钨极氩弧焊工培训教材
李标峰
编著
二零零八年十二月
钨极氩弧焊工培训教材
目录
1、 氩弧焊定义及特性 1.1、 氩弧焊定义 1.2、 氩弧焊电弧原理 1.3、 氩弧焊方法分类 1.4、 氩弧焊特点 2、 钨极氩弧焊工艺 2.1、焊接材料 2.1.1保护气体 2.1.2钨电极 2.1.3焊丝 2.2、焊前准备 2.3、氩弧焊工艺 3、 钨极氩弧焊设备 3.1、焊接电源 3.2、控制系统 3.3、焊枪（手把）
3.4、氩气瓶及流量计 4、 不锈钢的焊接 4.1、不锈钢焊接特性
钨极氩弧焊工培训教材
1、 氩弧焊的定义及特点 1.1、 氩弧焊的定义
氩弧焊是利用氩气作为保护介质，保护焊接区的电极、电弧、熔池及热影响区免受氧化的一种气体保护的焊接方法。这种焊接方法是从专用的焊枪喷嘴喷出有一定刚度的氩气层流（图一），
隔开空气使电弧在这个氩气层流包围之中，电弧在电极和工件之间燃烧，利用电弧产生的热量熔化被焊金属，并填充焊丝，使两块分离的金属连接在一起，从而获得牢固的焊接接头。 保护气体，当前应用的主要有氩气及氦气两种。氩气可以单独使用也可以与氦气按一定比例混合使用。但在工程中绝大部分采用氩气单独使用，故常将这种气体保护焊称作氩弧焊。 1.2、 氩弧焊电弧原理
在氩气介质保护下，钨极与工件之间借助于高频、高压，使钨极发射大量电子，电子与气体原子或分子发生碰撞，导致氩气电离，产生足够的正、负离子和电子，从而促使气体导电，在钨极与焊件之间产生连续的弧光放电，即产生了“氩弧”。氩弧中心白色耀眼部分叫“弧柱”。接热源足以熔化任何金属。 ，作为焊5000K弧柱温度非常高，可达1.3、 氩弧焊方法分类
氩弧焊方法的分类可以按电极是否熔化分为熔化极氩弧焊及非熔化极氩弧焊；按操作方法可以分为手工焊、半自动焊及自动焊三种；按焊接过程是否加脉冲可以分为脉冲焊及不加脉冲1 焊，见表．
手工焊 不加脉冲 半自动焊 非熔化（钨）极 加脉冲 氩弧焊（TIG） 自动焊 氩弧焊 半自动焊 不加脉冲 MIG熔化极氩弧焊（） 加脉冲自动焊
氩弧焊方法分类1 表 氩弧焊特点、1.4 焊缝质量高1）因为氩气是惰性气体，不会与金属起化学作用，不会造成被焊金属中的合金元素烧损，能充分保护
熔池、焊丝及热影响区不被氧化；氩气不熔于金属，所以不会引起气孔；另外氩气密度大，易排挤焊接区中的空气，起到良好的保护作用，因此氩弧焊可以获得优质焊缝，这就是 化学活泼性强的有色金属及重要钢结构件采用氩弧焊的主要原因。 2）氩弧焊燃烧稳定、热源集中 电弧在氩气中燃烧有两大特点：a.引弧电压要高；b.电弧燃烧稳定，热源集中。 中元素的电离电位值得到解答。 在氩气中引弧电压高，可以从表2a. V）2 表 元素的电离电位（ 元素He F N Ar O Ca K Na Al Fe Cl H Co2
电离电位14.5 15.7 16.9 13.6 13.5 14.3 24.5
5.11 4.33 5.9 6.1 7.83 13.0
依表中数据，氩气的电离电位比O、H、N、CO2都要高，而且比Fe、Al的金属蒸气大得多，故氩气难以电离；另外，始焊时电弧空间充满较冷的氩气流，在正常的引弧电压下，电弧难以压，这对操作者是很不安全的，故在产生。因此，在氩气中引弧必须采用很高的引弧电氩弧焊机中装有高频或脉冲引弧装置，直流手工氩弧焊有时采用短路起弧。
）3电弧燃烧稳定、热源集中，这与氩气的热物理特性有关（见表 b.
表3 几种常用保护气体的物理特性
保护 比重 稳5000K 热导率（比热 度）..度）时.千卡/米（卡/克电离 熔点 沸点弧/ (克时分解电位 性 气体 米 程度) (0℃)
(2000℃(20℃) (2000℃) (0℃) (600) V）) (℃(℃) （) 3
℃
良 氦不分解 0.286 1.25 24.5 0.179 -272 -268.9 1.250 0.123 好He（） 最 氩不分解0.125 0.125 0.014 0.034 -185.8 -189 1.784 15.7 （Ar）好
满 氮0.038 0.62 -195.8 0.21 1.251 14.5 0.249 0.52 0.249 -210.1 0.310 意N（） 2不氢 0.96 3.40 0.148 3.410 -259 -252.9 0.491 4.16 0.089 13.5 0.367 ）（H好2 空气 1.293 0.240
这是因为氩气是单原子气体，高温时不分解，没有吸热作用；与其它气体相比，氩气的热容和导热系数都很小，电弧热量损失就很少；另外，氩气的原子体积很大，质量也大，运动和扩散都很困难，因此，在电弧中除了辐射热以外，其它诸如对流、扩散的散热作用都很小。由于以上几点，在氩弧中热量比较集中、散热少，为了维持电弧燃烧，相对来说只要不很高的电场强度（Ecm）就可以达到了。这对在采用交流电源时，电流瞬间值经过零点时电弧温度不会显著下降，为下半段重新点燃创造了有利条件。 3）阴极雾化作用
电弧在氩气中燃烧时，当焊件为阴极，此时阳离子以极高速度冲向阴极（熔池表面）产生很大热量，使熔池表面的氧化膜破碎、蒸发，这种现象称作“阴极雾化”。阴极雾化只有在直流反极性及交流电源工件处于阴极半周波时发生。在铝合金焊接时，阴极雾化作用很重要，它保证了焊接过程稳定进行，并免除AlO 在焊缝中夹渣。 324）氩弧焊是明弧焊，在焊接过程中熔化区没有熔渣，电弧及熔池清晰可见（尤其是TlG焊），使焊工能及时发现问题以便调整规范，焊缝质量易于控制。由于没有焊渣，焊后不必清渣，省去辅助工时，这在多层焊时尤为重要。 5）与药皮焊条或埋弧焊相比，更容易实现机械化、自动化及全位置焊接。
钨极氩弧焊培训教材
