氩弧焊

书

一.钨极氩弧焊(氩弧焊工艺基础知识)

以下内容是钨极氩弧焊的基础知识，建议用户认真阅读，对正确使用焊机很重要。

钨极氩弧焊就是把氩气做为保护气体的焊接。借助产生在钨电极与焊体之间的电弧，加热和熔化焊材本身（在添加填充金属时也被熔化），而后形成焊缝金属。钨电极，熔池，电弧以及被电弧加热的连接缝区域，受氩气流的保护而不被大气污染。

氩弧焊时,焊炬、填充金属及焊件的相对位置如下图：

弧长一般取1-1.5倍钨电极直径。

停止焊接时，首先从熔池中抽出填充金属（填充金属根据焊件厚薄添加），热端部仍需停留在氩气流的保护下，以防止其氧化。 1.焊枪（焊炬）

钨极氩弧焊枪（也称焊炬）除了夹持钨电极，输送焊接电流外，还要喷射保护气体。大电流焊枪长时间焊接还需使用水冷焊枪。因此，焊枪的正确使用及保护是相当重要的。 钨电极负载电流能力（A) 钨电极直径（mm) 直流正极（焊枪接焊机输入一） 纯钨 钍钨 15-80 70-150 100-200 200-300 300-400 420-520 铈钨 20-80 50-160 100-200 φ1.0 20-60 φ1.6 φ2.0 φ3.0 φ4.0 φ5.0 2.气路

40-100 60-150 140-180 240-320 300-400 气路由氩气瓶减压阀、流量计、软管及电磁气阀（在焊机内)等组成。减压阀用以减压和调节保护气体的压力。流量计是标定和调节保护气体流量，氩弧焊机通常采用组合一体式的减压流量计，这样使用方便、可靠。 3.氩气纯度

氩弧焊时材质对氩气纯度的要求

金属材料 氩气纯度（%） 4.规范参数

钨极氩弧焊的规范参数主要由电流、电压、焊速、氩气流量，其值与被焊材料种类、板厚及接头型式有关。其余参数如钨极伸出喷嘴的长度，一般取1-2倍钨极直径，钨电极与焊件距离（弧长）一般取1.5倍以下钨电极直径，喷嘴大小等则在焊接电流值确定后再选定。一般不锈钢氩弧焊规范如下：

卷边对接 电流种类 及极性 板厚 mm 0.5 直流正接 （焊炬接焊机输出一） 0.8 1.0 1.5 2.0 3.0

焊缝表面颜色与气体保护效果 焊件材料 不锈钢 最好 良好 效 果 较好 不良 最坏 焊接电流氩气流量焊接电流（A) 30-50 30-50 35-60 45-80 75-120 110-140 （L/min) 4 4 4 4-5 5-6 6-7 （A) 35-40 35-40 40-70 50-85 80-130 120-150 氩气流量（L/min) 4 4 4 4-5 5-6 6-7 Φ1.0 Φ1.0 Φ1.6 Φ1.6 Φ2.0 Φ2.0 对接加填充焊丝 焊丝直径 铬镍不锈钢 ≥99.7 太难熔金属 ≥99.98 银白、金黄

蓝色 红灰 灰色 黑色 5.钨极氩弧焊特有的工艺缺陷及防止措施

缺陷 产生原因 （1）钨极直接 夹钨 接触焊件 （2）钨极熔化 防止措施 （1）采用高频引弧 （2）减少焊接电流或增加钨极直径 （3）调换有裂纹的钨极 （1）采用纯度为99.99%的氩气 （2）有足够的提前送气和气保护效果差 氩气纯度不高 滞后停气时间 （3）做好焊前清理工作 （4）正确选择保护气流量 （5）增大喷嘴尺寸，电极伸出长度等 （1）做好焊前清理工作 （1）焊件上有油污 （2）钨电极污染 电弧不稳 （3）钨电极直径过大 （4）弧长过长 （5）钨电极端头未磨好 （2）去除污染部分 （3）使用正确尺寸的钨电极及夹头 （4）调整喷嘴距离 （5）重新磨制钨极端圆锥角大小 （1）保护不好，钨电极氧化 （1）清理喷嘴，缩短喷嘴钨极损耗 （2）枪与焊机极性接反 （3）夹头过热 （4）钨电极直径过小 距离，适当增加氩气流量 （2）更改焊枪与焊机输出的连接 （5）停焊时钨电极被氧化 （3）增大夹头直径 （4）调大钨极直径 （5）磨光钨电极，调换夹头 以上工艺规范仅供参考，如欲更深了解请参阅专业焊接工艺手册。 6.焊前清理

钨极氩弧焊对焊件和填充金属表面的污染相当敏感，因此焊前须清除焊件表面的油脂，涂层，加工用的润滑剂及氧化膜等。 7.安全技术

钨极氩弧焊操作者，必须戴好头面罩、手套、穿好工作服、工作鞋，以避免电弧光中的紫外线和红外线灼伤。

斯泰尔钨极氩弧焊机均装有高频引弧器，小功率的高频高压电虽不会电击操作者，但当绝缘性能不良时，高频电会灼伤操作者手的表皮，且很难治愈，所以焊接手把的绝缘性能一定要经常检查。

钨极氩弧焊接时，应加强焊接区的通风。在不能进行通风的局部空间施焊时，应戴供给新鲜空气面罩或防毒面具。 二.主要技术参数：

规格型号 输入电压 额定输入容量 电流调节范围 额定焊接电流/电压 负载持续率 （暂载率） 基值电流 WSM-160A WSM-250A WSM-315A 380V 3相50HZ 8KVA 氩弧焊20-315A 手工焊30-315A 315A/24V 250A 80% 315A 60% 20-315A 单相220±10%V 50Hz 3.3KVA 氩弧焊5-160A 手工焊5-120A 160A/16.4V 160A 60% 120A 100% 5-160A 6.3KVA 氩弧焊10-250A 手工焊10-210A 250A/20V 250A 35% 200A 60% 10-250A 脉冲频率 脉冲宽度（占空比） 提前供气时间 滞后关气时间 输出类型 引弧方式 质量（重量）kg 外形尺寸mm 12.5 320×210×260 0.2s固定 0.2s-10s可调 0.5-25Hz 10-90% 0.2-10s可调 0.2s-20s可调 陡降恒流外特性 高频引弧（非接触式） 20 250×390×480 28 以上参数如有更改恕不另行通知

三.氩弧焊机的安装与连接 1.电源输入

本说明书提供的焊机使用电源为220±10%V 50Hz，应确保供电容量大于单台焊机用电容量。 2.焊机保护接地

在焊机后面有专门设置的接地端子，此接地端子在焊机使用过程中必须与大地连接牢固，以防止焊机外壳带电。 3.焊机安装位置

焊机必须放在坚固平坦的地面，清洁不潮湿 4.不可把焊机放在下述几个地方： a .可能受到风吹雨淋的地方

b.环境温度大于40℃或低于零下10℃地方 c.有危害性或腐蚀性气体的地方 d.有高温蒸气的地方 e.有油性气体的地方 f.充满灰尘的地方 g.有振动、易碰撞的地方 h.周围空间小于20厘米的地方 5.连接

a.接焊机线时，请确认焊机开关处于关闭状态，严禁开关处于“开”状态下接电。

b.所有接线应当接触可靠，无裸露带电导线。 如图示：

特别注意：焊机输出，固定焊枪与接焊件前的螺母必须拧紧，以防产生高温烧毁输出端子。 四.面板布局图：

1、 WSM-160焊机面板：

3、WSM-200、250焊机面板：

5.焊机前后面板功能说明

前面板功能名称及在焊机过程中的作用：

（1）电源开关„„„„„„„用于开启与关闭焊机电源，此开关在焊机接电时必须处于“关”状态。

（2）电源灯（绿）„„„„„用于显示焊机是否通电，电源开关处于开状态，此灯为亮。

（3）异常灯（黄）„„„„„当焊机出现异常情况此灯为亮，亮时焊机应立即关闭电源。

（4）直流与脉冲转换开关„„用于转换焊机输出为直流还是脉冲，当此开关处于直流时焊机输出为直流，反之则为脉冲输出，手工焊时必须置于直流状态。 （5）“氩弧焊、手工焊”转换开关„„„„„用于焊机氩弧焊状态与手工焊状态的转换。

（6）“试气开关”„„„„用于检查机内气阀工作是否正常的开关，处开状态气阀吸合氩气则会流出焊机，正常工作时此开关应处于关状态。 （7）“焊接电流”表„„„用于显示焊接时的电流。

（8）“提前供气时间”调节旋钮„„„用于调节氩气比电弧提前出现的时间。

（9）“焊接电流”调节旋钮„„„„用于调节焊接电流的大小，顺时针旋转电流增大。

（10）“基值电流”调节旋钮„„„此旋钮在脉冲状态下起作用。用于调节脉冲焊接时维持电弧电流的大小。

（11）“脉冲频率”调节旋钮„„„此旋钮在脉冲状态下才起作用，用于调节脉冲焊接电流出现的次数（快慢）脉冲频率越高，焊接波纹越密，反之，则越稀。

（12）“脉冲宽度”（占空比）„„„此旋钮在脉冲状态下才起作用。用于调节脉冲焊接电流出现持续时间的大小，脉冲宽度越宽，焊缝相对宽而深，反之则窄而浅。

（13）“滞后关气时间”调节旋钮„„„用于调节电弧停止时，氩气继续供气时间的长短。

（14）“氩气控制”插座„„„用于连接焊炬上开关的插座，此插座应与焊炬一同使用。

（15）“工件”端子„„„„„此端子为焊机输出正极，用于连接焊件钳电缆。

（16）“焊炬”端子„„„„„此端子为焊机输出负极，用于连接焊炬及输送氩气，在氩弧焊状态下接焊炬，在手工焊状态下接焊钳。 后面板功能名称及在焊接过程中的作用：

（17）“氩气进口”„„„„„用于连接氩气瓶氩气软管的气嘴

（18）“电源进线”„„„„„焊机电源的进线。本机使用220±10%V电源，且不可错接到380V电源。

（19）“接地端子”„„„„„用于焊机外壳与大地连接的端子，必须牢固可靠，以防外壳带电。

（20）“焊机铭牌”„„„„„记载本焊机的基本技术参数

（21）“冷却风扇”„„„„„用于焊机工作时的散热，使用过程中不可用异物接触与遮盖进风口，以防止机内温度升高而损坏焊机。

面板功能位置图与实物可能会有所不同，有变化时，恕不另行通知，但功能作用不变，敬请用户--对照使用。 五.焊机的使用方法：

在熟读及理解以上内容，并按上述连接好焊机，即可操作使用焊机了。 1.手工焊

将“氩弧焊/手工焊”转换开关置于“手工焊”位置，把“直流/脉冲”开关置于“直流”位置，此时可根据你的要求任意调节“焊接电流”旋钮，选用规范电流进行手工电弧焊接。 2.直流氩弧焊

焊前应把氩气瓶开关打开，把氩气流量计上氩气流量开关选择在适当流量的位置上。

将“氩弧焊/手工焊”转换开关置于“氩弧焊”位置，把“直流/脉冲”开关置于“直流”位置，调节“电流调节”旋钮至合适的电流值，按下焊炬开关，斯泰尔氩弧焊机引弧方式为高频引弧，钨极勿需与工件接触（为防止钨极烧损，均勿碰触焊件）即可引弧焊接，焊接结束，松开焊枪开关，电弧熄灭，气体经“滞后关气时间”调节旋钮选择延时关闭时间。 3.脉冲氩弧焊

将“氩弧焊/手工焊”转换开关置于“氩弧焊”位置，将“直流/脉冲”转换开关置于“脉冲”位置。调节“电流调节”“基值电流”旋钮使电流调节大于基值电流即可产生脉冲焊的效果。

脉冲氩弧焊可以用来准确控制焊件的熔池尺寸，每个熔点加热和冷却迅速，适合焊接导热性能和厚度差别大的焊件。 4.负载持续率（暂载率）

负载持续率以百分率表示焊机必须在每一连续10分钟时间间隙内输出额定电流而不超过预定温度极限的那段时间。因此，60%的负载持续率（国标标准的工业额定值）意味着，焊机可在每10分钟当中有6分钟输出额定电流（最大电流）（1小时内在额定下连续工作36分钟，不是60%负载持续率）。

特别注意：在额定电流情况下焊接时间不超过6分钟，然后休止，再焊接，如要超过6分钟应降低焊机输出电流。

六.焊机常见故障处理

故障现象 电源开关无法合上 故障原因 输入整流桥滤波电容坏（多因接入380V所致） 1.电流调节电位器坏 2.主控线路板有故障 1.输入电压过低 输出电流调不到额定值 2.输入电源线太细 3.配电容容量太小 4.输出电缆太细、太长 按下焊枪开关焊机不工作 1.焊枪开关线断 2.控制插头插座线断 1.引弧板坏 不可高频引弧 2.放电间隙不正确 3.高压包坏 4.焊枪电缆接触不良 焊缝气保护不好，氩气过量损失 1.焊枪气管烧穿 2.氩气软管接头松 3.试气开关未关 1.气阀堵塞 2.焊枪气管漏气 更换 1.更换 2.修理 1.检查 2.加粗 3.增大 4.加粗 1.修理 2.修理 1.修理 2.调整到1-1.5mm 3.更换 4.检查 1.更换 2.检查紧固 3.关 1.检查疏通 2.更换 处理方法 电流不可调节 焊枪气嘴无氩气

以上处理还不能使焊机正常，请与销售单位联系检查修理或直接与本厂联系。 注意：切勿擅自修理，以免造成更大损失。

附图：主电路电气原理图：

主控制板电器原理图：

逆变触发电路图：

脉冲及时序板原理图：

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板厚/mm 1 2 3 4 5 焊接层数 1 1 1～2 1～2 2 钨极直径/mm 1.5～2 3 4 5 5 焊丝直径/mm 1.6 1.6～2 2 2～3 2～3 焊接电流氩气流量/L·min－喷嘴孔径送丝速度/cm·min－/A 120～160 180～220 220～240 240～280 280～320 1 5～6 12～14 14～18 14～18 16～20 /mm 8～10 8～10 10～14 10～14 12～16 1 — 108～117 108～117 117～125 117～125 6～8 8～12 2～3 2～3 5～6 6 3 3～4 280～320 300～340 18～24 18～24 14～18 14～18 125～133 133～142