训练1 厚1mm钛合金板的平对接手工钨极氩弧焊1. 1.焊前准备
(1)焊机 选用WSE5-160交流方波/直流钨极氩弧焊机1台。
(2)填充焊丝 采用不加焊丝的工艺方法。
(3)焊件 TA2(工业纯钛),板厚为1mm。见图5-4。
(4)氩气 要求一级纯度[φ(Ar)为99.99%],露点在-40℃以下。
(5)钨丝 WCe-13,直径为1.5mm。
(6)辅助工具和量具 不锈钢钢丝刷、不锈钢丝轮、锤子、钢直尺、划针、焊缝万能量规、带拖罩的焊枪(拖罩长100mm),焊缝背面氩气保护装置。
2.焊前装配定位
(1)准备试件 用不锈钢丝轮打磨待焊处两边各20mm范围内的油、污、氧化皮。
(2)装配定位 按图5-4进行焊件定位焊,定位焊缝长度为10~15mm,定位焊间距为100mm。装配定位焊时,严禁用铁器敲击和划伤钛板表面。定位焊缝的焊接参数见表5-9。
表5-9 厚1mm钛含金板平对接手工TIG焊的焊接参数
|
坡口 形式 | 钨极直径 /mm | 焊接 层数 | 焊接电流 /A | 喷嘴孔径 /mm | 氩气流量/(L/min) | 备 注 |
主喷嘴 | 拖罩 | 背面 |
I形 | 1.5 | 1 | 30~50 | 10 | 8~10 | 14~16 | 6~8 | 间隙为0.5mm |
1.焊接操作
将焊件平放在焊缝背面氩气保护装置上,接通氩气,焊接电源为直流正接(焊件接正极),这种接法焊接电流容易控制,不仅焊缝熔深大,而且焊缝及热影响区窄。按表5-9选择焊接参数,由焊缝的一端向另一端焊接。
焊接过程随时观察焊缝及热影响区表面颜色的变化,及时提高氩气的保护效果。因为焊缝及热影响区表面颜色的不同,表明该焊接接头的冷弯角有变化,直至弯曲不合格(见表5-5)。
表5-5 工业纯钛焊缝的表面颜色与冷弯角
|
氩气纯度% |
99.99 |
98.7 |
97.8 |
97.5 |
97.0 |
96.5 |
96.0 |
94.0 |
接头表面 氧化颜色 |
银白 |
浅黄 |
深黄 |
金紫 |
深蓝 |
灰蓝 |
灰红 |
灰白 |
接头冷弯角α /(°) |
158 |
145 |
115 |
114 |
93 |
44 |
39 |
0 |
质量 |
良好 |
合格 |
不合格 |
焊枪倾角为10°~20°,焊接过程不作摆动。不添加焊丝,焊枪喷嘴距焊件的距离在不断弧、不影响操作的情况下尽量小。焊接结束后,视焊缝及热影响区表面颜色而定(与温度有关,表面温度要低于400℃以下),在20~30s后再停氩气。
2.焊缝质量检查
1)焊缝表面不得有气孔、裂纹、焊漏等缺陷。
2)按表5-5所示的工业纯钛焊缝表面颜色与冷弯角标准,检查焊缝保护情况。
训练2 厚0.8mm钛合金板的平对接低频脉冲钨极氩弧焊1. 1.焊前准备
(1)焊机 选用WSM-160型低频脉冲钨极氩弧焊焊机1台。
(2)添充焊丝 采用不加焊丝的工艺方法。
(3)焊件 TA2(工业纯钛),板厚为0.8mm,见图5-5。
(4)氩气 要求一级纯度[φ(Ar)=99.99%],露点在-40℃以下。
(5)钨丝 WCe-13,直径为2mm。
(6)辅助工具和量具 不锈钢钢丝刷、不锈钢丝轮、锤子、钢直尺、划针、焊缝万能量规、带拖罩的焊枪(拖罩长100mm),焊缝背面氩气保护装置。
2.焊前装配定位
(1)准备试件 用不锈钢丝轮打磨待焊处两边各20mm范围的油、污、氧化皮。
(2)装配定位 按图5-4进行焊件定位焊,定位焊缝长度为10~15mm,定位焊间距为100mm。装配定位焊时,严禁用铁器敲击和划伤钛板表面。定位焊缝的焊接参数见表5-9。
表5-9 厚1mm钛含金板平对接手工TIG焊的焊接参数
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坡口 形式 | 钨极直径 /mm | 焊接 层数 | 焊接电流 /A | 喷嘴孔径 /mm | 氩气流量/(L/min) | 备 注 |
主喷嘴 | 拖罩 | 背面 |
I形 | 1.5 | 1 | 30~50 | 10 | 8~10 | 14~16 | 6~8 | 间隙为0.5mm |
1.焊接操作
低频脉冲氩弧焊机,电流频率为0.1~15Hz,这是目前应用最广泛的一种脉冲TIG设备,电弧稳定性好,特别适用于薄板焊接。脉冲氩弧焊机对焊件加热集中,热效率高,焊透同样厚度的焊件所需要的平均电流比一般钨极氩弧焊低20%。焊缝热影响区窄,焊接变形容易控制。此外,脉冲氩弧焊的焊缝质量好,因为,钨极脉冲氩弧焊焊缝是由焊点相互重叠而成,后焊的焊点热循环对前一个焊点具有退火作用,同时,脉冲电流对点状的熔池具有强烈的搅拌作用,使熔池的冷却速度加快,在高温停留的时间缩短,因此所得的焊缝组织细密,力学性能好。
将焊件平放在焊缝背面氩气保护装置上,接通氩气,焊接电源为直流正接(焊件接正极),这种接法的焊接电流容易控制,按表5-9选择焊接参数,由焊缝的一端向另一端焊接。
焊接过程随时观察焊缝及热影响区表面颜色的变化,及时提高氩气的保护效果。
焊枪倾角为10°~20°,焊接过程不作摆动。不添加焊丝,焊枪喷嘴距焊件的距离在不断弧、不影响操作的情况下尽量小些。焊枪移动要均匀,在引弧板上引弧,尽量一次焊完焊缝。焊接结束后,视焊缝及热影响区表面颜色而定(与温度有关,表面温度要低于400%以下),在20~30s后再停氩气。厚0.8mmTA2板平对接低频脉冲钨极氩弧焊的焊接参数见表5-10。
表5-10 厚0.8mmTA2板平对接低频脉冲钨极氩弧焊的焊接参数
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板厚 /mm |
钨极 直径 /mm |
焊接电流/A |
持续时间/s |
电弧 电压 /V |
弧长 /mm |
焊接 速度 /(cm/min) |
氩气 流量 /(L/min) |
脉冲 |
基值 |
脉冲电流 |
基值电流 |
0.8 |
2 |
55~80 |
4~5 |
0.1~0.20 |
0.2~0.3 |
10~11 |
1.2 |
30~42 |
6~8 |
2.焊缝质量检查
1)焊缝表面不得有气孔、裂纹和焊漏等缺陷。
2)按表5-5所示的工业纯钛焊缝表面颜色与冷弯角标准,检查焊缝保护情况。
表5-5 工业纯钛焊缝的表面颜色与冷弯角
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氩气纯度% |
99.99 |
98.7 |
97.8 |
97.5 |
97.0 |
96.5 |
96.0 |
94.0 |
接头表面 氧化颜色 |
银白 |
浅黄 |
深黄 |
金紫 |
深蓝 |
灰蓝 |
灰红 |
灰白 |
接头冷弯角α /(°) |
158 |
145 |
115 |
114 |
93 |
44 |
39 |
0 |
质量 |
良好 |
合格 |
不合格 |