《焊工工艺基础》氩弧焊（1）（举一反三考点练）讲义

举一反三考点练 《焊工工艺基础》氩弧焊（1）-讲义 1.理解氩弧焊的基本原理。 2.了解氩弧焊的分类及特点。 3.了解氩弧焊的焊接材料。 知识点一 氩弧焊的基本原理 氩弧焊工作原理如图1所示 图1 氩弧焊工作原理 1.电弧产生与热源形成 （1）非熔化极电极：使用钨极（钍钨、铈钨等）作为电极，钨极在高温下不熔化，仅产生电弧。 （2）直流/交流供电：直流正接（DCEN）用于焊接大多数金属（如钢、钛），钨极为负极；直流反接（DCEP）用于铝镁合金的阴极雾化作用；交流（AC）用于铝镁焊接，平衡热输入与阴极清理效果。 （3）电弧特性：电弧温度高达6000-8000℃，能量集中，适合薄板和精密焊接。 2.氩气保护机制 （1）惰性气体屏障：氩气（Ar）化学性质稳定，不与金属反应，形成气罩隔绝空气（O₂、N₂、H₂O），防止氧化、氮化、氢脆。 （2）保护范围： 喷嘴保护：通过焊枪喷嘴输送氩气，覆盖电弧和熔池。 拖尾保护：焊枪后部额外输送氩气，延长保护时间，防止高温金属氧化。 （3）压力与流量：氩气压力和流量需匹配焊接参数（如0.5-25 L/min），确保气罩稳定。 3.熔池形成与焊缝凝固 （1）熔池形成：电弧热量熔化母材和填充金属（如焊丝），形成液态熔池。 （2）冶金反应：无合金元素烧损（如Cr、Ni），焊缝成分接近母材。氢含量低（因氩气不溶解氢），减少气孔缺陷。 （3）凝固过程：熔池快速冷却凝固，形成致密焊缝，适合单面焊双面成形（如管道焊接）。 1.关于氩弧焊的基本原理，下列说法正确的是（ ） A.氩弧焊利用氩气作为保护气体，氩气在高温下化学性质稳定，能有效隔绝空气对熔池的污染。 B.焊接时，电极与焊件间产生电弧，电弧热使焊丝和焊件局部熔化形成焊缝，电极均不熔化。 C.氩气的热导率低，在焊接过程中能减少热量散失，有利于提高焊接热效率。 D.直流正接时，焊件接电源正极，电极接负极，这种接法适用于焊接有色金属。 E.交流氩弧焊中，电流极性周期性变化，有利于去除焊件表面的氧化膜，特别适合铝、镁等金属焊接。 【答案】ACE 【解析】A 选项：氩气是一种惰性气体，在高温下化学性质极为稳定，不易与金属发生化学反应。在氩弧焊过程中，氩气在焊接区域形成保护气层，将熔池与空气隔绝，防止空气中的氧、氮等有害气体侵入，避免焊缝金属被氧化和氮化，该选项正确。B 选项：氩弧焊分为熔化极氩弧焊和非熔化极氩弧焊。在熔化极氩弧焊中，焊丝作为电极，在电弧热作用下会熔化并作为填充金属形成焊缝；非熔化极氩弧焊（如钨极氩弧焊）中，电极（通常为钨极）不熔化，仅起产生电弧的作用，另外添加焊丝作为填充金属。该选项表述过于绝对，错误。C 选项：氩气的热导率低，意味着在焊接过程中热量通过氩气散失较少，大量的热量能够集中在焊接区域，用于熔化焊丝和焊件，从而提高了焊接热效率，该选项正确。D 选项：直流正接时，焊件接电源正极，电极接负极。此时，焊件受热集中，熔深较大，但这种接法主要适用于焊接钢铁等黑色金属。对于有色金属（如铝、镁等），由于其表面存在难熔的氧化膜，直流正接不利于去除氧化膜，该选项错误。E 选项：在交流氩弧焊中，电流极性周期性变化。当焊件处于负极性时，会产生 “阴极破碎” 现象，能够有效去除焊件表面的氧化膜。铝、镁等金属表面极易形成氧化膜，交流氩弧焊的这一特性使其特别适合铝、镁等金属的焊接，该选项正确。 1.（单项选择题）氩弧焊使用的氩气纯度一般要求不低于（ ）。 A.99.5% B.99.9% C.99.95% D.99.99% 【答案】C 【解析】为保证氩气能有效隔绝空气，防止焊缝金属被氧化、氮化，确保焊接质量，氩弧焊使用的氩气纯度一般要求不低于 99.95%，所以选 C。 2.（单项选择题）钨极氩弧焊焊接不锈钢时，通常采用（ ）。 A.直流正接 B.直流反接 C.交流电源 D.脉冲电源 【答案】A 【解析】直流正接时，钨极发热量相对较小，有利于延长钨极使用寿命。同时，焊件接正极，能充分受热，保证焊接质量，所以焊接不锈钢时通常采用直流正接，选 A。 3.（单项选择题）熔化极氩弧焊的送丝方式不包括（ ）。 A.推丝式 B.拉丝式 C.推拉丝式 D.虹吸式 【答案】D 【解析】熔化极氩弧焊常见的送丝方式有推丝式、拉丝式和推拉丝式。推丝式依靠送丝机构推动焊丝；拉丝式由焊丝盘主动送丝；推拉丝式结合了两者优点。虹吸式并非熔化极氩弧焊的送丝方式，所以选 D。 1.（判断题）氩弧焊是以氩气作为保护气体的一种焊接方法。( ) 【答案】√ 【解析】氩弧焊的核心就是利用氩气形成保护气层，隔绝空气对焊接区域的干扰，确保焊接过程顺利进行，所以该说法正确。 2.（判断题）氩气是一种活性气体，在焊接过程中能与金属发生化学反应。( ) 【答案】× 【解析】氩气属于惰性气体，化学性质极其稳定。在焊接的高温环境下，氩气不会与金属发生化学反应，这使得它能有效保护焊缝金属，避免其被氧化或氮化等，所以该说法错误。 3.（判断题）钨极氩弧焊中，钨极只起导电和产生电弧的作用，不熔化。( ) 【答案】√ 【解析】钨极氩弧焊里，钨极作为电极，其高熔点特性决定了在正常焊接参数下，它主要承担导电任务并产生电弧，以此为焊接提供热源，自身不会熔化，所以该说法正确。 · 1.氩弧焊通过钨极电弧产生高温热源熔化母材与填充金属，钨极不熔化以维持电弧稳定。 · 氩气作为惰性保护气隔绝空气，防止熔池氧化与合金元素烧损，保障焊缝纯净度。 · 熔池在氩气保护下快速凝固，形成致密焊缝，适用于薄板、精密件及异种金属焊接。 知识点二 氩弧焊的分类及特点 1.氩弧焊的分类 氩弧焊按电极不同分为非熔化极氩弧焊（TIG 焊）和熔化极氩弧焊（MIG/MAG 焊）。 （1）非熔化极氩弧焊：以钨极为电极，钨极不熔化，电弧在钨极与工件间燃烧，氩气保护电弧和熔池。 （2）熔化极氩弧焊：焊丝作电极并不断熔化填入熔池，冷凝后形成焊缝，保护气体有单一氩气或混合气体（如富氩保护气）。 2.氩弧焊的特点 （1）优点 ①焊接质量高：氩气为惰性气体，不与金属反应，焊缝纯净、致密，无飞溅。适用于化学性质活泼的金属（如铝、镁、钛等）及合金焊接。 ②适用范围广：几乎能焊接所有金属，尤其适合薄板、精密件及异种金属焊接。 ③焊接变形小：电弧热量集中，热影响区窄，工件应力、变形、裂纹倾向低。 ④操作方便：电弧和熔池可见，便于观察；电极损耗小，弧长易保持。无熔剂、涂药层，易实现机械化和自动化。 ⑤全位置焊接：不受焊接位置限制，灵活性强。 （2）缺点 ①热影响区域较大：工件修补后易出现变形、硬度降低、砂眼、开裂等问题。 ②防护要求高：弧光强烈、烟气大，需加强防护（如佩戴防护面罩、通风设备）。图2所示为正在进行氩弧焊的焊接工人。 图2 正在进行氩弧焊的焊接工人 ③成本较高：氩气成本高，设备复杂，初期投资和维护费用较大。 ④技术门槛：对焊工技能要求较高，需熟练控制焊接参数和操作手法。 1.关于氩弧焊的分类及特点，下列说法正确的是（ ） A.氩弧焊分为熔化极氩弧焊和非熔化极氩弧焊，非熔化极氩弧焊通常采用钨极，所以也叫钨极氩弧焊。 B.熔化极氩弧焊电流密度大，熔敷速度快，适合焊接较厚的工件。 C.钨极氩弧焊因钨极熔点高，电流承载能力强，可使用较大电流进行焊接。 D.氩弧焊焊接质量高，能焊接几乎所有金属材料，包括活泼金属如铝、镁等。 E.与其他焊接方法相比，氩弧焊设备简单，成本较低。 【答案】ABD 【解析】A 选项：氩弧焊按电极类型可分为熔化极氩弧焊和非熔化极氩弧焊。在非熔化极氩弧焊中，常用高熔点的钨作为电极，故也被称为钨极氩弧焊，该选项正确。B 选项：熔化极氩弧焊以焊丝作为电极，电流通过焊丝时电流密度大，产生的热量多，焊丝熔化速度快，熔敷速度也就快，能够在单位时间内填充更多金属，适合焊接较厚的工件，该选项正确。C 选项：虽然钨极熔点高，但钨极的电流承载能力有限。过大的电流会使钨极过热、烧损，影响焊接质量和钨极使用寿命，所以钨极氩弧焊一般使用相对较小的电流，该选项错误。D 选项：氩气的保护作用使得氩弧焊能有效隔绝空气，减少焊缝金属的氧化和杂质混入，焊接质量高。而且氩弧焊能适应多种金属材料的焊接，尤其是对于化学性质活泼、易氧化的铝、镁等金属，氩弧焊能很好地保证焊接质量，该选项正确。E 选项：氩弧焊设备包括焊接电源、控制系统、供气系统等，设备较为复杂。同时，氩气成本相对较高，导致整体焊接成本也较高，并非设备简单、成本低，该选项错误。 1.（单项选择题）下列氩弧焊分类中，按电流特性分类的是（ ）。 A.钨极氩弧焊 B.熔化极氩弧焊 C.脉冲氩弧焊 D.直流氩弧焊 【答案】C 【解析】脉冲氩弧焊是根据电流特性进行分类的，其电流呈脉冲式变化。钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊是按电极类型分类；直流氩弧焊是按电源类型分类，所以选 C。 2.（单项选择题）钨极氩弧焊与熔化极氩弧焊相比，其主要优点是（ ）。 A.焊接电流大 B.焊接速度快 C.热影响区小 D.设备成本低 【答案】C 【解析】钨极氩弧焊中，钨极不熔化，焊接电流相对较小，电弧能量集中，热影响区小，有利于保证焊接质量。熔化极氩弧焊焊接电流大；在焊接速度方面两者各有适用场景；设备成本上，熔化极氩弧焊因设备复杂成本更高，所以选 C。 3.（单项选择题）交流钨极氩弧焊主要用于焊接（ ）。 A.不锈钢 B.低碳钢 C.铝、镁及其合金 D.高合金钢 【答案】C 【解析】交流钨极氩弧焊利用交流电的特性，在焊接过程中能够有效去除铝、镁及其合金表面的氧化膜，保证焊接质量，所以主要用于焊接铝、镁及其合金。焊接不锈钢、低碳钢、高合金钢等，直流钨极氩弧焊或熔化极氩弧焊应用更为广泛，所以选 C。 1.（判断题）氩弧焊按电极类型分类，只有钨极氩弧焊一种。( ) 【答案】× 【解析】氩弧焊按电极类型可分为钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊。钨极氩弧焊以不熔化的钨极作为电极；熔化极氩弧焊则以焊丝作为电极且焊丝会熔化填充到焊缝中，所以该说法错误。 2.（判断题）熔化极氩弧焊的焊接电流比钨极氩弧焊小。( ) 【答案】× 【解析】熔化极氩弧焊中，焊丝作为电极且要熔化填充焊缝，为保证焊丝充分熔化以及获得足够的熔深，通常需要较大的焊接电流。而钨极氩弧焊中，钨极不熔化，焊接电流主要用于维持电弧稳定和加热焊件，相对较小，所以熔化极氩弧焊的焊接电流比钨极氩弧焊大，该说法错误。 3.（判断题）钨极氩弧焊的优点之一是可以焊接几乎所有的金属材料。( ) 【答案】√ 【解析】由于氩气的保护作用，能有效隔绝空气，防止焊缝金属被氧化、氮化等。钨极氩弧焊对各类金属材料，包括黑色金属、有色金属及其合金等都有较好的适应性，几乎可以焊接所有金属材料，所以该说法正确。 · 氩弧焊凭借高质量焊缝（纯净致密、变形小）和广泛适用性（可焊多种金属、支持全位置焊接）成为优质焊接方法，但存在热影响区大、防护要求高、成本较高等不足。 知识点三 氩弧焊的焊接材料 1.氩气（Ar） （1）作用：保护熔池，防止氧化/氮化。 （2）要求：纯度≥99.99%（铝/钛需更高），无色无味惰性气体。 2.电极 （1）钨极（非熔化极）：常用钍钨（WT20）、铈钨（WC20），耐高温、电子发射能力强。如图3所示为氩弧焊用钨电极。 （2）熔化极（MIG焊）：焊丝直接作为电极。 图3 氩弧焊用钨电极 3.焊丝 （1）匹配原则：成分与母材一致（如不锈钢焊丝ER308）。 （2）特点：无药皮，直径0.8~6mm，需清洁防氧化。 1.关于氩弧焊的焊接材料，下列说法正确的是（ ） A.氩气作为保护气体，纯度应不低于 99.95%，以确保良好的保护效果。 B.钨极氩弧焊中，铈钨极比纯钨极具有更好的电子发射能力，且放射性小。 C.熔化极氩弧焊的焊丝，其成分应与焊件基本相同，以保证焊缝性能。 D.为提高焊接效率，可在氩气中加入一定比例的氧气，氧气比例越高越好。 E.焊接铝、镁合金时，应选用含特殊脱氧剂的焊丝，以去除表面氧化膜。 【答案】ABC 【解析】A 选项：氩气纯度对氩弧焊的保护效果至关重要。若氩气纯度不够，其中的杂质如氧气、氮气等会对熔池产生不良影响，导致焊缝出现气孔、氧化等缺陷。一般要求氩气纯度不低于 99.95%，该选项正确B 选项：在钨极氩弧焊中，铈钨极相较于纯钨极，电子发射能力更强。这使得电弧更容易引燃且燃烧更稳定。同时，铈钨极的放射性比钍钨极小，对操作人员的健康危害相对较低，该选项正确。C 选项：熔化极氩弧焊中，焊丝作为填充金属熔入焊缝。为了使焊缝的性能与焊件基本一致，焊丝的成分通常应与焊件基本相同。这样可以保证焊缝具有与焊件相近的力学性能和化学性能，该选项正确。D 选项：在氩气中加入一定比例的氧气可以改善焊缝的成型和提高焊接效率，但氧气比例并非越高越好。过高的氧气含量会使焊缝金属氧化严重，降低焊缝的质量，产生气孔、裂纹等缺陷，应根据具体的焊接要求选择合适的氧气比例，该选项错误。E 选项：焊接铝、镁合金时，其表面的氧化膜熔点高，会影响焊接质量。通常采用交流氩弧焊利用 “阴极破碎” 作用去除氧化膜，而不是选用含特殊脱氧剂的焊丝来去除表面氧化膜，该选项错误。 1.（单项选择题）钨极氩弧焊中，最常用的钨极材料是（ ）。 A.纯钨极 B.钍钨极 C.铈钨极 D.锆钨极 【答案】C 【解析】铈钨极具有放射性低、电子发射能力强、使用寿命长等优点，在钨极氩弧焊中应用最为广泛。纯钨极虽也有应用，但电子发射能力相对较弱；钍钨极有放射性；锆钨极应用相对较少，所以选 C。 2.（单项选择题）熔化极氩弧焊焊接不锈钢时，应选用（ ）。 A.与不锈钢成分相近的焊丝 B.普通碳钢焊丝 C.含碳量高的焊丝 D.铝焊丝 【答案】A 【解析】为保证不锈钢焊缝的耐腐蚀性和力学性能与母材一致，熔化极氩弧焊焊接不锈钢时，应选用与不锈钢成分相近的焊丝。普通碳钢焊丝、含碳量高的焊丝以及铝焊丝的成分与不锈钢差异大，无法满足不锈钢焊接对焊缝性能的要求，所以选 A。 3.（单项选择题）氩弧焊保护气体流量一般根据（ ）来选择。 A.焊件厚度 B.焊接电流 C.焊接速度 D.以上都是 【答案】D 【解析】保护气体流量的选择需综合考虑多种因素。焊件厚度越大，焊接电流和焊接速度通常也会相应变化，此时需要更大的保护气体流量来形成有效保护气层。焊接电流越大，电弧周围气体扰动越大，需更多气体保护；焊接速度过快，保护气可能来不及充分保护，也需适当调整流量，所以选 D。 1.（判断题）氩弧焊只能使用纯氩气作为保护气体，不能使用混合气体。( ) 【答案】× 【解析】在实际氩弧焊操作中，不仅能使用纯氩气作为保护气体，还可根据焊件材质、焊接工艺要求等，在氩气中添加适量的其他气体，如二氧化碳、氦气等组成混合气体。例如焊接不锈钢时，添加少量二氧化碳可改善焊缝成型，所以该说法错误。 2.（判断题）钨极氩弧焊中，钨极的直径越大，允许通过的电流就越小。( ) 【答案】× 【解析】在钨极氩弧焊里，钨极直径越大，其横截面积越大，散热能力越强，因此允许通过的电流也就越大。较小直径的钨极因散热能力有限，允许通过的电流相对较小，所以该说法错误。 3.（判断题）熔化极氩弧焊使用的焊丝成分对焊缝质量没有影响，只起到填充作用。( ) 【答案】× 【解析】熔化极氩弧焊中，焊丝不仅作为填充金属，其成分还直接决定了焊缝的化学成分。合适的焊丝成分能补偿焊接过程中合金元素的烧损，保证焊缝具有良好的力学性能，如强度、韧性等，所以焊丝成分对焊缝质量影响很大，该说法错误。 · 氩气（Ar）：高纯度（≥99.99%）惰性气体，隔绝空气防止熔池氧化。 · 电极：非熔化极用耐高温钨极（如铈钨WC20），熔化极直接用焊丝作电极。 · 焊丝：成分与母材匹配（如ER308不锈钢焊丝），表面清洁无氧化。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$