云南省焊工技能培訓(xùn)：氣體保護(hù)電弧焊(氬弧焊)知識(shí)完全講解
焊工是一種特種作業(yè)工種，從事焊工相關(guān)規(guī)定工作必須持證上崗，熔化焊接與熱切割特種作業(yè)操作證每3年需要復(fù)審一次。一人一證持證上崗，全國(guó)通用。
考試形式：本人參考、單人單桌、分為理論科目和實(shí)操科目，滿(mǎn)分均為100分，及格分均為80分。
報(bào)考咨詢(xún)：18206863120（微信同號(hào)）
報(bào)名資料：
1、身份證復(fù)印件1份
2、一寸白底照片2張
3、初中及以上文化程度畢業(yè)證復(fù)印件1份
4、個(gè)人健康承諾書(shū)1份（學(xué)校提供，本人簽字）
焊工學(xué)技術(shù)課程內(nèi)容：
第一周：焊工基礎(chǔ)（電焊工安全操作規(guī)范及設(shè)備工具的安全使用）手工電弧焊操作技能培訓(xùn)（例如：手工焊接設(shè)備、焊接材料、工具。各種焊接位置的操作技能，單面焊雙面成型技術(shù)的操作技巧）。
第二周：氧、乙炔焊接與切割，等離子弧切割（氣焊與切割設(shè)備的使用及安全操作規(guī)程），各種厚板、薄板氣焊與切割操作技巧。
第三周：手工鎢極氬弧焊技術(shù)（例如：氬弧焊設(shè)備及工具的安全使用和安全操作規(guī)程）；氬弧焊焊接厚、薄板各種焊接位置的安全操作技巧；常用有色技術(shù)材料，例如：鋁合金材料的焊接技巧。
第四周：二氧化碳?xì)怏w保護(hù)電弧焊技術(shù)（例如：二氧化碳焊接設(shè)備、設(shè)備工具的安全操作規(guī)程）；二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接位置的操作技巧。
氣體保護(hù)電弧焊(氬弧焊)知識(shí)完全講解 氣體保護(hù)電弧焊簡(jiǎn)稱(chēng)氣體保護(hù)焊或氣電焊，它是利用電弧作為熱源，氣體作為保護(hù)介質(zhì)的熔化焊。在焊接過(guò)程中，保護(hù)氣體在電弧周?chē)斐蓺怏w保護(hù)層，將電弧、熔池與空氣隔開(kāi)，防止有害氣體的影響，并保證電弧穩(wěn)定燃燒。氣體保護(hù)焊，可以按電極的狀態(tài)、操作方式、保護(hù)氣體種類(lèi)、電特性、極性、適用范圍等不同加以分類(lèi)。
根據(jù)具體情況的不同，氣體保護(hù)焊可采用不同的氣體，常用的保護(hù)氣體有二氧化碳、氬氣、氦氣、氫氣及混合氣體。氣體保護(hù)焊的優(yōu)點(diǎn)是：電弧線(xiàn)性好，對(duì)中容易，易實(shí)現(xiàn)全位置焊接和自動(dòng)焊接；電弧熱量集中，熔池小，焊接速度快，熱影響區(qū)較窄，焊件變形小，抗裂能力強(qiáng)，焊縫質(zhì)量好。缺點(diǎn)是不宜在有風(fēng)的場(chǎng)地施焊，電弧光輻射較強(qiáng)。本節(jié)著重介紹氬弧焊。
氬弧焊 氬弧焊按照電極的不同分為熔化極氬弧焊和非熔化極氬弧焊兩種。 1．非熔化極氬弧焊的工作原理及特點(diǎn) 非熔化極氬弧焊是電弧在非熔化極(通常是鎢極)和工件之間燃燒，在焊接電弧周?chē)鬟^(guò)一種不和金屬起化學(xué)反應(yīng)的惰性氣體(常常用氬氣)，形成一個(gè)保護(hù)氣罩，使鎢極端頭，電弧和熔池及已處于高溫的金屬不與空氣接觸，能防止氧化和吸收有害氣體。從而形成致密的焊接接頭，其力學(xué)性能非常好。如圖3-9所示。 鎢極氬弧焊的特點(diǎn)如下。 (1)可以焊接化學(xué)性質(zhì)非�；顫姷慕饘偌昂辖�。惰性氣體氬或氦即使在高溫下也不與化學(xué)性質(zhì)活潑的鋁、鈦、鎂、銅、鎳及其合金起化學(xué)反應(yīng)，也不溶于液態(tài)金屬中。用熔渣保護(hù)的焊接方法(如手弧焊或埋弧焊等)很難焊接這些材料，或者根本不能焊接。 (2)可獲得體質(zhì)的焊接接頭。用這種焊接方法獲得的焊縫金屬純度高，氣體和氣體金屬夾雜物少，焊接缺陷少。對(duì)焊縫金屬質(zhì)量要求高的低碳鋼、低合金鋼及不銹鋼常用這種焊接方法來(lái)焊接。 (3)可焊接薄件、小件。 (4)可單面焊雙面成形及全位置焊接。 (5)焊接生產(chǎn)率低。 鎢極氬弧焊所使用的焊接電流受鎢極載流能力的限制，電弧功率較小，電弧穿透力小，熔深淺且焊接速度低，同時(shí)在焊接過(guò)程中需經(jīng)常更換鎢極。 2．熔化極氬弧焊的工作原理及特點(diǎn) 焊絲通過(guò)絲輪送進(jìn)，導(dǎo)電嘴導(dǎo)電，在母材與焊絲之間產(chǎn)生電弧，使焊絲和母材熔化，并用惰性氣體氬氣保護(hù)電弧和熔融金屬來(lái)進(jìn)行焊接的。它和鎢極氬弧焊的區(qū)別：一個(gè)是焊絲作電極，并被不斷熔化填入熔池，冷凝后形成焊縫；另一個(gè)是保護(hù)氣體，隨著熔化極氬弧焊的技術(shù)應(yīng)用，保護(hù)氣體已由單一的氬氣發(fā)展出多種混合氣體的廣泛應(yīng)用，如Ar 80％＋CO220％的富氬保護(hù)氣。通常前者稱(chēng)為MIG，后者稱(chēng)為MAG。從其操作方式看，目前應(yīng)用最廣的是半自動(dòng)熔化極氬弧焊和富氬混合氣保護(hù)焊，其次是自動(dòng)熔化極氬弧焊。 熔化極氬弧焊與鎢極氬弧焊相比，有如下特點(diǎn)。 (1)效率高 因?yàn)樗娏髅芏却�，熱量集中，熔敷率高，焊接速度快。另外，容易引弧�?/span> (2)需加強(qiáng)防護(hù) 因弧光強(qiáng)烈，煙氣大，所以要加強(qiáng)防護(hù)。 3．保護(hù)氣體 (1)最常用的惰性氣體是氬氣。它是一種五色無(wú)味的氣體，在空氣的含量為0．935％(按體積計(jì)算)，氬的沸點(diǎn)為－186℃，介于氧和氦的沸點(diǎn)之間。氬是氧氣廠(chǎng)分餾液態(tài)空氣制取氧氣時(shí)的副產(chǎn)品。 我國(guó)均采用瓶裝氬氣用于焊接，在室溫時(shí)，其充裝壓力為15MPa。鋼瓶涂灰色漆，并標(biāo)有“氬氣”字樣。純氬的化學(xué)成分要求為：Ar≥99．99％；He≤0．01％；O2≤0．0015％；H2≤0．0005％；總碳量≤0．001％；水分≤30mg／m3。 氬氣是一種比較理想的保護(hù)氣體，比空氣密度大25％，在平焊時(shí)有利于對(duì)焊接電弧進(jìn)行保護(hù)，降低了保護(hù)氣體的消耗。氬氣是一種化學(xué)性質(zhì)非常不活潑的氣體，即使在高溫下也不和金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而沒(méi)有了合金元素氧化燒損及由此帶來(lái)的一系列問(wèn)題。氬氣也不溶于液態(tài)的金屬，因而不會(huì)引起氣孔。氬是一種單原子氣體，以原子狀態(tài)存在，在高溫下沒(méi)有分子分解或原子吸熱的現(xiàn)象。氬氣的比熱容和熱傳導(dǎo)能力小，即本身吸收量小，向外傳熱也少，電弧中的熱量不易散失，使焊接電弧燃燒穩(wěn)定，熱量集中，有利于焊接的進(jìn)行。 氬氣的缺點(diǎn)是電離勢(shì)較高。當(dāng)電弧空間充滿(mǎn)氬氣時(shí)，電弧的引燃較為困難，但電弧一旦引燃后就非常穩(wěn)定。 (2)氦氣(He)。氦氣在空氣中的含量很少，按體積計(jì)算只占0．0005％，密度約為氬氣的1／10。因而為了獲得良好的保護(hù)效果，就要加大流量。 用氦氣保護(hù)時(shí)，電弧電壓比氬要高得多，氦弧的發(fā)熱量要比氬弧大得多。因此，氦氣保護(hù)焊可焊接大厚度工件及導(dǎo)熱性好的材料，如銅及銅合金，也用于不銹鋼管的高速機(jī)械化焊接。 但是，氦氣提取的成本費(fèi)用昂貴，因而應(yīng)用很少。 (3)混合氣體。在一種氣體中加人少量的另外一種或兩種氣體后，對(duì)細(xì)化熔滴、減少飛濺、提高電弧穩(wěn)定性、改變?nèi)凵罴疤岣唠娀囟鹊扔幸欢ê锰帯Ｒ蚨�，以氬為主的混合氣體熔化極氣體保護(hù)焊應(yīng)用十分廣泛，如Ar 80％＋CO2(5～20)％，Ar 95％＋O2(1～5)％，Ar 80％＋N2 20％，Ar＋H2，Ar＋He，Ar 80％＋CO2 15％＋O2 5％等。 4．非熔化電極 (1)非熔化極氣體保護(hù)焊對(duì)電極材料的要求 ①耐高溫，在焊接過(guò)程中本身不熔化。 ②電極要有較高的電子發(fā)射能力，要易于引弧及維持電弧的穩(wěn)定燃燒。 從這些要求來(lái)看，鎢是比較理想的電極材料。 (2)常用鎢極材料的特點(diǎn) 鎢極氬弧焊用的非熔化極材料有純鎢極、釷鎢極、鈰鎢極、鑭鎢極、鋯鎢極、釔鎢極等。其中前三種是最常見(jiàn)的。 ①純鎢極 是使用歷史最長(zhǎng)的一種非熔化電極。但其有一些缺點(diǎn)：一是電子發(fā)射能力較差，要求電源有較高的空載電壓；二是抗燒損性差，使用壽命較短，需要經(jīng)常更換重磨鎢極端頭。目前主要用于交流電焊接鋁、鎂及其合金時(shí)，利用其破碎氧化膜的作用好的特點(diǎn)。 ②釷鎢極 在鎢中加入一定量的氧化釷(ThO2)后就成為釷鎢極。其電子發(fā)射能力高，所需電弧電壓低，引弧容易而且穩(wěn)定，大大延長(zhǎng)鎢極的使用壽命。但氧化釷(THO2)有微量放射性。 ③鈰鎢極 在鎢中加入2％以下的氧化鈰(CeO)，就制成了鈰鎢極。其主要特點(diǎn)是：沒(méi)有放射性，許用電流增大，熱電子發(fā)射能力強(qiáng)，電弧穩(wěn)定，熱量集中，使用壽命長(zhǎng)，端頭形狀易于保持。 5．電流種類(lèi)和極性 氬弧焊既可以使用直流電又可以使用交流電。而在使用直流電時(shí)，直流正極性應(yīng)用最廣。電流種類(lèi)及極性不同時(shí)，電弧的特點(diǎn)也截然不同。 (1) 直流反極性 產(chǎn)生兩種極重要的物理現(xiàn)象，即“陰極破碎作用和鎢極過(guò)熱問(wèn)題”。 (2) ①陰極破碎作用。電流在直流反極性時(shí)，由于焊件是陰極，電弧空間的正離子飛向焊接熔池及其附近的區(qū)域，質(zhì)量大的正離子帶著很大的動(dòng)力撞擊其表面，釋放出很多能量，正離子撞擊陰極釋放出的能量要比電子撞擊陽(yáng)極表面釋放出的能量多。在正離子的撞擊作用下，金屬表面氧化膜被破壞，甚至發(fā)生分解、蒸發(fā)而消失，液態(tài)金屬附近的母材表面清潔而光亮。冷卻以后，焊縫表面無(wú)氧化膜，成形美觀(guān)。這就是陰極破碎作用，被廣泛應(yīng)用于化學(xué)性質(zhì)非常活潑的金屬，如鋁、鎂及其合金的焊接。 ②鎢極過(guò)熱 由于鎢極是陽(yáng)極，電子以很高的速度轟擊鎢極，放出大量的熱量，造成鎢極溫度升高，降低鎢極使用壽命，因而除了焊接鋁鎂合金外，一般很少使用。 (3) 直流正極性 ① 焊件為正極，經(jīng)受電子轟擊時(shí)放出的全部能量轉(zhuǎn)變成熱能，焊接熔池深而窄，有利于金屬的連接，焊接內(nèi)應(yīng)力和變形都小，焊接生產(chǎn)率高。 ②鎢極不易過(guò)熱，使用壽命長(zhǎng)，許用電流值大。 ③鎢極發(fā)射電子能力強(qiáng)，電弧穩(wěn)定。 ④沒(méi)有陰極破碎作用，因而不能焊接鋁、鎂及其合金，但廣泛用于碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、鎳基合金、鈦合金、銅合金等的焊接。
操作流程
1．準(zhǔn)備工作 (1)熟悉圖樣及工藝規(guī)程，掌握施焊位置、尺寸和要求，合理地選擇施焊方法及順序。 (2)清理好工作場(chǎng)地，準(zhǔn)備好輔助工具和防護(hù)用品。 (3)檢查設(shè)備。焊機(jī)上的調(diào)整機(jī)構(gòu)、導(dǎo)線(xiàn)、電纜及接地是否良好；手把絕緣是否良好，地線(xiàn)與工件連接是否可靠；水路、氣路是否暢通；高頻或脈沖引弧和穩(wěn)弧器是否良好。 (4)檢查工件。坡口內(nèi)不得有熔渣、泥土、油污、砂粒等物存在，在焊縫兩側(cè)20mm范圍內(nèi)不得有油、銹，焊絲應(yīng)進(jìn)行除油除銹工作。 (5)不要在風(fēng)口處或強(qiáng)制通風(fēng)的地方施焊。 (6)依據(jù)工藝文件和產(chǎn)品圖樣要求，正確選擇焊絲。 2．安全技術(shù) (1)穿戴好個(gè)人防護(hù)用品，應(yīng)在通風(fēng)良好的環(huán)境下工作，工作場(chǎng)地嚴(yán)防潮濕和存有積水，嚴(yán)禁堆放易燃物品。 (2)工件必須可靠接地，用直流電源焊接時(shí)要注意減少高頻電作業(yè)時(shí)間，引弧后要立即切斷高頻電源。 (3)冬季施焊時(shí)，一定要用壓縮空氣將整個(gè)水路系統(tǒng)中的水吹凈，以免凍壞管道。 (4)修磨鎢極時(shí)要戴手套和口罩。 3．工藝參數(shù)的選擇 鎢極氬弧焊的工藝參數(shù)主要有焊接電流種類(lèi)及極性、焊接電流、鎢極直徑及端頭形狀、保護(hù)氣體流量等。 (1)焊接電流種類(lèi)及大小 一般根據(jù)工件材料選擇電流種類(lèi)。焊接電流的大小是決定焊縫熔深的最主要參數(shù)，它主要根據(jù)工件材料、厚度、接頭形式、焊接位置選擇，有時(shí)還考慮焊工技術(shù)水平(手工焊時(shí))等因素。 (2)鎢極直徑及端頭形狀 鎢極直徑根據(jù)焊接電流大小、電流極性選擇，鎢極端頭形狀是一個(gè)重要工藝參數(shù)。根據(jù)所用焊接電流種類(lèi)，選用不同的端頭形狀，如圖3-11所示，尖端角度。的大小會(huì)影響鎢極的許用電流、引弧及穩(wěn)弧性能，表3-15列出了鎢極不同尖端尺寸推薦的電流范圍。 (3)氣體流量和噴嘴直徑 氬弧焊質(zhì)量在很大程度上取決于氬氣的保護(hù)效果。在一定條件下，氣體流量和噴嘴直徑有一個(gè)最佳范圍，此時(shí)，氣體保護(hù)效果最佳，有效保護(hù)區(qū)最大。表3-16列出焊接電流和噴嘴直徑、氣體流量的關(guān)系。 4．操作技術(shù) 鎢極氬弧焊的操作技術(shù)包括引弧、填絲焊接、收弧等過(guò)程。 (1)引弧 ①短路引弧法(接觸引弧法)，即在鎢極與焊件瞬間短路，立即稍稍提起，在焊件和鎢極之間便產(chǎn)生了電�。� ②高頻引弧法，是利用高頻引弧器把普通工頻交流電(220V或380V，50Hz)轉(zhuǎn)換成高頻(150～260kHz)、高壓(2000～3000V)電，把氬氣擊穿電離，從而引燃電弧。 (2)收弧 ①增加焊速法，即在焊接即將終止時(shí)，焊炬逐漸增加移動(dòng)速度； ②電流衰減法，焊接終止時(shí)，停止填絲使焊接電流逐漸減少，從而使熔池體積不斷縮小，最后斷電，焊槍或焊炬停止行走。 (3)填絲焊接 填絲時(shí)必須等母材熔化充分后才可填加，以免未熔合，填充位置一定要填到熔池前沿部位，并且焊絲收回時(shí)盡量不要馬上脫離氬氣保護(hù)區(qū)。
