TIG焊技能知识培训解析课件.ppt

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1、TIG焊接技能知识培训,焊接培训,TIG焊接技能知识培训焊接培训,TIG焊接技能培训内容,2. TIG焊主要规范参数,1. 焊接基本知识,3. TIG焊机的主要功能特点,4. 焊机的正确使用与维护保养,6. 常见故障的现象与检查要点,5. 焊接操作基础,TIG焊接技能培训内容 2. TIG焊主要规范参,1.1 焊接方法分类 1.2 熔化焊接的主要特征 1.3 气体保护电弧焊 1.4 TIG焊的工作原理 1.5 TIG焊的特点 1.6 TIG焊机系统连接示意图,1.焊接基本知识,1.1 焊接方法分类1.焊接基本知识,电弧焊：以气体导电时产生的电弧热为热源。 熔化极：焊丝或焊条既是电极又是填充金属

2、。 非熔化极：电极（钨极）不熔化。 MIG焊：金属极（熔化极）惰性气体保护焊 TIG焊：钨极（非熔化极）惰性气体保护焊 MAG焊：金属极（熔化极）活性气体保护焊 CO2焊：二氧化碳气体保护焊（MAGC焊）,名 词 解 释,电弧焊：以气体导电时产生的电弧热为热源。名 词 解 释,1.2 熔化焊接的主要特征,焊接部位必须采取有效的隔离空气保护，使焊接部位不能和空气接触，以免造成焊道的成分和性能不良.,保护方式有三种:气相，渣相，真空.,1.2 熔化焊接的主要特征 焊接部位必,熔化焊接的保护方式,保护类型材料及设施适用范围气相保护 气体 CO2、TIG、,气体保护焊的定义：用外加气体作为电弧介质并保

3、护电弧和焊接区的电弧焊称为气体保护电弧焊，简称气体保护焊。常用的保护气体：二氧化碳气（ CO2）、氩气（ A r ） 、氦气（He）及它们的混合气体: CO2+ A r 、 CO2+ A r + He 、 。,1.3 气体保护电弧焊,气体保护焊的定义：1.3 气体保护电弧焊,1.4 TIG焊的工作原理,高频发生器, ,TIG 焊接电源（直流或交流）,钨 极熔点（3410）,开口夹套,喷 嘴,氩 气,电 弧,填充焊丝,工 件,TIG焊工作原理用非熔化钨极在氩气的保护下与工件间产生电弧，实施焊接。,1.4 TIG焊的工作原理高频发生器TIG 焊接电源钨,特点,焊接范围广,可适用0.3以上不同板厚,

4、作业性好，明弧操作，便于观察和控制熔池,焊接性能好，无飞溅、成型好、变形小、焊后修整简单。,气体保护、不用药剂，无残留药剂的腐蚀问题。,适用于各种结构、形状的全位置焊接,可焊接所有工业用金属、合金。,与手工焊比：焊接成本较高，抗风能力差，设备较复杂。,1.5 TIG焊的特点,特点焊接范围广,可适用0.3以上不同板厚 作业性好，明弧,高频发生器, ,TIG 焊接电源（直流或交流）,填充焊丝,恒流特性 5A维弧钨极和工件不接触 钨极很少烧损 电弧非常稳定（热量稳定）,高频发生器TIG 焊接电源填充焊丝恒流特性,正极电缆,A,焊矩,气管,流量计,气瓶,工件,负极电缆,焊接电源,冷却水,焊矩开关,外接

5、遥控盒,配电箱,1.6 TIG 焊 机 系 统 连 接 示 意 图,正极电缆A焊矩气管流量计气瓶工件负极电缆焊接电源冷却水焊矩开,2. TIG焊主要规范参数,2.7 电流种类与极性,2.6 氩 气,2.4 填充焊丝,2.2 电弧长度,2.3 焊接速度,2.1 焊接电流,2.5 钨电 极,2. TIG焊主要规范参数2.7 电流种类与极性2.6,2.1 焊接电流,焊接电流的选择应保证单位时间内给焊缝适宜的热量。 通常根据焊接条件（板厚、材质、焊接速度、焊接位置等参数）选定相应的焊接电流。焊接热量三要素：热量= I 2 R t 。 I 2 ：焊接电流的平方 R: 电弧的等效电阻 t: 对被焊部位施加

6、热量的时间注意：焊接电流的选择不允许超过焊机的额定电流,2.1 焊接电流焊接电流的选择应保证单位时间内给焊缝适宜的,2.2 电弧长度,钨 极,喷 嘴,填充焊丝,工 件,电弧长度（钨极与工件间距离）：焊接过程中保持稳定的电弧长度是评定焊接熟练程度的一项重要内容。电弧长度发生变化将直影响到焊缝形状、熔深等，对焊接质量产生极大的影响。,电弧长度增加: 焊道宽度增加， 熔深减小，保护效果变差。电弧长度减少: 不宜观察熔池， 填充焊丝易与钨极短路。L （11.5）倍板厚 最大小于6 ,电弧长度 ( L ),钨极伸出长度,钨极伸出长度:对焊时: 5 6 角焊时: 7 8 （过长时钨极易氧化）,2.2 电弧

7、长度钨 极喷 嘴填充焊丝工 件电弧长度（钨,2.3 焊接速度,在焊接电流一定的情况下,焊接速度的选择保证单位时间内给焊缝适宜的热量.焊接热量三要素： 热量= I 2 R t I 2 ：焊接电流的平方 R: 电弧的等效电阻 t:对被焊部位施加热量的时间焊接速度快时：焊道窄，熔深浅。焊接速度慢时，焊道宽，熔深深。选择焊接速度应考虑以下因素：1.焊接铝及铝合金等高导热金属时，为了减少变形，应采用较 快的焊接速度。2.焊接有裂纹倾向的合金时，不能采用高速焊接。3.非平焊位置焊接时，为保证较小的熔池，避免铁水下流，尽 量选择较快的焊速。,2.3 焊接速度在焊接电流一定的情况下,焊接速度的选择保证,2.4

8、 填充焊丝,为保证焊接强度或当焊缝有间隙时，TIG焊需插入适量的填充焊丝，使用填充焊丝时应注意以下事项：1.焊丝的化学成分应与母材的性能相匹配,严格控制其化学成分、 纯度和质量。主要化学成分应比母材稍高，以弥补高温的烧损。2.TIG焊使用钢焊丝时应尽量选专用焊丝,以减少主要化学成分的 变化,保证焊缝一定的力学性能和熔池液态金属的流动性,获得良 好的焊缝成型,避免产生裂纹等缺陷。3. TIG焊使用有色金属焊丝焊接铜、铝、镁、钛及其合金时应注 意成分相符。有时可将与母材成分相同的薄板剪成小条当焊丝。4.焊丝在使用前应采用机械或化学方法清除其表面的油脂、锈蚀 等杂质，并使之露出金属光泽。5.填充焊丝

9、直径的选择标准:,2.4 填充焊丝 为保证焊接强度或当焊缝有间隙时，T,2.5 钨 电 极,1.钨电极的作用：传导电流、引燃电弧和维持电弧正常燃烧。2.对钨极的要求：发射电子能力强，电流承载能力大，寿命长， 抗污染性好。3.常用的钨极: 钍钨极: 含有1-2%氧化钍，电流密度大，寿命长，抗污染能力 强。引弧性能好，电弧稳定。成本高，有微量放射性。 铈钨极:含有2%的氧化铈，引弧性能更好，电弧稳定，热量集 中，寿命长，电流密度比钍钨高5%-8%，烧损率比钍 钨低5%-50%，放射性低，推荐使用。,2.5 钨 电 极1.钨电极的作用：传导电流、引燃电弧,4.钨极的选用:,150 mm,钨极,标志颜

10、色,4.钨极的选用:焊接方法电极材质标志颜色直流TIG焊接2%氧,钨极许用电流范围表（钍钨极、铈钨极）,5.钨极的许用电流: 钨极的许用电流主要由直径、电流种类和极性决定，当焊接电 流超过钨极的许用值时，会使钨极强烈发热、熔化和蒸发，电 弧不稳，影响焊接质量，导致焊缝产生气孔、夹钨等缺陷，同 时焊缝的外型粗糙不整齐。在许用电流允许的情况下应选用细 直径的钨极以提高电流密度。钨极的许用电流范围见下表：,钨极许用电流范围表（钍钨极、铈钨极）电极直径（mm）焊接电流,6.钨极的端部形状： 钨极的端部形状是一个重要工艺参数，应根据所用电流种类选用不同的端部 形状。钨极尖端角度的大小会影响钨极的许用电流

11、、引弧及稳弧性能。 小电流焊接时：小的钨极直径和锥角可使引弧容易，电弧稳定。 大电流焊接时：增大锥角可避免尖端过热熔化，减少损耗，并防止电弧往上 扩展影响阴极斑点的稳定性。 钨极尖端角度对焊缝熔深和熔宽也有一定影响： 减小锥角，焊缝熔深增大熔宽减小，反之则熔深减小熔宽增大。,钨极尖端形状和电流范围：,直流正接,交流,6.钨极的端部形状：钨极尖端形状和电流范围：直流正接交流钨,2.6 氩 气 ( A r ),作用：隔离空气并作为电弧的介质。纯度：纯度应为99.99 %。否则产生气孔，夹渣，焊接质量变差。性质：1.无色、无味、单原子气体，重量是空气的1.4倍，气体保护效果好。 2.惰性气体，常温下

12、不与其他物质产生化学反应，高温下不分解。 3.高温下氩气离解为正离子和电子,其中正离子体积和质量较大,对阴极冲 击力很强,具有强烈的阴极破碎作用。 4.焊接时拉长电弧，其弧压改变不大，电弧不易熄灭,电弧稳定性较好。 5.无脱氧或去氢作用,因此对工件、焊丝、钨极的除油、去锈、去水要求 严格。存储：瓶装气态，瓶内压力为150个大气压。容量：气瓶容量约为7000升气体。流量：,2.6 氩 气 ( A r )焊接电流（ A,2.7 电流种类与极性,钨极惰性气体保护焊使用的电流种类可分为直流正接、直流反接及交流三种。其特点如下：,2.7 电流种类与极性 钨极惰性气体保护焊使用的电,TIG焊直流正接与直流

13、反接的特点,直流正极性的特点：钨极发射电子，带走大量的逸出功，钨极本身温度不高，烧损小，同样直径钨极可使用较大电流，电弧稳定而集中，熔深大，焊接质量好，,直流反极性的特点：钨极吸收电子，钨极本身温度高，烧损大，同样大小直径的钨极许用电流要小的多，电流密度小，熔深浅而宽。但在质量很大的氩正离子的高速撞击下可清除铝、镁等易氧化金属表面形成的氧化膜，有阴极清理即 “ 清洁 ” 作用。,钨极,工件,工件,钨极,TI,焊铝为什么要使用交流？,通常情况下，铝板或镁板表面有一层很明显的氧化膜。即使工件金属熔化后，此膜也呈固体状浮在表面上（既不熔化），为达到良好的焊接效果，就需要清除此膜。,清洁作用：TIG焊

14、接工件为阴极时，阳离子（氩气正离子）加速冲向工件，破坏并分解表面的氧化膜，使氧化膜消失。这一作用是在氩气中进行的，一旦被破坏消除后，此膜不会再生，即可得到漂亮、光洁的铝等焊缝。,为了兼顾钨极和工件发热量的合理分配，对于铝、镁等金属一般都采用同时具有直流正接和直流反接特点的交流钨极氩弧焊。,工件,钨极,工件660,钨极,氧化膜2050,TIG交流电源,0,t,反极性,正极性,焊铝为什么要使用交流？ 通常,4.6.2 TIG焊接作业对环境的要求（A）,防止雨淋,避免阳光直射,20cm,30cm,远离热源及易燃易爆物,焊机应尽量安装在湿度小、灰尘少、风速较弱的场所。,TSP 300,TSP 300,

15、4.6.2 TIG焊接作业对环境的要求（A）防止雨淋避,4.6.2 TIG焊接作业对环境的要求（B）,除尘设施,挡风板,空间小或封闭的作业场所应采取除尘措施。 有强烈气流时应采取防风措施。,TSP 300,4.6.2 TIG焊接作业对环境的要求（B）除尘设施挡风,4.6.3 安全卫生与劳动保护（A）,TIG焊由于弧柱集中，电流密度大，弧温高，紫外线辐射比普通电弧焊强 的多，容易引起电光性眼炎及皮肤裸露部分脱皮，出现红斑等症状。因 此应注意防护，一般用电焊帽罩，工作服等就能抑制其危害。TIG焊会产生与人体有害的紫外线，氩气，臭氧，二氧化氮等。氩气自身 无毒，但在密室中作业，会驱散大气中的氧气，引

16、起窒息，因此应注意狭 小工作场所的通风、除尘。钍钨极具有一定的放射性，尽管其对人体的危害可忽略，但在使用中仍要 注意：防止修磨钨极时粉尘的吸入和钨极尖端对人体的刺伤。安装焊矩、更换钨极或检修焊机前先关掉焊接电源开关或切断配电柜的供 电。焊矩应注意保持干燥，焊矩电缆及焊机的输入、输出电缆不得有破损 ，保持良好的绝缘状态。,4.6.3 安全卫生与劳动保护（A）TIG焊由于弧柱集中，,5.焊接操作基础,5.1 焊接施工基础,5.2 焊接作业要领,5.3 金属可焊性简介,5.焊接操作基础5.1 焊接施工基础5.2 焊接作业要领,5.1 焊接施工基础,5.1.1 影响施工的要素 5.2.2 施工要素对焊

17、接的影响 5.3.3 TIG焊施工基础知识 5.4.4 TIG焊接条件参考数据,5.1 焊接施工基础 5.1.1 影响施工的要素,5.1.1 影响施工的要素,焊接效果,焊接电源电源特性,填充焊丝材质、直径尺寸、形状,控制系统高频、气体及功能控制,焊矩角度、速度握焊矩方式,保护气体流量、纯度气体种类,焊接工件板厚、形状表面状态,5.1.1 影响施工的要素焊焊接电源填充焊丝控制系统焊矩,5.1.2 施工要素对焊接的影响,40 0,焊矩角度角度大易添入焊丝气体保护性能变差,钨电极直径过小烧损大直径过大引弧困难,钨极伸出长度过长钨极易氧化过短易烧毁喷嘴,保护气体气体不纯、流量少有强风会产生焊接缺陷,钨

18、极与工件距离过长弧长变长，焊道宽，熔深小，过短不易观察焊逢,填充焊丝角度角度大易与钨极接触,XX 0,焊接速度：过快焊道窄，熔深小；过慢焊道宽，熔深大,工件表面：附有油、锈、不纯物易产生焊接缺陷,5.1.2 施工要素对焊接的影响40 0焊矩角度钨电极,5.1.3 TIG焊施工基础知识,1.焊接基础:钨极和工件必须干净 电弧指向位置要准确。 焊接过程中焊枪的高度和角度保持一致。一般采用左向法。 自熔焊接：焊缝不许有间隙，焊前应点固，熔池形成后方能运枪；推着熔池走。用于无间隙薄板焊接。 填充焊接：熔池出现后向熔池中填丝；填丝量和频率由焊缝决定；用于焊缝有间隙或有强度要求的焊接。 铝的填充焊接：快速

19、填入，快速抽出。 不锈钢填充焊接：快速填入，偏向电弧快速抽出。或连续填丝。2.熔池:焊接时电弧下方工件上有处被熔化且发亮，发亮处就是 熔池，焊接电流越大，熔池形成也就越大越快。边保持一定 大小的熔池边焊接就能得到均匀的焊缝。3.握焊矩方法:一般采用T式握矩法，即中指托住焊矩把柄，拇指与食指夹持焊矩，同时食指控制焊矩开关的操作。,5.1.3 TIG焊施工基础知识1.焊接基础:钨极和工件必,5.1.4 TIG焊接条件参考数据,5.1.4 TIG焊接条件参考数据板厚不锈钢铝铜焊接速度钨,5.2 焊接作业要领,5.2.1 I形对焊要点,5.2.2 角焊要点,5.2.3 搭接角焊要点,5.2.4 水平角

20、焊要点,5.2.5 立焊要点,5.2.6 横焊要点,5.2.7 仰焊要点,5.2 焊接作业要领5.2.1 I形对焊要点5.2.2,5.2.1 I形对焊要点,I形对焊要点: 焊炬倾角过大易造成蛇行焊缝。 焊接电流值应比其它形状时略低。 为防止手晃，应尽量使用空冷焊炬。,焊接方向,填充焊丝,1520 0,7080 0,5.2.1 I形对焊要点 I形对焊要点:焊接方向填充焊,5.2.2 角焊要点,角焊要点:焊前要进行固定焊，焊点距两端为10 mm 钨极伸出过长易引起气体保护不良，一般取56mm。 电弧指向两工件中心，偏斜时易产生咬边及焊瘤。,焊接方向,填充焊丝,2030 0,4550 0,6070

21、0,5.2.2 角焊要点角焊要点:焊前要进行固定焊，焊点距两端,5.2.3 搭接角焊要点,搭接角焊要点:焊接薄板时可不填丝，但搭接面不能有间隙。 应保证弧长约等于所用电极直径。焊缝宽约为电极直径的2倍。 填充焊时，焊缝宽度约为电极直径的2.5-3倍。 从熔池上方填丝可防止咬边。,45 0,20 0,焊接方向,填充焊丝,40 0,10 0,填充焊丝,焊接方向,5.2.3 搭接角焊要点搭接角焊要点:焊接薄板时可不填丝，,5.2.4 水平角焊要点,水平角焊要点： 焊前要进行固定焊，焊点距两端为10 mm 焊接时角部应充分熔化。钨极和工件间距离23mm，过长 形不成焊缝；钨极伸出喷嘴距离78 mm。

22、焊炬倾角不能过大，以免气体保护不良。 熔池形成后再填丝。在熔池上方填丝。,焊接方向,垂直侧,水平侧,4550 0,6070 0,2030 0,填充焊丝,5.2.4 水平角焊要点水平角焊要点： 焊前要进行固定焊，,5.2.5 立焊要点,立焊要点：焊前要进行固定焊， 因重力作用，易出现凸状焊缝，注意掌握熔池的大小。 立焊时熔敷金属的流动与平焊不同，应注意焊缝不要出现咬边。 熔池形成后再填丝，在熔池上方填丝。,7080 0,90 0,2030 0,6070 0,3040 0,450,焊接方向,5.2.5 立焊要点立焊要点：焊前要进行固定焊，7080,5.2.6 横焊要点,横焊要点：焊前要进行固定焊。

23、 因重力作用等，焊缝上边易出现咬边，下边易出现焊瘤。 为防止熔敷金属的下垂，焊矩角度应保持在1000。 熔池形成后再填丝，在熔池前上方填丝。,7080 0,100 0,1520 0,焊接方向,填充焊丝,5.2.6 横焊要点横焊要点：焊前要进行固定焊。7080,5.2.7 仰焊要点,仰焊要点:仰焊是所有焊接姿势中最难操作的一种，焊接时重力对熔池的影 响比立焊和横焊更显著。熔池观察难，保持焊炬的稳定和均匀的 填充焊丝更困难，因此仰焊焊接时必须要保持焊接姿势的稳定。,8090 0,90 0,2030 0,填充焊丝,焊接方向,焊缝,5.2.7 仰焊要点仰焊要点:仰焊是所有焊接姿势中最难操作,5.3 金

24、 属 可 焊 性 简 介,5.3.1 不锈钢的焊接要点,5.3.2 铜的焊接要点,5.3.3 铝的焊接要点,5.3 金 属 可 焊 性 简 介5.3.1,5.3.1 不锈钢的焊接要点（1）,不锈钢,马氏体不锈钢具有良好的耐腐蚀性和机械性能,其型号有1铬13和2铬13等。主要用于制造受冲击负荷的零件。受焊接热作用影响大（强，硬，脆）。焊接性差。,铁素体不锈钢铁素体不锈钢主要有铬17、铬17钛和铬28等型号，耐酸性能良好，可用于硝酸工厂的设备及承受高温、高浓度硝酸作用的零件制作。焊接时要注意保证焊道的韧性和防止裂纹的产生。,奥氏体不锈钢具有良好的耐腐蚀性和可焊性，在化学、炼油、动力、航空、造船及医

25、药等行业广泛使用，应用最广的为18-8型镍铬不锈钢（含铬18%，含镍8%）。焊接时如操作工艺不当会出现晶间腐蚀及热裂纹等缺陷。,5.3.1 不锈钢的焊接要点（1）不锈钢马氏体不锈钢铁素,5.3.1 不锈钢的焊接要点（2）,奥氏体不锈钢焊接注意事项： 1.采用尽量快的焊接速度,减少焊道高温的持续时间,以提高抗 晶间腐蚀和热裂纹的能力。 2.多层焊时,待焊层冷却后(60以下),再焊下一道。 3.采用小的线能量,相同条件时电流比普通钢要小1020%， 避免横向摆动。 4.采用脉冲焊接有利于减少接头过热,可改善耐蚀性和抗裂性。 5.焊接结束或中断时收弧要慢,弧坑要填满,可防止火口裂纹。 6.填充焊时,

26、填充焊丝应偏向电弧快速抽出,以免与熔池边缘粘连。 7.其它:焊缝表面应光洁，无凹凸不平现象，残渣彻底除净。 禁止随意乱打弧，避免飞溅。 注意接头背面的气体保护，以保证背面成形并防止氧化。,5.3.1 不锈钢的焊接要点（2） 奥氏体不锈钢焊接注,5.3.2 铜的焊接要点（1）,铜,紫铜（纯铜）,青铜（铜锡合金）,白铜（铜镍合金）,黄铜（铜锌合金）,5.3.2 铜的焊接要点（1）铜紫铜青铜白铜黄铜,5.3.2 铜的焊接要点（2）,焊接结构主要应用紫铜和黄铜，青铜和白铜很少使用。因此下面主要介绍紫铜和黄铜的焊接要点： 1.铜的导热系数大,相同条件时焊接电流比焊不锈钢和铝要大。 2.填充焊焊丝应偏向电

27、弧快速抽出,以免与熔池边缘粘连。 3.焊件厚度大于2mm时要采取预热措施，以防止未焊透及未熔 合等焊接缺陷。 4.焊前必须仔细清除焊丝及工件表面的油、污垢及氧化物。 5.铜液流动性好，尽可能采用平焊位置焊接。 6.尽可能采用高速焊，减少熔池高温停留时间。,5.3.2 铜的焊接要点（2） 焊接结构主要应用紫,5.3.3 铝的焊接要点(1),易产生气孔（氢气孔）,铝及铝合金的焊接特性,导热系数大（约为钢的4倍）,合金元素烧损（镁、锌、锰等）,强度和塑性低（易焊穿和塌落）,极易氧化（出气孔和加渣）,易变形出裂纹（膨胀和收缩大）,无色泽变化（不易掌握温度）,5.3.3 铝的焊接要点(1)易产生气孔铝及铝合金导热系,5.3.3 铝的焊接要点(2),铝及铝合金焊接注意事项：1.焊前必须仔细清除焊丝及工件表面的油垢及氧化膜。2.填充焊丝应快速插入,快速抽出,抽出时不脱离氩气保护范围。3.填充焊丝倾角尽可能小,以免扰乱电弧及气流的稳定性。4.铝及铝合金高温时强度低,为防止焊道塌陷可采用垫板来托衬。5.为减少变形和气孔,大于5-10mm厚的工件可进行焊前预热。6.尽量采用短弧焊，增强保护效果，减少宽度减小变形热影响区。,5.3.3 铝的焊接要点(2)铝及铝合金焊接注意事项：,