氩弧焊用钨电极的钨极在不工作时钨极有放射性吗

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-12-18 09:37 标签： 氩弧焊用钨电极

铝合金的焊接方法很多各种方法有其不同的应用场合。除了传统的熔焊、电阻焊、气焊方法外其他一些焊接方法（如等离子弧焊、电子束焊、真空扩散焊等）也可以嫆易地将铝合金焊接在一起。

铝合金常用焊接方法的特点及适用范围见表1应根据铝及铝合金的牌号、焊件厚度、产品结构以及对焊接性嘚要求等选择。

表1  铝合金常用焊接方法的特点及适用范围

热功率低焊件变形大，生产率低易产生夹渣、裂纹等缺陷

用于非重要场合的薄板对接焊及补焊等

用于铸铝件补焊及一般修理

焊缝金属致密，接头强度高、塑性好可获得优质接头

应用广泛，可焊接板厚1～20㎜

焊接过程稳定热输入精确可调，焊件变形量小接头质量高

用于薄板、全位置焊接、装配焊接及对热敏感性强的锻铝、硬铝等高强度铝合金

电弧功率大，焊接速度快

用于厚件的焊接可焊厚度为50㎜以下

焊接变形小，抗气孔和抗裂性好工艺参数调节广泛

用于薄板或全位置焊，常鼡于厚度2～12㎜的工件

热量集中焊接速度快，焊接变形和应力小工艺较复杂

用于对接焊要求比氩弧焊用钨电极更高的场合

熔深大热影响區小，焊接变形量小接头力学性能好

用于焊接尺寸较小的焊件

用于需进行精密焊接的焊件

氧－乙炔气焊火焰的热功率低热量较分散，因此焊件变形大、生产率低用气焊焊接较厚的铝焊件时需预热，焊后的焊缝金属不但晶粒粗大、组织疏松而且容易产生氧化铝夹杂、气孔及裂缝等缺陷。这种方法只用于厚度范围在0.5～10㎜的不重要铝结构件和铸件的焊补上

这种方法是在氩气保护下施焊，热量比较集中电弧燃烧稳定，焊缝金属致密焊接接头的强度和塑性高，在工业中获得起来越广泛的应用钨极氩弧焊用钨电极用于铝合金是一种较完善嘚焊接方法，但钨极氩弧焊用钨电极设备较复杂不宜在室外露天条件下操作。

自动、半自动熔化极氩弧焊用钨电极的电弧功率大热量集中，热量影响区小生产效率比手工钨极氩弧焊用钨电极可提高2～3倍。可以焊接厚度在50㎜以下的纯铝及铝合金板例如，焊接厚度30㎜的鋁板不必预热只焊接正、反两层就可获得表面光滑、质量优良的焊缝。半自动熔化极氩弧焊用钨电极适用于定位焊缝、断续的短焊缝及結构形状不规则的焊件用半自动氩弧焊用钨电极焊炬可方便灵活地进行焊接，但半自动焊的焊丝直径较细焊缝的气孔敏感性较大。

用這种方法可明显改善小电流焊接过程的稳定性便于通过调节各种工艺参数来控制电弧功率和焊缝成形。焊件变形小、热影响区小特别適用于薄板、全位置焊接等场合以及对热敏感性强的锻铝、硬铝、超硬铝等的焊接。

可采用的平均焊接电流小参数调节范围大，焊件的變形及热影响区小生产率高，抗气孔及抗裂性好适用于厚度在2～10㎜铝合金薄板的全位置焊接。

可用来焊接厚度在4㎜以下的铝合金薄板对于质量要求较高的产品可采用直流冲击波点焊、缝焊机焊接。焊接时需要用较复杂的设备焊接电流大、生产率较高，特别适用于大批量生产的零、部件

搅拌摩擦焊是一种可用于各种合金板焊接的固态连接技术。与传统熔焊方法相比搅拌摩擦焊无飞溅、无烟尘，不需要添加焊丝和保护气体接头无气孔、裂纹。与普通摩擦相比它不受轴类零件的限制，可焊接直焊缝这种焊接方法还有一系列其它優点，如接头的力学性能好、节能、无污染、焊前准备要求低等由于铝及铝合金熔点低，更适于采用搅拌摩擦焊

采用气焊、钨极氩弧焊用钨电极等焊接铝合金时，需要加填充焊丝铝及铝合金焊丝分为同质焊丝和异质焊丝两大类。为了得到良好的焊接接头应从焊接构件使用要求考虑，选择适合于母材的焊丝作为填充材料

选择焊丝首先要考虑焊缝成分要求，还要考虑产品的力学性能、耐蚀性能结构嘚刚性、颜色及抗裂性等。选择熔化温度低于母材的填充金属可大大减小热影响区的晶间裂纹倾向。对于非热处理合金的焊接接头强度按1000系、4000系、5000系的次序增大。

含镁3%以上的5000系的焊丝应避免在使用温度65℃以上的结构中采用，因为这些合金对应力腐蚀裂纹很敏感在上述温度和腐蚀环境中会发生应力腐蚀龟裂。用合金含量高于母材的焊丝作为填充金属通常可防止焊缝金属的裂纹倾向。

目前铝合金常鼡的焊丝大多是与基体金属成分相近的标准牌号焊丝。在缺乏标准牌号焊丝时可从基体金属上切下狭条代用。较为通用的焊丝是HS311这种焊丝的液态金属流动性好，凝固时的收缩率小具体优良的抗裂性能。为了细化缝晶粒、提高焊缝的抗裂性及力学性能通常在丝中加入尐量的Ti、V、Zr等合金元素作为变质剂。

选用铝合金焊丝应注意的问题如下：

1）焊接接头的裂纹敏感性 

 影响裂纹敏感性的直接因素是母材与焊絲的匹配选用熔化温度低于母材的焊缝金属，可以减小焊缝金属和热影响区的裂纹敏感性例如，焊接硅含量0.6%的6061合金时选用同一合金莋焊缝，裂纹敏感性很大

但用硅含量5%的ER4043焊丝，由于其熔化温度比6061合金低在冷却过程中有较高的塑性，所以抗裂性能良好此外，焊缝金属避免镁与铜的组合因为Al－Mg－Cu有很高的裂纹敏感性。

2）焊接接头的力学性能  

工业纯铝的强度最低4000系列铝合金居中，5000系列铝合金强度朂高铝硅焊丝虽然有较高的抗裂性能，但含硅焊丝的塑性较差所以对焊后需要塑性变形加工的接头来说，应避免选用含硅焊丝

3）焊接接头的使用性能  

填充金属的选择除取决于母材成分外，还与接头的几何形状、运行中的抗腐蚀性要求以及对焊接件的外观要求有关例洳，为了使容器具有良好的抗腐蚀能力或防止所储存产品对其的污染储存过氧化氢的焊接容器要求高纯度的铝合金。在这种情况下填充金属的纯度至少要相当于母材。

铝合金焊条型号、规格与用途见表2铝合金焊条的化学成分和力学性能见表3。

表2  铝及铝合金焊条的型号（牌号）、规格与用途

焊接铝板、铝硅铸件、一般铝合金、锻铝、硬铝（铝镁合金除外）

焊接铝锰合金、纯铝及其他铝合金

表3  铝及铝合金焊条的化学成分和力学性能

焊接铝合金的惰性气体有氩所和氦气氩气的技术要求为Ar＞99.9%,氧＜0.005%，氢＜0.005%水分＜0.02mg/L，氮＜0.015%氧、氮增多，均恶化陰极雾化作用氧＞0.3%，则使钨极烧损加剧超过0.1%使焊缝表面无光泽或发黑。

钨极氩弧焊用钨电极时交流加高频焊接选用纯氩气，适用大厚度板；直流正极性焊接选用Ar+He或纯Ar

熔化极氩弧焊用钨电极时，当板厚＜25㎜时采用纯Ar。当板厚为25～50㎜时采用添加10%～35%Ar的Ar+He混合气体。当板厚为50～75㎜时宜采用添加10%～35%或50%He的Ar+He混合气体。当板厚＞75㎜时推荐添加50%～75%He的Ar+He混合气体。

 铝合金焊接工艺

氧－乙炔气焊的热效率低焊接热输叺不集中，焊接铝及铝合金时需采用熔剂焊后又需清除残渣，接头质量及性能也不高因为气焊设备简单，无需电源操作方便灵活，瑺用于焊接对质量要求不高的铝合金构件如厚度较薄的薄板及小零件，以及补焊铝合金构件和铝铸件

气焊铝合金时，不宜采用搭接接頭和T形接头这种接头难以清理流入缝隙中的残留熔剂和焊渣，应尽可能采用对接接头为保证焊件焊接时既焊透又不塌陷和烧穿，可以采用带槽的垫板垫板一般用不锈钢或纯铜等制成，带垫板焊接可获得良好的反面成形提高焊接生产率。

铝合金气焊时为了使焊接过程顺利进行，保证焊缝质量气焊时需要加熔剂来去除铝表面的氧化膜及其他杂质。

气焊熔剂（又称气剂）是气焊时的助熔剂主要作用昰去除气焊过程中生成在铝表面的氧化膜，改善母材的润湿性能促使获得致密的焊缝组织等。气焊铝合金必须采用熔剂一般是在焊前熔剂直接撒在被焊工件坡口上，或者沾在焊丝上加入熔池内

铝合金熔剂是钾、钠、钙、锂等元素的氯人盐，是粉碎后过筛并按一定比例配制的粉状化合物例如铝冰晶石（Na3AlF6）在1000℃进可以熔解氧化铝，又如氯化钾等可使难熔的氧化铝转变为易熔的氯化铝这种熔剂的熔点低，流动性好还能改善熔化金属的流动性，使焊缝成形良好

（3）焊嘴和火焰的选择

铝合金有强烈的氧化性和吸气性。气焊时为使铝不被氧化，应采用中性焰或微弱碳化焰（乙炔既过剩的碳化焰）使铝熔池置于还原性气氛的保护下而不被氧化。严禁采用氧化焰因为用氧化性较强的氧化焰会使铝强烈氧化，阻碍焊接过程进行；而乙炔过多游离的氢可能溶入熔池，会促使缝产生气孔使焊缝疏松。

为防圵焊件在焊接中产生尺寸和相对位置的变化焊件焊前需要点固焊。由于铝的线膨胀系数大、导热速度快、气焊加热面积大因此，定位焊缝较钢件应密一些

定位焊用的填充焊丝与产品焊接时相同，定位焊接前应在焊缝间隙内涂一层气剂定位焊的火焰功率比气焊时稍大。

焊接钢铁材料时可以从钢材的颜色变化判断加热的温度。但焊铝时却没有这个方便条件。因为铝合金从室温加热到熔化的过程中没囿颜色的明显变化给操作者带来控制焊接温度困难。但可根据以下现象掌握施焊时机：

1）当被加热的工件表面由光亮白色变成暗淡的银皛色表面氧化膜起皱，加热处金属有波动现象时表明即将达到熔化温度，可以施焊；

2）用蘸有熔剂的焊丝端头及被加热处焊丝与母材能熔合时，即达到熔化温度可以施焊；

3）母材边棱有倒下现象时，母材达到熔化温度可以施焊。

气焊薄板可采用左焊法焊丝位于焊接火焰之前，这种焊法因火焰指向未焊的冷金属热量散失一部分，有利于防止熔池过热、热影响区金属晶粒长大和烧穿母材厚度大於5㎜可采用右焊法，此法焊丝在焊炬后面火焰指向焊缝，热量损失小熔深大，加热效率高

气焊厚度小于3㎜的薄件时，焊炬倾角为20～40°；气焊厚件时，焊炬倾角为40～80°，焊丝与焊炬夹角为80～100°。铝合金气焊应尽量将接头一次焊成不堆敷第二层，因为堆敷第二层时会造荿焊缝夹渣等

气焊焊缝表面的残留焊剂和熔渣对铝接头的腐蚀，是铝接头日后使用中引起损坏的原因之一在气焊后1～6h之内，应将残留嘚熔剂、熔渣清洗掉以防引起焊件腐蚀。焊后清理工序如下

1）焊后将焊件放入40～50℃的热水槽中浸渍，最好用流动的热水用硬毛刷刷焊缝及焊缝附近残留熔剂、熔渣的地方，直至清除干净

2）将焊件浸入硝酸溶液中。当室温为25°以上时，溶液浓度15%～25%浸渍时间为10～15min。室溫为10～15℃时溶液浓度20%～25%，浸渍时间为15min

3）将焊件置于流动热水（温度为40～50℃）的槽中浸渍5～10min。

4）用冷水将焊件冲洗5min

5）将焊件自然晾干，也可放在干燥箱中烘干或用热空气吹干

2  铝合金的钨极氩弧焊用钨电极（TIG焊）

也称为钨极惰性气体保护电弧焊，是利用钨极与工件之间形成电弧产生的大量热量熔化待焊处外加填充焊丝获得牢固的焊接接头。氩弧焊用钨电极焊铝是利用其“阴极雾化”的特点自行去除氧化膜。钨极及缝区域由喷嘴中喷出的惰性气体屏蔽保护防止焊缝区和周围空气的反应。

TIG焊工艺最适于焊接厚度小于3㎜的薄板工件变形明显小于气焊和手弧焊。交流TIG焊阴极具有去除氧化膜的清理作用可以不用熔剂，避免了焊后残留熔剂、熔渣对接头的腐蚀接头形式鈳以不受限制，焊缝成形良好、表面光亮

氩气流对焊接区的冲刷使接头冷却加快，改善了接头的组织和性能适于全位置焊接。由于不鼡熔剂焊前清理的要求比其他焊接方法严格。

焊接铝合金较适宜的工艺方法是交流TIG焊和交流脉冲TIG焊其次是直流反接TIG焊。通常用交流焊接铝合金时可在载流能力、电弧可控性以及电弧清理作用等方面实现最佳配合，故大多数铝合金的TIG焊都采用交流电源

采用直流正接（電极接负极）时，热量产生于工件表面形成深熔透，对一定尺寸的电极可采用更大的焊接电流即使是厚截面也不需预热，且母材几乎鈈发生变形虽然很少采用直流反接（电极接正极）TIG焊方法来焊接铝，但这种方法在连续焊或补焊薄壁热交换器、管道厚在2.4㎜以下的类似組件时有熔深浅、电弧容易控制、电弧有良好的净化作用等优点

钨的熔点是3410℃，是熔点最高的金属钨在高温时有强烈的电子发射能力，在钨电极加入微量稀土元素钍、铈、锆等的氧化物后电子逸出功显著降低，载流能力明显提高铝合金TIG焊时，钨极作为电极主要起传導电流、引燃电弧和维持电弧正常燃烧的作用常用钨极材料分纯钨、钍钨及铈钨等。

为了获得优良的焊缝成形及焊接质量应根据焊件嘚技术要求，合理地选定焊接工艺参数铝合金手工TIG焊的主要工艺参数有电流种类、极性和电流大小、保护气体流量、钨极伸出长度、喷嘴至工件的距离等。自动TIG焊的工艺参数还包括电弧电压（弧长）、焊接速度及送丝速度等

工艺参数是根据被焊材料和厚度，先确定钨极矗径与形状、焊丝直径、保护气体及流量、喷嘴孔径、焊接电流、电弧电压和焊接速度再根据实际焊接效果调整有关参数，直至符合使鼡要求为止

铝合金TIG焊工艺参数的选用要点如下。

1）喷嘴孔径与保护气体流量  

铝合金TIG的喷嘴孔径为5～22㎜；保护气体流量一般为5～15L/min

2）钨极伸出长度及喷嘴至工件的距离  

钨极伸出长度：对接焊缝时一般为5～6㎜，角焊缝时一般为7～8㎜喷嘴至工件的距离一般取10㎜左右为宜。

3）焊接电流与焊接电压 与板厚、接头形式、焊接位置及焊工技术水平有关

手工TIG焊时，采用交流电源焊接厚度小于6㎜铝合金时，最大焊接电鋶可根据电极直径d按公式I=（60～65）d确定电弧电压主要由弧长决定，通常使弧长近似等于钨极直径比较合理

铝合金TIG焊时，为了减小变形應采用较快的焊接速度。手工TIG焊一般是焊工根据熔池大小、熔池形状和两侧熔合情况随时调整焊接速度一般的焊接速度为8～12m/h;自动TIG焊时，笁艺参数设定之后在焊接过程中焊接速度一般不变。

一般由板厚和焊接电流确定焊丝直径与两者之间呈正比关系。

 氩气纯度低或氩气管路内有水分、漏气等；焊丝或母材坡口附近焊前未清理干净或清理后又被污物、水分等沾污；焊接电流和焊速过大或过小；熔池保护欠佳电弧不稳，电弧过长钨极伸出过长等。

 保证氩气的管路选择认真清理焊丝、焊件，清理后及时焊接并防止再次污染。更新送气管路选择合适的气体流量，调整好钨极伸出长度；正确选择焊接工艺参数必要时，可以采取预热工艺焊接现场装挡风装置，防止现場有风流动

焊丝合金成分选择不当；当焊缝中的镁含量小于3%，或铁、硅杂质含量超出规定时裂纹倾向增大；焊丝的熔化温度偏高时，會引起热影响区液化裂纹；结构设计不合理焊缝过于集中或受热区温度过高，造成接头拘束应力过大；高浊停留时间长组织过热；弧坑没填满，出现弧坑裂纹等

所选焊丝的成分与母材要匹配；加入引弧板或采用电流衰减装置填满弧坑；正确设计焊接结构，合理布置焊縫使焊缝尽量避开应力集中处，选择合适的焊接顺序；减小焊接电流或适当增加焊接速度

焊接速度过快，弧长过大焊件间隙、坡口角度、焊接电流均过小，钝边过大；工件坡口边缘的毛刺、底边的污垢焊前没有除净；焊炬与焊丝倾角不正确

正确选择间隙、钝边、坡ロ角度和焊接工艺参数；加强氧化膜、熔剂、熔渣和油污的清理；提高操作技能等。

4）焊缝夹钨产生原因  

接触引弧所致；钨极末端形状与焊接电流选择得不合理使尖端脱落；填丝触及到热钨极尖端和错用了氧化性气体。

采用高频高压脉冲引弧；根据选用的电流采用合理嘚钨极尖端形状；减小焊接电流，增加钨极直径缩短钨极伸出长度；更新惰性气体；提高操作技能，勿使填丝与钨极接触等

焊接电流呔大，电弧电压太高焊炬摆幅不均匀，填丝太少焊接速度太快。

减小焊接电流与电弧电压保持焊炬摆幅均匀，适当增加送丝速度或降低焊接速度

3 铸件常规补焊工艺

通常的铝合金铸件缺陷均可以采用氩弧焊用钨电极接工艺进行补焊挽救,而以交流TIG焊方法补焊效果为佳。

采用补焊工艺实施铸件缺陷补焊时,除了以上提到的一般做法如焊前注意清理焊丝和工件待焊部位,选用合理的焊丝材料,选择短弧和小角度焊絲加入方式进行施焊等要点之外,在实践中针对不同缺陷类型还有许多成功的经验值得借鉴,如尽量选用小电流施焊;

选用补焊时的焊丝合金成汾高于母材,以便在补焊过程中补充烧损合金,使焊缝成分与母材保持一致;对带有裂纹缺陷的铸件补焊前在两端打止裂孔;焊接时应首先加热待焊部位,采用左焊法填丝,以利于观察焊缝的熔化情况,待施焊处熔化后再行填丝以形成充分润湿的熔池;

当缺陷尺寸较大时为了提高补焊效率,可茬传统TIG焊前将很薄的一层表面活性剂(简称ATIG活性剂)涂敷在施焊位置表面,焊接时活性剂引起焊接电弧收缩或熔池内金属流态发生变化,使得焊缝熔深增加,在进行铝合金交流TIG焊时,是在焊缝表面涂敷一层SiO2活性剂以改变焊缝熔深、减少预热程序和降低焊接难度

铝合金的焊接和补焊通常鈳采用方便和低成本的TIG和MIG氩弧焊用钨电极方法。当采用高能束流焊和搅拌摩擦焊等铝合金焊接新工艺时,可以有效避免合金元素烧损、接头軟化和焊接变形等问题,尤其是搅拌摩擦焊为固相连接具有绿色环保的特点

常规补焊方法用于铝合金铸件缺陷补焊时,为避免焊接缺陷,应注意焊前清理、选配合理的焊丝填料和正确的焊接工艺规范,通常宜选用交流TIG补焊。

在铸件缺陷情况特殊和条件具备时,可以结合实际采用特种補焊方法,以便提高铝合金铸件的补焊质量

10 pcs WC20氩弧焊用钨电极专用钨极的详细信息：

  • 适用范围：用于碳钢、不锈钢、钛等金属的焊接

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钨电极是TIG氩弧焊用钨电极接中常用的易耗材料钨电极具有电子逸出功能低，再结晶温度高机械切割性能好，耐高温强大的电子发射能力等特点。由于钨的熔点高达3410℃、沸点高达5900℃能耐高温，导电性好强喥好（Qb可达850-1100Mpa)，钨的纯度约为99.5%，其电子逸出功为4.54eV,当在钨中加入微量逸出功较小的稀土元素如钍、铈、锆等，或它们的氧化物如氧化钍、氧化铈等，则能显著提高电子发射能力其应用范围：适用于惰性气体保护电弧焊和等离子焊接、切割、喷涂、熔炼电极。

      铈钨极：没囿放射性的污染属于绿色环保产品，它含有1.8-2.2%的氧化铈电子逸出功为2.4eV,在低电流条件下有优良的起弧和稳弧性能，维弧电流较小在低电鋶直流条件下铈钨极倍受欢迎，因此铈钨极经常用于管道、不锈钢制品和细小精密部件的焊接、断续焊接和特定数目的焊接时更具优越性。

      氧化铈具有很高的迁移率因此铈钨极并不适合高电流条件下的应用，因为在高电流下氧化物会快速的移动到高热区，即钨极焊接處的顶端这样对氧化物的均匀度造成破坏，因而因为氧化铈均匀所带来的好处将不复存在

      纯钨极：在所有的钨极中价格最便宜，适合茬交流条件下镁、铝及其合金的焊接熔点和沸点高，不易融化挥发、烧损尖端污染少，但电子发射较差不利于电弧的稳定燃烧。

钍鎢极：钍元素具有一定放射性钍钨极含有0.8-4.2%的氧化钍，电子逸出功为2.7eV,起弧更容易电弧更稳定，即使在超负荷电流下也能表现良好因而廣泛应用于各种TIG、PAM焊接领域。氧化钍具有超强的载流能力再结晶温度高，导电率好机械切割性能更强，使用寿命更长焊接时，钍钨極尖端保持磨尖这样在焊接中能更大程度的保证钨极尖端的球状不易开裂。

      锆钨极：对必须防止电极污染基体金属的特殊条件下可以選用这种钨极。锆钨极在交流条件下表现良好当焊接时其端部能保持圆球状而且电弧比纯钨极更稳定，尤其是在高负载的条件下其优越嘚表现更是其他钨极不可代替的。锆钨极适用于镁铝及其合金的交流焊接

     镧钨极:焊接性能优良，且导电性能最接近2%钍钨极而且没有放射性毒害，电焊工不需改变任何焊接操作程序就能方便快捷的用这种钨极代替钍钨极因此镧钨极在欧洲和日本成为最受欢迎的2%的钍钨極的替代品。镧钨极主要用于直流焊接但用于交流焊接时也表现良好。

烧氩弧焊用钨电极是不是只有钍鎢极对人有害铈钨极没有或很少呢。那些是不是有什么后遗症的一定说的详细点。我才/usercenter?uid=3d705e79440d">虎之额

钍钨是有放射性的铈钨没有。不过钍鎢便宜好多工地会存在钍钨电极，不论国企与否所以你在工作时要注意看钨极的包装盒，尽量不用钍钨还有，氩弧焊用钨电极时你肯定是带手套的换钨极或打磨时别摘掉。只要碰过钨极就洗手这是焊工的好习惯。

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