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【摘 要】 在站场施工中，为了使得管道内部保持清洁，根部熔合彻底、外观成形质量良好的状态，在现今的使用中普遍会采用氩弧焊。本文分析了氩弧焊简易接法及质量控制。
【关键词】 氩弧焊；简易接法；操作方法；质量控制
1、氩弧焊概述
氩弧焊是气体保护焊的一种，将其分为两部分组成，主要是熔化极氩弧焊和非熔化极氩弧焊。在我们日常中经常说的氩弧焊就是指钨极氩弧焊，又被叫做TIG焊。它是属于非熔化极氩弧焊的范围内，它主要的原理是将难熔金属钨或钨的合金棒作为电极，然后再利用氩气严密地保护钨极、焊丝和熔池从而进行的一种焊接方法。TIG焊有很多的优势，可以总结为以下的几点：（1）电弧为明弧，在任何位置都方便进行焊接，而且很好控制。（2）打底焊时可采用连弧焊，因为使用它进行焊接速度很快，质量高，且基本上都没有熔渣。（3）电极不熔化，所以对于电弧长度不易改变，一直都处于稳定状态。（4）焊缝质量高，因为氩气是属于比较稳定的惰性气体，它会比空气重，焊接时在电弧周围会形成一圈稳定的气体保护层。
2、氩弧焊机简易接法
普通电焊机1台，氩气瓶1个，氩弧焊接简易把1套（包括氩气表、焊把等）。氩弧焊简易接法如图1所示。
3、操作方法
焊管手工钨极氩弧焊是明弧操作，熔池可见度好，容易掌握熔池的变化，可以直接观察到电弧烧穿的熔孔，能够控制熔孔间大小并且保持一致，在这方面要比手工焊条电弧焊优越得多。但管道加障碍操作有一定的难度，操作不当容易产生缺陷，所以，操作时应特别引起注意。
3.1、打底焊：分为两半圈焊接完成。前半圈焊接时因为下面有一障碍管，所以要打破以往从前半圈底部开始焊的方法，应采用从后半圈底部掏焊的艺和前半圈是一样的，不过焊另一半时，就可以省去下掏法了。
3.2、注意要点：焊接底部焊缝时一定要避免出现未熔合和损坏钨极，造成夹钨现象。控制手稳的技巧在于焊接的右手中指要始终支撑于所焊管道上，焊速不能太慢，避免管道温度升高，中指无法再支撑于管道上。
3.3、该面层焊接：盖面层的焊接其实和打底焊工艺是相近的，包括电流大小及焊接顺序编排。不同的是，焊接时焊丝要随所焊管道相应地弯曲，以利于能清晰地观察到熔池。送丝方法采用断续送丝，分别从焊道两侧点滴送进，焊嘴同样随焊丝左右移动，达到融合良好的目的。这样操作就能很好地控制熔池的尺寸大小及余高，避免产生咬边等缺陷。
4、氩弧焊质量控制
（1）焊口裂纹。焊接后，熔融铝凝固时的体积收缩率大约为6%〔4〕。因此，焊弧突然停止将导致熔池凝固时产生裂纹。裂纹常从焊口中心象爪形一样向四周扩展，同时在熔池整个深度方向向里扩展。由于它常在焊缝末端应力集中处出现，因此裂纹虽小，问题却很严重。
（2）焊接裂纹。一般焊接裂纹分为两种，即冷裂纹和热裂纹。冷裂纹是在焊接金属固相线温度以下冷却的时候产生的，一般多会在坡口焊缝或角焊缝的底焊焊道上产生。而热裂纹是在焊接金属固相線温度以上或母体金属凝固过程中产生的，一般会在经过热处理的铝合金出产生。但是如果操作不准确也同样会产生热裂纹，即填充金属对母体金属过分稀释或者是接口、装配的间隙的问题，即接口不合适或者装配间隙过大。特别明显的是焊接金属先于母体金属凝固时，就会使得焊缝发生变化，强加给部分已凝固的母体金属以拉应力而产生热裂纹。产生的裂纹可以采用以下的方法进行检测：对于不同的裂纹所采取的的检测也是不同的，一般会用X射线法和超声波法检测内部裂纹，而晶间热裂纹通常会采用超声波法进行检测，而对于表面裂纹一般会用染色渗透法进行快速检测。还有一种方法是金相法，它主要是速度比较快，可对内部和表面裂纹进行快速的检测。
（3）未熔合。因为热能过小，当其遇到焊丝或焊炬火焰偏坡口一侧，电弧偏于一侧，母材坡口或前一层焊缝表面有锈或脏物时，焊接的温度又不够，所以很难将其熔化。出现这种情况必须采取相应的措施，这时可以选用稍大的焊接电流和火焰能率，但是要求焊速不能太快，要有合适的焊丝和焊炬的角度，从而对坡口两侧熔化情况进行很好的观察，能够使得电弧处于正确方向，方便对坡口和焊缝上的脏物进行清理。
（4）未焊透。未焊透常表现在熔化深度不够、停留时间短、焊丝没有送到位等，所以为防止未焊透的发生，夹渣坡口角度过小，焊接电流过小，焊渣清除。预防措施：适当调整焊接电流，仔细清理前一焊道上的熔渣。可采用多层焊的方法来进行焊接。第一层以焊透焊缝的根部为主；第二层或第三层再逐渐充填整个焊缝。（如图2）对于焊缝的最后一层要依靠焊工熟练地运用有节奏的手法，形成间隙相同的熔池，这样焊缝冷却后，焊缝表面才会形成鳞状花纹。其次，就是保证在对口时要有足够的间隙，并将焊接电流调至适度。
图2 多层焊示意图
（5）夹钨。产生夹钨主要有两种原因，一是因为焊接电流过大，已经超过极限电流值。二是钨极直径太小，从而钨不断的发热，直到端部熔化。对于这两种情况通常会采取预防措施，根据焊接对象选择相应的焊接电流和钨极直径，并且操作时一定要非常的仔细，不能够使钨极碰到焊丝，或者经常修磨钨极端部。
（6）气孔。产生原因主要是因为焊条没有按照相关的规定进行烘干，或者是没有将焊丝清理干净，以及手工电弧焊采用过大的电流，从而使得焊条变红使得保护失效，碱性低氢型焊条焊接时电弧过长，手工钨极氨弧焊时氢气纯度低，保护不良等。对于这些情况要采取相应的措施，主要是对于焊条的要求是烘干必须其按照相关的规定的温度和时间进行，温度要适宜，清理干净焊接坡口及其两侧，使用符合标准的氢气等。
（7）内凹。因为受到高温的影响，仰焊熔化它的表面张力变小，使得铁水在重力作用下产生下坠。一般会选择合理的焊接坡口及焊接电流，使得在熔化时不会受温度的影响，从而解决那个内凹这个问题。
（8）咬边。产生原因：手工电弧焊焊接时电流过大，电弧过长，焊条角度不当和运条不当所致；管口对接错边较大时易形成内咬边。预防措施：选择合适的电流，电弧长度、焊条角度要合适，焊条摆动在坡口边缘应稍慢一些，管口对接错边量应控市桩标准以内。
（9）保证焊接施工环境条件。受到导热率和线膨胀系数的影响，施工环境温度的变化会使得其发生很大的变化。如果温度太低，就会使得焊缝产生较大的内应力从而引起变形和出现热裂纹的现象出现，因此一般会将其焊接的温度控制在大于5℃。为了减少焊缝氢气孔的产生，一般要控制施工环境的湿度和风速，湿度控制在80%以下，风速小于2m/s。所以在焊接区域要设置适当的防护措施，主要是为了防止风、雨、雪的侵袭。为了保证施工条件适宜，一般会用空气去湿机、碘钨灯烘烤、局部加热等方法。用这些方法比较适合于作业空间小、环境湿度不大、相对湿度低于90%的环境条件。
总之，随着社会的发展，氩弧焊打底焊接工艺已经广泛用于黑色金属管道安装工程，在电力、石油化工、冶金工程等领域的压力管道中应用更为普遍，为人们的生活提供更多的方便。
参考文献：
[1]符建安.氩弧焊打底技术在燃气管道施工中的应用[J].管道技术与设备，2001，04：20-21+28.
[2]李琪.管道氩弧焊接技术[J].建筑工人，2001，08：8-9.
[3]茂名安装公司江辉.氩弧焊在安装锅炉承压管道焊接中的应用[N].广东建设报，2004-09-07A02.
【关键词】 氩弧焊；简易接法；操作方法；质量控制
1、氩弧焊概述
氩弧焊是气体保护焊的一种，将其分为两部分组成，主要是熔化极氩弧焊和非熔化极氩弧焊。在我们日常中经常说的氩弧焊就是指钨极氩弧焊，又被叫做TIG焊。它是属于非熔化极氩弧焊的范围内，它主要的原理是将难熔金属钨或钨的合金棒作为电极，然后再利用氩气严密地保护钨极、焊丝和熔池从而进行的一种焊接方法。TIG焊有很多的优势，可以总结为以下的几点：（1）电弧为明弧，在任何位置都方便进行焊接，而且很好控制。（2）打底焊时可采用连弧焊，因为使用它进行焊接速度很快，质量高，且基本上都没有熔渣。（3）电极不熔化，所以对于电弧长度不易改变，一直都处于稳定状态。（4）焊缝质量高，因为氩气是属于比较稳定的惰性气体，它会比空气重，焊接时在电弧周围会形成一圈稳定的气体保护层。
2、氩弧焊机简易接法
普通电焊机1台，氩气瓶1个，氩弧焊接简易把1套（包括氩气表、焊把等）。氩弧焊简易接法如图1所示。
3、操作方法
焊管手工钨极氩弧焊是明弧操作，熔池可见度好，容易掌握熔池的变化，可以直接观察到电弧烧穿的熔孔，能够控制熔孔间大小并且保持一致，在这方面要比手工焊条电弧焊优越得多。但管道加障碍操作有一定的难度，操作不当容易产生缺陷，所以，操作时应特别引起注意。
3.1、打底焊：分为两半圈焊接完成。前半圈焊接时因为下面有一障碍管，所以要打破以往从前半圈底部开始焊的方法，应采用从后半圈底部掏焊的艺和前半圈是一样的，不过焊另一半时，就可以省去下掏法了。
3.2、注意要点：焊接底部焊缝时一定要避免出现未熔合和损坏钨极，造成夹钨现象。控制手稳的技巧在于焊接的右手中指要始终支撑于所焊管道上，焊速不能太慢，避免管道温度升高，中指无法再支撑于管道上。
3.3、该面层焊接：盖面层的焊接其实和打底焊工艺是相近的，包括电流大小及焊接顺序编排。不同的是，焊接时焊丝要随所焊管道相应地弯曲，以利于能清晰地观察到熔池。送丝方法采用断续送丝，分别从焊道两侧点滴送进，焊嘴同样随焊丝左右移动，达到融合良好的目的。这样操作就能很好地控制熔池的尺寸大小及余高，避免产生咬边等缺陷。
4、氩弧焊质量控制
（1）焊口裂纹。焊接后，熔融铝凝固时的体积收缩率大约为6%〔4〕。因此，焊弧突然停止将导致熔池凝固时产生裂纹。裂纹常从焊口中心象爪形一样向四周扩展，同时在熔池整个深度方向向里扩展。由于它常在焊缝末端应力集中处出现，因此裂纹虽小，问题却很严重。
（2）焊接裂纹。一般焊接裂纹分为两种，即冷裂纹和热裂纹。冷裂纹是在焊接金属固相线温度以下冷却的时候产生的，一般多会在坡口焊缝或角焊缝的底焊焊道上产生。而热裂纹是在焊接金属固相線温度以上或母体金属凝固过程中产生的，一般会在经过热处理的铝合金出产生。但是如果操作不准确也同样会产生热裂纹，即填充金属对母体金属过分稀释或者是接口、装配的间隙的问题，即接口不合适或者装配间隙过大。特别明显的是焊接金属先于母体金属凝固时，就会使得焊缝发生变化，强加给部分已凝固的母体金属以拉应力而产生热裂纹。产生的裂纹可以采用以下的方法进行检测：对于不同的裂纹所采取的的检测也是不同的，一般会用X射线法和超声波法检测内部裂纹，而晶间热裂纹通常会采用超声波法进行检测，而对于表面裂纹一般会用染色渗透法进行快速检测。还有一种方法是金相法，它主要是速度比较快，可对内部和表面裂纹进行快速的检测。
（3）未熔合。因为热能过小，当其遇到焊丝或焊炬火焰偏坡口一侧，电弧偏于一侧，母材坡口或前一层焊缝表面有锈或脏物时，焊接的温度又不够，所以很难将其熔化。出现这种情况必须采取相应的措施，这时可以选用稍大的焊接电流和火焰能率，但是要求焊速不能太快，要有合适的焊丝和焊炬的角度，从而对坡口两侧熔化情况进行很好的观察，能够使得电弧处于正确方向，方便对坡口和焊缝上的脏物进行清理。
（4）未焊透。未焊透常表现在熔化深度不够、停留时间短、焊丝没有送到位等，所以为防止未焊透的发生，夹渣坡口角度过小，焊接电流过小，焊渣清除。预防措施：适当调整焊接电流，仔细清理前一焊道上的熔渣。可采用多层焊的方法来进行焊接。第一层以焊透焊缝的根部为主；第二层或第三层再逐渐充填整个焊缝。（如图2）对于焊缝的最后一层要依靠焊工熟练地运用有节奏的手法，形成间隙相同的熔池，这样焊缝冷却后，焊缝表面才会形成鳞状花纹。其次，就是保证在对口时要有足够的间隙，并将焊接电流调至适度。
图2 多层焊示意图
（5）夹钨。产生夹钨主要有两种原因，一是因为焊接电流过大，已经超过极限电流值。二是钨极直径太小，从而钨不断的发热，直到端部熔化。对于这两种情况通常会采取预防措施，根据焊接对象选择相应的焊接电流和钨极直径，并且操作时一定要非常的仔细，不能够使钨极碰到焊丝，或者经常修磨钨极端部。
（6）气孔。产生原因主要是因为焊条没有按照相关的规定进行烘干，或者是没有将焊丝清理干净，以及手工电弧焊采用过大的电流，从而使得焊条变红使得保护失效，碱性低氢型焊条焊接时电弧过长，手工钨极氨弧焊时氢气纯度低，保护不良等。对于这些情况要采取相应的措施，主要是对于焊条的要求是烘干必须其按照相关的规定的温度和时间进行，温度要适宜，清理干净焊接坡口及其两侧，使用符合标准的氢气等。
（7）内凹。因为受到高温的影响，仰焊熔化它的表面张力变小，使得铁水在重力作用下产生下坠。一般会选择合理的焊接坡口及焊接电流，使得在熔化时不会受温度的影响，从而解决那个内凹这个问题。
（8）咬边。产生原因：手工电弧焊焊接时电流过大，电弧过长，焊条角度不当和运条不当所致；管口对接错边较大时易形成内咬边。预防措施：选择合适的电流，电弧长度、焊条角度要合适，焊条摆动在坡口边缘应稍慢一些，管口对接错边量应控市桩标准以内。
（9）保证焊接施工环境条件。受到导热率和线膨胀系数的影响，施工环境温度的变化会使得其发生很大的变化。如果温度太低，就会使得焊缝产生较大的内应力从而引起变形和出现热裂纹的现象出现，因此一般会将其焊接的温度控制在大于5℃。为了减少焊缝氢气孔的产生，一般要控制施工环境的湿度和风速，湿度控制在80%以下，风速小于2m/s。所以在焊接区域要设置适当的防护措施，主要是为了防止风、雨、雪的侵袭。为了保证施工条件适宜，一般会用空气去湿机、碘钨灯烘烤、局部加热等方法。用这些方法比较适合于作业空间小、环境湿度不大、相对湿度低于90%的环境条件。
总之，随着社会的发展，氩弧焊打底焊接工艺已经广泛用于黑色金属管道安装工程，在电力、石油化工、冶金工程等领域的压力管道中应用更为普遍，为人们的生活提供更多的方便。
参考文献：
[1]符建安.氩弧焊打底技术在燃气管道施工中的应用[J].管道技术与设备，2001，04：20-21+28.
[2]李琪.管道氩弧焊接技术[J].建筑工人，2001，08：8-9.
[3]茂名安装公司江辉.氩弧焊在安装锅炉承压管道焊接中的应用[N].广东建设报，2004-09-07A02.