1. 坡口形式
由于受許用焊接電流的限制,這種焊接方法主要用于薄板的單層焊和中厚板多層焊的封底焊道,也可用于中厚板的焊接。在保證焊透的情況下,對接焊縫應力求縮小焊縫截面積,減少熔敷金屬并考慮操作方便,常用的坡口形式有V形、U形、雙面V形及V-U組合形等。奧氏體型不銹(xiu)鋼管(guan)子對接焊坡口形式見表4-26。
表4-26奧氏體型不銹鋼管子對接焊坡口(kou)形式

各(ge)種接(jie)(jie)頭中T形接(jie)(jie)頭、對接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的保護效果較(jiao)好,而角接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭、端接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭因氣體流量(liang)分散性較(jiao)大,保護效果較(jiao)差,如圖4-35所示。

2. 焊(han)前清理
焊接區(qu)及填充焊絲均應進行嚴格清理(li),清除(chu)氧化膜、油污、臟物(wu)和(he)水分等污物(wu)。
3. 焊接參數
a. 焊接電流
根據焊件厚度、接(jie)頭形(xing)式、焊接(jie)位(wei)置(zhi)等(deng)因素來選用焊接(jie)電流(liu)(liu),除此還要考慮鎢極所承(cheng)受電流(liu)(liu)的能力。焊接(jie)電流(liu)(liu)過大(da),容易產生燒(shao)穿或使(shi)焊縫下陷和咬邊(bian)等(deng)缺陷,嚴(yan)重時還會(hui)(hui)引起鎢極燒(shao)損(sun)或產生夾鎢等(deng)缺陷。焊接(jie)電流(liu)(liu)過小,電弧(hu)燃(ran)燒(shao)不穩定(ding),會(hui)(hui)造成未焊透等(deng)缺欠。
b. 電(dian)弧(hu)電(dian)壓
主要取決于焊接(jie)過程中(zhong)電(dian)弧(hu)(hu)(hu)的長度,電(dian)弧(hu)(hu)(hu)拉長、電(dian)弧(hu)(hu)(hu)電(dian)壓(ya)增大,熔(rong)(rong)寬增寬,熔(rong)(rong)深(shen)變淺。當電(dian)弧(hu)(hu)(hu)電(dian)壓(ya)過高(gao)時(shi),會導致焊接(jie)電(dian)弧(hu)(hu)(hu)不(bu)(bu)穩(wen),易產生(sheng)未焊透、未熔(rong)(rong)合(he)和(he)熔(rong)(rong)池(chi)保護不(bu)(bu)佳(jia)等缺陷。應在保證電(dian)弧(hu)(hu)(hu)不(bu)(bu)短路的情(qing)況下,盡量減少弧(hu)(hu)(hu)長,電(dian)弧(hu)(hu)(hu)電(dian)壓(ya)一般控(kong)制(zhi)在9~20V范(fan)圍內,最(zui)常用的電(dian)弧(hu)(hu)(hu)電(dian)壓(ya)為9~14V。
c. 焊接速度
為(wei)了不破壞(huai)氣流對熔(rong)池的(de)保護作用,焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)速(su)度(du)(du)一般(ban)不宜過(guo)快。在保證焊(han)(han)(han)縫金屬(shu)和母材金屬(shu)不被氧(yang)化(hua)的(de)前(qian)提下,為(wei)了提高生產效率,盡可能(neng)提高焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)速(su)度(du)(du)。提高焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)速(su)度(du)(du),焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭在450~850℃危險溫度(du)(du)停(ting)留時間會(hui)相對減(jian)少,有(you)利于提高焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)耐(nai)腐蝕性能(neng)。
d. 焊絲
同一牌號的奧氏體(ti)不銹鋼焊接,焊絲的選擇見表4-27,不同牌號的奧氏體不銹鋼焊接,焊絲的選擇見表4-28。不銹鋼藥芯焊絲的選用見表2-28~表2-31。
我(wo)國的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)藥芯(xin)焊絲(si)與AWS A5.22-1995《耐腐蝕鉻及(ji)鉻鎳鋼(gang)用藥芯(xin)焊絲(si)》及(ji)其他國家不(bu)銹(xiu)鋼(gang)藥芯(xin)焊絲(si)的(de)對應關系(xi),見表2-64。

e. 氬氣純度與流量
氬(ya)氣(qi)(qi)純度(du)不低于99.9%(體(ti)(ti)積分數(shu)),氬(ya)氣(qi)(qi)純度(du)愈高(gao),保護效(xiao)果愈好(hao)。氣(qi)(qi)體(ti)(ti)流量(liang)(liang)過低,氣(qi)(qi)體(ti)(ti)挺度(du)不足(zu),排除周圍空氣(qi)(qi)的(de)(de)能(neng)力減弱,造成熔(rong)池保護效(xiao)果不佳;氣(qi)(qi)體(ti)(ti)流量(liang)(liang)過大(da),容易將熔(rong)池周圍的(de)(de)空氣(qi)(qi)卷入熔(rong)池,形成氣(qi)(qi)體(ti)(ti)紊流,降低保護效(xiao)果。氬(ya)氣(qi)(qi)流量(liang)(liang)與(yu)噴嘴(zui)直徑大(da)小有關,見式(4-6)。

氬(ya)氣流量不僅(jin)與(yu)噴嘴直(zhi)徑有關,還與(yu)焊接電流大(da)小有關,它(ta)們之間(jian)的參數選擇見(jian)表4-29。

f. 電極(ji)極(ji)性
為了減(jian)少鎢(wu)極(ji)燒損(sun),延長鎢(wu)極(ji)壽命(ming),一般采用(yong)直(zhi)流(liu)電源正接(jie)(jie)(工(gong)件(jian)接(jie)(jie)電源正極(ji),鎢(wu)極(ji)接(jie)(jie)電源負極(ji)。直(zhi)流(liu)正接(jie)(jie)在(zai)工(gong)藝文件(jian)上用(yong)符號(hao)DC或(huo)DCSP表示,DC是英(ying)文di-rect current 的(de)縮(suo)寫;DCSP 是英(ying)文 direct current straight polarity的(de)縮(suo)寫),也可以用(yong)交流(liu)鎢(wu)極(ji)氬弧(hu)焊機焊接(jie)(jie)奧氏體(ti)型不(bu)銹鋼。
g. 鎢極
鎢(wu)極(ji)有純鎢(wu)極(ji)、釷鎢(wu)極(ji)和(he)鈰(shi)鎢(wu)極(ji)3種(zhong),其中(zhong)鈰(shi)鎢(wu)極(ji)(活化鎢(wu)極(ji))比純鎢(wu)極(ji)的(de)工藝(yi)性(xing)好得多(duo),且對人體(ti)損(sun)害(hai)小(xiao),推薦首選(xuan)使用(yong)。鎢(wu)極(ji)直徑與(yu)相(xiang)應焊(han)接(jie)電源(yuan)和(he)極(ji)性(xing)條件下的(de)焊(han)接(jie)電流(liu)允許值,參見表(biao)4-30、表(biao)4-31。施(shi)焊(han)前,要將鎢(wu)極(ji)端(duan)部(bu)磨(mo)成(cheng)一定形狀(zhuang),通常(chang)有尖(jian)(jian)頭(tou)和(he)平頭(tou)等(deng)形狀(zhuang)。采用(yong)較(jiao)小(xiao)的(de)焊(han)接(jie)電流(liu)施(shi)焊(han)時,要選(xuan)用(yong)小(xiao)直徑的(de)鎢(wu)棒(bang),端(duan)頭(tou)磨(mo)成(cheng)尖(jian)(jian)頭(tou)形狀(zhuang),錐(zhui)頂角度約30°,如(ru)圖(tu)4-36(a)所示。當采用(yong)大的(de)焊(han)接(jie)電流(liu)施(shi)焊(han)時,鎢(wu)極(ji)應磨(mo)成(cheng)帶有平頂的(de)錐(zhui)形形狀(zhuang),如(ru)圖(tu)4-36(b)所示。平頂錐(zhui)形的(de)端(duan)頭(tou)可避免尖(jian)(jian)端(duan)過(guo)熱熔化,減少鎢(wu)極(ji)端(duan)部(bu)損(sun)耗,同時還有利于防止陰極(ji)斑點的(de)游(you)動(dong),從而穩定電弧(hu)。鎢(wu)極(ji)端(duan)頭(tou)愈尖(jian)(jian)愈易(yi)燒損(sun),燒損(sun)后(hou)將導致電弧(hu)電壓增高(gao),直接(jie)影響(xiang)熔池保護效果,也(ye)會使焊(han)縫(feng)氧(yang)化,甚至(zhi)產生焊(han)縫(feng)寬度不均的(de)缺陷。



h. 鎢極伸出長度
鎢極伸出(chu)長度(du)指鎢極超出(chu)噴(pen)嘴端(duan)面的長度(du)。鎢極伸出(chu)的短,可以使噴(pen)嘴與焊(han)件相對靠近,氣(qi)體保(bao)護效果好(hao),通常(chang)鎢極伸出(chu)長度(du)為2~8mm。
i. 噴嘴(nozzle)
常用(yong)鎢極氬弧焊用(yong)噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)(zui)結構如(ru)圖4-37所示,D端與焊槍(qiang)連(lian)接段為長(chang)10~12mm的(de)圓柱體(ti);小圓柱的(de)末(mo)端部(bu)(bu)分的(de)長(chang)度(du)L不(bu)應(ying)小于噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)(zui)孔(kong)(kong)徑(jing),其長(chang)度(du)以(yi)1.2~1.5倍噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)(zui)孔(kong)(kong)內(nei)徑(jing)(d)為宜。噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)(zui)的(de)錐形部(bu)(bu)分有緩(huan)沖氣(qi)(qi)流的(de)作用(yong),可(ke)改(gai)善保(bao)(bao)護效果(guo)(guo)。為了提(ti)高氣(qi)(qi)體(ti)保(bao)(bao)護效果(guo)(guo),噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)(zui)的(de)內(nei)壁應(ying)光(guang)滑(hua)、不(bu)允許有棱角、凹槽,不(bu)得(de)沾(zhan)上飛濺(jian)物。為了使氬氣(qi)(qi)從噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)(zui)噴(pen)(pen)(pen)出時(shi)成(cheng)為穩定的(de)層(ceng)流,提(ti)高氣(qi)(qi)體(ti)保(bao)(bao)護效果(guo)(guo),焊槍(qiang)應(ying)有氣(qi)(qi)體(ti)透鏡(類(lei)似(si)穩定裝置)、多孔(kong)(kong)性(xing)擋板(可(ke)用(yong)1~2層(ceng)銅絲網組成(cheng),網目數不(bu)得(de)少于600~700孔(kong)(kong)/c㎡)及緩(huan)沖室(shi)。氣(qi)(qi)體(ti)流量(liang)(liang)不(bu)變(bian)(bian),增(zeng)大噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)(zui)內(nei)徑(jing)時(shi),氣(qi)(qi)體(ti)挺度(du)下降,對熔池保(bao)(bao)護減弱;氣(qi)(qi)體(ti)流量(liang)(liang)不(bu)變(bian)(bian),噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)(zui)內(nei)徑(jing)變(bian)(bian)小時(shi),氣(qi)(qi)體(ti)的(de)流速增(zeng)加過多,可(ke)造成(cheng)氣(qi)(qi)體(ti)紊流,也會造成(cheng)保(bao)(bao)護效果(guo)(guo)不(bu)好(hao)。實踐證(zheng)明,在手工鎢極氬弧焊時(shi),噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)(zui)內(nei)徑(jing)在8~20mm 范圍內(nei),氣(qi)(qi)體(ti)流量(liang)(liang)以(yi)10~25L/min為宜。當噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)(zui)和(he)氣(qi)(qi)體(ti)流量(liang)(liang)一定時(shi),噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)(zui)至(zhi)焊件(jian)(jian)之間的(de)距(ju)離愈(yu)短,則保(bao)(bao)護效果(guo)(guo)愈(yu)好(hao),但過小會影響焊工的(de)視線(xian)和(he)引(yin)起鎢極與焊件(jian)(jian)短路。對于噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)(zui)內(nei)徑(jing)為8~20mm的(de)噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)(zui),距(ju)離焊件(jian)(jian)一般不(bu)超(chao)過15mm。

j. 焊接電流(liu)、噴(pen)嘴直徑和保護氣體(ti)流(liu)量對應關(guan)系
焊接電流、噴嘴直(zhi)徑和保護氣體流量對(dui)應(ying)關(guan)系見表4-29。
k. 冷(leng)卻水流量(liang)
焊(han)槍(qiang)(qiang)額定電流(liu)大于(yu)160A時,焊(han)接前焊(han)槍(qiang)(qiang)須(xu)(xu)通冷卻水,焊(han)接完成須(xu)(xu)滯后停止冷卻水。冷卻水流(liu)量不(bu)得(de)小(xiao)于(yu)1L/min,否則(ze)焊(han)機無法(fa)啟動或易燒毀焊(han)槍(qiang)(qiang)。
4. 提高(gao)氣體保護效果(guo)的措施
為了(le)使焊接(jie)接(jie)頭正面和背面得到可靠保護(hu),可采用圖4-38~圖4-40所(suo)示的工藝裝(zhuang)備來提高保護(hu)效(xiao)果。


5. 操作技術
裝配(pei)定(ding)位(wei)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han),應(ying)采用(yong)與(yu)正式焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)相(xiang)同的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲和工藝(yi),定(ding)位(wei)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫的(de)(de)(de)長(chang)度距離應(ying)根(gen)據(ju)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)厚度與(yu)結構剛度而定(ding)。一般每段定(ding)位(wei)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫長(chang)度為5~15mm,焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫厚度不大于(yu)2mm。例如(ru)直徑φ60mm以下的(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管子,用(yong)定(ding)位(wei)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)點固定(ding)2~3處,定(ding)位(wei)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫長(chang)度約5mm。直徑159mm的(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管子,用(yong)定(ding)位(wei)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)點固定(ding)4處,定(ding)位(wei)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫長(chang)度約10mm。定(ding)位(wei)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫須保(bao)證質量,不允許存在焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)缺陷。對(dui)(dui)接(jie)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)時,焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)槍與(yu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)之(zhi)間保(bao)持后傾(qing),鎢極與(yu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)之(zhi)間傾(qing)角(jiao)為75°~80°,填充焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲與(yu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)傾(qing)角(jiao)為75°~15°,希望填充焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲與(yu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)傾(qing)角(jiao)越小(xiao)越好,過大則容易擾亂氣體保(bao)護(hu);角(jiao)接(jie)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)時,除了對(dui)(dui)接(jie)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)的(de)(de)(de)要求外,還要求與(yu)板之(zhi)間的(de)(de)(de)相(xiang)對(dui)(dui)位(wei)置(zhi)。
填充焊(han)絲(si)(si)時(shi)(shi)(shi)動作要(yao)緩、穩,不要(yao)破壞氬氣(qi)對熔(rong)(rong)(rong)池(chi)的保護(hu)。不能(neng)像氣(qi)焊(han)那樣在熔(rong)(rong)(rong)池(chi)中攪拌,應一(yi)滴一(yi)滴地緩慢送入(ru)熔(rong)(rong)(rong)池(chi),或(huo)者(zhe)將(jiang)焊(han)絲(si)(si)端頭浸入(ru)熔(rong)(rong)(rong)池(chi)中不斷填入(ru),并向前移動,焊(han)絲(si)(si)端頭不能(neng)脫(tuo)離氣(qi)體保護(hu)區(qu)。要(yao)防止(zhi)焊(han)絲(si)(si)與鎢(wu)(wu)極接觸、碰(peng)撞,否則加劇鎢(wu)(wu)極燒(shao)損,而引(yin)起(qi)焊(han)縫(feng)(feng)夾鎢(wu)(wu)。焊(han)接收弧時(shi)(shi)(shi)、應減慢焊(han)接速度、增加焊(han)絲(si)(si)填充量。焊(han)接薄板時(shi)(shi)(shi),為了防止(zhi)變形可采用銅(tong)襯(chen)墊(dian),并將(jiang)焊(han)件壓貼(tie)于襯(chen)墊(dian)上,以利于散熱。在銅(tong)墊(dian)板上加工出(chu)凹(ao)槽(cao),凹(ao)槽(cao)對準(zhun)焊(han)縫(feng)(feng)以便背面充氬氣(qi)保護(hu),見(jian)圖4-39、圖4-40。電弧熄滅(mie)后,焊(han)槍(qiang)噴嘴仍須對準(zhun)熔(rong)(rong)(rong)池(chi),以延長氬氣(qi)保護(hu)效(xiao)果。
實(shi)踐證明,從(cong)焊(han)接接頭的顏色,也可(ke)以判斷(duan)焊(han)接區的保護效果,詳見表4-32。
機(ji)械操作不(bu)加(jia)填(tian)充(chong)焊(han)(han)(han)絲的(de)鎢(wu)(wu)極(ji)(ji)氬(ya)(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接(jie)工藝參(can)數(shu),見(jian)表(biao)4-33;機(ji)械操作加(jia)填(tian)充(chong)焊(han)(han)(han)絲的(de)鎢(wu)(wu)極(ji)(ji)氬(ya)(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接(jie)工藝參(can)數(shu),見(jian)表(biao)4-34;鎢(wu)(wu)極(ji)(ji)氬(ya)(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)加(jia)填(tian)充(chong)焊(han)(han)(han)絲焊(han)(han)(han)接(jie)薄板奧氏體不(bu)銹鋼焊(han)(han)(han)接(jie)參(can)數(shu),見(jian)表(biao)4-35;手工鎢(wu)(wu)極(ji)(ji)氬(ya)(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)加(jia)填(tian)充(chong)焊(han)(han)(han)絲的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)參(can)數(shu),見(jian)表(biao)4-36~表(biao)4-38,奧氏體不(bu)銹鋼管鎢(wu)(wu)極(ji)(ji)氬(ya)(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接(jie)參(can)數(shu),見(jian)表(biao)4-39。







