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1、第 3 6卷第 6 期 2 0 0 6年 6月 雹珲钗 E l e c t r i c We l d i n g Ma c h i n e Vo 1 3 6 No 6 J u n 2 0 o 6 钨极氩弧焊 工 艺参数 的选 择和 焊 缝 缺 陷 的预 防 方 文鹏，杜晓伟。陈 勇(空军第一航 空学院，河 南 信 阳 4 6 4 0 0 0 1 摘要：钨极氩弧焊是现代工4,1 造的一种重要的焊接方法，其工艺参数的正确合理选择是充分发 挥设备的效能、预防焊缝缺陷、保证焊接质量的重要因素。详细讨论 了时钨极氩弧焊主要工艺参数 的正确选择，列 出几种常用材料钨极氩弧焊的工E参数 和钨极氩弧焊常见故
2、障的现 象、原 因厦预防 措 施。关键词：氩弧焊；参数选择；缺陷预防 中图分类号：T G 4 4 4+7 4 文献标识码：B 文章编号：1 0 0 1-2 3 0 3(2 0 O 6)0 6 0 0 1 3 0 4 Ch o i c e o f t e c h ni q ue pa r a me t e r s o f TI G we l di ng a n d p r e v e nt i o n o f we l d i n g de f e c t J 11 ANG We n p e n g DU Xi a O We i h e l qr s t Ae r o n a u t i c a
3、 l I n s t i t u t e o f Ai r F o r c e，Xi n y a n g 4 6 4 0 0 0，C h i n a)Ab s t r a c t：I I G w d d i n g i s a n i m p o r t,a n t w dd i n g p r o(e s s i n m o d e r t t m a n u f a c t u r i n g i n d u s t r y t h e s e l e c t i o n o f t e c h n i q u e p a r a m e t e i s a k e y f H ,t o
4、r o f e x e r t i n g e ff i c i e n c y s e 1 1 n p r e v e n t i o n a n d q u a l i t y g l l a r a n l e e I h i s p a p e r t a l k s i n d e t a i l a t)o u t t h e c h o i c e o f t h e t e c h n i q u e p a r a me t e r s o f TI G w e h t i n g 1 i s t s t h e w e h l i n g t e c h n i q u e
5、 p a r a me t e r s o f s e v e r a l e o n l n l o n ma t e r i a l s a n d t h e,th；l u r e p h e l I o me n o n 1-a L l S e ,11 13 I t r o u l l e s h o o t i n g K e y w o r d s：T I G w e h l i n g c h o i c e t l f p a r a m e t e r s；d e f e e t p r e v e n t i o n 钨极氩弧焊是航空航 天和民川 T 、l 中的一种 主要焊
6、接 方法，町用于不锈钢、高强钢 耐热合金、销合金、镁合金、钛合会以及铜合金等构件的焊接 鸽极氩弧焊工艺参数 的正确合理选择是充分发挥 没备的效能、预防焊缝缺陷、保 汪焊接质量的重要 因 素。l 工艺参数 的正确选择 1 1 主要工艺参数的选择 方法 鸽极氩弧焊的 1 艺参数生耍包括：焊接电流 J l、电 弧 电 乐 f，h、焊 接 速 度”、焊 丝 直 径 d、送 丝 速 度 电弧长度 f 、保护气体流量()、电流衰减时间 t 、电极直径 d i 和电极端头形状等。(1)焊接 电流 。焊接电流适当，焊接过程稳定，焊缝尺寸符合 收稿 日期：2 0 0 6-0 4 1 0 作者简介：_片文鹏(1
7、9 5 l 一)，男，r永惠来人，高级 程帅 丰粤从事 盒 i n l T 科研 l 作。要求，接 头质 最好：焊接 电流 过 火，容 易产 生 烧 芽，背 面 F陷 过 多，咬 边、凹坑 等 缺 陷；而 焊接 电 流过 小，则会产 生未 焊透、未熔 合等 缺陷。(2)焊接 速度 在焊接电流等参数不变的情况下，焊接速度越 小，焊接的材料厚度越大；符焊速超 合适的范I韦 l。就会产牛未焊透、凹陷、烧穿等缺陷。在钨极氩弧焊 中采 用较 低 的焊 接速 度更 有利 于保 证焊 接 质量，特 别 是焊接 不锈 钢、耐热 钢。钛及 钛 合金 时，见其要 选 斤 j 较 低 的焊接速 度 但 过低 的 焊
8、 接速 度会 增 大焊 件 变形，且降低生产效率。(3)送丝 速度。焊丝的送丝速度 焊丝的直径、焊接电流、焊接 速度、接头f n J 隙等大 1 素有_芙。一般，焊丝直径大时，送 丝速 度应 该慢 一些；当焊接 电流、焊接 速度、接 头 间隙大时，送丝速度则应快螳；送丝速度选择不当，会产生未焊透、烧穿、凹坑、焊缝余高过 最等问题。一般送丝速度(1 O 1 5)v 赢 锄 ；锄 一 l 3 维普资讯 http:/ 专矗讨论 奄晖拽 第3 6 卷 (4)焊 丝直径 d。焊丝直径 与焊件厚度、接头间隙有关，当焊件 厚度、接：义I*IJ 隙大 时，焊丝直 径 可选 大些。选 择不 会造成焊缝成形不好，
9、余高过大或过小或未焊透。一 般选择焊丝 直径=(0 5 1 0)6(6为焊件厚度)。f 5)电弧 电 f lI j 电弧 K度 电弧电 与电弧 f 乇 度 是线性 函数关系，当弧长增 加 时，电弧 电压 成正 比增 加，电弧 的热 量也 愈大 但 当电弧长度超过一定范围后，在弧 K增加的同时，弧 柱截面积也增大，热效率下降，且气体保护效果变差。钨檄 氩 弧焊 弧 长变 化 时 引起 电弧 电压 的 变 化 比其他气体保护电弧焊所引起的电压变化小，当 f 从 1 5 m m增加 到 5 m m时，电弧 电压仅 升高 4 5 V 左 右。弧 长 大小 与 焊 接 电流 和 焊 丝直 径 也 有关，
10、一 般使 用 大 电流、大 直 径 焊丝 时 弧 长 町适 当增 加，如 果弧长选择不当，会造成碰钨、未焊透、气体保护效 果不好 等问题。一 般钨极 氲弧焊 的，控 制在 1-3 m m 为宜。采用短弧焊有利于缩短喷嘴到焊件的距离，提 高保护效果，且矩弧焊使电弧热请集中，电弧对熔池 的压力增大，使焊缝的反面容易成形，彳 丁 利 于做到 单面焊舣 成 形。但对 于焊 接可 达性 差 F 1 需外 加填 料 的零 件 时 可 适 当增 大 电弧 长度，以 方 便 进 行 操 作。钨极 伸 J 喷 嘴的剧 j 离一般 在 3 7 r n m 范 韦 l 为好。(6)保护气体流节(J。合理选择氲气流量
11、是提高保护效果的重要环 节，保护气体根据要求 f 单而(正面)保 护和双面f 正 反面)保护。J下 保护气体的流姑取决于焊枪结构和 尺 寸、喷 嘴 径、喷 嘴到 I 件 的 离、焊 接 速 度、焊 接电流、接头形式、材料利t 类及构件要求等，其 中喷 嘴直径是最主婴 的因素，如图 l 所 示。一定直径 的 喷 嘴，其氲气流量就有一个最佳值，此时保护 范 大，保护效果最佳，氩 流量对保护效果的影响如 图 2所示I。当喷 嘴 径选 定后，随意 提高 氲气 流 量 并无 好处。氩气 流量 j 焊接 速 度 的 关 系 如 3所 示。当焊接速度达到 1 2 0 e m m i n后，为 r 保证保护效
12、 果，氚气流量的增量明 加大，冈此，钨极氩弧焊的 焊接 速度 一 般 控制 在 l 2 0 e m mi n内为宜。氩气 流量 与焊接电流的关系如图 4所示I I。反 保护气体的流 星 与反 面采 片 I 的保 护办 法订 关，可根 据 不 同的材 料 和要求进行选拌。但反面保护气体的流量与正面保 护气 体 的流量之 比 般 不超过 5：8。(7)电流 衰减 u 寸 问 t l 凶 忸 保 J iI-E 流 f i _Q L rai n。图 1 喷嘴直径与有效保护区关系 F i g 1 Re l a t i o n b e t we e n n o z z l e d i a m e t e
13、r a n d g u a r d z o n e i n e ffe c t g 耧 妞 保护气流 Q I L ra i n。图 2 氩气流量对保护效果的影响 Fi g 2 Effe c t o f a r g o n g a s flu x o n p r o t e c t i n g e ffe c t 焊接速度 v c m rai n i 图 3 氩气流量与焊接速度的关系 F i g 3 Re l a t i o n s h i p b e t we e n a r g o n g a s flu x a n d we l d i n g s p e e d 图 4氮 气 流 量 与
14、 焊接 电 流 的 关 系 F i g 4 Re l a t i o n s h i p b e t we e n a r g o n g a s flu x a n d we l d i n g e l e c t r i c c u rr e n t 钨极氩弧焊焊缝收尾处常会产生弧坑，必须采 用焊接 电流衰减装置以消除弧坑缺陷。电流衰减装 置 可以使焊接电流按要求的速率下降，并延长气体 对熔池的保护 时间，降低熔池的结 晶速度，改善熔 融金属对弧坑缩孑 L 的填补和熔池的结晶方 向，从而 有效地消除弧坑缺陷。H前对钨极氩弧焊设备要求 维普资讯 http:/ 专置讨论 文鹏等：钨极氩弧焊T艺
15、参数 的选择和焊缝缺陷的坝防 第 6期 其电流值应能衰减到 5 A以下，对 于焊接薄fl-(厚 度小于 0 5 mi l l 的材料)的设备，则要求其电流值应 能衰减 到 2 A 以下。其 电流衰减 时 间应大 于 3 S。此 外，钨 极氲 弧 焊还 需根 据 艺要求 和 电流大 小选择合适的气体保护延时时间等参数。1 2 常用材料 钨极氟弧焊 工艺参数 的确定 钨极氩弧焊儿乎可 以焊接 所有能够焊 接的金 属材 料，表 l中列 出几种 在航 宅 航天 和 民用 T、中 常用的金属材料采，H 手工钨极 氩弧焊时的焊接 f 岂参数II，供焊接时参考。表 1几种常用金 属材料钨极氩弧焊的焊接工艺参
16、数 Ta b l TI G we l d i n g t e c h n i q u e p a r a me t e r o f s e v e r a l c o mmo n u s e d me t a l l i c ma t e r i a l 2钨极 氩弧焊 常见缺 陷及预防方法 根据焊接材料的不同，其焊接缺陷和防止打法 有所 差异。表 2列出 了各种常 用材 料采 用钨极 氩弧 焊 时常见 的缺 陷的 现象、原 囚，并提 出 了预 防 力 一 法。表 2 钨极氲弧焊常见缺陷及防止方法唧 Ta b 2 Co mmo n d e f e c t a n d p r e v e n t
17、 me t ho d o f TI G we l d i n g 维普资讯 http:/ 专 西 讨 论 重晖拽 第3 6 卷 3 结 论 钨极氲弧焊时正确选择 一 I 艺参数并了解焊接 时可能产生的缺陷及预防方法，町以充分发挥设备 效能、保 证焊接质、提 高经济 效益。参考文献：【l】舍瓦尔兹 M M 金属焊接手册 I，袁文钊，泮一E 京：心 防T Ak 出版社 1 9 8 8 【2 I 中 机械。r 程学会 焊接学会 焊接于册 M】一 E 京：机械 l、I 版社 】9 9 2 航空制造 I：氍手册总编委会 航空制造T程于册(焊接)I Ml 北京：航空 I j【j 版补 1 9 9 6 维普资讯 http:/