6.1 手工钨极氩弧焊基础知识（课件）《焊工技能训练》（劳保社·第5版）同步精品课堂

6.1 手工钨极氩弧焊基础知识 《焊工技能训练》（劳保版·第5版） 同步精品课堂—中职专业课 学习目标 01 03 02 能够准确阐述手工钨极氩弧焊的工作原理，清晰说明电弧产生、氩气保护以及填充金属添加三者之间的协同关系。​ 全面掌握手工钨极氩弧焊设备的组成部分，并能详细解释各部分在焊接过程中的具体功能和作用机制。​ 深入理解手工钨极氩弧焊焊接参数，熟练掌握焊接电源的种类和极性选择依据、焊接电流与钨极直径的匹配原则。 学习目标 课前导入 同学们，在生活中我们经常能看到各种精美的金属制品，比如户外坚固的铝合金自行车架、厨房里光亮的不锈钢厨具，还有一些精密仪器的金属部件。大家有没有想过，这些不同材质、不同用途的金属部件是如何精准、牢固地连接在一起的呢？其实，在众多的金属焊接工艺中，有一种焊接方法凭借着高质量的焊接效果和广泛的材料适应性，在工业生产和日常生活中都发挥着重要作用，它就是手工钨极氩弧焊。 钨极氩弧焊的原理及设备 钨极氩弧焊(Tumgsten Inent Gas Welding，TIG)是利用钨极与焊件间产生的电弧热熔化母材和焊丝，利用从焊枪喷嘴连续喷出的氩气在电弧周围形成气体保护层隔绝空气，以防止对钨极、熔池和热影响区的有害影响，如图 6-1所示。 手工钨极氩弧焊设备主要由焊接电源、控制箱、焊枪、供气及冷却系统等部分组成外部接线如图 6-2 所示。 钨极氩弧焊的原理及设备 手工钨极氩弧焊设备主要由焊接电源、控制箱、焊枪、供气及冷却系统等部分组成外部接线如图 6-2 所示。 手工钨极氩弧焊设备主要由焊接电源、控制箱、焊枪、供气及冷却系统等部分组成外部接线如图 6-2 所示。 钨极氩弧焊的原理及设备 手工钨极氢弧焊焊接控制程序图如图 6-3所示。 手工钨极氩弧焊焊接参数 手工钨极氩弧焊的主要焊接参数包括电源种类和极性、焊接电流、钨极直径、电弧电压、焊接速度、喷嘴直径、氩气流量、喷嘴与焊件间的距离以及钨极伸出长度等。 1.焊接电源的种类和极性 钨极氩弧焊可以采用交流或直流两种焊接电源，采用的电源种类与所焊金属或合金科类有关，见表 6-1。 手工钨极氩弧焊焊接参数 手工钨极氩弧焊焊接参数 采用直流电源时还要考虑极性的选择，如图6-4所示。采用直流反接时，焊件是阴极，质量较大的氩正离子流向焊件，撞击金属熔池表面，可将铝、镁等金属表面致密难熔的氧化膜击碎，这种现象称为“阴极破碎”作用。 手工钨极氩弧焊焊接参数 但是采用直流反接时，钨极因接正极温度较高，容易过热或烧损。所以，铝、镁及其合金一般不采用直流反接，而应尽可能使用交流电进行焊接。 采用直流正接时，没有“阴极破碎”作用，故适用于焊接不锈钢、耐热钢、钛及钛合金、铜及铜合金。 手工钨极氩弧焊焊接参数 2.焊接电流与钨极直径 通常根据焊件的材质、厚度来选择焊接电流，钨极直径应根据焊接电流的大小而定。如果钨极粗而焊接电流小，钨极端部温度不够，电弧会在钨极端部不规则地飘移，电弧不稳定;如果焊接电流超过钨极相应直径的许用电流，钨极端部温度达到或超过钨极的熔点，会出现钨极端部熔化现象，甚至产生夹钨缺陷。 手工钨极氩弧焊焊接参数 只有钨极直径与焊接电流选择匹配时，电弧才会稳定燃烧。不锈钢、耐热钢和铝合金手工钨极氩弧焊钨极直径和焊接电流的选择分别见表 6-2和表 6-3。 手工钨极氩弧焊焊接参数 3.电弧电压 电弧电压主要由弧长决定。电弧长度增加，容易产生未焊透的缺陷，并使气保护效果变差，因此，应在电弧不短路的情况下尽量控制电弧长度，一般弧长近似等于钨极直径。 4.焊接速度 焊接速度通常由焊工根据熔池的大小、形状和焊件熔合情况随时调节。过快的焊接速度会破坏气体保护氛围，焊缝容易产生未焊透和气孔等缺陷;焊接速度太慢，则焊缝容易烧穿和咬边。 手工钨极氩弧焊焊接参数 5.喷嘴直径与氩气流量 喷嘴直径的大小直接影响保护区的范围，一般根据钨极直径来选择。可按下列经验公式确定: D=2d+4 通常焊枪选定后，喷嘴直径很少改变，而是通过调整氩气流量来加强气体保护效果。流量合适时，熔池平稳，表面明亮、无渣，无氧化痕迹，焊缝成形美观;流量不合适时，熔池表面有渣，焊缝表面发黑或有氧化皮。 手工钨极氩弧焊焊接参数 6.喷嘴与焊件间的距离 喷嘴与焊件间的距离以8~14mm为宜。距离过大，气体保护效果差;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 为了防止电弧热烧坏喷嘴，钨极端部应伸出喷嘴以外，其伸出长度一般为3~4mm.伸出长度过短，焊工不便于观察熔化状况，对操作不利;伸出长度过长，气体保护效果会受到一定的影响。 课堂练习 1.焊接速度过快可能导致（ ） A. 焊缝余高过高 B. 未焊透 C. 咬边 D. 气孔 答案：B 解析：焊接速度过快，母材受热不足，熔深不够，容易出现未焊透缺陷。 课堂练习 2.钨极氩弧焊中，常用的钨极材料是（ ） A. 纯钨极 B. 钍钨极 C. 铈钨极 D. 以上都是 答案：D 解析：纯钨极、钍钨极、铈钨极都是常用的钨极材料，各有特点，适用于不同的焊接场景。 课堂练习 3.焊接电流主要根据（ ）来选择 A. 焊件厚度 B. 钨极直径 C. 焊接位置 D. 以上都是 答案：D 解析：焊接电流的选择需要综合考虑焊件厚度、钨极直径、焊接位置等因素，以保证焊接质量。 课堂练习 4.手工钨极氩弧焊焊接薄板时，应选择（ ）的焊接电流 A. 较大 B. 较小 C. 适中 D. 无要求 答案：B 解析：薄板散热快，焊接时选用较小的焊接电流，可防止烧穿，保证焊缝成形良好。 课堂练习 5.以下关于电弧电压的说法正确的是（ ） A. 电弧电压越高越好 B. 电弧电压越低越好 C. 应根据焊接工艺要求合理选择 D. 与焊接质量无关 答案：C 解析：电弧电压需根据焊接工艺要求合理选择，过高或过低都会影响焊缝成形、熔深等焊接质量。 课堂练习 6.焊接速度过慢会导致（ ） A. 焊缝余高过低 B. 焊缝宽度过窄 C. 焊缝烧穿 D. 未熔合 答案：C 解析：焊接速度过慢，母材受热过多，容易导致焊缝烧穿，影响焊接结构强度。 课堂练习 7.喷嘴直径与氩气流量的关系是（ ） A. 喷嘴直径越大，氩气流量越大 B. 喷嘴直径越大，氩气流量越小 C. 两者无关系 D. 不确定 答案：A 解析：为保证良好的氩气保护效果，喷嘴直径越大，需要的氩气流量也越大，以充分覆盖熔池。 课堂练习 8.手工钨极氩弧焊设备不包括（ ） A. 空气压缩机 B. 焊接电源 C. 焊枪 D. 供气系统 答案：A 解析：手工钨极氩弧焊设备主要由焊接电源、焊枪、供气系统等组成，不需要空气压缩机。 课后作业 手工钨极氩弧焊中，电弧电压的大小主要受哪些因素影响？对焊接质量有何影响？ 焊接速度对手工钨极氩弧焊的焊接质量有哪些影响？应如何控制？ 喷嘴直径和氩气流量对手工钨极氩弧焊的保护效果有何影响？如何选择合适的参数？ 课堂小结 $$