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氩弧焊的技术及应用

作者：徐士侠

来源：《现代经济信息》2013年第17期

摘要：近几年焊接技术不断发展，尤其是熔化极气体保护焊发展十分迅速，本文主要叙述了氩弧焊的技术及应用。 关键词：氩弧焊；技术

中图分类号：P755.1 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2013）09-0-01 一、引言

氩弧焊技术是在普通电弧焊的原理的基础上，利用氩气对金属焊材的保护，通过高电流使焊材在被焊基材上融化成液态形成溶池，使被焊金属和焊材达到冶金结合的一种焊接技术，由于在高温熔融焊接中不断送上氩气，使焊材不能和空气中的氧气接触，从而防止了焊材的氧化，因此可以焊接不锈钢、铁类五金金属。 二、氩弧焊的分类

1.非熔化极。氩弧焊按照电极的不同分为熔化极氩弧焊和非熔化极氩弧焊两种。工作原理及特点：非熔化极氩弧焊是电弧在非熔化极（通常是钨极）和工件之间燃烧，在焊接电弧周围流过一种不和金属起化学反应的惰性气体（常用氩气），形成一个保护气罩，使钨极端部、电弧和熔池及邻近热影响区的高温金属不与空气接触，能防止氧化和吸收有害气体。从而形成致密的焊接接头，其力学性能非常好。

2.熔化极。工作原理及特点 ：焊丝通过丝轮送进，导电嘴导电，在母材与焊丝之间产生电弧，使焊丝和母材熔化，并用惰性气体氩气保护电弧和熔融金属来进行焊接的。它和钨极氩弧焊的区别：一个是焊丝作电极，并被不断熔化填入熔池，冷凝后形成焊缝；另一个是采用保护气体，随着熔化极氩弧焊的技术应用，保护气体已由单一的氩气发展出多种混合气体的广泛应用，如以氩气或氦气为保护气时 称为熔化极惰性气体保护电弧焊（在国际上简称为MIG焊）；以惰性气体与氧化性气体（O2，CO2）混合气为保护气体 时，或以CO2气体或CO2+O2混合气为保护气时，统称为熔化极活性气 体保护电弧焊（在国际上简称为MAG焊）。从其操作方式看，目前应用最广的是半自动熔化极氩弧焊和富氩混合气保护焊，其次是自动熔化极氩弧焊。 三、氩弧焊优点

1.氩气保护可隔绝空气中氧气、氮气、氢气等对电弧和熔池产生的不良影响，减少合金元素的烧损，以得到致密、无飞溅、质量高的焊接接头；2.氩弧焊的电弧燃烧稳定，热量集中，

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弧柱温度高，焊接生产效率高，热影响区窄，所焊的焊件应力、变形、裂纹倾向小；3.氩弧焊为明弧施焊，操作、观察方便；4.电极损耗小，弧长容易保持，焊接时无熔剂、涂药层，所以容易实现机械化和自动化；5.氩弧焊几乎能焊接所有金属，特别是一些难熔金属、易氧化金属，如镁、钛、钼、锆、铝等及其合金；6.不受焊件位置限制，可进行全位置焊接。 四、氩弧焊缺点

1.氩弧焊因为热影响区域大，工件在修补后常常会造成变形、硬度降低、砂眼、局部退火、开裂、针孔、磨损、划伤、咬边、或者是结合力不够及内应力损伤等缺点。尤其在精密铸造件细小缺陷的修补过程在表面突出。在精密铸件缺陷的修补领域可以使用冷焊机来替代氩弧焊，由于冷焊机放热量小，较好的克服了氩弧焊的缺点，弥补了精密铸件的修复难题。 2.氩弧焊与焊条电弧焊相比对人身体的伤害程度要高一些，氩弧焊的电流密度大，发出的光比较强烈，它的电弧产生的紫外线辐射，约为普通焊条电弧焊的5～30倍，红外线约为焊条电弧焊的1～1.5倍，在焊接时产生的臭氧含量较高，因此，尽量选择空气流通较好的地方施工，不然对身体有很大的伤害。

3.对于低熔点和易蒸发的金属（如铅、锡。锌），焊接较困难。 五、氩弧焊的应用

氩弧焊适用于焊接易氧化的有色金属和合金钢（主要用Al、Mg、Ti及其合金和不锈钢的焊接）；适用于单面焊双面成形，如打底焊和管子焊接；钨极氩弧焊还适用于薄板焊接。 六、优点

1.质量好。只要选择合适的焊丝、焊接工艺参数和良好的气体保护就能使根部得到良好的熔透性，而且透度均匀，表面光滑、整齐。不存在一般焊条电弧焊时容易产生的焊瘤、未焊透和凹陷等缺陷。

2.效率高。在管道的第一层焊接中，手工氩弧焊为连弧焊。而焊条电弧焊为断弧焊，因此手工氩弧焊可提高效率2～4倍。因不需清理熔渣和修理焊道，则速度提高更快。在第二层电弧焊盖面时，平滑整齐的氩弧焊打底层非常利于电弧焊盖面，能保证层间良好地熔合，尤其在小直径管的焊接中，效率更显著。

3.易掌握手工电弧焊根部焊缝的焊接，必须由经验丰富且较高技术水平的焊工来担任。采用手工氩弧焊打底，一般从事焊接工作的工人经较短时间的练习，基本上均能掌握。 4.变形小。氩弧焊打底时热影响区要小得多，故焊接接头变形量小，残余应力也小。 七、氩弧焊打底工艺

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1.概述。采用氩弧焊打底工艺，可以得到优质的焊接接头。氩弧焊打底焊接工艺在锅炉的水冷壁、过热器、省煤器等焊接中，接头质量优良，经射线探伤，焊缝级别均在Ⅱ级以上。 2.工作原理。氩弧焊在主回路、辅助电源、驱动电路、保护电路等方面的工作原理是与手弧焊是相同的。在此不再多叙述，而着重介绍氩弧焊机所特有的控制功能及起弧电路功能。 八、氩弧焊的控制

1.手开关。氩弧焊要求氩气先来后走，而电流则后来先走（相对气而言），这此都是通过手开关控制实现的。

2.高频高压电流。（1）产生：氩弧焊的起弧需要高压，为了能在手弧焊的基础上产生高压并送到输出回路，采用了高压电路。（2）工作原理：升压变压器，变压器为24：70，将307电压升高约3倍。采用4倍压整流电路。高频振荡发生器。

3.增压起弧。为了保护轻易起弧，提供焊接质量，氩弧焊机还在输出端增设了一个增压起弧的装置，其利用高频高压发生器的变压器的另一组次边作为增压变压器，使得高频高压发生器工作时，也同时抬高了输出端的电压，保证起弧，起弧后，增压装置也随着高频高压电流发生器一起被断开。 九、总结

近几年氩弧焊被广泛用于航天、航空、造船、机械制造等行业。总之，每一道完美的焊缝，与焊接电流、电弧电压、焊接结构母材、焊接手法等都有着至关重要的关系。 参考文献：

[1]刘云龙.焊工技师手册. [2]陈裕川.焊接工艺手册.