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