手工钨极氩弧焊焊接不锈钢薄板的工艺方法

1.1钨极氩弧焊机及电源极性的选用 

TIG可分直流和交流脉冲，直流脉冲TIG主要用于焊接钢、软钢、耐热钢等，交流脉冲TIG主要用于焊接铝、镁、铜及其合金等轻金属。交、直流两种脉冲都采用陡降特性电源，TIG焊接不锈钢薄板通常采用直流正接法。 

1.2手工钨极氩弧焊技术要领 

1.2.1引弧 

引弧形式有非接触式和接触式短路引弧两种。前者电极不与工件接触，既适于直流也适于交流焊接、后者仅适于直流焊接。若采用短路方法引弧，不应在焊件上直接起弧，因易产生夹钨或与工件粘接，电弧也不能立即稳定，电弧容易击穿母材，所以应采用引弧板，在引弧点旁放一块紫铜板，先在其上引弧，待钨极头加热至一定温度后再移至待焊部位，在实际生产中，TIG常用引弧器引弧，在高频电流或高压脉冲电流的作用下，使氩气电离而引然电弧。 

1.2.2定位焊 

定位焊时，焊丝应比常用焊丝细，因点焊时温度低、冷却快，电弧停留时间较长，故容易烧穿，进行点固定位焊时，应把焊丝放在点焊部位，电弧稳定后再移到焊丝处，待焊丝熔化并与两侧母材熔合后迅速停弧。 

1.2.3正常焊接 

用普通TIG进行不锈钢薄板焊接时，电流均取较小值，但是当电流小于20A时，易产生电弧漂移，阴极斑点温度很高，会使焊接区域产生发热烧损和发射电子条件变差，致使阴极斑点不断跳动，很难维持正常焊接。而采用脉冲TIG时，峰值电流可使电弧稳定，指向性好，易使母材熔化成形，并循环交替，确保焊接过程的顺利进行，能得到性能良好、外观漂亮、形成熔池互相搭接的焊缝。 

不锈钢薄板的物理特性和板形直接影响焊缝质量。不锈钢薄板导热系数小，线膨胀系数较大，当焊接温度变化较快时，产生的热应力大，很容易出现烧穿、咬边和波浪变形。不锈钢薄板焊接多采用平板对接焊，熔池主要受到电弧作用力、熔池金属重力和熔池金属表面张力的作用，当熔池金属体积、质量和熔宽一定时，熔池深度取决于电弧的大小，熔深和电弧力又与焊接电流相关，熔宽由电弧电压决定。

熔池体积越大，表面张力也越大，当表面张力不能平衡电弧作用力和熔池金属重力时，会造成熔池烧穿，而且在焊接过程中局部受到加热和冷却作用，使焊件产生不均匀的应力和应变，当焊缝的纵向缩短对薄板边缘产生的应力超过一定值时，会产生较严重的波浪变形，影响工件的外形质量。在相同的焊接方法和工艺参数下，采用不同形状的钨极，减少焊接接头上的热输入量，可以解决焊缝烧穿和工件变形等问题。

3.1焊接原理 

钨极氩弧焊是一种明弧焊，电弧稳定，热量比较集中，在惰性气体（氩气）的保护下，焊接熔池纯净，焊缝质量较好。但是在焊接不锈钢，特别是奥氏体不锈钢时，焊缝背面也需要进行保护，否则将产生严重的氧化，影响焊缝成型和焊接性能。 

3.2焊接特点 

不锈钢薄板的焊接有以下特点： 

（1）不锈钢薄板的导热性差，容易直接烧穿。 

（2）焊接时不需要焊丝，母材直接熔合。 

因此，不锈钢薄板焊接的质量与操作者、设备、材料、施工方法、焊接时的外部环境及检测等因素息息相关。 

在不锈钢薄板的焊接过程中，不需要焊材，但是对以下材料要求比较高：一是，氩气的纯度、流量大小及通氩时间，二是，钨极。

（1）氩气

氩气属于惰性气体，不易和其它金属材料、气体发生反应。由于其气流有冷却作用，焊缝热影响区小，焊件变形小，是钨极氩弧焊最理想的保护气体。氩气的纯度必须大于99.99%以上。氩气主要是对熔池进行有效的保护，在焊接过程中防止空气对熔池侵蚀而引起氧化，同时对焊缝区域进行有效的空气隔离，使焊缝区域得到保护，提高焊接性能。 

（2）钨极

钨极表面要光滑，端部一定要磨尖，且同心度好。这样焊接时高频引弧好、电弧稳定性好，熔深深，熔池能保持稳定，焊缝成形好，焊接质量好。如果钨极表面烧坏或表面有污染物、裂纹、缩孔等缺陷时，这样焊接时高频引弧困难，电弧不稳定，电弧有漂移现象，熔池分散，表面扩大，熔深浅，焊缝成形差，焊接质量差。

（1）钨极氩弧焊稳定性好，不同钨极形状对不锈钢薄板焊接质量有较大影响。 

（2）平顶锥端头钨极焊接可提高单面焊双面成形率，减小焊接热影响区，焊缝成形美观，综合力学性能较好。 

（3）采用正确的焊接方法可有效预防焊接缺陷。