一、鎢極氬弧點焊工藝與操作技巧bjm
鎢極氬弧點焊是用焊槍端部的噴嘴將被焊的兩塊母材壓緊，然后靠鎢極和工件之間的電弧將上層工件熔穿，再將下層工件局部熔化并熔合在一起，凝固后即成焊點。鎢極氬弧點焊的原理示意圖見圖2-76。將握住的焊槍頂壓牢兩塊搭合在一起的板件，采用高頻引弧，焊接過程與鎢極氬弧焊類似，一般不加填充焊絲。鎢極電弧在氬氣保護下，將上一層板熔穿，再將下板局部熔化，從而使兩板件形成連接的焊點。電弧、鎢極和熔池均為惰性氣體保護，受外界氣流的干擾較小，且鎢極與工件的距離保持不變，即弧長近于恒值，保證了各焊點的質(zhì)量穩(wěn)定。
噴嘴壓緊工件是使工件連接處不出現(xiàn)過大間隙，并能保持弧長穩(wěn)定，噴嘴由金屬制成，端部有供氬氣流出的小孔。鎢極氬弧點焊可焊接各種薄板結構與較厚材料的連接，主要用于焊接雙層金屬板，也可以多層疊接，以及襯里的焊接。可焊材料目前主要包括低合金鋼、不銹鋼、鋁、鈦或鈦合金等。
圖2-76 鎢極氬弧點焊示意圖
1—鎢極；2—噴嘴；3—出氣孔；4—焊件；5—焊點；6—電?。?—氬氣；d—焊點直徑；dH—點核直徑
與電阻點焊相比，鎢極氬弧點焊有如下特點。
①可從單面進行點焊焊接，方便靈活，特別適合于只能從單面接近的接頭的焊接。
②更易于點焊厚度相差懸殊的工件，并且可進行多層疊加板材的點焊。
③焊點尺寸易于控制，焊接強度可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。
④需施加的壓力較小，無須加壓裝置。
⑤設備費用低，耗電量較少。
⑥無接觸點焊的分流現(xiàn)象，焊點間距不受限制。
鎢極氬弧點焊的缺點主要是焊接速度與電阻焊相比較慢，焊接費用（人工費、氬氣消耗等）較高。
鎢極氬弧點焊所用的設備與普通鎢極惰性氣體保護焊設備的區(qū)別在于控制系統(tǒng)和焊槍結構。鎢極氬弧點焊的控制系統(tǒng)除了能自動確保提前供氬氣、通水、引弧外，還具有焊接時間控制、電流自動衰減和滯后斷氬氣等功能。焊槍通常制成帶按鈕和便于對焊件施壓的結構，根據(jù)容量和負載持續(xù)率的大小，制作成水冷或氣冷形式，采用金屬噴嘴與焊槍內(nèi)導電部分絕緣。普通的手工鎢極氬弧焊設備中增加一個焊接時間控制器及更換噴嘴，也可以充當鎢極氬弧點焊設備，如圖2-77所示。鎢極氬弧點焊機技術參數(shù)示例，見表2-12。
圖2-77 普通焊槍更換噴嘴進行點焊
1—點焊噴嘴；2—普通氬弧焊槍
圖2-78 氬弧點焊時的鎢極形狀與尺寸
表2-12 鎢極氬弧點焊機技術參數(shù)
影響焊點金屬強度的主要因素是點核直徑，而影響點核直徑的工藝參數(shù)是電弧長度、焊接電流和點焊時間、鎢極末端形狀、裝配間隙等。
（1）電弧長度。電弧越短，熔深越大。焊點的截面一般呈圓柱形，點核直徑dH接近焊點直徑；電弧越長，熔深越淺，此時焊點直徑變成圓錐形，上大下小，點核直徑dH變小，此時熔池會過熱并可能產(chǎn)生咬邊；電弧太短時，母材膨脹后會接觸鎢極，造成焊縫污染。因此當點焊的上板較厚（2～3mm）時宜采用短弧點焊。
（2）焊接電流和通電時間。目前在TIG點焊中最常用的仍是高頻引弧，主要是通過調(diào)節(jié)電流值和電流持續(xù)時間控制焊點尺寸，焊接電流和通電時間決定了焊點的熱輸入，兩者增加都會使點核直徑dH增加，但兩者過大容易引起燒穿或焊點過熱，如當點焊電流和點焊時間過大，板厚0.5mm的薄板極易燒穿，而板厚3mm時容易造成液體金屬噴濺。
（3）鎢極末端形狀。鎢極氬弧焊點焊一般采用鈰鎢極，當末端形狀采用圓錐尖頂狀，則點焊直徑d增加、熔深淺；而采用圓錐尖頂狀，則d減小、熔深大。因此，點焊中一般推薦采用鎢極末端圓錐角為30°，平頂直徑為1.5mm，如圖2-78所示。
（4）裝配間隙。通常鎢極氬弧點焊由于手工加壓，故對上下板間隙要求很嚴，需要焊接的上下板之間最好沒有間隙，否則會出現(xiàn)焊點凹陷、點核直徑減小或液態(tài)金屬流向周圍縫隙，使得與下板不易熔合。例如上板厚為2～3mm的不銹鋼，其間隙不得大于0.3mm，如果大于0.3mm，焊點表面下凹，點核直徑減小，熔深減少，導致焊點強度急劇下降。當間隙大于0.5mm時，液體金屬流向周圍縫隙，下板幾乎不熔化，不能形成焊點。
（5）氬氣流量增加，電弧直徑變小，氣流冷卻作用增大。在這兩種因素共同作用下，焊點熔深基本不變，但焊點直徑減??；當流量增大到一定數(shù)值后，冷卻作用增強，熔深反而減??；當流量很大時，液體金屬被氣流吹向熔池四周，焊點直徑增大。
（6）鎢極氬弧點焊可能出現(xiàn)的問題是弧坑裂紋和焊點凹陷，為了防止表面過渡凹陷和產(chǎn)生弧坑裂紋，點焊結束前使電流衰減或者進行二次脈沖電流加熱，當焊點強度要求嚴格時，可向熔池輸送適量的填充焊絲。但弧坑裂紋的產(chǎn)生與材質(zhì)關系很大，例如焊接18-8型不銹鋼，若焊點為純奧氏體組織，或者鐵素體的體積分數(shù)低于5%，就容易出現(xiàn)弧坑裂紋（星形熱裂紋），特別是有縮孔時，熱裂紋傾向更大，因此應選擇Cr/Ni＞1.9的不銹鋼母材。
（7）焊接既可采用直流正接，也可用交流電源輔加穩(wěn)弧裝置，通常都用直流正接，因為它比交流可以獲得更大的熔深，可以采用較小的焊接電流（或者較短的時間），從而減少熱變形和其他的熱影響。
（8）引弧通常采用高頻引弧或誘導電弧引弧。高頻引弧即依靠高頻高壓擊穿鎢極和工件之間的氣隙而引弧。誘導電弧引弧是先在鎢極和噴嘴之間引起一小電流（約5A）的誘導電弧，然后再接通焊接電源。誘導電弧由一個小的輔助電源供電。目前最常用的是高頻引弧。
（9）點焊時，焊工操縱焊槍落點要準，支撐噴嘴與焊件要齊平接觸。
表2-13為不銹鋼（1Cr18Ni9Ti）鎢極氬弧點焊（直流正接）的焊接參數(shù)。
表2-13 不銹鋼（1Cr18Ni9Ti）鎢極氬弧點焊焊接參數(shù)
注：1.加入二次脈沖電流前電弧熄滅一段時間。
