钨极惰性气体保护焊分为手工焊、半自动焊和自动焊三类。手工钨极氩弧焊时,焊枪的运动和添加填充焊丝完全靠手工操作;半自动钨极氩弧焊时,焊枪运动靠手工操作,但填充焊丝则由送丝机构自动送进;自动钨极氩弧焊时,如工件固定电弧运动,则焊枪安装在焊接小车上,小车的行走和填充焊丝的送进均由机械完成。在自动钨极氩弧焊中,填充焊丝可以用冷丝或热丝的方式添加。热丝是指填充焊丝经预热后再添加到熔池中去,这样可大大提高熔敷速度。某些场合,例如薄板焊接或打底焊道,有时不必添加填充焊丝。
上述三种焊接方法中,手工钨极氩弧焊应用最广泛,半自动钨极氩弧焊则很少应用。
钨极氩弧焊具有下列优点:
(1)氩气能有效地隔绝周围空气;它本身又不溶于金属,不和金属反应,钨极氩弧焊过程中电弧还有自动清除工件表面氧化膜的作用,因此,可成功地焊接易化学活泼性强的有色金属、不锈钢和各种合金。
(2)小电流条件下的钨极氩弧焊,适用于薄板及超薄板材料焊接。
(3)热源和填充焊丝可分别控制,因而热输入容易调节,可进行各种位置的焊接,也是实现单面焊双面成形的理想方法。
不足之处是:
(1)熔深浅,熔敷速度小,生产率较低。
(2)钨极承载电流的能力较差,过大的电流会引起钨极熔化和蒸发,其微粒有可能进入熔池,造成污染(夹钨)。
(3)惰性气体(氩气、氦气)较贵,和其它电弧焊方法(如手工电弧焊、埋弧焊、CO2气体保护焊等)比较,生产成本较高。
钨极氩弧焊可用于几乎所有金属和合金的焊接,但由于其成本较高,通常多用于焊接铝、镁、钛、铜等有色金属,以及不锈钢、耐热钢等。
钨极氩弧焊所焊接的板材厚度范围,从生产率考虑以3mm以下为宜。对于某些黑色和有色金属的厚壁重要构件(如压力容器及管道),在根部熔透焊道焊接、全位置焊接和窄间隙焊接时,为了保证高的焊接质量,有时也采用钨极氩弧焊。
钨极惰性气体保护焊对接焊方法,用于非不锈钢薄钢板零件之间的对接。
1)清除被焊工件焊接边两侧的油污、锌保护层和氧化物;
2)对被焊工件的焊接边进行修理,确保其平整无毛刺;
3)调整两被焊工件的 两焊接边之间的间隙为0~1mm,采用钨极惰性气体保护焊进行对接焊接,其主要焊接工艺条件为:焊接电流:200~400A;焊接电压:8~20V;惰性气体流量:6~20L/min;焊接速度:100~300cm/min。
氩弧焊和等离子弧焊割使用的钍钨电极含有1—1.2%的氧化钍,钍是一种放射性物质,在焊接过程中和与钍钨棒的接触过程中,受放射线影响。
放射线以两种形式作用于人体:一是体外照射,二是通过呼吸和消化系统进入体内发生体内照射。从对掩氩弧焊和等离子弧焊的大量调查和测定证明,它们的放射性危害性是较小的,因为每天消耗钍钨极棒仅100—200毫克,放射剂量极微,对人体影响不大。
有两种情况必须注意:一是在容器内焊接时,通风不畅,烟尘中放射性粒子有可能超过卫生标准;二是在磨削钍钨棒时及存在钍钨棒的地点,放射性气溶胶和放射性粉尘的浓度,可达到甚至超过卫生标准。
放射性物质侵入体内可引起慢性放射性病,主要表现在一般机能状态减弱,可以看到明显的衰弱无力,对传染病的抵抗力明显降低,体重减轻等症状。