手工钨极氩弧焊作业指导书
1 主题内容与适用范围
本规程对其焊接规范及焊接工艺作了具体规定，以保证和氩弧焊在作业中质量及安全。
本规程适用于碳钢、合金钢、不锈钢等金属的全位置焊接。
2 引用标准
2.1 《管道施工实用手册》中国安装协会组织编写，中国建筑工业出版社。
2.2 《焊接施工技术》中国安装协会组织编写，四川科学技术出版社。
3 工艺过程
3.1 电极
3.1.1 对电极的要求电极材料必须耐高温，在焊接过程中的损耗要小；另外，电极必须有较高的电子发射能力。钨的熔点为3380-3600℃,沸点为5900℃,其耐高温性能较好,钨的逸出功比较低,只有4.13-5.16电子伏特,因此钨基本上符合上述电极要求,故通常采用钨质电极。
3.1.2 电极的种类电极的种类有纯钨极和钍钨极（铈钨极）二种。因为纯钨极在大电流长时间焊接时，仍有较大的烧损甚至溶化。而在纯钨中加入1-2%氧化钍（Th02）或2%氧化铈（Ce0），可使允许电流大大提高，同时也可使电子发射能力大大提高。两种电极的最大允许电流见表1。
二种电极在不同直径的最大允许电流 表1
电极直径
1.0
1.6
2.4
3.2
4.0
5.0
6.4
最大允许电流
纯钨极
钍钨极(铈钨极)
30
60
80
120
130
180
180
250
240
320
300
320
400
525
3.1.3 电极端部的形状 钨极端部的形状对电极的稳定性和焊缝的成形有很大的影响钨极端部的形状适用于直流正接，可使阻极斑点稳定，电弧不易晃动，电弧稳定，焊缝成形良好，而尖锥形状的钨极端部，底部过尖，使电弧伞形倾向墙大，端部烧损严重；这种形状适于直流正接，焊薄板。如果磨成圆弧形，则只适用于交流；若用于直流正接，将造成电弧晃动，使焊缝成形变差。圆柱形只能用于厚板焊接。
3.1.4 电极直径选用电极直径一般根据被焊金属的厚度来选择钨棒的直径一般大约等于板厚或稍小，也可根据规范的要求来确定钨棒的直径，其允许电流要大于焊接电流。钨棒直径选择是否合适，可通知观察电弧来判断棒是否与电流相匹配。正常情况下电极端部呈半球形，此时电弧最稳，焊缝成形良好、钨棒过粗则电弧只在端部单边存在；钨棒过细，则端部热溶化造成剥落，掉入熔熔池造成夹钨。
3.2 钨极氩弧焊的规范选择
3.2.1 电流种类和极性 钨极氩弧焊时，温度分布与手工电弧焊一样，阳极温度高于阻极。为减少钨极的烧损，一般情况下应采用直流正接。但是对于一些铝，镁金属及其合金，为了破碎熔池表面搞溶点氧化膜，使焊接顺利进行，希望采用直流反接，以获得阻极雾化作用。但这又会促使电极烧损，为了兼顾两者，既有阻极雾化作用又不至于使钨棒烧损太多。故在这此金属焊接时，往往采用交流电源。
3.2.2 焊接电流选择 钨极氩弧焊时的电流大小主要是根据钨极直径来选择。每一钨棒直径都有对应的允许电流,电流过大会造成钨极严重烧损,甚至熔化,向熔池渗钨,从而降低焊缝的性能。此外,钨极端部熔化熔滴,会使电弧不稳定,导致电弧来回跳动。
钨极的允许电流经验公式为：
当钨极直径d>4毫米时,[I]许=55dw+(5-10);
当钨极直径d<3毫米时,[I]许=55dw-(5-10)。
式中：[I]许——钨棒允许电流；
dw—钨棒的直径（毫米）
3.2.3 喷咀直径（D咀）的选择 D咀根据钨棒直径来选择，可用以下经验公式计算：
D咀=2dw+（2-4）毫米D咀=2.5dw毫米
通常钨极氩弧焊的喷咀直径为9-16毫米。从保护的效果来看应该力求选小些。
3.2.4 气体流量 气体流量大，保护气层的强度就高，抵抗流动气流的能力也大，并且气流挺度也较大。但是如流量过大。造成流速超过V临时，将使层流变成紊流，导致空气卷入熔池使熔池氧化，而且浪费氩气。流量选择可用如下经验公式：
Q=K.D咀（升/分）。
式中：Q——气体流量（升/分）；
K——系数，K=0.8-1.2，大喷咀取上限，小喷咀取下限。
喷咀直径和气体流量选择是否合适，可以通过引弧后看焊点周围保护区的大小或颜色变化来判断。倒如铝氩弧焊时，电弧起动后，过一段时间再切断电弧，然后查看焊点周围是否留下银白色的有效保护区，如果明显存在，说明流量合适。
3.2.5 氩气纯度 氩气纯度将直接影响焊接质量，一般要求在99.95%以上，最好能达到99.99%不同的材料对氩气纯度要求不同。见表2。
3.2.6 钨棒伸出喷咀的长度，钨棒伸出太长，易便钨棒氧化，而且影响溶深，太短则电弧不易观察，一般伸出长度取3-10毫米。
3.2.7 喷咀到工件的距离 距离越大，空气愈容易进行熔池，影响保护的效果。
表2 不同材料对氩气纯度要求
被焊金属材料
气体含量容积(%)
氩
氮
氧
水份
钛、锆、钼、铌及其他金属铝、镁及其合金、铬镍耐热钢 铜及铜合金铬镍不锈钢
≥99.98%≥999.95%≥99.9%
≤0.01
≤0.04
≤0.08
≤0.005
≤0.005
≤0.015
≤0.07
≤0.07
≤0.07
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