氩弧焊的铝及铝合金焊接工

氩弧焊的铝及铝合金焊接工氩弧焊的铝及铝合金焊接工 氩弧焊的铝及铝合金焊接工 一、铝金属性质 1．导热性强，热熔量大（约为钢的 3～4 倍） 。 2．线膨胀系数大（约为钢的 2 倍） 。 3．熔点低（660℃）其合金更低（铝合金系列为 595℃，铝锌系列为 475℃） 。 4．液态和固态无颜色的变化。 5．铝合金中的锰、镁、锌等在高温极易蒸发。 6．导电率高，特别在电阻焊接中，电能的需要比焊接钢时高。 7．在常温中，其表面与空气形成一层致密的氧化膜（AI2O3） ，熔点在 2050℃，氧 化膜能吸附大量的水分，而形成气孔，容易引起夹渣， （因氧化膜比重与铝相近） 8．氢在铝的液态和固态的溶介比为 20 左右， （所以若在焊接气氛中的氢含量过高 便会容易产生气孔）所以在气体金属电弧焊接中，焊缝冷却速度过快，氢不易折 出，而在钨极气体电弧焊接时，气孔倾向小于气体金属电弧焊接。 二.认识手工钨极氩弧焊及其设备 1．氩弧焊的原理 氩弧焊是使用氩气作为保护气体的一种气体保护电弧焊方法 a钨极氩弧焊 b熔化极氩弧焊 1熔池 2 一喷嘴 3 一钨极 4 一气体 5 一焊缝 6 一焊丝 7 一送丝滚轮 2．氩弧焊的特点 （1）焊缝质量较高由于氩气是惰性气体，不与金属产生化学反应，同时氩气不溶 解于液态金属，将其作为气体保护层，使高温下被焊金属中的合金元素不会氧化烧 文章来源网络，仅供个人学习参考 损，并且保护效果好，因此，能获得较高的焊接质量。 （2）焊接变形与应力小，特别适宜于薄件的焊接。 （3）可焊的材料范围广，几乎所有的金属材料都可进行氩弧焊。 （4）操作技术易于掌握，容易实现机械化和自动化。 3．氩弧焊的分类 根据所用的电极材料可分为 钨极氩弧焊不熔化极用 TIG 表示；熔化极氩弧焊用 MIG 表示 2.根据操作方式可分为 手工氩弧焊；半自动氩弧焊；自动氩弧焊 3.根据采用的电源种类可分为 直流氩弧焊；交流氩弧焊 4．钨极氩弧焊设备 手工钨极氩弧焊设备由焊接电源、焊枪、供气系统、控制系统和冷却系统等部分组 成 1-焊件 2-焊枪 3-遥控盒 4-冷却水 5-电源与控制系统 6-电源开关 7-流量调节 器 8-氩气瓶 （1）焊接电源 钨极氩弧焊要求采用具有陡降外特性的焊接电源，有直流电源和交流电源两种。常 用的直流钨极氩弧焊机有 WS-250 型、WS-400 型等；交流钨极氩弧焊机有 WSJ-150 型、WSJ-500 型等；交直流钨极氩弧焊机有 WSE-150 型、WSE-400 型等。 （2）控制系统 控制系统是通过控制线路，对供电、供气与稳弧等各个阶段的动作进行控制。 手工钨极氩弧焊控制程序 文章来源网络，仅供个人学习参考 （3）焊枪 焊枪的作用是装夹钨极、传导焊接电流、输出氩气流和启动或停止焊机的工作系 统。焊枪分为大、中、小三种，按冷却方式又可分为气冷式和水冷式。当所用焊接 电流小于 150A 时，可选择气冷式焊枪见下图。 1-钨极 2-陶瓷喷嘴 3-枪体 4-短帽 5-手把 6-电缆 7-气体开关手轮 8-通气接头 9-通 电接头 焊接电流大于 150A 时，必须采用水冷式焊枪见下图 1-钨极 2-陶瓷喷嘴 3-导流件 4、8-密封圈 5-枪体 6-钨极夹头 7-盖帽 9-船形开关 10-扎线 11-手把 12-插圈 13-进气皮管 14-出水皮管 15-水冷缆管 16-活动接头 17 水电接头 常见的焊枪喷嘴形状示意图 a）圆柱带锥形.b）圆柱带球形.c）圆锥形 （4）供气系统 1．供气系统由氩气瓶、氩气流量调节器及电磁气阀组成。 （1）氩气瓶外表涂灰色，并用绿漆标以“氩气”字样。氩气瓶最大压力为15MPa， 容积为 40L。 （2）电磁气阀是开闭气路的装置，由延时继电器控制，可起到提前供气和滞后停 气的作用。 （3）氩气流量调节器起降压和稳压的作用及调节氩气流量。氩气流量调节器的外 形如右图。 文章来源网络，仅供个人学习参考 （5）冷却系统用来冷却焊接电缆、焊枪和钨极。如果焊接电流小于150A 可以不用 水冷却。使用的焊接电流超过 150A 时，必须通水冷却，并以水压开关控制。 2．钨极氩弧焊的焊接材料 钨极氩弧焊的焊接材料主要有钨极、氩气和焊丝。 （1）钨极氩弧焊时钨极作为电极起传导电流、引燃电弧和维持电弧正常燃烧的作 用。目前所用的钨极材料主要有以下几种。 a.纯钨极其牌号是 Wl、W2，纯度 99.85以上。纯钨极要求焊机空载电压较高，使 用交流电时，承载电流能力较差，故目前很少采用。为了便于识别常将其涂成绿 色。 b.钍钨极其牌号是 WTh-10、WTh-15，是在纯钨中加入 1％～2的氧化钍ThO2而 成。钍钨极电子发射率提高，增大了许用电流范围，降低了空载电压，改善引弧和 稳弧性能，但是具有微量放射性。为了便于识别常将其涂成红色。 c.铈钨极其牌号是 Wce-20，是在纯钨中加入 2的氧化铈CeO而成。铈钨极比钍钨 极更容易引弧，使用寿命长，放射性极低，是目前推荐使用的电极材料。为了便于 识别常将其涂成灰色。 钨极的规格长度范围供给，在 76～610mm 之间； 常用的直径为 0.5、1.0、1.6、2.0、2.4、3.2、4.0、5.0、6.3、8.0、10mm 多 种。钨极端部的形状 a圆锥形.b圆台形.c球形 （2）氩气惰性气体，氩气的密度比空气大，可形成稳定的气流层，覆盖在熔池周 围，对焊接区有良好的保护作用。氩弧焊对氩气的纯度要求很高，按我国现行标准 文章来源网络，仅供个人学习参考 规定，其纯度应达到 99.99。 焊接用氩气以瓶装供应，其外表涂成灰色，并且标注有绿色“氩气”字样。氩气瓶 的容积一般为 40L，最高工作压力为 15MPa。使用时，一般应直立放置。 （3）焊丝氩弧焊用焊丝主要分钢焊丝和有色金属焊丝两大类。焊丝可按GB/T8110- 1995气体保护电弧焊用碳、低合金钢焊丝和YB/T5092-1996焊接用不锈钢焊 丝选用。焊接有色金属一般采用与母材相当的焊丝。氩弧焊用焊丝直径主要有 0.8、1.0、1.2、1.4、1.5、1.6、2.0、2.4、2.5、4.0、5.0、6.0mm 等十余种规 格，多选用直径 2.0～4.0mm 的焊丝。 三．手工钨极氩弧相关知识 （1）焊接电源的种类和极性 钨极氩弧焊可以采用交流或直流两种焊接电源，采用哪种电源与所焊金属或合金种 类有关；采用直流电源时还要考虑极性的选择。 a）直流反接 b）直流正接 采用直流反接时，焊件是阴极，质量较大的氩正离子流向焊件，撞击金属熔池表 面，可将铝、镁等金属表面致密难熔的氧化膜击碎，这种现象称为“阴极破碎”作 用。 但是直流反接时，钨极因接正极温度较高，容易过热或烧损。所以，铝、镁及其合 金一般不采用直流反接，而应尽可能使用交流电进行焊接。 采用直流正接，没有“阴极破碎”作用，故适用于焊接不锈钢、耐热钢、钛、铜及 其合金。 文章来源网络，仅供个人学习参考 电源种类和极性的选择 电源种类和极性 被焊金属材料 直流正接 低碳刚，低合金刚，不锈钢，耐热刚和铜，钛及合金 直流反接 适用各种金属的熔化极氩弧焊，钨