二、工艺参数选择技巧

二、工艺参数选择技巧

钨极氩弧焊焊接规范主要是焊接电流、焊接速度、电弧电压、钨极直径和形状、气体流量与喷嘴直径等参数。这些参数的选择主要根据焊件的材料、厚度、接头形式以及操作方法等因素来决定。

1.极性

钨极氩弧焊电源的种类和极性是按被焊金属材料的类型进行选择的，见表2-1。

表2-1　不同金属材料的弧焊电源及极性选用表

注：表中“×”表示不采用。

2.电弧电压

电弧电压增加（或减小），焊缝宽度将稍有增大（或减小），而熔深稍有下降（或稍为增加）。当电弧电压太高时，由于气体保护不好，会使焊缝金属氧化和产生未焊透缺陷。所以钨极氩弧焊时，在保证不产生短路的情况下，应尽量采用短弧焊接，这样气体保护效果好、热量集中、电弧稳定、焊透均匀、焊件变形也小。

3.焊接电流

随着焊接电流的增加（或减小），熔深和熔宽将相应地增大（或减小），而余高则相应地减小（或增大）。当焊接电流太大时，不仅容易产生烧穿、焊缝下陷和咬边等缺陷，而且会导致钨极烧损，引起电弧不稳及钨夹渣等缺陷；反之，焊接电流太小时，由于电弧不稳和偏吹，会产生未焊透、钨夹渣和气孔等缺陷。

4.焊接速度

当焊枪不动时，氩气保护效果见图2-8（a）。随着焊接速度增加，氩气保护气流遇到空气的阻力，使保护气体偏到一边，正常的焊接速度氩气保护情况见图2-8（b），此时，氢气对焊接区域仍保持有效的保护。当焊接速度过快时，氩气流严重偏移一侧，使钨极端头、电弧柱及熔池的一部分暴露在空气中，此时，氩气保护情况见图2-8（c），这使氩气保护作用破坏，焊接过程无法进行。因此，钨极氩弧焊采用较快的焊接速度时，必须采用相应的措施来改善氩气的保护效果，如加大氩气流量或将焊枪后倾一定角度，以保持氩气良好的保护效果。通常，在室外焊接都需要采取必要的防风措施。

焊接速度增大（或减小），熔深和焊缝宽度都相应地有所减小（或增大）。当焊接速度太快时，气体保护作用将受到破坏，焊缝金属和钨极容易被氧化，并容易产生未焊透和气孔等缺陷；反之，焊接速度太慢时，焊缝也容易产生烧穿和咬边等缺陷。

图2-8　氩气的保护效果

5.钨极

钨极直径和形状，对于焊接过程稳定性和焊缝成形有很大影响。

（1）钨极直径。钨极直径的选择主要是根据焊件的厚度和焊接电流的大小来决定。当钨极直径选定后，如果采用不同电源极性时，钨极的许用电流也要作相应的改变。采用不同电源极性和不同直径钍钨极的许用电流范围见表2-2。

表2-2　不同电源极性和不同直径钍钨极的使用电流范围

（2）钨极形状。钨极端部形状对电弧稳定性和焊缝的成形有很大影响，端部形状主要有锥台形、圆锥形、半球形和平面形，如图2-9所示，各自适用范围见表2-3，一般选用锥形平端的效果比较理想。磨制钨极的正确操作如图2-10（a）所示。

图2-9　钨极端头形状

D—钨极直径；d—端部直径（1/3D）；L—2～4D

表2-3　钨极端部形状的适用范围

图2-10　磨制钨极的方法

6.喷嘴直径

喷嘴直径的大小，直接影响保护区的范围。如果喷嘴直径过大，不仅浪费氩气，而且会影响焊工视线，妨碍操作，影响焊接质量；反之，喷嘴直径过小，则保护不良，使焊缝质量下降，喷嘴本身也容易被烧坏。一般喷嘴直径为5～14mm。喷嘴的大小可按经验公式确定：

D=（2.5～3.5）d

式中D——喷嘴直径，mm；

d——钨极直径，mm。

7.氩气流量

气体流量越大，保护层抵抗流动空气影响的能力越强，但流量过大，易使空气卷入，应选择恰当的气体流量；氩气纯度越高，保护效果越好。氩气流量可以按照经验公式来确定：

Q=KD

式中Q——氩气流量，L/min；

　D——喷嘴直径，mm；

　K——系数。

　K=0.8～1.2，使用大喷嘴时，K取上限；使用小喷嘴时取下限。

8.喷嘴至工件的距离

喷嘴距离工件越近，则保护效果越好；反之，保护效果越差，但过近造成焊工操作不便，一般喷嘴至工件间距离为10mm左右。