1、,任务1 认识钨极氩弧焊及其电源 任务2 低碳钢板对接平焊 任务3 小直径管水平固定氩弧焊 任务4 小直径管垂直固定氩弧焊 任务5 小直径管对接水平固定加障碍管焊 任务6 大直径管对接水平固定组合焊（TIG焊+焊条电弧焊） 任务7 小直径铝合金管水平固定氩弧焊 任务8 大直径中厚壁管对接水平固定组合焊（TIG焊+CO2焊）,1了解氩弧焊的工作原理、分类及特点。 2认识钨极氩弧焊及其设备。 3了解钨极氩弧焊机的使用方法,任务1 认识钨极氩弧焊及其电源,参观焊接生产车间，观察钨极氩弧焊生产过程。,一、氩弧焊概述,1. 氩弧焊的工作原理 从焊枪喷嘴中喷出的氩气流，在焊接区形成厚而密的气体保护层而隔绝
2、空气，同时，在电极(钨极或焊丝)与焊件之间燃烧产生的电弧热量使被焊处熔化，并填充焊丝，将被焊金属连接在一起，从而获得牢固的焊接接头。,氩弧焊示意图 a)钨极氩弧焊 b)熔化极氩弧焊 1-熔池 2-喷嘴 3-钨极 4-气体 5-焊缝 6-焊丝 7-送丝滚轮,2. 氩弧焊的分类,3. 氩弧焊的特点 （1）优点 焊缝质量较高 焊接变形与应力小 可焊的材料范围广 操作技术易于掌握,（2）缺点 熔深浅，熔覆速度慢 钨极承载电流小 氩气较贵 不适于有风的地方 设备比较复杂,二、钨极氩弧焊概述,钨极氩弧焊原理图,1-电缆 2-保护气体导管 3-钨极 4-保护气体 5-熔池 6-焊缝 7-焊件 8-填充焊丝
3、9-喷嘴,钨极氩弧焊又称为不熔化极氩弧焊，简称为TIG焊 。 钨极氩弧焊是使用高熔点的钨棒作为电极，在氩气流保护下，利用钨极与焊件之间的电弧热量来熔化母材及填充焊丝，形成焊缝。,三、钨极氩弧焊设备,手工钨极氩弧焊设备组成,1-焊件 2-焊丝 3-焊炬 4-冷却系统 5-供气系统 6-焊接电源,手工钨极氩弧焊设备由焊接电源、控制系统、焊枪、供气系统及冷却系统等部分组成。,交直流两用氩弧焊机 直流氩弧焊机 脉冲氩弧焊机,1. 焊接电源（焊机） 因为手工钨极氩弧焊的电弧静特性与焊条电弧焊相似，所以任何具有陡降外特性的弧焊电源都可以作氩弧焊电源。,直流正接 直流反接,直流电没有极性变化，电弧燃烧很稳定
4、。直流电源的连接可分为直流正接、直流反接两种。采用直流正接时，电弧燃烧稳定性更好。,2. 控制系统,交流手工钨极氩弧焊机的控制程序方框图。,3. 焊炬,焊炬主要由焊炬体、钨极夹头、进气管、电缆、喷嘴、按钮开关等组成。 焊炬的作用是传导电流、夹持钨极、输送氩气。 氩弧焊焊炬分为分为大、中、小三种，按冷却方式又可分为气冷式焊炬和水冷式焊炬。,气冷式氩弧焊炬 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,水冷式氩弧焊炬 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-
5、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,圆柱带锥形 圆柱带球形 圆锥形,常见的焊枪喷嘴出口形状如图所示 。,4. 供气系统,（1）氩气瓶 氩气钢瓶外表涂灰色，并标有深绿色“氩气”的字样。,氩气钢瓶,（2）氩气流量调节阀 它不仅能起到降压和稳压的作用，而且可方便地调节氩气流量。 （3） 电磁气阀,AT-15型 AT-30型,1掌握钨极氩弧焊焊接工艺参数。 2掌握钨极氩弧焊基本操作技术。 3掌握手工钨极氩弧焊板平对接焊的操作。,任务2 低碳钢板对接平焊,完成图示的低碳钢板对接平焊训练。,一、焊接参数,1.钨极直径和焊接电流 通常根据焊件的材
6、质、厚度来选择焊接电流。钨极直径应根据焊接电流大小而定。,焊接电流和相应的电弧特征 a）焊接电流正常 b）焊接电流过小 c）焊接电流过大,不锈钢和耐热钢手工钨极氩弧焊钨极直径和焊接电流见下表。,铝合金手工钨极氩弧焊钨极直径和焊接电流见下表。,2. 电弧电压 电弧电压主要由弧长决定。 3. 焊接速度 由焊工根据熔池的大小、形状和焊件熔合情况随时调节。,焊炬不动 速度正常 速度过快 焊接速度对保护效果的影响,4. 焊接电源的种类和极性,注： 最佳 可用 最差,5. 氩气流量与喷嘴直径 喷嘴直径可按下列经验公式确定： D=2d+4 氩气流量可按下式计算： qv=（0.8 1.2）D 在生产实践中，孔
7、径在1220mm的喷嘴，最佳氩气流量范围为816L/min。常用的喷嘴直径一般取820mm。,焊丝直径的选择,6. 喷嘴与焊件间的距离 喷嘴与焊件间的距离以8 14mm为宜。 7. 钨极伸出长度 伸出长度一般为3 5mm。,焊丝直径的选择,氩气有效保护区域,在生产实践中，可通过观察焊接表面色泽，以及是否有气孔来判定氩气保护效果。 不锈钢件焊缝表面色泽与保护效果的评定,焊丝直径的选择,铝及铝合金件焊缝表面色泽与保护效果的评定,1. 引弧 （1）短路接触引弧 （2）非接触引弧 2. 焊炬摆动方式,二、焊接基本操作技术,3. 焊接操作手法 （1）左焊法 （2）右焊法,焊接操作手法 a）左焊法 b）右
8、焊法,手工TIG焊的填丝操作 a）连续填丝 b）断续填丝,4. 填丝的基本操作技术 （1）连续填丝 （2）断续填丝,填丝的位置 a）正确 b）不正确,（3）焊丝紧贴坡口与钝边同时熔化焊丝 （4）焊丝操作注意事项,1.焊机和焊炬 WSJ300型钨极氩弧焊机，气冷式焊炬。 2.焊件和气瓶 Q235钢板，尺寸为300 mm100 mm3 mm，两块为一组。 氩气瓶及AT15型氩气流量调节器。 3.焊丝和钨极 H08A焊丝，直径为2.5 mm和3 mm。 Wce20铈钨极，直径为2.5 mm和3 mm，端头磨成30圆锥形，锥端直径0.5 mm。,一、焊前准备,1. 焊前清理 采用钢丝刷或砂布将焊接处和
9、焊丝表面清理干净，直至露出金属光泽。 2. 装配及定位焊 定位焊时先焊焊件两端，然后在中间加定位焊点。定位焊缝宽度应小于最终焊缝宽度。,二、焊前清理、装配及定位,三、焊接参数,1. 调试焊机 2. 打底焊 采用左焊法，焊枪与焊件表面成80左右的夹角，填充焊丝与焊件表面以1015为宜。 （1）焊道接头 （2）收弧,四、焊接操作过程,焊枪、焊件与焊丝的相对位置和夹角,3. 盖面焊 盖面层焊接要相应加大焊接电流，并要选择比打底焊时稍大些的钨极直径及焊丝。 4. 结束焊接,五、任务考核,1掌握钨极氩弧焊焊丝及钨极的相关知识。 2掌握小直径管水平固定焊焊接方法及操作。,任务3 小直径管水平固定氩弧焊,完
10、成图示的小直径管水平固定氩弧焊训练。,在仰焊及斜仰焊爬坡位置时，宜采用内填丝法，如图所示。 当在立焊、斜平焊及平焊位置时，恢复常用的外填丝法。,仰焊位置内填丝法 示意图,1. 焊丝分类及牌号编制方法 （1）钢焊丝 （2）非铁金属焊丝 （3）焊丝牌号的编制方法 1）碳素钢和合金结构钢焊丝 2）不锈钢焊丝,一、焊丝,2. 焊丝的作用及要求 （1）焊丝的作用 焊丝是填充金属，与熔化母材混合形成焊缝。 （2）对焊丝的要求 1）化学成分匹配。 2）合金成分含量稍高。 3）符合国家规定。 4）手工焊焊丝一般每根长5001000mm的直丝。 5）焊丝直径范围为0.4 9mm。,3. 焊丝的使用与保管 （1）
11、焊丝应符合国家标准规定 （2）焊丝化学成分应与母材化学成分接近 （3）焊丝应用质量合格证书 （4）焊丝的清理,1. 钨极的作用 传导电流、引燃电弧和维持电弧正常燃烧。 2. 对钨极材料的要求,二、钨极,3. 钨极的种类、牌号及规格 （1）纯钨极W1、W2 （2）钍钨极WTh-7、 WTh-10、 WTh-15 （3）铈钨极Wce-20 （4）钨极的规格 钨极的长度范围为76610 mm，直径分为：0.5 mm、1.0 mm、1.6 mm、2.0 mm、2.5 mm、3.2 mm、4.0 mm、5.0 mm、6.3 mm、8.0 mm、10 mm等多种。,钨极端部可磨成不同形状。,球形 圆台形
12、圆锥形,1.焊机和焊炬 WSJ250型手工钨极氩弧焊机，采用直流正接，气冷式焊炬。 2.焊件和气瓶 20钢管，尺寸为57 mm100 mm5mm，一侧加工30坡口。 氩气瓶及AT15型氩气流量调节器，氩气纯度不低于99.99%。 3.焊丝和钨极 H08A焊丝，直径为2.5 mm。 Wce20铈钨极，直径为2.5 mm，端头磨成30圆锥形，锥端直径0.5 mm。,一、焊前准备,1. 焊前清理 采用钢丝刷或砂布将焊接处和焊丝表面清理干净，直至露出金属光泽。 2. 装配及定位焊 焊件装配各项尺寸见表。,二、焊前清理、装配及定位,三、焊接参数,将焊件水平固定在距地面800900mm高度的焊接工位架上。
13、 采用两层两道焊，采用内填丝法和外填丝法，分前、后半部进行打底焊。在时钟6点起焊，12点收尾。 1. 打底焊 （1）引弧,四、焊接操作过程,引弧和收弧操作示意图,焊炬、焊丝随焊接位置变化的关系 a）仰焊位置 b）立焊位置 c）平焊位置,2. 盖面焊 采用月牙形摆动进行盖面焊，盖面焊焊枪角度与打底焊时相同，填丝均为外填丝法。 3. 结束焊接,五、任务考核,1掌握小直径管垂直固定管焊的焊接参数。 2掌握小直径管垂直固定管焊的操作方法。,任务4 小直径管垂直固定氩弧焊,完成图示的小直径管垂直固定氩弧焊训练。,1.焊机和焊炬 WSJ250型手工钨极氩弧焊机，采用直流正接，气冷式焊炬。 2.焊件和气瓶
14、20钢管，尺寸为57 mm100 mm5mm，一侧加工30坡口。 氩气瓶及AT15型氩气流量调节器，氩气纯度不低于99.99%。 3.焊丝和钨极 H08Mn2SiA焊丝，直径为2.5 mm。 Wce20铈钨极，直径为2.5 mm，端头磨成30圆锥形，锥端直径0.5 mm。,一、焊前准备,1. 焊前清理 采用钢丝刷或砂布将焊接处和焊丝表面清理干净，直至露出金属光泽。 2. 装配及定位焊 焊件装配各项尺寸见表。,二、焊前清理、装配及定位,三、焊接参数,将组装好的试件垂直固定在焊接支架上。焊接操作采用两层三道焊，打底焊为一层一道，盖面焊为上、下两道。 1. 打底焊 打底层焊接从右向左开始施焊。,四、
15、焊接操作过程,打底焊焊炬角度,2. 盖面焊 盖面层焊缝由上、下两道组成，先焊下面的焊道，后焊上面的焊道，焊缝层次分布如图所示。,焊缝层次分布示意图,盖面焊焊炬角度,3. 结束焊接,五、任务考核,与任务3的测评表相同。,1掌握混合气体保护焊的设备、种类及应用。 2掌握小直径管对接水平固定加障碍管手工TIG焊的操作。,任务5 小直径管水平固定加障碍管焊,完成图示的小直径管对接水平固定加障碍管焊训练。,障碍管的焊接位置有以下几种情况： （1）垂直固定加障碍管焊 （2）水平固定加障碍管焊 按照加障碍管的数量又可分为： （1）加两根障碍管 （2）加四根障碍管,1.焊机和焊炬 WSJ250型手工钨极氩弧焊
16、机，采用直流正接，气冷式焊炬。 2.焊件和气瓶 20钢管，尺寸为60 mm100 mm5mm，一侧加工30坡口。 氩气瓶及AT15型氩气流量调节器，氩气纯度不低于99.99%。 3.焊丝和钨极 H08A焊丝，直径为2.5 mm。 Wce20铈钨极，直径为2.5 mm，端头磨成30圆锥形，锥端直径0.5 mm。,一、焊前准备,1. 焊前清理 采用钢丝刷或砂布将焊接处和焊丝表面清理干净，直至露出金属光泽。 2. 装配及定位焊 焊件装配各项尺寸见表。,二、焊前清理、装配及定位,三、焊接参数,1. 障碍设置及试件固定 将焊件水平固定在距地面800900 mm高度的带有上下两个障碍管的焊接工位架上。 2
17、. 打底焊 采用两层两道焊，采用内填丝法和外填丝法，按照管剖面圆周方向分前、后半部两部分进行打底焊。 （1）引弧 （2）收弧,四、焊接操作过程,焊炬角度和填丝角度示意图,3. 盖面焊 采用月牙形摆动进行盖面焊，盖面焊焊枪角度与打底焊时相同，填丝均为外填丝法。 4. 结束焊接,五、任务考核,1掌握大直径管水平固定手工钨极氩弧焊打底、焊条电弧焊盖面的焊接工艺及操作要领。 2掌握大直径管水平固定时钨极氩弧焊、焊条电弧焊的焊接工艺参数选择。,任务6 大直径管对接水平固定组合焊 （TIG+焊条电弧焊）,完成图示的大直径管对接水平固定组合焊训练。,1.焊机和焊炬 WS250型手工钨极氩弧焊机，ZX5300
18、型直流弧焊机，采用直流或交流正接，气冷式焊炬。 2.焊件和气瓶 20钢管，尺寸为133 mm100 mm10mm，一侧加工30坡口。 氩气瓶及AT15型氩气流量调节器，氩气纯度不低于99.99%。 3.焊丝和钨极 H08A焊丝，直径为2.5 mm。 Wce20铈钨极，直径为3 mm，端头磨成45圆锥形，锥端直径0.6 mm。,一、焊前准备,1. 焊前清理 采用钢丝刷或砂布将焊接处和焊丝表面清理干净，直至露出金属光泽。 2. 装配及定位焊 焊件装配各项尺寸见表。,二、焊前清理、装配及定位,定位焊的位置,三、焊接参数,采用三层三道焊接，其焊接方法与顺序为TIG焊打底，焊条电弧焊填充焊并盖面焊。 焊
19、接分左、右两个半圈进行，在仰焊位置起焊，平焊位置收尾，每个半圈都存在仰、立、平三种不同位置。 1. 打底焊 打底层焊接采用TIG焊。,四、焊接操作过程,焊炬、焊丝角度,（1）引弧,添加焊丝的方法 a)外填丝法 b)内填丝法,（2）收弧,填充焊时焊条的角度,2. 填充焊,3. 盖面焊 盖面层接头时应特别注意，当焊接位置偏下时，则使接头过高；当偏上时，则造成焊缝脱节。 4. 结束焊接,五、任务考核,1熟悉铝及铝合金焊接特性及焊接方法。 2掌握铝合金管焊前的装配定位方法。 3. 掌握小直径管铝合金对接水平固定氩孤焊的操作。,任务7 小直径铝合金管水平固定氩弧焊,完成图示的小直径铝合金管水平固定氩弧焊
20、训练。,一、铝及铝合金的概述 铝(Al）是银白色的轻金属，熔点低（660），密度小（2.7g/cm3）,具有良好的塑性、导电性(仅次于金、银、铜而位居第四位)、导热性，和耐蚀性。 在纯铝中加入镁（Mg）、锰（Mn）、硅（Si）、铜（Cu）及锌（Zn）等元素，即形成铝合金。,铝合金按其成分和工艺特点不同可分为变形铝合金和铸造铝合金，其具体分类见下表。,续表,二、铝及铝合金的焊接 1. 铝的氧化 2. 气孔 3. 热裂纹 4. 塌陷 5. 接头强度不等 6. 焊接接头耐蚀性,三、铝及铝合金的焊接方法 目前，国内外焊接铝及铝合金用得最多的方法是氩弧焊(TIG焊和MIG焊)。 对不同的铝合金材料，各种
21、焊接方法具体比较及适用范围见教材表326。,1.焊机和焊炬 WSE315型手工交直流钨极氩弧焊机，气冷式焊炬。 2.焊件和气瓶 5A02铝合金管，尺寸为51 mm100 mm3mm，一侧加工I形坡口，两节组对一组焊件。 氩气瓶及AT15型氩气流量调节器，氩气纯度不低于99.99%。 3.焊丝和钨极 HS331型焊丝，直径为3.0 mm。 Wce20铈钨极，直径为2.5 mm，端头磨成30圆锥形，锥端直径0.5 mm。,一、焊前准备,1. 焊前清理 采用不锈钢丝轮打磨或用三角刮刀刮削焊件表面，并清除焊件坡口及两侧各15 mm范围内的氧化膜，或用化学溶液进行清理。铝合金化学清理溶液成分见下表。 在
22、距坡口边缘60 mm处的表面，用划针划上与坡口边缘平行的平行线，并打上样冲眼，作为焊后测量焊缝坡口每侧增宽的基准线。,二、焊前清理、装配及定位,2. 装配及定位焊5A02铝合金管的装配间隙及定位焊缝,装配间隙及定位焊缝,三、焊接参数,采用蹲位焊接，将焊缝分为两个半圆。起弧点在时钟6点的位置左或右附近，如图所示。,四、焊接操作过程,焊枪引弧示意图 仰焊与平焊示意图,1. 引弧 调整好角度后，从6点处开始引弧，进行前半圆的焊接，焊接电弧应控制在34 mm。 2. 仰焊段的焊接 3. 立焊段的焊接 4. 平焊段的焊接 5. 结束焊接,五、任务考核,1掌握大直径中厚壁管水平固定TIG焊打底、CO2焊填
23、充及盖面的焊接工艺及操作要领。 2掌握大直径中厚壁管水平固定TIG焊、CO2焊的焊接参数选择。 3通过大直径管水平固定组合焊操作。,任务8 大直径中厚壁管对接水平固定 组合焊（TIG焊+CO2焊）,完成图示的大直径中厚壁管对接水平固定组合焊训练。,1.焊机和焊炬 WS300型手工钨极氩弧焊机，直流正接；NBC-300型CO2半自动气体保护焊机。气冷式焊炬。 2.焊件和气瓶 20钢管，尺寸为133 mm100 mm10mm，一侧加工30坡口。 氩气瓶及AT15型氩气流量调节器，氩气纯度不低于99.99%；CO2气瓶，气体纯度不低于99.5%。 3.焊丝和钨极 H08A焊丝，直径为2.5 mm和1
24、.2mm。 Wce20铈钨极，直径为2.5 mm，端头磨成30圆锥形，锥端直径0.5 mm。,一、焊前准备,1. 焊前清理 采用钢丝刷或砂布将焊接处和焊丝表面清理干净，直至露出金属光泽。 2. 装配及定位焊 焊件装配各项尺寸见表。,二、焊前清理、装配及定位,三、焊接参数,采用三层三道焊接，其焊接方法与顺序为TIG焊打底，CO2焊填充并盖面。焊道分布如图所示。,四、焊接操作过程,焊道分布示意图,1. 打底焊 打底焊才用TIG焊，其操作要点同任务6。 2. 填充焊,填充焊的焊炬角度,3. 打底焊 盖面层焊接时的运条方法、焊条角度与填充焊相同。 4. 结束焊接,五、任务考核,该焊件的质量要求及评分标准与任务6相同。,
