薄板V形坡口對接立位手工鎢極氬弧焊操作方法探討

鐘強

摘? ?要：手工鎢極氬弧焊焊接范圍廣、保護效果好、焊接變形與應力小、焊接速度低、焊接質量好，是一種比較好的焊接操作方法。在薄板V形坡口對接立位手工鎢極氬弧焊操作過程中，通過掌握焊前準備、引弧、送絲、焊接、收弧的技巧及操作注意事項，確保焊縫符合焊接質量要求。

關鍵詞：手工鎢極氬弧焊;焊接工藝參數;送絲方法;打底層焊

氬弧焊是以氬氣作為保護氣體的一種電弧焊方法。氬氣從焊槍噴嘴中噴出，在焊接區形成連續封閉的氬氣層，對電極和焊接熔池起著機械保護的作用。氬弧焊技術是國內外發展最快、應用最廣泛的一種焊接技術。該焊接方法與手工電弧焊相比具有很多優點，當前在電力工業中被廣泛地應用。

薄板V形坡口對接立位手工鎢極氬弧焊在操作時難度較大，主要是焊槍角度和電弧長短在垂直位置上不易控制。立焊時為了防止熔池金屬和熔滴往下淌，要控制熔池的溫度，選用較小的焊接電流和較細的填充焊絲，電弧不宜拉得過長，焊槍下垂角度不能太小，否則會引起咬邊、焊縫中間堆得過高等缺陷。為了避免出現缺陷，通過焊槍的移動與填充焊絲的有機配合，獲得了良好的焊縫成形。

手工鎢極氬弧焊是手工操作的焊接方法，因此，焊縫的質量在很大程度上取決于焊工的操作技術。根據所積累的理論和實踐經驗，現總結手工氬弧焊立焊實際操作方法如下。

1? ? 焊前準備

1.1? 主要設備

（1）WS-400時代逆變手工氬弧焊機、氬氣瓶、氬氣減壓流量調節器等。（2）勞動保護用品：焊工手套、工作服、工作帽、絕緣鞋、白光眼鏡等。（3）輔助工具：清渣錘、鋼絲刷、角磨機、焊縫萬能量規、放大鏡、扁鏨等。

1.2? 焊接材料

（1）Q235-A鋼板。300×100×6 mm，坡口角度（60±2）°。

（2）氬氣，純度≥99.5%。

（3）WCe-20鎢極（直徑φ2.5 mm），端部磨成300尖錐形。

（4）TIG-J50焊絲，直徑φ2.5 mm。

2? ? 焊前裝配、定位焊

焊前清理。用角向磨光機把焊件坡口面及其正、反面兩側邊緣20 mm處的油、銹及其他污物打磨干凈，并修磨出鈍邊。

裝配時，將兩塊鋼板水平放在裝配架上，對正對齊，避免產生錯邊現象。對接鋼板起焊端預留2 mm間隙，焊接結束端預留3.5 mm間隙，用正常焊接時所使用的焊絲來進行點固定位焊，定位焊縫長度不少于10 mm，要求定位焊縫完好。預留反變形量為3°，錯邊量應≤0.6 mm。

3? ? 焊接工藝參數選擇

通過調整并試焊最終確定各項工藝參數。焊接電流：打底焊80～95 A、填充焊85～105 A和蓋面焊85～100 A;電弧電壓：10～15 V;氬氣流量：7～10 L/min;鎢極伸出長度：4～7 mm;噴嘴至焊件距離：≤11 mm。

4? ? 焊接操作

手工鎢極氬弧焊采用直流正接法進行3層焊接。將組對好的焊件垂直固定在焊接工位架上，小間隙在下面，大間隙在上面，自下而上進行焊接。

4.1? 打底層焊接

首先，提前送氣3～5 s，在焊件最下端的定位焊縫上，使鎢極與焊件之間保持3～6 mm的距離，然后接通控制開關，在高頻高壓或高壓電脈沖的作用下，使氬氣電離引燃電弧。電弧形成后，加熱定位焊縫使其熔化形成熔池后，立即將填充焊絲末端緊靠熔池前緣連續送入，送絲速度必須與焊接速度相適應，保持熔孔均勻向上完成打底層焊接。連續填絲時，要求焊絲比較平直，用左手拇指、食指、中指配合動作送絲，無名指和小指夾住焊絲控制方向，并保持焊絲末端始終不離開氬氣保護區域。焊槍作上凸月牙形擺動，在坡口兩側稍停留，保證焊縫兩側熔合良好。進行接頭時，采用與始焊時相同的方法引弧，將電弧拉至接頭處，壓低電弧，直接擊穿坡口根部，形成新的熔池后再填絲焊接。

焊接時要注意，焊槍向上移動的速度要合適，特別是要控制好熔池的形狀，保證熔池外沿接近橢圓形，不能凸出來，否則焊道外凸成形不好。打底焊時要保證坡口背面高度約0～1 mm，正面厚度為2～3 mm，確保便于第二層的焊接。焊接時焊絲與焊件表面夾角15°～25°，焊槍噴嘴軸線與焊件表面夾角65°～80°。焊絲要快速地從熔池前沿點進，隨后撤回，如此反復。但要注意撤回焊絲時不能使焊絲端頭離開氬氣保護區，以免焊絲端頭被氧化，在下次送進時造成氧化物夾渣或形成氣孔。同時還要注意，焊絲和鎢極不要觸碰在一起，以免形成短路而燒損鎢極，形成夾鎢的缺陷。

4.2? 填充層焊接

填充焊前要檢查打底焊縫的表面有無缺陷，如有則需要進行處理。正常填充焊接時，焊接步驟、焊槍角度、填絲方法與打底焊基本相同。填充焊時不要熔化坡口的上棱邊，并保持坡口邊緣的原始狀態，焊接時應保證焊縫兩側熔合良好，焊縫表面要平整或稍呈凹平面，焊縫比工件表面低1 mm左右，為蓋面焊打好基礎。

4.3? 蓋面層焊

蓋面層焊焊接應適當加大焊接電流。操作時，焊絲與焊件間的角度盡量減小，送絲速度相對快一些且保持連續均勻。焊槍橫向采用凸月牙形擺動，其擺動幅度稍大，并在焊縫邊緣稍作停頓，保持熔池熔合坡口棱邊0.5～1.0 mm，蓋面焊時焊槍與焊絲角度不變，并根據焊縫的余高調節填絲量，以使焊縫表面均勻平整。焊接結束時，如果收弧不正確，會在收弧處產生裂紋、氣孔等缺陷，因此，必須掌握好收弧的方法。當焊接快結束時，焊槍前移速度逐漸加快，同時逐漸減少焊絲送給量，直至焊件不熔化。

5? ? 操作注意事項

焊接時易在碳鋼表面生成難熔的氧化薄膜，阻礙金屬之間的熔合。因此，焊前對焊件、焊絲要作必要的清理，并對焊接區域進行氣體保護。因釷有放射性，故磨削釷鎢極時焊工應戴口罩，磨削完畢后應洗凈手臉。鎢極端頭變粗后，必須及時修磨，以利于焊縫良好成形。

6? ? 結語

總之，只要合理選擇焊接工藝參數、掌握正確的操作手法及姿勢、控制焊接電弧及金屬熔滴，通過多練習達到熟練的程度，就會得到質量好的焊縫。

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