一、半自動(dòng)熔化極氬弧焊操作技巧

1.基本操作技巧

（1）操作方法。半自動(dòng)熔化極氬弧焊的操作方法，按其焊槍的移動(dòng)方向（向左或向右），可分為左向焊法和右向焊法兩種，見圖3-21。

圖3-21　左向焊法和右向焊法示意圖

采用右向焊法時(shí)，熔池可見度及氣體保護(hù)效果都比較好，但焊接時(shí)不便觀察接縫的間隙，容易焊偏。而且由于焊絲直徑直指熔池，電弧對(duì)熔池有沖刷作用，如果操作不當(dāng)，可使焊波高度過(guò)大，影響焊縫成形。

采用左向焊法時(shí)，噴嘴不會(huì)擋住焊工視線，能夠清楚地看到接縫，故不容易焊偏，并且能夠得到較大的熔寬，焊縫成形比較平整美觀，因此，一般都采用左向焊法。

采用半自動(dòng)熔化極氬弧焊施焊時(shí)操作姿勢(shì)應(yīng)滿足以下要點(diǎn)。

①采用正確的持槍姿勢(shì)，根據(jù)施焊位置，操作時(shí)靈活地用身體的某個(gè)部位承擔(dān)焊槍的質(zhì)量，保證持槍手臂處于自然狀態(tài)，手腕能夠靈活自由地帶動(dòng)焊槍進(jìn)行各種操作。

②焊接過(guò)程中，軟管電纜有足夠的拖動(dòng)余量，以保證可以隨意拖動(dòng)焊槍，并能維持焊槍傾角不變，能夠清楚、方便地觀察熔池。

③送絲機(jī)要放到合適的位置，滿足焊槍能夠在施焊位置范圍內(nèi)自由移動(dòng)。

④焊接過(guò)程中，焊工必須正確控制焊槍與焊件間的傾角和噴嘴高度，使焊前和焊件保持合適的相對(duì)位置，并能保證焊工方便地觀察熔池，控制焊縫形狀。

⑤整個(gè)焊接過(guò)程中，必須保持焊槍勻速前進(jìn)，并保持?jǐn)[幅一致的橫向擺動(dòng)。實(shí)際操作時(shí)，焊工應(yīng)根據(jù)焊接電流大小、熔池形狀、熔合情況、裝配間隙以及鈍邊大小等現(xiàn)場(chǎng)條件，靈活地調(diào)整焊槍前進(jìn)速度和擺幅大小，力求獲得合格的焊縫。

半自動(dòng)熔化極氬弧焊施焊時(shí)操作姿勢(shì)見圖3-22。

圖3-22　半自動(dòng)熔化極氬弧焊常用操作姿勢(shì)

（2）引弧。半自動(dòng)熔化極氬弧焊，通常采用短路接觸法引弧。由于平特性弧焊電源的空載電壓低，又是光焊絲，在引弧時(shí)，電弧穩(wěn)定燃燒點(diǎn)不易建立，使引弧變得比較困難，往往造成焊絲成段地爆斷，所以引弧前要把焊絲伸出長(zhǎng)度調(diào)好。如果焊絲端部有粗大的球形頭，應(yīng)用鉗子剪掉。引弧前要選好適當(dāng)?shù)囊∥恢茫鸹『笠`活掌握焊接速度，以避免焊縫始段出現(xiàn)熔化不良和使焊縫堆得過(guò)高的現(xiàn)象。具體操作步驟如圖3-23所示。

圖3-23　半自動(dòng)熔化極氬弧焊的引弧過(guò)程

①引弧前先按遙控盒上的點(diǎn)動(dòng)開關(guān)或按焊槍上的控制開關(guān)，點(diǎn)動(dòng)送出一段焊絲，伸出長(zhǎng)度小于噴嘴與工件間應(yīng)保持的距離。

②將焊槍按要求（保持合適的傾角和噴嘴高度）放在引弧處。此時(shí)焊絲端部與工件未接觸。噴嘴高度由焊接電流決定。若操作不熟練時(shí)，最好雙手持槍。

③按焊槍上的控制開關(guān)，焊機(jī)自動(dòng)提前送氣，延時(shí)接通電源，保持高電壓、當(dāng)焊絲碰撞工件短路后，自動(dòng)引燃電弧。短路時(shí)，焊槍有自動(dòng)頂起的傾向，引弧時(shí)要稍用力下壓焊槍，防止因焊槍抬高、電弧太長(zhǎng)而熄滅。

（3）焊槍運(yùn)動(dòng)形式。為控制焊縫的寬度和保證熔合質(zhì)量，半自動(dòng)熔化極氬弧焊施焊時(shí)也要像焊條電弧焊那樣，焊槍也要做橫向擺動(dòng)。通常，為了減小熱輸入、熱影響區(qū)，減小變形，不應(yīng)采用大的橫向擺動(dòng)來(lái)獲得寬焊縫，應(yīng)采用多層多道焊來(lái)焊接厚板。

焊槍的擺動(dòng)形式主要有以下幾種，見表3-5。

表3-5　焊槍的擺動(dòng)形式及應(yīng)用范圍

（4）收弧

①半自動(dòng)熔化極氬弧焊機(jī)有弧坑控制電路，則焊槍在收弧處停止前進(jìn)，同時(shí)接通此電路，焊接電流與電弧電壓自動(dòng)變小，待熔池填滿時(shí)斷電。

②若焊機(jī)沒(méi)有弧坑控制電路，或因焊接電流小沒(méi)有使用弧坑控制電路時(shí)，在收弧處焊槍停止前進(jìn)，并在熔池未凝固時(shí)，反復(fù)斷弧，引弧幾次，直至弧坑填滿為止。操作時(shí)動(dòng)作要快，如果熔池已凝固才引弧，則可能產(chǎn)生未熔合及氣孔等缺陷。

③收弧時(shí)應(yīng)在弧坑處稍作停留，然后慢慢地抬起焊槍，這樣就可以使熔滴金屬填滿弧坑，并使熔池金屬在未凝固前仍受到氣體的保護(hù)。若收弧過(guò)快，容易在弧坑處產(chǎn)生裂紋和氣孔。

2.各種位置的操作技巧

（1）平焊。平板對(duì)接焊，一般多采用左向焊法。薄板平對(duì)接焊，焊槍做直線運(yùn)動(dòng)，如果有間隙，焊槍可做適當(dāng)?shù)臋M向擺動(dòng)，但幅度不宜過(guò)大，以免影響氣體對(duì)熔池的保護(hù)作用。中、厚板V形坡口對(duì)接焊，底層焊縫應(yīng)采用直線運(yùn)動(dòng)，焊上層時(shí)焊槍可做適當(dāng)?shù)臋M向擺動(dòng)。

平角焊和搭接焊，采用左向焊法或右向焊法均可，不過(guò)右向焊法的外形較為飽滿。焊接時(shí)，要根據(jù)板厚和焊腳尺寸來(lái)控制焊槍的角度。不等厚焊件的T形接頭平角焊時(shí)，要使電弧偏向厚板，以使兩板加熱均勻。等厚板焊接時(shí)，如果焊腳尺寸小于5mm時(shí)，可將焊槍直接對(duì)準(zhǔn)夾角處，其焊槍的位置，見圖3-24（a）；而當(dāng)焊腳尺寸大于5mm時(shí)，需將焊槍水平偏移1～2mm，同時(shí)焊槍與焊接方向保持75°～80°的夾角，見圖3-24（b）。

圖3-24　平角焊時(shí)焊槍的位置

（2）橫焊和立焊。立焊有兩種操作方法。一種是由下向上焊接，焊縫熔深較大，操作時(shí)如適當(dāng)?shù)刈鋈切螖[動(dòng)，可以控制熔寬，并可改善焊縫的成形，這種焊法一般多用于中、厚板的細(xì)絲焊接；另一種是由上向下焊接，速度快，操作方便，焊縫平整美觀，但熔深淺，接頭強(qiáng)度較差，一般多用于薄板焊接。

橫焊多采用左向焊法，焊槍做直線運(yùn)動(dòng)，也可做小幅度的往復(fù)擺動(dòng)。

立焊和橫焊時(shí)焊槍與焊件的相對(duì)位置，見圖3-25。

（3）仰焊。仰焊應(yīng)采用較細(xì)的焊絲，較小的焊接電流及短弧，以增加焊接過(guò)程的穩(wěn)定性。二氧化碳?xì)怏w流量要比平、立焊時(shí)稍大一些。薄板件仰焊，一般多采用小幅度的往復(fù)擺動(dòng)。中、厚板仰焊，應(yīng)做適當(dāng)橫向擺動(dòng)，并在接縫或坡口兩側(cè)稍停片刻，以防焊波中間凸起及液態(tài)金屬下淌。仰焊時(shí)焊槍的空間位置，見圖3-26。

圖3-25　立焊和橫焊時(shí)焊槍的位置

圖3-26　仰焊時(shí)焊槍的空間位置

3.操作實(shí)例

某管形鋁母線規(guī)格為φ168.2mm×7.11mm，化學(xué)成分見表3-6。采用半自動(dòng)熔化極氬弧焊進(jìn)行焊接。

表3-6　鋁管的化學(xué)成分

（1）焊絲。焊絲的化學(xué)成分見表3-7，焊絲為φ1.6mm。

表3-7　焊絲的化學(xué)成分

（2）電源。采用NBA2-200形半自動(dòng)熔化極脈沖氬弧焊焊機(jī)，脈沖頻率有50Hz和100Hz兩檔。電弧電壓靠調(diào)整變壓器抽頭獲得，電源外特性通過(guò)變換磁放大器內(nèi)橋電阻來(lái)選用。當(dāng)用平外特性時(shí)，脈沖頻率放在100Hz檔上。

（3）坡口加工與焊前準(zhǔn)備。

①坡口加工尺寸及組對(duì)見圖3-27。

圖3-27　坡口加工尺寸及組對(duì)

焊接坡口采用機(jī)械方法加工，表面應(yīng)無(wú)毛刺。

②焊接坡口兩側(cè)各50mm范圍內(nèi)和焊接襯套的表面氧化物、油污等應(yīng)清洗干凈。先用有機(jī)溶劑去除污漬，再用銅絲刷進(jìn)行機(jī)械清理。焊接襯套是鋁鑄件，若有必要可采用堿洗法清洗。坡口和襯套清洗后，應(yīng)立即進(jìn)行焊接；若放置超過(guò)8h，則應(yīng)重新清洗。

③采取防風(fēng)措施，以確保良好的氣體保護(hù)效果。

④按圖4-11進(jìn)行組合，對(duì)口應(yīng)平直，彎折度應(yīng)小于1/500，中心線偏移不大于0.5mm。

⑤接通焊機(jī)的電源、水源和氬氣，待焊機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后再檢查焊槍的送絲和保護(hù)氣體輸出是否正常。所有的準(zhǔn)備工作均已做好后，方可施焊。

（4）點(diǎn)固焊。點(diǎn)固焊位置和順序見圖3-28。點(diǎn)焊三處，先點(diǎn)焊平焊位置1，后點(diǎn)焊兩邊立焊稍偏下位置2、3焊點(diǎn)長(zhǎng)度為30mm，高度為壁厚的1/2。

定位焊規(guī)范見表3-8，其工藝要求與正式焊縫相同。

圖3-28　點(diǎn)固焊位置和順序

表3-8　定位焊規(guī)范

（5）打底焊。施焊環(huán)境溫度在5℃以下時(shí)，應(yīng)預(yù)熱100～150℃，以免產(chǎn)生氣孔。

全位置焊接方式，焊接規(guī)范與點(diǎn)固焊相同。由仰焊部位起焊，焊半周至平焊位置，再焊另外半周。

仰焊部位（6點(diǎn)）開始施焊時(shí)，焊槍前傾，傾角為0°～10°；其余部位焊接時(shí)，焊槍后傾，傾角為0°～15°，如圖3-29所示。傾角的變化是為了使坡口充分熔透；而傾角又不能太大，主要為了盡可能減少飛濺。

焊接第一層時(shí)，因?yàn)橛幸r套，可不必顧慮焊穿，應(yīng)在坡口兩側(cè)多停留一會(huì)兒，以保證充分熔透。由于焊接熱規(guī)范較強(qiáng)，為了使蓋面層的焊縫美觀，焊接層間溫度不應(yīng)超過(guò)200℃；焊接速度不能太慢。第一層的焊縫高度以壁厚的2/3為宜。

（6）蓋面焊。第一層焊完后，應(yīng)用銅絲刷將焊縫表面清理干凈，去除污漬和氧化皮。待冷卻后即可進(jìn)行表面層的焊接。

圖3-29　全位置焊接各個(gè)位置的焊槍角度

表面層焊接的程序與第一層焊接相同，其規(guī)范比第一層焊接稍弱。焊槍移動(dòng)的速度應(yīng)均勻，以獲得美觀、光滑的焊縫表面。

（7）焊接工藝要點(diǎn)。

①焊絲、焊件必須確保清潔。

②為確保氣體保護(hù)效果，應(yīng)采取必要的擋風(fēng)措施。

③焊接過(guò)程中應(yīng)盡量保持焊絲伸出長(zhǎng)度為5～10mm。焊絲伸出太長(zhǎng)，氣體保護(hù)不良；伸出太短，則使導(dǎo)電嘴溫度升高，增大送絲摩擦阻力，以致燒損導(dǎo)電嘴而造成故障。

④導(dǎo)電嘴的直徑以φ2.0～2.2mm為宜。太小，由于焊接時(shí)受熱膨脹，使送絲困難而中斷焊接；太大，會(huì)使導(dǎo)電嘴和焊絲接觸不良，造成電弧熄滅或焊絲與導(dǎo)電嘴內(nèi)壁之間起弧，破壞正常的焊接過(guò)程。

⑤焊槍送絲有推絲式，為了保證正常的送絲，送絲管不能有太大的彎曲，以維持正常的焊接過(guò)程。若改用推拉式送絲機(jī)構(gòu)，則焊接過(guò)程穩(wěn)定，有利于進(jìn)一步提高焊縫質(zhì)量和生產(chǎn)率。

⑥為了盡量減少焊接接頭的軟化程度，焊接時(shí)層間溫度應(yīng)小于200℃。

⑦選擇恰當(dāng)?shù)暮附右?guī)范是確保焊接質(zhì)量和焊縫成形美觀的前提。常用的焊接規(guī)范見表3-9。

表3-9　管形鋁母線常用的焊接規(guī)范

⑧焊接完畢后，在未冷卻前應(yīng)盡量避免接頭受力。以免接頭變形或造成質(zhì)量事故。