手工钨极氩弧焊焊接不锈钢薄板的工艺方法.pdfVIP

1铸极氮弧焊的工艺技术要领

1.1铸极氮弧焊机及电源极性的选用

TIG可分直流和交流脉冲，直流脉冲TIG主要用于焊接钢、软钢、耐热钢等，交流脉冲

TIG主要用于焊接铝、镁、铜及其合金等轻金属。交、直流两种脉冲都采用陡降特性电

源，TIG焊接不锈钢薄板通常采用直流正接法。

1.2手工铸极筑弧焊技术要领

1.2.1引弧

引弧形式有非接触式和接触式短路引弧两种。前者电极不与工件接触，既适于直流也适

于交流焊接、后者仅适于直流焊接。若采用短路方法引弧，不应在焊件上直接起弧，因

易产生夹铝或与工件粘接，电弧也不能立即稳定，电弧容易击穿母材，所以应采用引弧

板，在引弧点旁放一块紫铜板，先在其上引弧，待首极头加热至一定温度后再移至待焊

部位,在实际生产中，TIG常用引弧器引弧，在高频电流或高压脉冲电流的作用下，使氨

气电离而引然电弧。

1.2.2定位焊

定位焊时，焊丝应比常用焊丝细，因点焊时温度低、冷却快，电弧停留时间较长，故容

易烧穿，进行点固定位焊时，应把焊丝放在点焊部位,电弧稳定后再移到焊丝处，待焊丝

熔化并与两侧母材熔合后迅速停弧。

1.2.3正常焊接

用普通TIG进行不锈钢薄板焊接时，电流均取较小值，但是当电流小于20A时，易产生

电弧漂移，阴极斑点温度很高，会使焊接区域产生发热烧损和发射电子条件变差，致使

阴极斑点不断跳动，很难维持正常焊接。而采用脉冲TIG时，峰值电流可使电弧稳定，

指向性好，易使母材熔化成形，并循环交替，确保焊接过程的顺利进行，能得到性能良

好、外观漂亮、形成熔池互相搭接的焊缝。

2不锈钢薄板的焊接性分析

不锈钢薄板的物理特性和板形直接影响焊缝质量。不锈钢薄板导热系数小，线膨胀系数

较大，当焊接温度变化较快时,产生的热应力大，很容易出现烧穿、咬边和波浪变形。不

锈钢薄板焊接多采用平板对接焊，熔池主要受到电弧作用力、熔池金属重力和熔池金属

表面张力的作用，当熔池金属体积、质量和熔宽一定时，熔池深度取决于电弧的大小，

熔深和电弧力又与焊接电流相关，熔宽由电弧电压决定。

熔池体积越大，表面张力也越大，当表面张力不能平衡电弧作用力和熔池金属重力时，

会造成熔池烧穿，而且在焊接过程中局部受到加热和冷却作用，使焊件产生不均匀的应

力和应变，当焊缝的纵向缩短对薄板边缘产生的应力超过一定值时，会产生较严重的波

浪变形，影响工件的外形质量。在相同的焊接方法和工艺参数下，采用不同形状的管极，

减少焊接接头上的热输入量，可以解决焊绛烧穿和工件变形等问题。

3手工铝极氮弧焊在不锈钢薄板焊接中的应用

3.1焊接原理

号极氮弧焊是一种明弧焊，电弧稳定，热量比较集中，在惰性气体（氮气）的保护下，

焊接熔池纯净，焊绛质量较好。但是在焊接不锈钢，特别是奥氏体不锈钢时，焊缝背面

也需要进行保护，否则将产生严重的氧化，影响焊缝成型和焊接性能。

3.2焊接特点

不锈钢薄板的焊接有以下特点：

(1)不锈钢薄板的导热性差，容易直接烧穿。

(2)焊接时不需要焊丝，母材直接熔合。

因此，不锈钢薄板焊接的质量与操作者、设备、材料、施工方法、焊接时的外部环境及

检测等因素息息相关。

在不锈钢薄板的焊接过程中，不需要焊材，但是对以下材料要求比较高：一是，氮气的

纯度、流量大小及通氮时间，二是，铸极。

(1)氮气

氮气属于惰性气体，不易和其它金属材料、气体发生反应。由于其气流有冷却作用，焊

缝热影响区小，焊件变形小,是铸极氮弧焊最理想的保护气体。氮气的纯度必须大于99.99%

以上。氨气主要是对熔池进行有效的保护，在焊接过程中防止空气对熔池侵蚀而引起氧

化，同时对焊缝区域进行有效的空气隔离，使焊缝区域得到保护，提高焊接性能。

(2)铝极

首极表面要光滑，端部一定要磨尖，且同心度好。这样焊接时高频引弧好、电弧稳定性

好，熔深深，熔池能保持稳定，焊缝成形好，焊接质量好。如果铸极表面烧坏或表面有

污染物、裂纹、缩孔等缺陷时，这样焊接时高频引弧困难，电弧不稳定，电弧有漂移现

象，熔池分散，表面扩大，熔深浅，焊缝成形差，焊接质量差。

4结论

(1)铸极氮弧焊稳定性好，不同铸极形状对不锈钢薄板焊接质量有较大影响。

(2)平顶推端头铸极焊接可提高单面焊双面成形率，减小焊接热影响区，焊

缝成形美观，综合力学性能较好。

(3)采用正确的焊接方法可有效预防焊接缺陷。