引弧器引弧:大多数氩弧焊机都配备有引弧器(高频振荡器或高频脉冲发生器)。引弧时,手握焊枪垂直于工件,使钨极与工件保持 3 - 5mm 的距离,接通电源后,在高压高频或高压脉冲的作用下,击穿间隙放电,使保护气电离形成离子流,从而引燃电弧。这种引弧方式能保证钨极端部完好,烧损小,引弧质量高,应用广泛。
接触引弧(特殊情况使用):在没有引弧器的情况下,如工地安装特别是高空安装时,可采用接触引弧方法。可以用紫铜或石墨放在焊件坡口上引弧,但这种方法操作较为麻烦,使用较少。也可以用焊丝轻轻在焊件与钨极之间一划,使焊件和钨极直接短路又快速断开,从而引燃电弧。需要注意的是,接触引弧时,钨极与焊件的接触时间不宜过长,以免损坏钨极。
(二)焊接姿势与手势
氩弧焊是一种左右手同时动作的操作,类似于左手画圆右手画方,需要一定的协调性。在开始学习氩弧焊时,可以进行一些类似的协调性训练,有助于掌握焊接技巧。
持枪姿势:用右手拇指和食指握住焊枪手柄,其余三指可根据实际情况触及工件作为支撑点,以保持手部稳定灵活。也可以将陶瓷喷嘴贴靠在工件上,增强焊枪的稳定性,但要注意避免喷嘴与工件接触过紧,影响氩气的正常流出。
送丝姿势:左手中指在上、无名指在下夹持焊丝,拇指和食指捏住焊丝,通过拇指和食指的前后移动将焊丝送入熔池。送丝时,焊丝应低角度送入,一般与焊件表面夹角为 10° - 15°,通常不大于 20°,这样有助于熔化端被保护气覆盖,并避免碰撞钨极,使焊丝以滴状过渡到熔池中的距离缩短。送丝动作要轻,不要搅动气体保护层,以免空气侵入。同时,焊丝在进入熔池时,要避免与钨极接触短路,防止钨极烧损落入熔池,引起焊缝夹钨。
(三)运弧与焊接速度
运弧方式
直线运弧:适用于焊接较薄的工件或要求焊缝较窄的场合。焊枪沿着焊接方向直线移动,速度要均匀,保持电弧稳定,使焊缝宽度一致。
摆动运弧:当焊接较厚的工件或需要获得较宽的焊缝时,可采用摆动运弧方式。常见的摆动方式有锯齿形、月牙形、三角形等。摆动时,焊枪在两侧稍作停顿,中间快速通过,以保证焊缝两侧熔合良好,避免出现未熔合缺陷。摆动幅度要根据焊缝宽度要求和焊接电流大小进行调整,一般摆动幅度不宜过大,以免影响焊缝质量。
焊接速度:焊接速度应根据工件材质、厚度、焊接电流以及预热温度等因素进行综合调整。焊接速度过快,会导致焊缝熔深和熔宽不足,容易出现未焊透、未熔合等缺陷;焊接速度过慢,则会使焊缝过热,产生烧穿、焊瘤等问题,同时还会影响生产效率。在实际操作中,要密切观察熔池的变化,根据熔池的大小、形状和颜色来调整焊接速度。一般来说,熔池应保持椭圆形,颜色为明亮的金属光泽。如果熔池变大、焊缝变宽或出现下凹,说明焊接速度过慢,应加快焊速;如果熔池熔合不好,送丝有送不动的感觉,说明焊接速度过快或焊接电流过小,应降低焊接速度或加大焊接电流。
(四)熔池控制
熔池的形状和大小直接影响焊缝质量,控制熔池实际上就是控制焊接温度。焊接过程中,各种焊接缺陷的产生大多与温度不适当有关。例如,热裂纹、咬边、弧坑裂纹、凹陷、元素烧损、凸瘤等通常是由于温度过高造成的;而冷裂纹、气孔、夹渣、未焊透、未熔合等则往往是因为焊接温度不够。
观察熔池:在焊接过程中,要时刻观察熔池的变化。熔池的颜色应呈现明亮的金属光泽,如果熔池颜色发暗或出现氧化膜,说明保护效果不好或温度过高。同时,要注意熔池的大小和形状,熔池过大可能导致烧穿或焊瘤,过小则可能出现未焊透。通过观察熔池的变化,及时调整焊接参数,如焊接电流、焊接速度、送丝速度等。
控制温度:可以通过调整焊接电流、焊接速度和送丝速度来控制熔池温度。当熔池温度过高时,可适当降低焊接电流或加快焊接速度,同时增加送丝速度,以吸收部分热量,使熔池温度保持在合适的范围内;当熔池温度过低时,则可适当增大焊接电流或降低焊接速度,减少送丝速度,提高熔池温度。此外,还可以通过调整焊枪与焊件的角度来控制热量输入,如焊枪与焊件夹角减小,热量输入减少;夹角增大,热量输入增加。
(五)填丝手法
外填丝法:外填丝可以用于打底和填充。焊接时,焊丝头在坡口正面,左手捏焊丝,不断将焊丝送进熔池进行焊接。这种方法适用于坡口间隙较小或没有间隙的情况,其优点是电流较大,生产效率高,操作技能相对容易掌握;缺点是用于打底时,操作者看不到钝边熔化和反面余高情况,容易产生未熔合和得不到理想的反面成形。在使用外填丝法时,要注意焊丝的送进速度要与熔池的熔化速度相匹配,避免出现焊丝堆积或送丝不及时的情况。
内填丝法:内填丝法是将焊丝从坡口的反面送入,焊工可以清晰地看清钝边和焊丝的熔化情况,眼睛的余光也能看见反面余高的情况,因此焊缝熔合好,反面余高和未熔合可得到很好的控制。但这种方法操作难度较大,要求焊工有较为熟练的操作技能,并且由于间隙较大,焊接量相应增加,电流偏低,工作效率比外填丝法要慢。内填丝法适用于对焊缝反面质量要求较高的场合,如管道的打底焊。
依丝法(贴丝法):依丝法是将焊丝紧贴在坡口边缘,焊枪沿着焊丝和焊件进行焊接。这种方法的优点是焊嘴压在焊缝上,焊把在运行过程非常稳定,焊缝保护好,质量好,外观成形非常漂亮,产品合格率高,特别是在焊接仰焊时非常方便,焊接不锈钢时可以得到非常漂亮的外观颜色。缺点是学习起来难度较大,因手臂摇动幅度大,所以无法在有障碍处施焊。
四、常见问题及解决方法
(一)焊缝缺陷
焊缝表面不光滑,出现凹凸不平
原因:焊接姿势不当,导致焊枪与工件之间的距离不稳定;送丝速度不均匀,使焊丝在熔池中熔化不均匀;焊接参数选择不当,如电流、电压不合适,影响焊缝的熔合和成形。
解决方法:调整焊接姿势,保持焊枪与工件之间的适当距离,确保持枪和送丝的稳定性;优化焊接参数,通过试验不同的电流和电压组合,找到最佳焊接条件;确保送丝速度均匀,与焊接速度保持一致,使焊丝均匀融入熔池,形成光滑的焊缝。
焊缝出现咬边
原因:焊接电流过大,电弧热量集中在焊缝边缘,使焊缝边缘的母材熔化过多;焊接速度过快,电弧在焊缝边缘停留时间过短,导致熔池中的液态金属来不及填充焊缝边缘的凹陷;焊枪角度不正确,使电弧偏向一侧,造成一侧焊缝边缘过热。
解决方法:适当降低焊接电流,根据焊件厚度和材质选择合适的电流值;降低焊接速度,使电弧在焊缝处有足够的时间停留,保证熔池中的液态金属能够充分填充焊缝边缘;调整焊枪角度,使焊枪轴线与焊件表面垂直或保持适当的夹角,确保电弧均匀加热焊缝两侧。
焊缝出现焊瘤
原因:焊接电流过大,熔池温度过高,液态金属在重力作用下下坠;焊接速度过慢,使焊缝处积累过多的液态金属;坡口角度和间隙过大,导致焊接时液态金属流淌。
解决方法:降低焊接电流,控制熔池温度;适当加快焊接速度,减少液态金属在焊缝处的停留时间;检查坡口尺寸,确保坡口角度和间隙符合要求,对于过大的坡口,可采用适当的焊接工艺,如多层多道焊来控制焊缝成形。
(二)气孔
焊缝中出现单个或多个气孔
原因:氩气流量不足,无法有效保护焊接区域,使空气中的氧气和氮气进入熔池,形成气孔;焊接区域有油污、水分等杂质,在焊接过程中这些杂质分解产生气体,进入熔池形成气孔;焊接速度过快,使熔池中的气体来不及逸出;电弧过长,氩气保护效果变差,空气容易侵入熔池。
解决方法:检查氩气流量,根据焊接工艺要求调整到合适的流量值;在焊接前,对焊接区域进行严格清理,去除油污、水分等杂质,可以采用砂纸打磨、丙酮清洗等方法;适当降低焊接速度,使熔池中的气体有足够的时间逸出;控制电弧长度,一般电弧长度应保持在 1 - 3mm 之间,避免电弧过长。
(三)裂纹
焊缝中出现横向或纵向裂纹
原因:焊接应力过大,在焊缝冷却过程中,由于金属收缩不均匀产生应力,当应力超过焊缝金属的强度时,就会产生裂纹;焊件材质本身的裂纹敏感性较高,如一些高强度钢、铝合金等;焊接工艺不当,如焊接电流过大、焊接速度过快、层间温度控制不好等,导致焊缝金属组织粗大,降低了焊缝的韧性和抗裂性能。
解决方法:采取合理的焊接顺序和工艺措施,如分段焊接、对称焊接等,减小焊接应力;对于裂纹敏感性较高的材质,选择合适的焊接材料和预热、后热工艺,降低焊缝的冷却速度,改善焊缝金属的组织性能;优化焊接参数,控制焊接电流、焊接速度和层间温度,避免焊缝金属过热或过冷。
五、收弧与焊后处理
(一)收弧
有引弧器氩弧焊实战经验技能培训资料的焊机收弧:如果直接收弧很容易产生缩孔,对于有引弧器的焊枪,应采用断续收弧或调到适当的收弧电流慢收弧。断续收弧时,逐渐减小焊接电流,使熔池逐渐缩小,然后停止送丝,再断弧,如此反复几次,直至熔池完全凝固。调到适当的收弧电流慢收弧时,将焊接电流逐渐减小到合适的值,然后缓慢移动焊枪,使熔池逐渐冷却,最后断弧。
无引弧器的焊机收弧:没有引弧器的焊机收弧时,应缓将电弧引到坡口的一边,不要在焊缝中心直接收弧,以避免产生收缩孔。如果产生收缩孔,必须打磨干净后方可进行下一次施焊。
接头处收弧:收弧如果是在接头处时,应先将待接头处打磨成斜口,待接头处充分熔化后再向前焊 10 - 20mm,然后缓慢收弧,不可产生缩孔。在实际生产中,经常发现一些焊工在接头处不打磨成斜口,直接加长接头处焊接时间进行接头,这种做法很不好,容易使接头处产生内凹、接头未熔合和反面脱节等问题,影响焊缝的成形美观,对于高合金材料还容易产生裂纹。
(二)焊后处理返回搜狐,查看更多
外观检查:焊接完成后,首先要对焊缝外观进行检查,检查焊缝表面是否光滑,有无气孔、裂纹、咬边、焊瘤等缺陷,焊缝尺寸是否符合要求。外观检查合格后,方可进行下一步处理。