油、化工、機械等都與鋼材打交道,無處不存在焊接,為了提高焊接質量,焊接方式也有所不同。鎢極魚弧焊(TIG)主要用來焊接不銹鋼管,通過不銹鋼材料選擇、以及鎢極魚弧焊(TIG)保護氣體選擇,應用在非連續成型焊接機組上,是一種非熔化極氫弧焊,它的焊接質量高,而且成形美觀。

隨著工業革命的發展,在石油、化工、醫藥、食品各個領域,應用耐腐蝕的不銹鋼管道,使不銹鋼管道的用量每年大幅度增長,同時它的品種和規格也在不斷擴張。不銹鋼的焊接方式也是千姿萬態,當今社會可以實現機械化、焊接時無粉塵、無飛濺的有鎢極氬弧焊(TIG)、熔化極氬弧焊(MIG)、等離子弧焊(PAW)等。鎢極氬弧焊(TIG)主要應用在非連續成型焊接機組上,是一種非熔化極氬弧焊。

20世紀60、70年代,蘇聯把一層很薄的活性焊劑涂在母材待焊表面上,進行鎢極氬弧焊(TIG),此時的熔深是傳統鎢極氬弧焊(TIG)的2~3倍,也可單面焊雙面成形,生產率高,成本低。到了90年代,美、英等國家研制出錳鋼、低合金剛、不銹鋼等不同材料的活性焊劑,形成焊接的新方法A-TIG焊。在20世紀末,我國也研發出使碳鋼、不銹鋼和鋁合金的鎢極氬弧焊(TIG)熔深增加1~2倍活性焊劑,本文通過以下幾個方面對鎢極氬弧焊(TIG)焊接工藝詳細介紹。

1鎢極氬弧焊(TIG)的特點鎢極氬弧焊(TIG)的機械保護效果很好,焊縫金屬純凈,焊接質量優良;在小電流時電弧很穩定;焊縫區沒有熔渣,工人可以清楚地看到熔池和焊縫的成形過程;采用氣體保護電焊,易于自動控制;適于薄板焊接、全位置焊接以及不加襯墊的單面焊雙面成形工藝。

1.1單面焊雙面成形

由于從背面無法鏟除焊根,時要求在坡口一側進行,并且使焊接的正反面都能得到均勻、無缺陷的焊道叫做單面焊雙面成形。它的焊接方法有兩大類,即斷續滅弧法和連續焊接法,連續焊接法又可以分為兩種,即螺旋式和移距式,而在實際生產中,采用的方法是連續焊接法。同時,單面焊雙面成形也存在不少的缺陷。

1.2尺寸上的缺陷

包括焊接結構的尺寸誤差和焊縫形狀不佳等。

這些缺陷不僅影響使焊縫成形的美觀,而且容易造成應力集中,影響焊縫與母材的結合強度。

1.3結構上的缺陷

包括氣孔、夾渣、非金屬夾雜物、熔合不良、未焊透、咬邊、裂紋、表面缺陷等。這些缺陷在焊接過程中最容易出現,影響焊縫的有效面積,降低了焊接接頭的力學性能,而且易造成應力集中,引起裂紋,導致結構破壞,使焊接結構無法承受正常工作載荷。

1.4性質上的缺陷

包括力學性能和化學性質等不能滿足焊件的使用要求。力學性能指的是抗拉強度、屈服點、疲勞強度、伸長率、沖擊吸收功、硬度、塑性、彎曲角度等?;瘜W性質指的是化學成分和耐腐蝕性等。這些缺陷阻礙焊縫結構,無法達到所需的設計要求。

2鎢極氬弧焊(TIG)工藝鎢極氬弧焊(TIG)的工藝主要分為:焊接電流與鎢極直徑、電弧電壓、焊接速度、焊接電源種類和極性的選擇、噴嘴直徑和氬弧流量、鎢極深出長度、噴嘴與工件距離、焊絲直徑的選擇以及焊接方向的選擇。

1)焊接電流與鎢極直徑。在通常情況下,焊接電流按照工件的厚度、材質和接頭的空間位置進行選擇。鎢極直徑主要是由焊件厚度來選取。另外,在相同焊接條件下,電流種類和極性不同,鎢極電流的許用值就不同,采用的鎢極直徑也不同,鎢極直徑選擇不當,就會造成電弧不穩、鎢極燒損和焊縫夾鎢等現象。

2)電弧電壓?;¢L是決定電弧電壓主要因素,通常,弧長近似等于鎢極直徑?;¢L比較長時,電弧電壓就會增加,焊縫寬度也增加,熔深就減小,容易出現未焊透和咬邊,保護效果差。電弧太短時,不容易看到熔池,送絲容易碰鎢極而引起短路,容易夾鎢。

3)焊接速度。這方面要求比較嚴格,當焊接速度比較快時,熔深和熔寬就會減小,容易出現未焊透,焊縫過高過窄,使兩側熔合不好。當焊接速度慢時,焊縫就變得很寬,容易出現燒穿等現象。一般,焊工根據熔池大小、熔池形狀和兩側熔合情況,來隨時調整焊接速度。

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材料的物理化學性能,有時還要考慮焊接材料的厚度,厚度不同,熱物理量性能不同。

5)噴嘴的直徑與氬氣流量。一般在焊選定后,噴嘴直徑基本上不發生改變,決定保護效果主要還是氬氣流量。氬氣流量太小時,保護氣體起不了保護作用,氬氣流量過大時,產生紊流的比例比較大,保護效果也不好。當保護氣體噴出的氣流是層流,這時的熔池平穩,焊縫外形美觀,表面沒有氧化痕跡,保護效果好,此時保護氣體流量最適中。

6)鎢極伸出長度。為了防止電弧熱燒壞噴嘴,鎢極端部要伸出噴嘴以外。鎢極端部到噴嘴端面的距離叫鎢極伸出長度。在焊對接縫時,鎢極伸出長度約為3~5mm,在焊角焊縫時,鎢極伸出長度約為5~7mm。

7)噴嘴與工件距離。噴嘴與工件距離是指噴嘴端面到工件之間的距離,此距離越小,保護效果就越好,但是觀察的范圍也較??;反之,保護效果就越差。

8)焊絲直徑的選擇。一般,焊絲的直徑由焊接電流的大小確定,電流越大,所選的焊絲直徑就越粗,反之,焊絲直徑越細。

9)焊接方向的選擇。焊接方向的選擇一般采用左焊法。

3不銹鋼的分類

鎢極氬弧焊(TIG)主要應用于不銹鋼管,不銹鋼屬于高合金鋼,所加合金元素的含量通常在10%以上,Mo、Cr、N、Si、Ni、W、i、Nb、Al、C等是主要的合金元素。不銹鋼的種類比較多,按照用途分為不銹鋼、耐酸鋼、熱穩定鋼、熱強鋼;按照空冷后鋼的室溫組織分為奧氏體鋼、鐵素體類鋼、馬氏體鋼、奧氏體-鐵素體(雙相)不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼嗎。

4保護氣體

鎢極氬弧焊(TIG)常采用的保護氣體有單一的純氬氣(Ar)、氬氣(Ar+氫氣(H2)混合氣體、氬氣(Ar+氦氣(He)混合氣體。

4.1氬氣(Ar)氬氣是一種惰性氣體,比空氣重,導熱系數小,不與金屬產生化學反應,不溶解于金屬當中,也不輕易地漂浮散失,常做保護氣體,。它做保護焊時,電弧一經點燃,燃燒非常穩定,在各類保護氣體中,氬弧的穩定性最好,一般氬弧焊電弧電壓僅8V~15V。

4.2氬氣(Ar+氫氣(H2)混合氣體氫氣的密度小,熱導率比較大,分解時能夠吸收大量分解熱,對電弧有較好的冷卻作用。在氬氣保護焊時,加入適量氫能夠增大母材金屬的輸入熱,可提高電弧電壓,從而提高熱功率、增加熔透性、提高焊接速度和生產效率。

4.3氬氣(Ar+氮氣(He)混合氣體它們的混合氣體依舊是惰性氣體,但是跟單一純氬氣相比,混合后熱導率增大。使用此混合氣體在相同的電弧長度下電弧電壓較高、電弧長度也比較高。

5結束語

鎢極氬弧焊(TIG)在承載電流等方面有方面有些不足,但鎢極氬弧焊(TIG)中氬氣的保護效果很好,填充的金屬絲沒有電流通過有效地避免了飛濺等現象,焊接質量高,而且美觀,尤其是它工作的電弧非常穩定,能在小電流下正常工作,主要用于薄板焊接、全位置焊接以及不加襯墊的單面焊雙面成形工藝。