氩弧焊,是使用氩气作为保护气体的一种焊接技术。又称氩气体保护焊。就是在电弧焊的周围通上氩气保护气体,将空气隔离在焊区之外,防止焊区的氧化。
氩弧焊分类:氩弧焊按照电极的不同分为熔化较氩弧焊和非熔化较氩弧焊两种。
1、非熔化较:
工作原理及特点:非熔化较氩弧焊是电弧在非熔化较(通常是钨极)和工件之间燃烧,在焊接电弧周围流过一种不和金属起化学反应的惰性气体(常用氩气),形成一个保护气罩,使钨极端部、电弧和熔池及邻近热影响区的高温金属不与空气接触,能防止氧化和吸收有害气体。从而形成致密的焊接接头,其力学性能非常好。
2、熔化较:
工作原理及特点 :焊丝通过丝轮送进,导电嘴导电,在母材与焊丝之间产生电弧,使焊丝和母材熔化,并用惰性气体氩气保护电弧和熔融金属来进行焊接的。它和钨极氩弧焊的区别:一个是焊丝作电极,并被不断熔化填入熔池,冷凝后形成焊缝;另一个是采用保护气体,随着熔化较氩弧焊的技术应用,保护气体已由单一的氩气发展出多种混合气体的广泛应用,如以氩气或氦气为保护气时称为熔化较惰性气体保护电弧焊(在**上简称为MIG焊);以惰性气体与氧化性气体(O2,CO2)混合气为保护气体 时,或以CO2气体或CO2+O2混合气为保护气时,统称为熔化较活性气体保护电弧焊(在**上简称为MAG焊)。从其操作方式看,目前应用广的是半自动熔化较氩弧焊和富氩混合气保护焊,其次是自动熔化较氩弧焊。
氩弧焊填丝方法:
1、间歇填丝法。当送入电弧区的填充焊丝在熔池边缘熔化后,立即将填充焊丝移出熔池,然后再将焊丝送入电弧区。操作手法是以左手拇指、食指和中指捏紧焊丝,使焊丝末端始终处于氩气保护区内。要求填丝动作要轻,不得扰动氩气保护层,以防止空气侵入。这种方法一般适用于平焊和环缝的焊接。
2、连续填丝法。将填充焊丝末端紧靠熔池的前缘连续送入。采用这种方法时,送丝速度必须与焊接速度相适应。连续填丝时,要求焊丝比较平直,用左手拇指、食指和中指配合送丝,无名指和小指夹住焊丝控制方向,如图5-3所示。此法特别适用于焊接搭接和角接焊缝。
3、靠丝法。焊丝紧靠坡口,焊枪运动时,既熔化坡口又熔化焊丝。此法适用于小直径管子的氩弧焊打底。
4、焊丝跟着焊枪作横向摆动。此法适用于焊波要求较宽的部位。
5、填丝法。该方法又叫内填丝法,焊枪在外,填丝在里面,适用于管材仰焊部位的氩弧焊打底,对坡口间隙、焊丝直径和操作技术要求较高。
氩弧焊的特点:
1、效率高:电流密度大,热量集中,熔敷率高,焊接速度快。另外,容易引弧。需加强防护因弧光强烈,烟气大,所以要加强防护。
2、保护气体:常用的惰性气体是氩气。它是一种无色无味的气体,在空气的含量为0.935%(按体积计算),氩的沸点为-186℃,介于氧和氦的沸点之间。氩气是氧气厂分馏液态空气制取氧气时的副产品。
中国均采用瓶装氩气用于焊接,在室温时,其充装压力为15MPa。钢瓶涂灰色漆,并标有“氩气”字样。纯氩的化学成分要求为:Ar≥**;He≤0.01%;O2≤0.0015%;H2≤0.0005%;总碳量≤0.001%;水分≤30mg/m2。
氩气是一种比较理想的保护气体,比空气密度大25%,在平焊时有利于对焊接电弧进行保护,降低了保护气体的消耗。氩气是一种化学性质非常不活泼的气体,即使在高温下也不和金属发生化学反应,从而没有了合金元素氧化烧损及由此带来的一系列问题。氩气也不溶于液态的金属,因而不会引起气孔。氩是一种单原子气体,以原子状态存在,在高温下没有分子分解或原子吸热的现象。氩气的比热容和热传导能力小,即本身吸收量小,向外传热也少,电弧中的热量不易散失,使焊接电弧燃烧稳定,热量集中,有利于焊接的进行。
氩气的缺点是电离势较高。当电弧空间充满氩气时,电弧的引燃较为困难,但电弧一旦引燃后就非常稳定。
氩弧焊优点:氩弧焊之所以能获得如此广泛的应用,主要是因为有如下优点。
1、氩气保护可隔绝空气中氧气、氮气、氢气等对电弧和熔池产生的不良影响,减少合金元素的烧损,以得到致密、无飞溅、质量高的焊接接头;
2、氩弧焊的电弧燃烧稳定,热量集中,弧柱温度高,焊接生产效率高,热影响区窄,所焊的焊件应力、变形、裂纹倾向小;
3、氩弧焊为明弧施焊,操作、观察方便;
4、电极损耗小,弧长容易保持,焊接时无熔剂、涂药层,所以容易实现机械化和自动化;
5、氩弧焊几乎能焊接所有金属,特别是一些难熔金属、易氧化金属,如镁、钛、钼、锆、铝等及其合金;
6、不受焊件位置限制,可进行全位置焊接。
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