氩弧焊技术工艺常见缺陷与控制措施

摘 要：氩弧焊是采用惰性气体氩气的一种保护气体的电弧焊形式，因为采用的是惰性气体，施工的安全性更高。但是氩弧焊有着几个缺点制约着这项技术的发展，本文就分析了氩弧焊的主要的缺陷，并针对缺陷进行了分析，讨论了缺陷的控制措施。

关键词：电弧焊；氩气；电流的方向；人员保护

氩弧焊是一种常用的焊接方式，它的优点是热源很强，焊接的作用范围小，热量高，同时焊接位置不会发生氧化，所以焊接的更加自然，甚至达到和铸造一样的水平。在焊接的管理上，氩弧焊在操作中经常造成人员受伤现象，这是因为氩弧焊热量集中，这对一些小型焊接件可能造成严重的损毁，也对焊接人员有的安全性上有着重要的影响。

1 氩弧焊的基本工作原理

氩弧焊就是电弧焊的一种，在一般的电弧焊上增加了氩气的输送保护，氩气的输送保护就是让金属隔离空气中的氧气，不让钢材和氧气反应生成氧化铁等物质，影响焊接的质量。氩弧焊的的分类中可以根据熔化极的是否分为熔化极式和非融化极式两种形式。按照电路的通电模式也可以分为正向通电模式和反面通电模式两种分类。氩弧焊在工作中在焊件没有开始之前，氩气已经开始输送，在氩气焊接施工中，氩弧焊的质量受到氩气的影响，氩弧焊的技术保证是要保证整个氩弧焊不受到氧化反应影响，所以就要形成一个完整的氩气保护层，这就要保证在施工时氩气的供应一直是充足的。氩气是的作为保护其他的主要目的是因为氖气和氙气的化学性质在高温下不稳定，同时氦气过轻这就造成了在保护气体中，最佳的选择方案就是氩气。

2 氩弧焊的主要缺陷

2.1 氩弧焊的特点正是的缺点，同时也是它的优点

在氩弧焊的热影响力很强，热影响的能力很大，同时热量极高，这对一些大型构件的焊接上有着良好的有效果，但是对于氩弧焊来说，极高的热量也有可能造成反向的结果，在对于一些小型元件的焊接工作上，氩弧焊强大的热量可能直接导致元件的变形，或者断裂。氩弧焊的的强大热量可能会使钢铁完全液化，甚至留出漏洞。同时对于一些精密的元件，采用氩弧焊焊接之后可能出现结构变形，硬度下降，缝隙产生。

2.2 人员的操作员安全性降低

与一般的电弧焊相比，氩弧焊的对于人体的风险要更多，同时对于焊接强光刺激上也是正常的数倍，氩弧焊产生是紫外线是一般焊接的5至30倍，红外线氩弧焊放射水平基本持平，但是略高与一般的电弧焊。在焊接的中所产生的臭氧等有害物质比正常水平要高3到4倍，所以采用氩弧焊时，尽量保证室外，并带上活性炭过滤口罩。如果没有办法做到室外施工，则保证通风装置的正常运行。

2.3 氩弧焊的焊接范围很小，这是因为氩弧焊的焊接温度很高，焊接温度高的优点在于焊接的效果好，但是与之带来的缺点，对于某些金属物质，氩弧焊的施工问题已经超过金属的沸点，采用氩弧焊的焊机方式会导致金属蒸发。

3 焊接程序及技术控制

3.1 焊前准备

检查电源线路、气路等是否正常。钨极氩弧焊通常采用直径0.5～3.0毫米的钍钨极，顶部磨成圆锥形，其顶部稍留0.～1.0毫米直径的小圆台为宜。电极的外伸长度约为3～5毫米，工件的被焊处应按规定开成坡口。两侧距坡口边缘25～30毫米处及焊丝用丙酮擦拭，引弧应提前5～10秒钟输送氩气，借以排除管中及工件被焊处的空气，并调节减压器到所需流量值。

3.2 钨极直径的选择

一定的钨极直径具有一定的极限电流，若超过此极限电流值，则钨极强烈发热、融化和蒸发，引起电弧不稳，焊缝夹钨等问题。当选用不同极性时，钨极的许用电流也随着变化。直流正接时，可采用较大的焊接电流，交流焊接时，采用较小的焊接电流，而直流反接时，则采用更小的焊接电流。

3.3 焊接电源和极性的选择

3.3.1 直流反接

即工件负接；钨棒接正时氩气电离后形成大量正离子，由于阴极区电场的加速作用；使正离子高速冲击到熔池和他周围的表面，使熔池和他周围表面难熔的金属氧化物破坏分解，这就是所谓的"阴极雾化"作用。此现象在焊接氧化膜难以去除的金属，例如铝及其合金，具有清除氧化膜的作用。然而由于直流反接时阴极斑点在工件表面上活动范围较大，散热强，电子发射能力减弱，故电流稳定性差，同时钨极为正极时的发热量大使钨极烧损严重，故使用电流较小。

3.3.2 直流正接

即工件接正，钨极接负，此时阴极斑点在钨极上较稳定，电子发射能力强，电弧稳定，可采用较大许用电流且钨极烧损少，适用于焊接熔点较高或导电性较好的金属，如不锈钢和铜及铜合金等。但此接法无"阴极雾化"作用。故不宜焊接铝及铝合金。

3.4 起弧方式

起弧有两种：一种是借高频振荡器引弧，一种是钨极与工件接触引弧，或在炭块上引弧。最好不要采用后一种引弧方法。以防止钨极在引弧时烧损。

3.5 焊接过程的技术掌握

手工氩弧焊焊接时，在不妨碍视线的情况下，应尽量采用短弧，以增强保护效果，同时减少热影响区宽度和防止工件变形。焊嘴应尽量垂直或保持与工件表面较大夹角，以加强气体的保护效果，焊接时焊嘴与工件表面的距离不超过10毫米，最多不超过15～18毫米。

4 氩弧焊的劳动保障方法

4.1 弧光的危害和保护

氩弧焊是不能采用徒手焊接的一种焊接方式，同时一般的作业线手套要不足以满足氩弧焊的要求，在氩弧焊的管理上，氩弧焊的主要是采用的是专业手套进行作业的，氩弧焊的专业手套，隔热层保不低于2cm，同时带有专门的焊接防护服，因为在氩弧焊焊接过程中产生的大量的紫外线、红外线会对人体产生刺激作用，尤其是皮肤，相当于在烈日下暴晒一天，因此会造成皮肤感染、红疹、脱皮等现象。所以必须让施工人员带好防护设备，同时这套防护设备的另一个作用就是防漏电，因为电弧焊最容易引发电线漏电，加速老化等现象。同时在焊接后设备处理不当，容易造成电线绝缘层被焊件烫坏。

4.2 高频的危害及其防护

采用以下方法：工件良好的接地，接地点离工件越近越好。焊炬和焊接电缆用金属编织线屏蔽；减少高频电作用时间，使高频只在引弧瞬时通过。

4.3 钍钨极的危害及其防护。钍具有一定放射性，实验测得，一根钍钨极棒的放射剂量很小，对人体影响不大；若大量存放或运输时，放在铅盒中为宜。在磨削钍钨极棒时，所产生的粉末进入人体是不利的，必须注意防护。

结束语

氩弧焊的缺点也是它的优点，就是热量太大不适宜小型元件和特殊金属的使用，同时因为热量大，产生的紫外线和红外线较大，所以在人员保护上需要更加注意，在氩弧焊的使用中应该认清氩弧焊的技术特点，然后根据氩弧焊的技术方式制定一套适合氩弧焊的工作规定。

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