5.2奥氏体不锈钢的TIG焊 (课件）- 《焊接方法与工艺》同步教学（机械工业版）

模块五、TIG焊及工艺 1 任务二 奥氏体不锈钢的TIG焊 【任务描述】 图为一不锈钢小直径管焊接图，材料为06Cr19Ni10、规格为Ф60mm×100mm×5mm。根据有关标准和技术要求，采用TIG焊进行焊接，请制定正确的焊接工艺，并编写焊接工艺卡。 2 任务二 奥氏体不锈钢的TIG焊 【工艺分析】 一、材料的焊接性分析 奥氏体不锈钢TIG焊时，焊接性良好，焊接时一般不需采取特殊工艺措施。但若焊接材料选用不当或焊接工艺不正确时，也会出现晶间腐蚀、热裂纹及应力腐蚀开裂等问题。 二、焊前清理与保护 1.焊前清理 焊前清理的常用方法有：机械清理、化学清理和化学—机械清理等方法。目的是去除金属表面的氧化膜和油污等杂质，以确保焊缝的质量。 3 任务二 奥氏体不锈钢的TIG焊 2.焊接保护 （1）加挡板:对于端接接头和角接接头，采用加临时挡板的方法加强保护效果。 （2）焊枪附加拖罩：在焊枪喷嘴后面安装附加拖罩。附加拖罩可使400℃以上的焊缝和热影响区仍处于保护之中，适合散热慢、高温停留时间长的高合金材料的焊接。 （3）焊缝背面通气保护：在焊缝背面采用可通保护气的垫板、反面充气罩或在被焊管子内部局部密闭气腔内充气保护，这样可同时对正面和反面进行保护。 4 任务二 奥氏体不锈钢的TIG焊 三、焊接材料的选用 奥氏体不锈钢焊丝的选用原则，应使焊缝的合金成分与母材的成分基本相同，并尽量降低焊缝金属中的碳的质量分数和硫、磷杂质的质量分数。 5 任务二 奥氏体不锈钢的TIG焊 四、焊接参数的选用原则 TIG焊的焊接参数主要有：钨极直径、焊接电流、电弧电压、氩气流量、焊接速度和喷嘴直径等。 1.钨极直径及端部形状 钨极直径主要按焊件厚度、焊接电流、电源极性来选择。交流钨极氩焊时，一般将钨极端部磨成圆珠形；直流小电流施焊时，钨极可以磨成尖锥角；直流大电流时，钨极宜磨成钝角 6 任务二 奥氏体不锈钢的TIG焊 2．焊接电流 焊接电流主要根据焊件厚度、钨极直径和焊缝空间位置来选择，过大或过小的焊接电流都会使焊缝成形不良或产生焊接缺陷。 7 任务二 奥氏体不锈钢的TIG焊 3．氩气流量和喷嘴直径 通常氩气流量在3L/min～20L/min范围内。一般喷嘴直径随着氩气流量的增加而增加，一般为5mm～14mm。 4．焊接速度 在一定的钨极直径、焊接电流和氩气流量条件下，焊速过快，会使保护气流偏离钨极与熔池，影响气体保护效果，易产生未焊透等缺陷。焊速过慢，焊缝易咬边和烧穿。因此，应选择合适的焊接速度。 8 任务二 奥氏体不锈钢的TIG焊 5．电弧电压 电弧电压增大，焊缝厚度减小，熔宽显著增加；尽量采用短弧焊，电弧电压一般为10V～24V。 6．喷嘴与焊件间的距离 喷嘴与焊件间的距离以5～15mm为宜。距离过大，气体保护效果差；若距离过小，虽对气体保护有利，但能观察的范围和保护区域变小。 7．钨极伸出长度 钨极伸出长度是指钨极端部突出喷嘴端面以外的距离。伸出长度小，保护效果好，但妨碍观察熔化状况，对操作不利；伸出长度大，气体保护效果差。一般对接焊时钨极伸出长度为3～6mm，角焊缝时为7～8mm。 9 任务二 奥氏体不锈钢的TIG焊 【工艺确定】 一、焊接性 06Cr19Ni10为奥氏体不锈钢,碳的质量分数≤0.08％，Ni的质量分数为8～11％，Cr的质量分数为18～20％，所以TIG焊不需采取特殊的工艺措施，焊接性良好。 二、焊接工艺 1.焊接材料：根据应使焊缝的合金成分与母材的成分基本相同原则，选用H06Cr21Ni10、Ф2．5mm焊丝，氩气纯度不低于99.7％,电极选用铈钨极、Ф2．5mm。 2.电源与极性：选用直流TIG焊机WS-250，直流正接。 3.焊接参数：焊接二层。第一层：电流75～80A，氩气流量9～10L/min，钨极伸出长度5～6mm；盖面层：电流90～95A，氩气流量9～10L/min, 钨极伸出长度5～6mm。 10 知识拓展（任务二 ） 脉冲TIG焊与一般TIG焊的主要区别在于它能提供周期性脉冲式的焊接电流。周期性脉冲式的焊接电流包括基值电流（维弧电流）和脉冲电流，基值电流是用来维持电弧燃烧和预热电极与焊件，脉冲电流是用来熔化焊件和焊丝的。 1.脉冲TIG焊原理 焊接时，脉冲电流产生的大而明亮的脉冲电弧和基值电流产生的小而暗淡的基值电弧交替作用在焊件上。当每一次脉冲电流通过时，焊件上就形成一个点状熔池，待脉冲电流停歇后，由于热量减少点状熔池结晶形成一个焊点。这时由基值电流来维持电弧燃烧，以便下一次脉冲电流来临时，脉冲电弧