一、鎢極氬弧焊的工作原理

鎢極氬弧焊是利用惰性氣體（氬氣）保護(hù)的一種電弧焊焊接方法。從噴嘴中噴出的氬氣在焊接中造成一個(gè)厚而密的氣體保護(hù)層隔絕空氣，在氬氣層流的包圍中，電弧在鎢極與工件之間燃燒，利用電弧產(chǎn)生的熱量，熔化被焊處，并填充焊絲，把兩塊分離的金屬連接在一起，從而獲得牢固的焊接接頭。 

二、鎢極氬弧焊的特點(diǎn)

鎢極氬弧焊與手工焊條電弧焊相比主要有以下特點(diǎn)：

A、氬氣是惰性氣體，高溫下不分解，與焊縫金屬不發(fā)生反應(yīng)，不溶解于液態(tài)金屬，故保護(hù)效果最佳，能有效的保護(hù)熔池金屬，是一種高質(zhì)量的焊接方法。

B、氬氣是單原子氣體，高溫?zé)o二次吸放熱分解反應(yīng)，導(dǎo)電能力差，以及氬氣流產(chǎn)生的壓縮效應(yīng)和冷卻作用，使電弧熱集中，溫度高，電弧穩(wěn)定性好，即使在低電流下電弧還能穩(wěn)定燃燒。

C、氬弧焊熱量集中，從噴嘴中噴出的氬氣有冷卻作用，因此焊縫熱影響區(qū)窄，焊件變形小。

D、用氬氣保護(hù)無熔渣，提高了工作效率，而且焊縫成形美觀，質(zhì)量好。

E、氬弧焊明弧操作，熔池可觀性好，便于觀察和操作，技術(shù)容易掌握，適合各種位置焊接。

F、除黑色金屬外，可用于焊接不銹鋼、鋁、銅等有色金屬及合金鋼。但氬弧焊成本高；而且氬氣電離勢高，引弧困難；氬弧焊產(chǎn)生紫外線強(qiáng)度高于手工焊條電弧焊5~30倍；另外，鎢極有一定放射性，對(duì)焊工也有一定的危害，目前推廣使用的鈰鎢極對(duì)焊工的危害較小。 

三、鎢極氬弧焊的分類

鎢極氬弧焊按操作方法可分為手工鎢極氬弧焊和機(jī)械化焊接兩種。對(duì)于直線焊縫和規(guī)則的曲線焊縫，可采用機(jī)械化焊接。而對(duì)于不規(guī)則的或較短的焊縫，則采用手工鎢極氬弧焊。目前使用較多的是直流手工鎢極氬弧焊，直流鎢極氬弧焊通常分為兩種：

1、直流反極性

在鎢極氬弧焊中，雖很少用直流反極性，但是，它有一種去除氧化膜作用。所謂去除氧化膜作用，在交流焊的反極性半波也同樣存在，它是成功地焊接鋁、鎂及其合金的重要因素。鋁、鎂及其合金的表面存在一層致密難熔的氧化膜覆蓋在焊接熔池表面，如不及時(shí)清除，焊接時(shí)會(huì)造成未熔合，在焊縫表面還會(huì)形成皺皮或產(chǎn)生內(nèi)氣孔、夾渣，直接影響焊接質(zhì)量。實(shí)踐證明，反極性時(shí)，被焊金屬表面的氧化膜在電弧的作用下，可以被清除掉而獲得成形美觀的焊縫。這種作用要求陰極斑點(diǎn)的能量密度要很高和被質(zhì)量很大的正離子撞擊，致使氧化膜破碎。 

2、直流正極性

直流正極性時(shí)，焊件接正極，焊件接受電子轟擊放出的全部動(dòng)能和逸出功，產(chǎn)生大量的熱，因此熔池深而窄，生產(chǎn)率高，焊件的收縮和變形都小。當(dāng)采用直流正極性時(shí)，鎢極是陰極，鎢極的熔點(diǎn)高，在高溫時(shí)電子發(fā)射能力強(qiáng)，電弧燃燒穩(wěn)定性好。除焊接鋁、鎂及其合金外，一般均采用直流正極性接法進(jìn)行焊接。 

四、鎢極氬弧焊焊接工藝

1、焊接電流與鎢極直徑：通常根據(jù)工件的材質(zhì)、厚度和接頭的空間位置選擇焊接電流。鎢極氬弧焊使用鎢極的直徑是比較重要的，必須根據(jù)焊接電流選擇合適的鎢極直徑。鎢極直徑一定時(shí)，在不同的電源和極性條件下，充許使用的電流范圍不同，直流正接時(shí)許用電流最大，直流反接時(shí)，許用電流最小。

2、電弧電壓：電弧電壓主要由弧長決定，弧長增加，電弧電壓增加，焊縫寬度增加，熔深減小，容易引起未焊透及咬邊，保護(hù)效果也不好，電弧太短，難看清熔池，送絲易碰鎢極引起短路，容易夾鎢，通常弧長近似等于鎢極直徑。

3、焊接速度焊：接速度增加，熔深和熔寬減小，容易未焊透，焊縫高而窄，兩側(cè)熔合不好，焊接速度太慢時(shí)，焊縫很寬，可能產(chǎn)生焊漏燒穿等缺陷。通常焊工根據(jù)熔池大小，熔池形狀和兩側(cè)熔合情況，隨時(shí)調(diào)整焊接速度。該文章講述了鎢極氬弧焊的技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用.

4、焊接電源種類和極性的選擇：氬弧焊采用電源種類和極性選擇主要取決于焊件的材料，即根據(jù)材料不同的物理化學(xué)性能決定，有時(shí)還需同時(shí)考慮由于焊件厚薄不同而造成的熱物理性能差異的因素。

5、噴嘴的直徑與氬氣流量：噴嘴直徑越大，保護(hù)區(qū)范圍越大，要求保護(hù)氣體的流量也越大。通常焊槍選定以后，噴嘴直徑很少能改變，所以決定保護(hù)效果的是氬氣流量。氬氣流量太小時(shí)，保護(hù)氣體軟弱無力，氬氣流量太大，容易產(chǎn)生紊流，保護(hù)效果不好。保護(hù)氣體流量合適時(shí)，噴出的氣流是層流，熔池平穩(wěn)，表面明亮，沒有渣，焊縫外形美觀，表面沒有氧化痕跡，保護(hù)效果好。

6、鎢極伸出長度：為了防止電弧熱燒壞噴嘴，鎢極端部需伸出噴嘴以外。鎢極端部到噴嘴端面的距離叫鎢極伸出長度。焊對(duì)接縫時(shí)，鎢極伸出長度為3~5mm較好，焊角焊縫時(shí)，鎢極伸出長度為5~7mm較好。

7、噴嘴與工件距離：指的是噴嘴端面到工件間的距離，這個(gè)距離越小，保護(hù)效果越好，但觀察的范圍較??；這個(gè)距離越大，保護(hù)效果越差。

8、焊絲直徑的選擇：一般根據(jù)焊接電流的大小選擇焊絲的直徑，電流越大，所選的焊絲直徑越粗，反之，焊絲直徑越細(xì)。

9、焊接方向的選擇：一般采用左焊法。 

五、鎢極氬弧焊的應(yīng)用及操作要點(diǎn)

鎢極氬弧焊的應(yīng)用很廣，在不同的材料焊接上都能應(yīng)用。如低合金高強(qiáng)度鋼、不銹鋼、耐熱鋼、銅、鈦及其合金、鋁、鎂及其合金等。由于鎢極載流能力有限，電弧功率受到限制，致使焊縫熔深淺，焊接速度低，所以，鎢極氬弧焊一般只適于焊接厚度小于6mm的焊件或管道的打底焊接。

根據(jù)實(shí)際情況，先后開設(shè)了直徑為60mm管的全氬弧焊水平固定焊和水平固定障礙焊，以及直徑為108mm管的氬弧焊打底與焊條蓋面焊等項(xiàng)目，重點(diǎn)抓住了以下幾個(gè)方面的操作要點(diǎn)：

（一）焊前準(zhǔn)備

1、焊接設(shè)備、電路、氣路的檢查：首先開啟焊機(jī)電源開關(guān)，電源指示燈亮，冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)正常，各儀表指示正常，開關(guān)打到氬弧焊，檢查各連線是否可靠，焊槍的噴嘴、鎢極均符合標(biāo)準(zhǔn)，檢查氣瓶或總閥門的開啟，氬氣流量調(diào)節(jié)器的開通，調(diào)好流量，最終確認(rèn)自焊槍噴嘴流出足夠的保護(hù)氣流。

2、焊絲的檢查：首先焊絲的牌號(hào)及直徑應(yīng)符合所焊工件的要求，打磨干凈焊絲上的油污，銹蝕等雜物，并露出金屬光澤方可使用。

3、坡口的清理：焊件在點(diǎn)固前，應(yīng)將坡口兩側(cè)至少20mm以內(nèi)清理出金屬光澤并不許有油污。 

4、焊件點(diǎn)固：為防止焊接時(shí)工件受熱膨脹引起變形，必須保證定位焊縫的數(shù)量及長度，定位焊縫是正式焊縫的一部分，必須焊牢，不允許有缺陷，必須按正式焊接工藝要求焊接定位焊縫。焊好定位焊縫后，兩端應(yīng)磨成斜坡，以便接頭，定位焊縫不能太高，定位焊縫上如有裂紋、氣孔，應(yīng)打磨掉重焊，不允許用重熔修補(bǔ)。

（二）焊接操作

鎢極氬弧焊在操作過程中與手工焊條電弧焊相比，氬弧焊須雙手同時(shí)操作，一手持焊槍，一手拿焊絲，持焊槍的手要保證電弧長度和電弧的穩(wěn)定性，所以必須用手指做一個(gè)支撐點(diǎn)，持焊絲的手也要保證焊絲的均勻送進(jìn)。因此培訓(xùn)過程中要重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)員的雙手靈活配合程度。由于氬弧焊是明弧操作，可清楚的看見熔池，所以對(duì)熔池的控制比焊條電弧焊更容易，和焊條電弧焊相比，更易實(shí)現(xiàn)單面焊接雙面成型。

1、引?。簽榱颂岣吆附淤|(zhì)量，手工鎢極氬弧焊多采用高頻引弧。其優(yōu)點(diǎn)鎢 
極與工件不接觸就能在施焊點(diǎn)直接引燃電弧，鎢極端頭損耗小，焊接質(zhì)量高，不會(huì)產(chǎn)生夾鎢。 

2、焊接和接頭：

(1)、打底焊焊縫應(yīng)該具有一定的厚度，應(yīng)一氣呵成，不允許中途停止， 焊接時(shí)，要掌握好焊槍角度、送絲位置，力求送絲均勻，填絲必須等坡口兩側(cè)熔化后才能填絲，以免造成熔合不良。填絲時(shí)，焊絲應(yīng)與工件表面成15度夾角，送絲速度快慢適當(dāng)，應(yīng)與焊接速度相適應(yīng)。送絲方法有連續(xù)送絲、斷續(xù)填絲、焊絲緊貼坡口與鈍邊一起熔入等。操作過程中如有夾鎢、氣孔等，必須打磨出金屬光澤，直至消除缺陷，才能繼續(xù)焊接。氬弧焊槍可做橫向擺動(dòng)，以不破壞熔池為原則，由焊工靈活掌握，焊后經(jīng)自檢合格后才能蓋面，焊完打底焊后，焊第二道不得將打底焊道燒穿，防止焊道下凹或背面劇烈氧化。

(2)、接頭質(zhì)量的控制是很重要的，因它是兩段焊縫交接的地方，會(huì)出現(xiàn)多種缺陷，因此，接頭處要有斜坡，不能有死角，重新引弧應(yīng)在原弧坑后面20—　30mm　處，重疊處一般不加或少加焊絲，熔池要貫穿到接頭根部，以確保熔透。

3、收?。菏栈〔划?dāng)會(huì)影響焊縫質(zhì)量，一般氬弧焊設(shè)備都配有電流自動(dòng)衰減裝置，?；『?，焊槍噴嘴應(yīng)延時(shí)10S再移開(一般設(shè)備都有提前送氣，滯后關(guān)氣的裝置)，防止金屬在高溫下產(chǎn)生氧化反應(yīng)。

4、焊后應(yīng)關(guān)閉電源，關(guān)閉氣路，將焊槍盤好掛起。 

（三）焊后檢驗(yàn)

氬弧焊試件焊完后，應(yīng)首先對(duì)其進(jìn)行外觀檢查，在焊縫外觀各項(xiàng)指標(biāo)都符合標(biāo)準(zhǔn)后，還對(duì)其進(jìn)行X光射線探傷，當(dāng)探傷達(dá)到二級(jí)片標(biāo)準(zhǔn)后，再進(jìn)行彎曲試驗(yàn)。整個(gè)培訓(xùn)過程嚴(yán)格按照國家壓力容器標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)施評(píng)定。

由于氬弧焊具有焊接質(zhì)量好，焊縫成型美觀，適用范圍廣等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此非常值得我們不斷推廣發(fā)展，為推動(dòng)我國的焊接事業(yè)發(fā)展做出應(yīng)有的努力。