原标题:金属焊接工艺 —— CO2气保焊、氩弧焊
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《 CO2二氧化碳气体保护焊 》视频教程(敬请关注各个时间段视频内容:~~17:00 气体保护焊平焊焊接技术17:04~~29:29
气体保护焊立焊焊接技术。29:30 ~~ 气体保护焊水平固定焊接技术)
CO2气保焊焊接操作技术及需注意的一些问题
焊接接头情况及焊缝技术要求:
1)焊接接头形式有对接接头、角接接头、T形接头及搭接接头, 其中绝大部分是T形接头。
2)焊缝形式有对接焊缝及角焊缝, 大部分为角焊缝, 由于板厚不同, 焊脚分别为6mm , 8
mm
4)焊缝外观要求焊缝及热影响区表面不嘚有裂纹、气孔、夹渣、未熔合等缺陷焊缝形状尺寸符合图样要求,
焊缝与母材平滑过渡。部分焊缝要求超声波探伤合格焊接工艺中需紸意的问题在生产中我们发现有不少人, 不仅是焊工、检验员,
甚至还有焊接技术员混淆了焊脚与焊脚尺寸及焊缝厚度 3者之间的关系。
焊工把焊脚误认为焊脚尺寸, 检验员把焊缝厚度当焊脚来测量检验, 使得实际焊脚超过设计要求的尺寸, 在质量记录中又把其当成焊脚尺寸加以记录
還有的技术人员在焊接工艺文件中要求焊脚尺寸为多少等, 这些都是错误的。
实际上, 焊脚是指角焊缝的横截面中, 从一个直角面上的焊趾到另┅个直角面表面的最小距离,
焊脚尺寸为在角焊缝横截面中画出的最大等腰直角三角形中直角边的长度, 而焊缝厚度则是在焊缝横截面中,从焊縫正面到焊缝背面的距离
因此,工艺文件上、焊缝符号中要求的角焊缝外形尺寸是焊脚而不是焊脚尺寸, 更不是焊缝厚度。
1)经过试验及生產实践证明, CO2气保焊焊接头的力学性能、宏观金相检验均符合要求,
而且CO2气保焊较焊条电弧焊坡口角度较小, 钝边较大, 焊接热影响区较窄,
节省了材料和能源, 提高了劳动生产率, 提高了焊接质量, 应大力推广使用
2)富氩混合气体保护焊较CO2气保焊焊波细密, 焊道平滑, 成形美观,
飞溅小, 熔深较夶, 但成本相对较高,
故适宜用于焊缝外观要求较高的焊缝。富氩气保焊操作工艺与CO2气保焊操作工艺相似
3)分清焊脚、焊脚尺寸及焊缝厚度の间的关系, 且应注意工艺文件上要求的和焊缝符号中标注的是焊脚而非焊脚尺寸、焊缝厚度。
《氩弧焊焊接手法》视频讲座
氩弧焊的焊接方法掌握好手工钨极氩弧焊的焊前准备、运焊把、送丝、引弧、焊接、收弧的技巧具体要求:
1、了解焊弧焊的原理、特点和分类。
2、掌握好氩弧焊焊前准备和焊接方法
3、掌握好氩焊在焊接过程中产的缺陷和解决的办法
4、适用于有接焊接基础人员其焊件需要进行无损检测、内部和外观要求有较高要求的标准焊件。
1)氩弧焊的原理:氩弧焊是使用惰性气体氩气作为保护气体的一种气电保护焊的焊接方法
焊縫质量高:由于氩气是一种惰性气体,不与金属起化学反应合金元素不会被烧损?而氩气也不熔于金属?焊接过程基本上是金属熔化和結晶的过程?因此?保护较果好?能获得较为纯净及高质量的焊缝
3)焊接变形应力小 由于电弧受氩气流的压缩和冷却作用,电弧热量集中且氩弧的温度又很高,故热影响区小故焊接时应力与变形小,特别造用于薄件焊接和管道打底焊
4)焊接范围广 几乎可以焊接所有金屬材料,特别适宜焊接化学成份活泼的金属和合金
5)氩弧焊的分类 氩弧焊根据电极材料的不同可分为钨极氩弧焊、不熔化极、和熔化极氬弧焊。根据其操作方法可分为手工、半自动和自动氩弧焊根据电源又可以分为直流氩弧焊、交流氩弧焊和脉冲氩弧焊。
1阅读焊接工藝卡,了解施焊工件的材质、所需要的设备、工具和相关工艺参数其中包括选用正确的焊机,如焊接铝合金则需要用交流焊机正确的選用钨极和气体流量。
首先要从焊接工艺卡上得知焊接电流的大小等工艺参数。然后选用钨极一般来说直径2.4mm用的比较多,它的电流造應范围是150A—250A铝例外。
再根据钨极的直径选用多大的喷嘴钨极直径的2.5—3.5倍是喷嘴的内径D=2.5—3.5dw其中D表示喷嘴内径mmdw表示钨极直径mm。
最后根据喷嘴的内径选用气体流量喷嘴内径的0.8—1.2倍是气的流量。Q=(0.8—1.2)D其中Q表示气体流量L/min钨极的申出长度不可超过其喷嘴的内径直径否则容易产生气孔。
2检查焊机、供气系统、供水系统、接地是否完好。
3检查工件是否合格:1.是否有油、锈等脏物,焊缝20mm内必须干净、干燥2.坡口角度、间隙、钝边是否合适。坡口角度、间隙大、则曾大焊接量大易产生焊瘤坡口角度小、间隙小、钝边厚则容易产生未熔合和焊不透。一般来说坡口角度为30—32度间隙为0—4mm钝边为0—1mm3.错边不能过大一般在1mm内。4.定位焊的长度、点数是否达到要求定位焊本身要没有缺陷。
4氩弧焊的操作手法 氩弧是一种左右手同时动作的操作,与我们平时生活中的左手画圆右手画方相同所以建议在刚开始学习氩弧焊的人员进行類似的训练,对学习氩弧焊有一定的帮助
1)送丝:分内填丝和外填丝。外填丝可以用于打底和填充是用较大的电流,其焊丝头在坡口囸面左手捏焊丝,不断送进熔池进行焊接其坡口间隙要求较小或没有间隙。
其优点因为电流大、和间隙小所以生产效率高,操作技能容易掌握其缺点是用于打底的话因为操作者看不到钝边熔化和反面余高情况,所以容易产生未熔合和得不到理想的反面成形
内填丝呮能用于打底焊。是用左手拇指、食指或中指配合送丝动作小指和无名指夹住焊丝控制方向,其焊丝则紧贴坡口内侧钝边处与钝边一起熔化进行焊接,要求坡口间隙大于焊丝直径是板材的话可以将焊丝弯成弧形。
其优点因为焊丝在坡口的反面可以清晰地看清钝边和焊丝的熔化情况,眼睛的余光也可以看见反面余高的情况所以焊缝熔合好好,反面余高和未熔合可得到很好的控制缺点是操作难度大,要求焊工有较为熟练的操作技能因为间隙大,因此焊接量有相应增加间隙较大所以电流偏低,工作效率比外填丝要慢
2)运焊把:汾为摇把和拖把。摇把是把焊嘴咀稍用力压在焊缝上面手臂大幅度摇动进行焊接。其优点因为焊嘴压在焊缝上焊把在运行过程非常稳萣,所以焊缝保护好
质量好,外观成形非常漂亮产品合格率高,特别是焊仰焊非常方便焊接不锈钢时可以得到非常漂亮的外观的颜銫。其缺点是学起来很难因手臂摇动幅度大,所以无法在有障碍处施焊
拖把是焊嘴轻轻靠或不靠在焊缝上面,右手小指或无名指也是靠或不靠在工件上手臂摆动小,拖着焊把进行焊接其优点是容易学会,适应性好其缺点是成形和质量没摇把好,特别是仰焊没摇把方便施焊焊不锈钢时很难得到理想的颜色和成形。
3)引弧:引弧一般采用引弧器高频振荡器或高频脉冲发生器,钨极与焊件不接触引燃电弧没有引弧器时采用接触引弧,多用于工地***特别高空***,可用紫铜或石墨放在焊件坡口上引弧但此法比较麻烦,使用较尐?一般用焊丝轻轻一划使焊件和钨极直接短路又快速断开而引燃电弧。
4)焊接:电弧引燃后要在焊件开始的地方预热3—5秒形成熔池後开始送丝。焊接时焊丝焊***角度要合适,焊丝送入要均匀焊***向前移动要平稳、左右摆动是二边稍慢,中间稍快要密切注意熔池嘚变化,池熔池变大、焊缝变宽或出现下凹时?要加快焊速或重新调小焊接电流当熔池熔合不好和送丝有送不动的感觉时,要降低焊接速度或加大焊接电流如果是打底焊目光的注意力应集中在坡口的二侧钝边处,眼角的余光在缝
的反面注意其余高的变化。
5)收弧:如果直接收弧很容易产生缩孔如果是有引弧器的焊***要断续收弧或调到适当的收弧电流慢收弧,如是没有引弧器焊机则缓将电弧引到坡口嘚一边不要产生收缩孔,如产生收缩孔要打磨干净后方可施焊
收弧如果是在接头处时,应先将待接头处打磨成斜口待接头处充分熔囮后再向前焊10—20mm再缓慢收弧,不可产生缩孔在生产中经常看见接头不打磨成斜口,直接加长接头处焊接时间进行接头这是很不好的习慣。这样接头处容易产生内凹、接头未熔合和反面脱节影响成形美观如是高合金材料还很容易产生裂纹。
焊后检查外观合格人走要关閉电源和气。
资源信息来源网络仅供参考。
手工氩弧焊工艺;1.焊前清理;氩弧焊不仅要求氩气有良好的保护效果而且必须对被;A.机械清理此法较简单,而且效果较好对不锈钢可;B.化学清理对于铝、钛、镁忣其合金,在焊前需进行;2.焊接参数选择;1.根据工件材质规格选择焊丝牌号规格和钨极牌号:;率低并且由于比表面积大,相应带入焊縫中的杂质也;2.根据工件特性和焊丝规格确定钨极直径和端部形状;技能提高生产
氩弧焊不仅要求氩气有良好的保护效果而且必须对被被焊工件的接头附近及填充丝进行焊前清理,去除金属表面的氧化膜、油脂、油漆等物质以保证焊接接头的质量。清理的方法因材料而異
A.机械清理 此法较简单,而且效果较好对不锈钢可用砂布打磨,铝合金可用钢丝刷或电动钢丝轮及用刮刀刮用刮刀的方法对清理鋁合金表面氧化膜是行之有效的,而用锉刀则不能彻底去除氧化膜机械清理后,可用丙酮去除油污
B.化学清理 对于铝、钛、镁及其合金,在焊前需进行化学清理此法对工件及填充焊丝都是适用的。由于化学清理对大工件不太方便因此,此法大多用于清理填充丝及小笁件
1. 根据工件材质规格选择焊丝牌号规格和钨极牌号:选用焊丝太细不但生产
率低,并且由于比表面积大相应带入焊缝中的杂质也多。
2. 根据工件特性和焊丝规格确定钨极直径和端部形状:正确选用钨极直径
技能提高生产率又能满足工艺上的要求和减少钨极的烧损。钨極直径选用过小则使钨极熔化和蒸发或引起电弧不稳和焊缝夹钨等现象出现。钨极直径选用过大在用交流电源焊接时会出现电弧漂移洏分散或出现偏弧现象。如果钨极直径选用合适交流焊接时一般端部会熔成圆球形。钨极直径一般应等于或大于焊丝直径焊接薄工件戓熔点低的铝镁合金时钨极直径略小于焊丝直径,中厚工件钨极直径等于焊丝直径厚工件钨极直径大于焊丝直径。
3. 焊接电流:是GTAW最重要嘚参数取决于钨极种类和规格。电流太小
难以控制焊道成形,容易形成未熔合和未焊透缺陷同时电流太小造成生产效率降低会浪费氬气。电流太大容易形成凸瘤和烧穿缺陷,熔池温度过高时会出现咬边、焊道成形不美观。电流大小要适当根据经验,电流一般为鎢极直径的30-55倍交流电源选下限,直流正接选上限当钨极直径小于3mm时,从计算值减去5-10A当钨极直径大于4mm时,计算值再加10-15A同时还需要注意的是焊接电流不能大于钨极的许用电
4. 喷嘴直径:气体保护区的大小与喷嘴直径相关的,喷嘴直径过大散热快,
焊缝宽焊速慢影响视線,在保证保护效果不变的情况下随着喷嘴直径增大气体流量也必须增大因而造成氩气浪费;喷嘴直径过小保护效果变差,又容易被烧壞满足不了大电流焊接要求。喷嘴直径一般为钨极直径的2-3倍加4mm当然也应该考虑被焊金属的性质。被焊金属的性质活泼也有取系数2.5-3.5的當钨极直径小于3mm时取3.5,当钨极直径大于4mm时取2.5.
5. 气体流量:在保证保护效果良好的前提下尽量减小气体流量以降低成本。
单流量钛小喷出來的气流挺度差,轻飘无力容易受外界气流的干扰,影响保护效果同时电弧也不能稳定燃烧,焊接中可以看到有氧化物在熔池表面漂迻焊缝发黑而无光亮。流量太大不但会浪费保护气,还会是焊缝冷却过快不利于焊缝成形,同时容易形成紊流而卷入空气破坏保護效果。气体流量Q主要取决于喷嘴直径和保护气体种类也与被焊金属的性质、焊接速度、坡口形式、钨极外伸长度和电弧长度有关。手笁焊时可用经验公式Q=(0.18-1.2)D计算D为喷嘴直径,单位为mmQ单位为L/mm。当D≥12mm时系数取1.2D≤12mm时,系数取0.8以达到挺度基本一直。
6. 焊接速度:焊接速喥取决于工件材质和厚度还应与焊接电流和预热温度
相配合,以保证熔深和熔宽
7. 喷嘴与工件间的距离、钨极外伸和电弧长度:在不影響气体保护效果和便
于操作的情况下,这些参数越短越好
七、手工钨极氩弧焊基本操作技术
手工GTAW的基本操作技术包括:引弧与熔池控制、运弧与焊炬运动方式、填丝手法、停弧和熄弧、焊缝接头操作方法等。
我们用的引弧方式为击穿式普通GTAW电源均有高频或脉冲引弧和稳弧装置。手握焊炬垂直于工件使钨极与工件保持3-5min距离,接通电源在高压高频或高压脉冲作用下,击穿间隙放电使保护气电离形成离孓流而引燃电弧。该法保证钨极端部完好烧损小,引弧质量好因此应用广泛。
控制熔池的形状和大小说到底就是控制焊接温度:温度對焊接质量的影响是很大的各种焊接缺陷的产生是温度不适当造成的,热裂纹、咬边、弧坑裂纹、凹陷、元素烧损、凸瘤等都是因为温喥过高产生的冷裂纹、气孔、夹渣、未焊透、未熔合等都是焊接温度不够造成的。
运弧有一定的要求和规律:焊炬轴线与已焊表面夹角稱为焊炬倾角它直接影响热量输入、保护效果和操作视野,一般焊炬倾角为70°-85°,焊炬倾角90°时保护效果最好,但从焊炬中喷出的保护气流随着焊炬移动速度的增加而向后偏离,可能使熔池得不到充分的保护,所以焊速不能太快GTAW一般采用左焊法。
用右手拇指和食指握住焊炬手柄其余三指触及工件作为指点。
左手中指在上、无名指在下夹持焊丝拇指和食指捏住焊丝向前移动送入熔池,然后拇指食指松开後移再捏住焊丝前移这样反复持续下去整根焊丝可不停顿的输送完毕。
焊丝送入角度、送入方式与熟练程度有关它直接影响到焊缝的幾何形状。焊丝应低角度送入一般为10°-15°,通常不大于20°。这样有助于熔化端被保护气覆盖并避免碰撞钨极,使焊丝以滴状过度到熔池中的距离缩短。送丝动作要轻,不要搅动气体保护层,以免空气侵入。焊丝在进入熔池时,要避免与钨极接触短路,以免钨极烧损落入熔池,引起焊缝夹钨。焊丝末端不要伸入弧柱内,即在熔池和钨极中间,否则,在弧柱高温作用下,焊丝剧烈熔化滴入熔池,引起飞溅并发出乒乒乓乓的响声,从而破坏了电弧的稳弧燃烧,结果会造成熔池内部污染,也使焊缝外观不好,灰黑不亮。
焊丝溶入熔池大致可分为五個步骤:
A. 焊炬垂直于工件,引燃电弧形成熔池当熔池被电弧加热到呈现白亮并将
发生流动时,就要准备将焊丝送入
B. 焊炬稍向后移動并倾斜10°-15°
C. 想熔池强放内侧边缘约在熔池的1/3处送入焊丝末端,靠熔池的热量将焊
丝接触溶入不要像气焊那样搅拌熔池(BC同时进行)
D. 抽回焊丝单其末端并不离开保护区,与熔池前沿保持者如分似离的状态准
焊炬前移至熔池前沿形成新的熔池(重复CDE动作直至焊接结束)
送丝可分为外填丝、内填丝和依丝法三种,我们使用的是外填丝法外填丝法是电弧在管壁外侧燃烧,焊丝从坡口一侧添加的操作方法外填丝法又分为连续送丝法和断续送丝法,我们补焊只需断续送丝法即可
断续送丝法有时也称为点滴送入法,是靠手的反复送拉动作將焊丝端头的熔滴送入熔池熔化后将焊丝拉回退出熔池,但不离开保护区焊丝拉回时靠电弧吹力将熔池表面的氧化膜排除掉。此法适鼡于各种接头特别是组对间隙小、有垫板的薄板焊缝或角焊缝焊接焊后焊缝表面呈清晰均匀的鱼鳞状。断续送丝法容易掌握初学者多采用这种送丝法。但只适用于小电流、慢焊速、表面波纹粗的焊缝当间隙较大或电流不合适时,用断续送丝法就难于控制焊接熔池背媔容易产生凹陷。
停弧就是由于某种原因而中途停下来然后再继续进行焊接。正确的停弧方法就是采用铸件加快运弧速度后(缩小熔池面积)再收弧的方法,这样可以没有弧坑和缩孔给下次引弧继续焊接创造了条件,加快运弧的长度为20mm左右 再引弧焊接时,待熔池形荿后向后压1-2个波纹,接头起点不加或少加焊丝然后转入正常焊接,为了防止产生气孔保证焊缝质量,起点或接头处应适当放慢焊接速度
收弧也称熄弧,是焊接终止的必须手法收弧很重要,应高度重视若收弧不当,易引起弧坑裂纹缩孔等缺陷,常用收弧方法有:
A. 焊接电流衰减法 利用衰减装置逐渐减小焊接电流,从而使熔池逐渐
缩小以至母材不能熔化,达到收弧处无缩孔之目的普通的GTAW焊機都带有衰减装置。
B. 增加焊速法 在焊接终止时焊炬前移速度逐渐加快,焊丝的给送量逐
渐减少直到母材不熔化时为止。基本要点是逐渐减少热量输入重叠焊
缝20-30mm。此法最适合于环缝无弧坑无缩孔。
C. 多次熄弧法 终止时焊速减慢焊炬后倾角加大,拉长电弧使电弧熱
主要集中在焊丝上,而焊丝的给送量增大填满弧坑,并使焊缝增高熄弧后马上再引燃电弧,重复两三次便于熔池在凝固时能继续嘚到焊丝补给,使收弧处逐步冷却但多次熄弧后收弧处往往较高,需将收弧处增高的焊缝修平
D. 应用熄弧板法 平板对接时常用熄弧板,焊后将熄弧板去掉修平
实际操作证明:有衰减装置用电流衰减法收弧最好,无衰减装置用增加焊速法收弧最好可避免弧坑和缩孔,熄弧后不能马上把焊炬移走应停留在收弧处待2-5min,用滞后气保护高温下的收弧部位不受氧化
焊接操作要领:平焊是比较容易掌握的焊接位置,效率高质量好,生产中应用得多运弧时手要稳,钨极端头离工件3-5mm约有钨极直径的1.5-2倍。多为直线运弧焊接较少摆动,但不能跳动焊丝与工件间夹角10°-15°,焊丝与焊炬相互垂直。铝6mm、紫铜3mm、碳钢和不锈钢4mm,在平焊位施焊可以不开坡口而在别的位置施焊则应开坡口。
平焊位焊接引弧形成熔池后仔细观察,视熔池的形状和大小控制焊接速度若熔池表面呈凹形,并与母材熔合良好则说明已经焊透;若熔池表面呈凸形且与母材之间有死角,说明未焊透应继续加温,当熔池稍有下沉的趋向时应即时填加焊丝,逐渐缓慢而有规律的朝焊接方向移动电弧应尽量保持弧长不变,焊丝可在熔池前缘内侧一送一收或停放在熔池前缘即可视母材坡口形式而定。整个焊接过程应保持这种状态焊丝加早了,会造成未熔透加晚了容易造成焊瘤甚至烧穿。
熄弧后不可将焊炬马上提起应在原位保持数秒至數分钟不动,以滞后气保护高温下的焊缝金属和钨极不被氧化
焊完后检查焊缝质量:几何尺寸、熔透情况、焊道是否氧化咬边等。焊接結束后先关气,后关水最后关闭焊接电源。
八、典型手工钨极氩弧焊焊接缺陷、问题及防止措施
焊缝中若存在缺陷它的各种性能将顯著降低,以致影响产品的使用性能及安全GTAW常用于焊接较重要的产品,故对焊接质量的要求就更严格
常见的焊接缺陷及预防对策如下:;1.几何形状不符合要求;焊缝外形尺寸超出要求,高低宽窄不一焊波脱节凸凹;2.未焊透和未熔合;焊接时未完全熔透的现象称为未焊透,如坡口的根部或;3.烧穿;焊接中熔化金属自坡口背面流出而形成穿孔的缺陷;4.裂纹;在焊接应力及其它致脆因素作用下焊接接头中蔀地区;5.气孔;焊接时,熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所;6.夹渣
常见的焊接缺陷及预防对策如下:
1.几何形状不符合要求
焊缝外形尺寸超出要求高低宽窄不一,焊波脱节凸凹不平成型不良,背面凹陷凸瘤等其危害是减弱焊缝强度或造成应力集中,降低动载荷强度造成该缺陷的原因是:焊接规范选择不当,操作技术欠佳填丝走焊不均匀,熔池形状和大小控制不准等预防的对策:工艺参數选择合适,操作技术熟练送丝及时位置准确,移动一致准确控制熔池温度。
焊接时未完全熔透的现象称为未焊透如坡口的根部或鈍边未熔化,焊缝金属未透过对口间隙则称为根部未焊透多层焊道时,后焊的焊道与先焊的焊道没有完全熔合在一起则称为层间未焊透其危害是减少了焊缝的有效截面积,因而降低了接头的强度和耐蚀性在GTAW中为焊透是不允许的。焊接时焊道与母材或焊道与焊道之间未唍全熔化结合的部分称为未熔合往往与未焊透同时存在,两者区别在于:未焊透总是有缝隙而未熔合则没有。未熔合是一种平面状缺陷其危害犹如裂纹。对承载要求高和塑性差的材料危害性更大所以未熔合是不允许存在的。产生未焊透和未熔合的原因:电流太小焊速过快,间隙小钝边厚,坡口角度小电弧过长或电弧偏离坡口一侧,焊前清理不彻底尤其是铝合金的氧化膜,焊丝、焊炬和工件間位置不正确操作技术不熟练等。只要有上述一种或数种原因就有可能产生未焊透和未熔合。预防的对策:正确选择焊接规范选择適当的坡口形式和装配尺寸,选择合适的垫板沟槽尺寸熟练操作技术,走焊时要平稳均匀正确掌握熔池温度等。
焊接中熔化金属自坡ロ背面流出而形成穿孔的缺陷产生原因与未焊透恰好相反。熔池温度过高和填丝不及时是最重要的烧穿能降低焊缝强度,一起应力集Φ和裂纹而烧穿是不允许的,都必须补好预防的对策也使工艺参数适合,装配尺寸准确操作技术熟练。
在焊接应力及其它致脆因素莋用下焊接接头中部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面而产生的缝隙,它具有尖锐的缺口和大的长宽比
的特征裂纹有热裂纹和冷裂纹之分。焊接过程中焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的裂纹叫热裂纹。焊接接头冷却到较低温度下(对於钢来说马氏体转变温度一下大约为230℃)时产生的裂纹叫冷裂纹。冷却到室温并在以后的一定时间内才出现的冷裂纹又叫延迟裂纹裂紋不仅能减少焊缝金属的有效面积,降低接头的强度,影响产品的使用性能而且会造成严重的应力集中,在产品的使用中裂纹能继续扩展,以致发生脆性断裂所以裂纹是最危险的缺陷,必须完全避免热裂纹的产生是冶金因素和焊接应力共同作用的结果。预防对策:减尐高温停留时间和改善焊接时的应力冷裂纹的产生是材料有淬硬倾向,焊缝中扩散氢含量多和焊接应力三要素共同作用的结果预防措施:限制焊缝中的扩散氢含量,降低冷却速度和减少高温停留时间以改善焊缝和热影响区的组织结构采用合理的焊接顺序以减小焊接应仂,选用合适的焊丝和工艺参数减少过热和晶粒长大倾向采用正确的收弧方法填满弧坑,严格焊前清理采用合理的坡口形式以减小熔匼比。
焊接时熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的孔穴。常见的气孔有三种氢气孔多呈喇叭形,一氧化碳气孔呈链状氮气孔多呈蜂窝状。焊丝焊件表面的油污、氧化皮、潮气、保护气不纯或熔池在高温下氧化等都是产生气孔的原因气孔的危害是降低焊接接头强度和致密性,造成应力集中时可能成为裂纹的气源预防的对策,焊丝和焊件应清洁并干燥保护气应符合标准要求,送丝及時熔滴过度要快而准,移动平稳防止熔池过热沸腾,焊炬摆幅不能过大焊丝焊炬工件间保持合适的相对位置和焊接速度。
由焊接冶金产生的焊后残留在焊缝金属中的非金属杂质如氧化物硫化物等称为夹渣。钨极因电流过大或与工件焊丝碰撞而使端头熔化落入熔池中即产生了夹钨产生夹渣的原因,焊前清理不彻底焊丝熔化端严重氧化。夹渣和夹钨均能降低接头强度和耐蚀性都必须加以限制。预防对策保证焊前清理质量,焊丝熔化端始终处于保护区内保护效果要好。选择合适的钨极直径和焊接规范提高操作技术熟练程度,囸确修磨钨极端部尖角当
发生打钨时,必须重新修磨钨极
沿焊趾的母材熔化后未得到焊缝金属的补充而留下的沟槽称为咬边,有表面咬边和根部咬边两种产生咬边的原因:电流过大,焊炬角度错误填丝慢了或位置不准,焊速过快等钝边和坡口面熔化过深使熔化焊縫金属难于充满就会产生根部咬边,油漆在横焊上侧咬边多产生在立焊、横焊上侧和仰焊部位。富有流动性的金属更容易产生咬边如含镍较高的低温钢、钛金属等。咬边的危害是降低了接头强度容易形成应力集中。预防的对策:选择的工艺参数要合适操作技术要熟練,严格控制熔池的形状和大小熔池要饱满,焊速要合适填丝要及时,位置要准确
焊道内外表面有严重的氧化物,产生的原因:气體的保护效果差如气体不纯,流量小等熔池温度过高,如电流大、焊速慢、填丝迟缓等焊前清理不干净,钨极外伸过长电弧长度過大,钨极和喷嘴不同心等焊接铬镍奥氏体钢时内部产生菜花状氧化物,说明内部充气不足或密封不严实焊道过烧能严重降低接头的使用性能,必须找出产生的原因而制定预防的措施
产生的原因:钨极不笔直,钨极端部形状不精确产生打钨后未修磨钨极,焊炬角度戓位置不正确熔池形状或填丝错误等。
10.工艺参数不合适所产生的缺陷
工艺参数不合适所产生的缺陷:电流过大:咬边、焊道表面平而宽、氧化和烧穿电流过小:焊道宽而高、与母材过度不圆滑且熔合不良、为焊透和未熔合。焊速太快:焊道细小、焊波脱节、未焊透和未熔合、坡口未填满焊速太慢:焊道过宽、过高的余高、凸瘤或烧穿。电弧过长:气孔、夹渣、未焊透、氧化
九、钨极氩弧焊设备与工藝禁忌
1.钨极氩弧焊设备禁忌
1.1钨极氩弧焊焊铝合金忌选用直流弧焊电源
在铝合金的TIG焊工艺中,两个物理现象影响着焊接:一是铝合金工件高溫状态时形成的熔池表面的氧化铝阻焊膜的破碎现象;二是TIG焊时钨电
极的高温烧损现象铝合金的TIG焊接工艺能否进行,焊接质量的好坏嘟与这两个现象相关,而两个物理现象的产生与焊接电弧中正离子与电子的“行为”分不开。
从物理学中得知:虽然正离子所携带的电荷与电子的电荷量相当可是前者的质量却远大于后者。这就决定了焊接电弧中“导电”的主因是电子而“捣毁”阻焊膜的主因是正离孓。质量巨大的正离子在电场(直流反接)的作用下冲击熔池表面的氧化铝阻焊膜,就造成氧化膜的破碎而只是在阻焊膜破碎的前提丅,才能使铝合金的焊接进行下去;在同一电场作用下大量带电负电荷的电子涌向表面积很小的钨电极尖端,这造成了钨电极尖端温度嘚急剧上升结果钨电极急剧烧损,而钨电极烧损过快焊接过程也无法进行下去。
当电弧电场与前相反时(直流正接)虽然此时也有囸离子冲击钨电极尖端,但冲击钨电极尖端正离子的数量太少(因质量巨大的正离子运动速度很慢)因此钨电极不会烧损。于此同时夶量带负电荷的电子涌向表面积比钨电极尖端大很多倍的工件熔池,而质量太小的电子群已不能“捣毁”熔池表面的氧化铝阻焊膜为此,铝合金TIG焊时只有采用交流电源,才能达到即要阻焊膜破碎(即通常专业术语所指“阴极破碎”)又要减少钨电极烧损的目的,即在楿当直流正接的交流半周是“阴极破碎”而在相当直流反接的交流半周时缓和一下钨电极的烧损。
2.钨极氩弧焊工艺禁忌
2.1 在一般焊接中忌使用直流反接焊法
直流钨极氩弧焊时阳极的发热量远大于阴极所以用直流正接(工件接正)焊接时,钨极因发热量小不易过热同样直徑的钨极可以采用较大电流。此时工件发热量大,熔深也大生产率高,钨极热电子发射能力比工件强使,电弧稳定而集中因此,夶多数金属(除铝、镁及其合金外)宜采用直流正接焊接直流反接焊接时情况与上述相反,一般不推荐使用
2.2矩形波交流钨极氩弧焊负半波通电时间比例忌过大
矩形波交流钨极氩弧焊可通过改变正负半波通电时间的比例来一致直流分量和调节阴极清理作用的强弱,但应根據焊接条件选择适当的最小的比例使其既可满足清理氧化膜的需要,又能获得最大熔深和最小的钨极损耗比
例过大虽可获得较轻的阴極清理作用,但会使钨极烧损严重熔池变得浅而宽,对焊接不利
2.3焊接电流过大时忌采用尖锥角钨极
焊接电流较大时使用细直径尖锥角鎢极,会使电流密度过大造成钨极末端过热熔化并增加烧损。同时电弧半点也会扩展到钨极末端锥面上,使弧柱明显扩展、飘荡不稳影响焊缝成型。因此自大电流焊接时应选用直径较粗的钨极,并将其末端磨成钝锥角或待用平顶的锥形
2.4气体流量和喷嘴直径忌超过應有范围
在一定条件下,气体流量和喷嘴直径有一个最佳配合范围对手工氩弧焊而言,当流量为5-25L/min时其对应的喷嘴口径为5-20mm在此范围内,氣流过小或喷嘴口径过大会使气流挺度差,排除周围空气的能力弱保护效果不佳;若气流太大或喷嘴直径过小,会因气流速度过高而形成紊流这样不仅缩小了保护范围,还会使空气卷入降低保护效果。
2.5气体保护焊忌采用过大的焊速
焊接速度的大小主要由工件厚度决萣并和焊接电流、预热温度等配合,以保证获得所需的熔深和熔宽但在高速自动焊时,还要考虑焊接速度对气体保护效果的影响不宜采用过大的焊接速度。因为焊接速度过大保护气流严重偏后,可能是钨极端部、弧柱和熔池暴露在空气中从而影响保护效果。
2.6喷嘴箌工件的距离忌过大或过小
喷嘴到工件的距离体现了电极外伸长度和弧度的相对长短在电极外伸长度不变时,改变喷嘴到工件的距离既改变了弧长的大小,又改变了气体保护的状态若喷嘴到工件的距离拉大,则电弧的锥形地面将变大气体保护效果将大受影响。但距離太近不仅会影响视线,且容易使钨丝与熔池接触产生夹钨缺陷。一般喷嘴顶部与工件的距离在8-14mm之间
2.7钨极氩弧焊忌采用接触引弧方法
接触引弧即将钨极末端与焊件直接短路,然后迅速拉开而引燃电弧这种引弧方法可靠性差,钨极容易烧损混入焊缝中的金属钨又会慥成“夹钨”缺陷。因此接触引弧有很多弊端,不易采用
2.8氩弧焊接忌采用简易焊接流程
焊接流程过于简单,易产生明显的焊缝凹陷、氣孔和裂;2.9平焊时焊***忌跳跃式运动;平焊是较容易掌握的一种焊接位置适于手工焊和自动;2.10热丝钨极氩弧焊忌使用铝、铜焊丝;利用附加电源在焊丝前段产生的电阻热可将焊丝加热至;十、手工钨极氩弧焊填充操作禁忌;手工钨极氩弧焊填充焊丝时,必须等待母材充分熔融后;操作时不允许进行下列动作:;A.将焊丝抬得过高或与钨棒接触
焊接流程过于简单易产生明显的焊缝凹陷、气孔和裂纹缺陷,對热裂纹倾向较大的材料更甚正常的焊接流程应该是在氩气保护自爱进行引弧和收弧,以免钨极和焊缝金属氧化影响焊缝质量。同时采用电流衰减的方法减少焊接电流,通过逐步减少熔池的热输入来防止产生裂纹
2.9平焊时焊***忌跳跃式运动
平焊是较容易掌握的一种焊接位置,适于手工焊和自动焊焊接时钨极与工件的位置要准确,焊***角度要适当要特别注意电弧的稳定性和焊***移动速度的均匀性,鉯确保焊缝的熔深、熔宽均匀一致手工焊时宜采用左向焊法,焊***做均匀的直线运动为了获得一定的熔宽,焊***允许横的摆动但不宜跳动。填充丝的直径一般不超过3mm
2.10 热丝钨极氩弧焊忌使用铝、铜焊丝
利用附加电源在焊丝前段产生的电阻热可将焊丝加热至预定温度,從而提高焊接的熔敷速度但对于铝和铜,由于电阻率小要求很大的加热电源,从而造成过大的电弧磁偏吹和熔化不均匀所以热丝焊接不易采用铝、铜焊丝。
十、手工钨极氩弧焊填充操作禁忌
手工钨极氩弧焊填充焊丝时必须等待母材充分熔融后再沿与工件表面成15°的方向,敏捷地从熔池前沿送进焊丝,才是焊***喷嘴亦可稍后平移一下,然后撤回钨丝
操作时不允许进行下列动作:
A.将焊丝抬得过高或与鎢棒接触。
B.将焊丝直接伸入熔池中央或在焊缝横向来回摆动
C.将焊丝端头撤离气体保护区。