1.范围

本标准规定了实施钨极惰性气保护焊的基本规则及要求。

本标准适用于碳钢、低合金钢、不锈钢、铝及镍基合金的钨极惰性气保护焊。

2.引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GBT气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式和尺寸

GBT惰性气体保护焊和等离子焊接、切割用铈钨电极

GBT氩气

GBT.1工业氦气

GBT碳钢、低合金钢气体保护焊焊丝

GBT铜及铜合金焊丝

GBT铝及铝合金焊丝

YBT惰性气体保护焊接用不锈钢棒及钢丝

3.接头设计与坡口加工

焊缝的坡口形式及尺寸按图纸和GBT规定的同时还应做如下考虑。

3.1接头设计

在设计接头时，首先要考虑接头的开口应能允许电弧、纯净的保护气体与填充金属能达到接头底部，以保证良好的可达性。影响接头设计的因素有母材的化学成分、母材的厚度、要求达到的焊缝熔深以及被焊金属的特性（如表面张力、流动性、熔点等）。

坡口设计的一般原则如下：

3.1.1厚度不大于3mm的碳钢、低合金钢、不锈钢、铝的对接接头及厚度不大于2.5mm的高镍合金一般不开坡口。

3.1.2厚度在3~12mm的上述材料，可开U形、V形或J形坡口。

3.1.3厚度大于12mm的上述材料，采用双面U形或X形坡口更好。

3.1.4V形接头的坡口角度，碳钢、低合金钢与不锈钢约60°，高镍合金钢为80°。当用交流电流焊接铝时，通常为90°。

3.1.5U形坡口的单边侧壁夹角，对碳钢、低合金钢及不锈钢为7°~9°，高镍合金约为15°，铝合金约为20°~30°。

3.1.6T形接头的单边坡口角度，不同厚度的黑色金属约为45°，铝合金大到60°。

3.2坡口加工方法

坡口加工最好采用车削加工圆形或环缝坡口，采用铣削或刨削加工纵缝坡口。当切削加工后，应用溶剂洗净切削液。

注：自动焊的坡口加工精度应比手工焊要求严格。

3.3坡口清理

3.3.1坡口每侧至少20mm范围内均应进行清理。

3.3.2坡口面及清理区段的金属表面不得留有诸如油、脂、漆、切削液、标记笔迹、黑水、潮气、处理化学剂、机械润滑剂及氧化物等有害异物。

3.3.3灰尘、油、脂可用挥发性脱脂剂或无毒溶剂擦洗。油漆和其它不溶于脱脂剂的材料可用三氯甲烷、碱性清洗剂或专用化合物清洗。

3.3.4坡口部位一般不得有夹层或其它缺陷。

3.3.5应按批准的工艺进行接头定位焊。

3.3.6应保持工件的标记，以便于准确地记录。

4.材料

4.1母材

母材应符合有关标准的规定。有特殊要求时可由设计、制造、使用三方面协商解决。

焊前必须清楚母材的化学成分，作为选择填充金属、预热、后热及其它工艺参数的重要依据。

当采用正常焊接规范而出现意外缺陷（如溶深不足、大量气孔和微裂纹等）时，需注意查清母材或焊接材料中可能存在的未知微量元素。

4.2保护气体

4.2.1保护气体的种类和质量

（1）可用氩、氦或氩氦混合气体作为保护气体。

（2）在物殊应用场合，可添加氢或氮（各约5%，只限于焊接不锈钢、镍—铜合金和镍基合金）。

（3）焊接用氩气应符合GBT的规定。

（4）氦气应符合GBT.1的规定。

4.2.2保护气体的选择

（1）保护气体的选择和保护特点参见表1。

（2）氩气流量一般为7L/min；氦气流量应高于氩气。

表1保护气体的选择

材料

厚度mm

采用的保护气体

手工焊

自动焊

铝及其合金

≤3

＞3

Ar（交流电，高频）

Ar（交流电，高频），

He，Ar-He，He

碳钢

≤3

＞3

Ar

Ar

Ar-He，He

不锈钢

≤3

＞3

Ar

Ar，Ar-He

Ar，Ar-H2，Ar-He

Ar-He

镍合金

≤3

＞3

Ar

Ar-He

Ar，He，Ar-He

Ar，He

铜

≤3

＞3

Ar-He

He，Ar

Ar，Ar-He

He，Ar

钛及其合金

≤3

＞3

Ar

Ar，Ar-He

Ar，Ar-He

Ar，He

注

Ar-He含有75%He；

Ar-H2含有15%H2

4.3钨极

4.3.1钨极的种类

（1）纯钨极；

（2）钍钨极（含氧化钍）；

（3）镧钨极（含氧化镧）；

（4）锆钨极（含氧化锆）；

（5）铈钨极（含氧化铈）应符合GBT的规定。

4.3.2钨极载流量

钨极载流量的大小，主要受钨极直径的影响。表2列出按电极直径推荐的电流范围。焊接电流不得超过钨极产品说明书规定的载流量上限。

表2按电极直径推荐的电流范围

电极直径

mm

交流

电极为负（—）

电极为正（+）

纯钨

加入氧化物的钨

纯钨

加入氧化物的钨

纯钨

加入氧化物的钨

0.5

2~20

2~20

—

—

2~15

2~15

1.0

10~75

10~75

—

—

15~55

15~70

1.6

40~

60~

10~20

10~20

45~90

60~

2.0

75~

~

15~25

15~25

65~

85~

2.5

~

~

17~30

17~30

80~

~

3.2

~

~

20~35

20~35

~

~

4.0

~

~

35~50

35~50

~

~

5.0

~

~

50~70

50~70

~

~

6.3

~

~

65~

65~

~

~

8.0

—

—

—

—

—

~

10

—

—

—

—

—

—

4.3.3钨极端头几何形状及加工

常用的钨极端头形状如图4所示。

小电流大电流交流电流

图4常用的钨极端头形状

（1）钨极应采用专用的硬磨料精磨砂轮磨削，应保持钨极几何形状的均一性。

（2）在磨削钍、铈钨极时，应采用密封或抽风式砂轮磨削。磨削完毕，工人应洗净手脸。

4.4填充金属

钨极惰性气体保护焊采用的填充金属，一般可与母材的化学成分相近。不过，从耐腐蚀性、强度及表面形状考虑，填充金属的成分也可不同于母材。

选用的填充金属应符合以下相应规定：

4.4.1碳钢及低合金焊丝应符合GBT的规定。

4.4.2不锈钢焊丝应符合YBT的规定；

4.4.3铜及铜合金焊丝应符合GBT的规定；

4.4.4铝及铝合金焊丝应符合GBT的规定；

4.4.5在没有相应标准时，可由供需双方商定。

4.5填充金属应保存在清洁干燥的仓库内。

5.主要焊接工艺参数选择原则

当上述各项材料确定之后，应通过工艺试验和工艺评定来确定工艺参数。

5.1引弧方法

根据生产条件和要求，可选择下列方法引弧：

5.1.1短路引弧：需加引弧板；

5.1.2高频引弧：借助于高频发生器。对于手工焊和自动焊，使用直流电或交流电时均可采用；

5.1.3脉冲引弧：在钨极与工件之间瞬间加一高电压造成电离；

5.1.4诱导引弧：用于点焊。

5.2焊接电流

焊接电流有三种，各种电流的适用范围如下：

5.2.1交流电流：焊接铝、镁及其合金，焊接带氧化膜的铜；

5.2.2直流电流：正极性直流电流可以焊接几乎所有的黑色金属。反极性直流电流采用很少；

5.2.3程序电流（电流脉冲技术）：可以控制和改善焊根和焊道成型、改善熔深和晶粒尺寸及特殊位置的焊接。

5.3电弧电压

电弧电压指钨极尖端到工件之间的电压降，其大小主要受焊接电流的种类以及所用的保护气体的影响。在相同的电弧间隙下，氦比氩能产生更大的压降。两者约差4V。因此，采用氦气保护可获得更深的熔深。

电极端头的几何形状也影响电弧电压的大小。在钨极尖端到工件距离相同的条件下，较尖的锥形电极的电弧电压要高些。

可根据具体产品及电源型式任选电弧电压的控制方法，但应控制电弧电压保持相对的稳定。

5.4焊接速度

电弧穿透深度通常与焊接速度成反比。金属的导热性、构件的厚度和尺寸是控制焊接速度的主要考虑因素。改变焊接速度的目的是保持恒定电弧穿透力所要求的恒定热量。

焊接速度一般应遵循以下原则：

5.4.1在焊接铝等高导热率金属时，为了减少变形，应采用比母材导热速度快的焊接速度；

5.4.2焊接有热裂倾向的合金，不能采用高速焊接；

5.4.3焊缝熔池的尺寸直接受焊速影响，当在非平焊位置时，只能是较小的熔池，应适当提高焊接速度；

5.4.4焊接电流脉冲控制技术的发展，在低导热率的金属（如钛）和固定管子及厚壁管子的焊接时，对接头溶池的控制十分有利。

5.5送丝方式

根据生产条件分以下三种：

5.5.1焊工手送；

5.5.2送丝机自动送进；

5.5.3焊前预置填充金属。

6.质量检验

钨极惰性气体保护焊缝表面一般不经修磨，可直接进行检验。

6.1目测检查，应检查所有影响质量的因素，如坡口加工、坡口清理和装配以及整个焊缝表面可看到的情况，焊缝尺寸、熔深、表面气孔、咬边与裂纹等；

6.2常用的其它检验方法为渗液法、磁粉法、超声波法、涡流法与射线法，选用方法取决于对产品质量水平的要求；

6.3检验规程必须有检验工艺与验收标准，以保证产品质量。

请分享化工设备圈

转载请注明:http://www.aideyishus.com/lkcf/956.html