三、钨极氩弧焊焊接工艺
作保护气体，焊缝填充金属（即焊丝）根据情况另外添加。应用较广的是钨极氩弧焊。 (2)熔化极气体保护焊：以焊丝作为电极.根据采用的保护气不同，可分为熔化极惰性气体保护焊、熔化极活性气体保护焊应用较广的是熔化极氩弧焊、CO2气体保护焊。
(3)熔化极气保焊：采用可熔化的焊丝作电极，与工件之间产生的电弧作热源，熔化焊丝和母材金属，并利用气体作保护介质，以形成焊缝的焊接。英文简称GMAW。
1、原理
钨极惰性气体保护电弧焊英文简称TIG，国际上应用较广的焊接方法，中国以氩气作为保护气体，简称氩弧焊，是国内应用较广的焊接方法，尤其是手工钨极氩弧焊。
高熔点的钍钨棒或铈钨棒作电极，由于钨的熔点高达3410℃，焊接时钨棒基本不熔化，只是作为电极起导电作用，填充金属需另外添加。
钨极氩弧焊是厚壁容器等重要结构打底焊的较好焊接方法，几乎可以焊接所有的金属。2、设备
(1) 钨极氩弧焊电源
直流正接：同样直径的钨极可用较大的电流，电弧稳定而集中，熔深大、效率高，大多数金属均采用正接。
直流反接：钨极易熔化、烧损，电流小，熔深浅而宽，一般采用较少。但反接时，有阴极清理作用，有利于铝、镁及其合金与易氧化的铜合金（铝青铜、铁铜）的焊接。 交流：特点是负半波（工件为负）时，有阴极清理作用，正半波（工件为正）时，钨极不易熔化，许用电流较大。存在的主要问题是直流分量的产生和电弧燃烧不稳定。 (2) 钨极氩弧焊焊枪
钨极：常用的有纯钨极、钍钨极和铈钨极三种。 (3)钨极氩弧焊保护气体
有氩、氦、氩-氦混合气和氩-氢混合气。氩气与氦气都属于惰性气体，氦气比氩气的电离电压高、热传导系数大、原子质量轻（密度小），所以两者电弧特性、工艺性能显著不同，氦气价格昂贵。氩气和氦气，在氩气中易引弧，电弧稳定、柔和，氦气较差；同样电流和弧长，氦弧的电压明显高于氩弧，所以氦弧的温度高，发热大且集中，这是氦弧的最大特点，同样条件下，钨极氦弧焊的焊接速度比钨极氩弧焊高30-40％，且可获得较大熔深和窄焊道，热影响区也显著减小；氩气的密度大，易形成良好的保护罩，为了获得同样的保护效果，氦气的流量必须比氢气大1-2倍；氩气原子质量大，具有良好的阴极清理作用，氦气则较小。氩-氦混合气体 ：同时具有两者的优点，一般混合气体体积比例是氦70％-80％，氩25％～20％。氩-氢混合气体：可提高电弧电压，从而提高电弧热功率，增加熔透能力，并有防止咬边、抑制CO气孔的作用。只限于焊接不锈钢、镍基合金和镍-铜合金，氢在一定含量范围内对材料不会引起有害影响，常用成分为Ar+15％H2。3、氩弧焊焊接规范选择
(1)焊接电流种类、极性及大小：根据工件材料选择电流大小是决定熔深的最主要参数，要根据工件材料、厚度、接头形式、焊接位置等选择，有时还要考虑焊工技术水平等因素。
(2)钨极直径及端部形状：根据焊接电流大小、电流种类选择钨极直径，根据电流种类
选用不同的端部形状。
(3)气体流量和喷嘴直径： 一定条件下，气体流量和喷嘴直径有一个最佳范围，保护效果最好，保护区最大。
(4)焊接速度：根据工件厚度，并与焊接电流、预热温度配合以保证所需的熔深和熔宽。
四、熔化极氩弧焊焊接工艺
(5)喷嘴与工件距离：一般8-14mm距离越大，气体保护效果越差，但距离太近，会影响焊工视线，且容易使钨极与熔池接触，产生夹钨。4、钨极氩弧焊的优点
⑴采用纯氩气保护，焊缝金属纯净，特别适合于非铁合金、不锈钢、钛及钛合金等材料的焊接。
⑵焊接过程稳定，所有焊接参数都能精确控制，明弧操作，易实现机械化、自动化。 ⑶焊缝成形好，特别适合3mm以下的薄板焊接、全位置焊接和不用衬垫的单面焊双面成形。
⑷钨极脉冲氩弧焊接可焊接0.8mm以下的薄板及某些异种金属。
1、原理
熔化极氩弧焊的一个重要基本问题是关于熔滴过渡问题。对熔化极氩弧焊的电弧稳定燃烧、气体保护效果和焊接质量影响很大。
熔滴过渡就是当电极末端金属(焊丝或焊条)熔化后．主要是以熔滴状(仅5％左右为雾状）形式通过电弧区过渡到焊缝熔池中去。
根据国际焊接学会的分类，熔化极气保焊焊丝金属的熔滴过渡类型主要有自由过渡、短路过渡、混合过渡。
影晌焊丝熔滴过渡类型的主要因素
(1)电流的大小：影响熔滴过渡类型的最主要因素。
(2)电源类型：采用直流反接（焊丝接正极），既具有阴极破碎作用，电弧又比交流电源稳定。
(3)保护气体：在Ar中加入少量O2或CO2和在Ar (20%）+He混合气体中，可以得到稳定的喷射过渡。
(4)焊丝材料与直径：在反接条件下，焊丝导热性能较强时，焊丝端头不易形成笔尖状的液体金属柱，不可能产生射流过渡。焊丝材料不同临界电流含义也不同。焊丝直径越小，临界电流越低，越容易实现射流过渡。
(5)焊丝伸出长度：长度增加，有利于熔滴过渡，降低临界电流值。但过长易使伸长段软化，电弧不稳定。一般伸出长度范围在12-25mm。
2、焊接设备
分类：半自动焊和自动焊
组成：焊接电源、送丝系统、焊枪（手工焊）或行走系统（自动焊）、供气系统（同钨极氩弧焊）和冷却水系统、控制系统
焊接电源：直流和脉冲电流（脉冲电流熔化极气电焊，MIGP)采用脉冲电流时更容易实现自动化、全位置焊接
焊接电源提供两个电流，一个是稳定的维弧电流（基值电流），以维持电弧正常燃烧、不熄灭，在维弧时间内不会产生喷射过渡。另一个是脉冲（峰值）电流，它比临界电流高，给熔滴施加一个较大的力促使过渡。主要优点是熔滴过渡可控，平均电流比连续电流喷射过渡的临界电流低，对母材的热输入低，适合各种材料、各种位置工件的焊接，既可以焊薄板，又可用于厚板焊接；生产率高、质量好，同时焊接电流调节范围宽，包括从短路过渡到喷射过渡的所有电流区域；但设备较复杂、成本高，对操作者要求较高。
六、电渣焊焊接工艺
1、原理
CO2气体来源广、价格低在0℃和一个大气压下的CO2气体密度是1.9768g/L，为空气的1.5倍，所以焊接过程中能有效地排开空气，保护焊接区域。要注意其纯度应满足焊接要求：CO2 ＞99％，O2＜0.1％，H20＜1~2g／m3。焊缝质量要求高时，纯度也应提高。
五、二氧化碳气保焊焊接工艺
2、设备
焊丝：选用原则除与非熔化极气保焊(氩弧焊)焊丝有相同之处外，还要特别注意对焊丝成分的特殊要求：焊丝必须有足够数量的脱氧元素和能补偿有益元素的烧损，如Si、Mn等(常选用高Si、高Mn焊丝)焊丝的含碳量要低，一般要求含碳量小于0.11％。应保证焊丝金属具有满意的力学性能和抗裂性能。
3、焊接规范
CO2气体保护焊的焊接规范包括焊丝直径、焊接电流、电弧电压、送丝速度、电源极性、焊接速度和保护气流量等。
电弧焊通常都是短路过渡，若想获得稳定的短路过渡，只有合适的电弧电压和焊接电流匹配，一般电弧电压为18-24V，焊接电流为80-180A细丝小电流短路过渡电弧焊接时．气体流量为5~15L/min；粗丝大电流潜弧射滴过渡时气体流量为10~20L/min。
4、二氧化碳气保焊的优点
(1)成本低，仅为手工电弧焊和埋弧焊的40%～50% ；
(2)CO2电弧穿透能力强，熔深大，生产率比手工电弧焊高1～4倍；(3)焊缝氢含量低，抗氢气孔能力强；
(4)焊丝中Mn含量高，脱硫作用好，因而焊接接头的抗裂性好。(5)适合薄板焊接；(6)易实现全位置焊接；
(7)广泛应用于低碳钢、低合金钢等金属材料的一般结构焊接。5、二氧化碳气保焊的缺点
在电弧的高温作用下， CO2会分解为CO和O，因而具有较强的氧化性，会使焊缝增氧，还会使焊缝力学性能下降，形成气孔，烧损Mn、Si等合金元素，因此在选用焊丝时应注意；由于CO2气流的冷却作用及强烈的氧化反应，焊接过程小易产生金属飞溅，使熔敷系数降低，浪费焊接材料，飞溅金属黏着导电嘴，引起送丝不畅，电弧不稳。只适合焊接低碳钢和低合金结构钢，不能用于焊接高合金钢和非铁合金。重要焊接结构很少采用。
送丝系统：由送丝机（包括电动机、减速器、校直轮、送丝轮）、送丝软管、焊丝盘等组成。送丝系统有推丝式、拉丝式、推拉式等。
焊枪：半自动焊焊枪和自动焊焊枪，自动焊焊枪载流容量较大（1500A），工作时间长，一般采用内部水冷却
保护气体：氩气、氦气及混合气体
焊丝：成分通常应同母材成分相近，具有良好的焊接工艺性能+保证良好的接头性能，直径一般在0.8-2.5mm
1、电渣焊定义：利用电流通过液体熔渣产生的电阻热作热源，将工件和填充金属熔合
七、窄间隙焊焊接工艺
1、窄间隙焊的必要性
电渣焊：晶粒粗大、热影响区宽，焊后必须进行热处理，周期长，成本高，质量不十分稳定。
埋弧自动焊：壁厚增加，热影响区增大，特别是对高强度钢，会严重影响接头的断裂韧性，降低抗脆断的能力等
窄间隙焊：焊接坡口的截面积比其他类型有很大的缩小。目前采用的窄间隙焊接多属于熔化极气电焊，也有埋弧窄间隙焊。
2、窄间隙焊的特点① 坡口狭小，大大减小焊缝截面积，提高焊接速度，常用I形坡口，宽度约为8-12mm，焊接材料的消耗比其他方法低。
② 主要适于焊接厚壁工件，焊接热输入量小，热影响区狭小（两侧壁的熔池仅为0.5-1 mm），接头冲击韧性高。
③ 由于坡口狭窄，采用惰性气体保护，电弧作热源，焊后残余应力低，焊缝中含氢量
成焊缝的焊接方法。
焊接过程（三个阶段）： 引弧造渣阶段、正常焊接阶段和引出阶段。合格的焊缝在正常焊接阶段产生，两端焊缝部分应割除。
2、电渣焊设备
电源：交流电源。为保证稳定的电渣过程，避免产生电弧放电或电渣-电弧的混合过程，电源的空载电压低、感抗小，为平特性电源。电渣焊中间无停顿，电源暂载率为100％合适
机头：送丝机构、摆动机构和上下行走机构送丝速度可均匀无级调节；摆动机构是为了扩大单根焊丝的焊接工件厚度。摆动距离、行走速度均可控制调整
水冷成形块：与焊接工件一起围组焊缝区，同时提高熔池金属的冷却速度一般由紫铜板制成，有固定式和移动式（成形滑块）
3、焊接材料
电极（焊丝）：注意母材对焊缝的稀释作用焊缝成分和性能主要由焊丝与母材来决定，焊剂用量很少，也很少通过焊剂向焊缝金属渗合金。
焊剂：在焊接过程中熔化成熔渣后，渣池具有相当的电阻而使电能转化成热能以焊接，此热能还有预热作用，并使熔池金属缓慢冷却，很少有渗合金的作用。熔渣具有一定的导电性能，粘度太大将在焊缝金属中产生夹渣和咬肉现象；粘度太小会使熔渣从工件边缘与滑块间的缝隙中流失，严重时会破坏焊接过程，导致焊接中断
4、焊接规范选择
装配间隙：对接接头及丁字接头的装配，工件装配间隙=焊缝宽度+焊缝横向收缩量焊接电流：焊丝送进速度和焊接电流成严格的正比关系。由于焊接电流波动较大，在给定工艺参数时，常给出焊丝送进速度以代替焊接电流。
5、电渣焊特点
分类：丝极电渣焊，熔嘴电渣焊，板极电渣焊优点：适合焊接厚件，且一次焊成；
缺点：接头的焊缝区、热影响区都较大，高温停留时间长，易产生粗大晶粒和过热组织，接头冲击韧性较低。
少，产生冷裂纹和热裂纹的敏感性也随之降低。
④ 对低合金高强度钢及可焊性较差的钢，可简化焊接工艺⑤ 可进行全位置焊接
⑥ 与电渣焊和埋弧自动焊相比，同一台设备的总成本可降低30%-40％左右。
[VIP专享]压力容器焊接工艺
