氬焊

氬焊

氬焊是一種焊接方法,是以氬氣為保護氣體,廣泛套用於中國腳踏車行業中的焊接方法。

氬焊是以氬氣為保護氣體的一種氣體保護焊接方法。是目前中國腳踏車行業中使用最為廣泛的一種焊接方法。

焊接過程

焊槍噴嘴中噴出的氬氣流,在電弧區形成嚴密的保護層,將電極和金屬溶池與空氣隔絕,同時利用電極鎢極與焊接件之間產生的電弧熱量,來融化附屬檔案的填充焊絲,待液態溶池金屬凝固後即形成焊接線。

電極材料

鎢極在電弧中只起發散電子作用,而不融化,焊接時對電極材料的要求是:電流容量大,損耗效。引弧的穩弧形能好,它主要取決於電極發射電子的能力。常用的有鈍鎢,釷鎢和鈰鎢極。鈰鎢是目前最為理想的電極材料。電極端部形狀對電弧穩定性有一定的影響,如果端面凸凹不平,則產生的電弧既不集中有不穩定,為此電極端部作研磨。直流焊接磨成尖錐形,交流焊接磨成圓珠性。
氬氣比空氣重25%,因而氣流不易漂浮散失,有利於焊街區保護(如有電扇風等)氬氣就會被吹散,從而影響焊道質量。氬氣是單原子氣體電離不經過分子分解成原子的過程。
氣體電離:電子是按一定的軌道環繞原子核運動,在常態下原子成中性。但在一定的條件下,氣體原子中得電子從外面獲得足夠的能量,就能脫離原子核的引力,而成為自由電子,同時原子由於失去電子而成為正離子,這種使中性的氣體分子或原子釋放電子形成正離子的過程稱為氣體電離。

焊接操作要點及注意事項

由於鎢極氬弧焊對熔池的保護太可見性好,熔池溫度又容易控制,所以不易產生焊接缺陷。適合於各種位置的焊接,對於焊接操作技能要求如下:
1)打底焊
手工鎢極氬弧焊通常採用左向焊法,(焊接過程中焊接熱源從接頭右端向左端移動,並指向待焊部分的操作法),故將試件裝配間隙大端放在左側。
1. 引弧 
在試件右端定位焊縫上引弧。引弧時採用較長的電弧(弧長約4~7mm),使坡口外預熱4~5s
2. 焊接 
引弧後預熱引弧處,當定位焊縫左端形成熔池並出現熔孔後開始送絲,焊絲、焊槍與焊件角度70°~80°,焊接打底層時採用較小的焊槍傾角和較小的焊接電流。由於焊接速度和送絲速度過快,容易使焊縫下凹或燒穿,因此焊絲送入要均勻,焊槍移動要平穩,速度一致。焊接時,要密切注意焊接深池的變化。隨時調節有關工藝參數。保證背面焊縫成型良好。當熔池增大、焊縫變寬並出現是凹時,說明熔池溫度過高,應減小焊槍與焊件夾角,加快焊接速度﹔當熔池減小時,說明熔池溫度過低,應增加焊槍與焊件夾角,減慢焊接速度。
3. 接頭 
當更換焊絲或暫停焊接時,需要接頭。這時鬆開焊槍上按鈕開關(使用接觸引弧焊槍時,立即將電弧移至坡口邊緣上快速滅弧)停止送絲,借焊機電流衰減熄弧,但焊槍仍需對準熔池進行保護,待其完全冷卻方能移開焊槍,若焊機無電流衰減功能,應在鬆開按鈕開關後銷後抬高焊槍待電弧熄滅,熔池完全冷卻後移開焊槍,進行接頭前,應先檢查接頭熄弧處弧坑質量,如果無氧化物等缺陷,則可直接進行接頭焊槍。如果有缺陷則必須交缺陷修磨掉,並將其前端打磨成斜面,然後在弧坑右側15~20mm處引弧,緩慢向左移動,待弧坑處開始熔化形成熔池和熔孔後,繼續填絲焊接。
4. 收弧 
當焊至試件末端時,應減小焊槍與試件夾角,使熱量集中在焊絲上,加大焊絲熔化量以填滿弧坑。切斷控制開關,焊接電流將逐漸減小,熔池也隨著減小,將焊絲抽離電弧(但不能離開氬氣保護區)停弧後,氬氣延時約10s關閉,從而防止熔池金屬在高溫下氧化。
氬焊常用焊絲
▲GMT-SKD11 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 56~58 焊補冷作鋼、五金衝壓模、切模、刀具、成型模、工件硬面製作具高硬度、耐磨性及高韌性之氬焊條,焊補前先加溫預熱,否則易產生龜裂現象。
▲GMT-63度刀口刃口焊絲> 0.5 ~ 3.2mm HRC 63~55,主要套用於焊拉刀模,熱作高硬度具模,熱鍛總模,熱沖模,螺絲模,耐磨耗硬面,高速鋼,刀口修復。
▲GMT-SKD61 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 40~43 焊補鋅、鋁壓鑄模、具良好之耐熱性與耐龜裂性、熱氣沖模、鋁銅熱鍛模、鋁銅壓鑄模、具良好耐熱、耐磨、耐龜裂性。一般熱壓鑄模常有龜甲裂紋狀,大部 份是由熱應力所引起,亦有因表面氧化或壓鑄原料之腐蝕所引起,熱處理調至適當硬度改善其壽命,硬度太低或太高均不適用。
▲GMT-hs221錫黃銅焊絲。性能特點:HS221焊絲含少量錫、矽的特殊黃銅焊絲,用於黃銅的氣焊及碳弧焊,也廣泛用於釺焊銅、鋼、銅鎳合金等。銅及銅合金焊絲適用的焊接方法有氬弧焊、氧-乙炔焊及碳弧焊。
▲GMT-hs211力學性能好。銅合金氬弧焊及鋼的MIG釺焊用。
▲GMT-hs201,HS212,HS213,HS214,HS215,HS222,HS225銅焊絲。
▲GMT- 1100、1050、1070、1080純鋁焊絲。性能特點:用於MIG和TIG焊接的純鋁焊絲。此種焊絲在陽極處理後具有很好的顏色配比性。適用於電力套用,抗蝕性很好,導通性優良。用途:船舶 運動器材 電力
▲GMT-半鎳,純鎳焊絲焊條
▲GMT- 4043、4047鋁矽焊絲。性能特點:用於焊接6***系列母材。對熱裂紋的較弱敏感,被用於焊接鍛造和鑄造材料。用途:船舶、機車、化工、食品、運動器材、模具、家具、容器、貨櫃等。
▲GMT- 5356、5183、5554、5556、5A06鋁鎂焊絲。性能特點:此種焊絲為焊接5***系列合金以及填充合金化學成分與母材接近的焊接而專門設計的。它在陽極處理後具有良好的抗蝕性和顏色配備性。用途:套用於腳踏車、鋁滑板車等運動器材,機車車廂、 化工壓力容器、兵工生產、造船、航空等。
▲GMT-70N > 0.1 ~ 4.0mm焊絲特性與用途:高硬度鋼之接合,鋅鋁壓鑄模龜裂、焊合重建、生鐵/鑄鐵焊補。可直接堆焊各種鑄鐵/生鐵材料,也可做為模具龜裂之焊合,使用鑄鐵焊接時,儘量將電流放低,用短距離的電弧焊接,鋼材進行部份之預熱,焊接後之加熱以及慢慢冷卻。
▲GMT-60E> 0.5 ~ 4.0mm特性與用途:專用焊高拉力鋼之接合,硬面製作之打底,龜裂之焊合。 高強度焊絲,含鎳鉻合金成份高,專業用於防破裂底層焊接、填充打底用,拉力強,並可修補鋼材焊後龜裂現象。抗拉強度: 760 N/mm² 廷伸率: 26%
▲GMT-8407-H13 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 43~46 制鋅、鋁、錫等有色合金及銅合金之壓鑄模,可用作熱鍛或衝壓模。具高韌性、耐磨性及防熱熔蝕性佳,抗高溫軟化,防高溫疲勞性良好,可焊補熱作沖頭、 絞刀、軋刀、切槽刀、剪刀...等做熱處理時,需防止脫碳,熱工具鋼焊後所產生之硬度太高亦發生破裂。
▲GMT-防爆裂打底焊絲 > 0.5 ~ 2.4mm HB~300 高硬度鋼之接合,硬面製作之打底,龜裂之焊合。高強度焊支,含鎳鉻合金成份高,用於防破裂底層焊接、填充打底,拉力強,並可修補鋼材之龜裂焊合重建。
▲GMT-718 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 28~30 大型家電、玩具、通信、電子、運動器材等塑膠產品模具鋼。塑膠射出模、耐熱模、抗腐蝕模,切削性、蝕花性良好,研磨後表面光澤性優良,使用壽命長。 預熱溫度250~300℃後熱溫度400~500℃,作多層焊補時,採用後退法焊補,較不易產生融合不良及等缺陷。
▲GMT-738 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 32~35 半透明及需有表面光澤之塑膠產品模具鋼,大型模具,產品形狀複雜及精度高之塑膠模用鋼。塑膠射出模、耐熱模、抗腐蝕模、蝕花性良好,具備優良加工性 能,易切削拋光和電蝕,韌性及耐磨性佳。預熱溫度250~300℃後熱溫度400~500℃,作多層焊補時,採用後退法焊補,較不易產生融合不良及等缺陷。
▲GMT-P20Ni > 0.5 ~ 3.2mm HRC 30~34 塑膠射出模、耐熱模(鑄銅模)。以焊接裂開敏感性低的合金成份設計,含鎳約1%,適合PA、POM、 PS、PE、PP、ABS塑膠,具良好之拋光性,焊後無氣孔、 裂紋,打磨後有良好之光潔度,經真空脫氣,鍛造後,預硬至HRC 33度,斷面硬度分布均一,模具壽命達300,000以上。預熱溫度250~300℃後熱溫度400~500℃,作多層焊補時,採用後退法焊補,較不易產 生融合不良及等缺陷。
▲GMT-NAK80 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 38~42 塑膠射出模、鏡面鋼。高硬度,鏡面效果特佳,放電加工性良好,焊接性能極好,研磨後,光滑如鏡,為世界最進步,最優秀塑模鋼,加入易削元素,切削加 工容易,具高強韌性及耐磨不變形特性,適合各種透明塑膠產品之模具鋼。預熱溫度300~400℃後熱溫度450~550℃,作多層焊補時,採用後退法焊補,較不易產生融合不良及等缺陷。
▲GMT-S136 > 0.5 ~ 1.6mm HB~400 塑膠射出模,抗腐蝕、滲透性良好。高純度、高鏡面度,拋光性良好,抗銹防酸能力極佳,熱處理變型少,適合PVC、PP、EP、PC、PMMA塑膠,耐腐蝕及容易加 工之模件及夾具,超鏡面耐蝕精密模具,如橡膠模具、照相機部件、透鏡、表殼等。
▲GMT- 皇牌鋼> 0.5 ~ 2.4mm HB~200 鐵模、鞋模、軟鋼焊接、易雕刻蝕花, S45C 、S55C 鋼材等修補。質地細密、軟、易加工、不會有氣孔產生,預熱溫度200~250℃ 後熱溫度350~450℃。
▲GMT-BeCu (鈹銅) > 0.5 ~ 2.4mm HB~300 高導熱的銅合金模具材料,主加元素為鈹,其適用於塑膠注塑成型模具的內鑲件、模芯、壓鑄沖頭、熱流道冷卻系統、導熱嘴、吹塑模具的整體型腔、磨耗板等。 鎢銅材料則套用在電阻焊、電火花、電子封裝以及精密機械設備等。
▲GMT-CU(氬焊銅) > 0.5 ~ 2.4mm HB~200 此焊支用途廣泛,可焊補電解片、銅合金、鋼、青銅、生鐵、一般銅件之焊補。機械性能良好,可用於銅合金之焊接修補,也可用於焊接鋼和生鐵、鐵的接合。
▲GMT-油鋼焊絲 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 52~57 沖裁模、量規、拉模、穿孔沖頭、可廣泛使用在五金冷衝壓,手飾壓花模等,通用特殊工具鋼、耐磨、油冷。
▲GMT-Cr鋼焊絲 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 55~57 沖裁模、冷作成型模、冷拉模、沖頭、高硬度、高軔性、線切割性良好。焊補前先加溫預熱,焊補後請做後熱動作。
▲GMT-MA-1G > 1.6~2.4mm,超鏡面焊絲,主要套用于軍工產品或要求極高的產品。硬度HRC 48~50 馬氏體時效鋼系,鋁壓鑄模,低壓鑄造模,鍛造模,沖裁模,注塑模的堆焊。特殊硬化高韌度合金,非常適用於鋁重力壓鑄模、澆 口、延長使用壽命的2~3倍,可製作非常精密之模具、超鏡面(澆口補焊,使用不易熱疲勞裂痕)。
▲GMT-高速鋼焊絲(SKH9) > 1.2~1.6mm HRC 61~63 高速鋼,耐用性為普通高速鋼的1.5~3倍,適用於製造加工高溫合金、不鏽鋼、鈦合金、高強度鋼等難加工材料的刀具、焊補拉刀、熱作高硬度工具、模具、 熱鍛總模、熱沖模、螺絲模、耐磨耗硬面、高速度鋼、沖具、刀具、電子零件、螺紋滾模、牙板、鑽滾輪、滾字模、壓縮機葉片及各種模具機械零件等 ...。經過歐洲工業水準嚴格品質管制,高含碳量,成份優 良材料內部組織均勻,硬度穩定,而且耐磨性、韌性、耐高溫等 ...。特性皆比一般同等級之材料為佳。
▲GMT-氮化零件焊補焊絲> 0.8 ~ 2.4mm HB~300 適用於氮化後模具,零件表面修補。

氬焊的優缺點

1.氬焊因為熱影響區域大,工件在修補後常常會造成變形、硬度降低、砂眼、局部退火、開裂、針孔、磨損、劃傷、咬邊、或者是結合力不夠及內應力損傷等缺點。尤其在精密鑄造件細小缺陷的修補過程在表面突出。在精密鑄件缺陷的修補領域可以使用冷焊機來替代氬焊,由於冷焊機放熱量小,較好的克服了氬弧焊的缺點,彌補了精密鑄件修復難題。

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