氩弧焊焊接工艺参数的选择
2009-10-30 08:45阅读:
钨极氩弧焊的工艺参数主要有焊接电流种类及极性、焊接电流、钨极直径及端部形状、保护气体流量等,对于自动钨极氩弧焊还包括焊接速度和送丝速度。
脉冲钨极氩弧焊主要参数有 Ip 、 tp 、 Ib 、
tb 、 fa
脉幅比 RA = Ip / Ib
、
脉冲电流占空比 Rw = tp / tb+
tp
(1) 钨极氩弧焊工艺参数
1) 焊接电流种类及大小 一般根据工件材料选择电流种类
,焊接电流大小是决定焊缝熔深的最主要参数,它主要根据工件材料、厚度、接头形式、焊接位置,有时还考虑焊工技术水平 ( 钨极氩弧时 )
等因素选择。
2) 钨极直径及端部形状,钨极直径根据焊接电流大小、电流种类选择 。
钨极端部形状是一个重要工艺参数。根据所用焊接电流种类,选用不同的端部形状。尖端角度 α
的大小会影响钨极的许用电流、引弧及稳弧性能。表1列出了钨极不同尖端尺寸推荐的电流范围。小电流焊接时,选用小直径钨极和小的锥角,可使电弧容易引燃和稳定;在大电流焊接时,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而影响阴极斑点的稳定性。
表1 钨极尖端形状和电流范围(直流正接)
钨极直径/mm
|
尖端直径/mm
|
尖端角度(°)
|
电流 /A
|
恒定电流
|
|
脉冲电流
1.0
|
0.125
|
12
|
2 ~ 15
|
2 ~ 25
|
1.0
|
0.25
|
20
|
5 ~ 30
|
5 ~ 60
|
1.6
|
0.5
|
25
|
8 ~ 50
|
8 ~ 100
|
1.6
|
0.8
|
30
|
10 ~ 70
|
10 ~ 140
|
2.4
|
0.8
|
35
|
12 ~ 90
|
12 ~ 180
|
2.4
|
1.1
|
45
|
15 ~ 150
|
15 ~ 250
|
3.2
|
1.1
|
60
|
20 ~ 200
|
20 ~ 300
|
3.2
|
1.5
|
90
|
25 ~ 250
|
25 ~ 350
|
钨极尖端角度对焊缝熔深和熔宽也有一定影响。减小锥角,焊缝熔深减小,熔宽增大,反之则熔深增大,熔宽减小。
3) 气体流量和喷嘴直径
在一定条件下,气体流量和喷嘴直径有一个最佳范围,此时,气体保护效果最佳,有效保护区最大。如气体流量过低,气流挺度差,排除周围空气的能力弱,保护效果不佳:流量太大,容易变成紊流,使空气卷入,也会降低保护效果。同样,在流量子定时,喷嘴直径过小,保护范围小,且因气流速度过高而形成紊流;喷嘴过大,不仅妨碍焊工观察,而且气流流速过低,挺度小,保护效果也不好。所以,气体流量和喷嘴直径要有一定配合。一般手工氩弧焊喷嘴孔径和保护气流量的选用见表
2。
表
2 喷嘴孔径与保护气流量选用范围
焊接电流 /A
|
直流正接性
|
交 流
|
喷嘴孔径 /mm )
|
流量/L·min-1
|
喷嘴孔径 /mm
|
流量/L·min-1
|
10 ~ 100
|
4 ~ 9.5
|
4 ~ 5
|
8 ~ 9.5
|
6 ~ 8
|
101 ~ 150
|
4 ~ 9.5
|
4 ~ 7
|
9.5 ~ 11
|
7 ~ 10
|
151 ~ 200
|
6 ~ 13
|
6 ~ 8
|
11 ~ 13
|
7 ~ 10
|
201 ~ 300
|
8 ~ 13
|
8 ~ 9
|
13 ~ 16
|
8 ~ 15
|
301 ~ 500
|
13 ~ 16
|
9 ~ 12
|
16 ~ 19
|
8 ~ 15
|
4) 焊接速度
焊接速度的选择主要根据工件厚度决定并和焊接电流、预热温度等配合以保证获得所需的熔深和熔宽。在高速自动焊时。还要考虑焊接速度对气体、保护效果的影响。焊接速度过大,保护气流严重偏后,可能使钨极端部、弧柱、熔池暴露在空气中。因此必须采用相应措施如加大保护气体流量或将焊炬前倾一定角度,以保持良好的保护作用。
5) 喷嘴与工件的距离
距离越大,气体保护效果越差,但距离太近会影响焊工视线,且容易使钨极与熔池接触而短路,产生夹钨,一般喷嘴端部与工件的距离在 8 ~
14mm 之间。
表
3 列出了几种材料钨极氩弧焊的参考焊接条件。
表3
铝及铝合金自动钨极氩弧焊焊接条件例(交流)
| 板厚/mm |
焊接层数 |
钨极直径/mm |
焊丝直径/mm |
焊接电流/A |
氩气流量/L·min-1 |
喷嘴孔径/mm |
送丝速度/cm·min-1 |
| 1 |
1 |
1.5~2 |
1.6 |
120~160 |
5~6 |
8~10 |
— |
| 2 |
1 |
3 |
1.6~2 |
180~220 |
12~14 |
8~10 |
108~117 |
| 3 |
1~2 |
4 |
2 |
220~240 |
14~18 |
10~14 |
108~117 |
| 4 |
1~2 |
5 |
2~3 |
240~280 |
14~18 |
10~14 |
117~125 |
| 5 |
2 |
5 |
2~3 |
280~320 |
16~20 |
12~16 |
117~125 |
| 6~8 |
2~3 |
5~6 |
3 |
280~320 |
18~24 |
14~18 |
125~133 |
| 8~12 |
2~3 |
6 |
3~4 |
300~340 |
18~24 |
14~18 |
133~142 |