氬弧焊,是在普通電弧焊的原理的基礎(chǔ)上,利用氬氣對金屬焊材的保護,通過高電流使焊材在被焊基材上融化成液態(tài)形成熔池,使被焊金屬和焊材達到冶金結(jié)合的一種焊接技術(shù)。

氬弧焊這種焊接方法的特點是：

1、氬氣保護可隔絕空氣中氧氣、氮氣、氫氣等對電弧和熔池產(chǎn)生的不良影響,減少合金元素的燒損,以得到致密、無飛濺、質(zhì)量高的焊接接頭；

2、氬弧焊的電弧燃燒穩(wěn)定,熱量集中,弧柱溫度高,焊接生產(chǎn)效率高,熱影響區(qū)窄,所焊的焊件應(yīng)力、變形、裂紋傾向?。?/span>

3、氬弧焊為明弧施焊,操作、觀察方便；

4、電極損耗小,弧長容易保持,焊接時無熔劑、涂藥層,所以容易實現(xiàn)機械化和自動化；

5、氬弧焊幾乎能焊接所有金屬,特別是一些難熔金屬、易氧化金屬,如鎂、鈦、鉬、鋯、鋁等及其合金；

6、不受焊件位置限制,可進行全位置焊接. 

1．?充氬保護的工藝研究

管道焊接有以下幾種工藝：

（1）?全氬焊接：打底層，中間層及蓋面層全部由氬弧焊接完成。?

（2）?氬電聯(lián)焊：氬弧打底，中間層及蓋面由電焊完成。?

（3）?純電焊：打底、中間層、蓋面全由電焊完成。?不銹鋼管道采用純電焊焊接時由于藥皮熔渣對焊接熔池形成保護，可使熔池金屬免于空氣氧化，因此在采用該種方法焊接不銹鋼管時，不需要用其它方法對根部形成過多保護，可實現(xiàn)根部焊縫無氧化、無燒枯現(xiàn)象。

不銹鋼管道采用純氬焊時，由于焊把中的氬氣只可實現(xiàn)從一側(cè)形成氬氣保護，熔池另一側(cè)沒有渣保護而直接與空氣接觸。當(dāng)焊縫金屬處于高溫狀態(tài)時，會與空氣中氧氣反應(yīng)，使焊縫根部出現(xiàn)氧化、燒枯現(xiàn)象。

充氬保護就是在焊縫的背面空間充滿氬氣，以隔斷氧氣與焊縫直接根部接觸，達到焊縫根部金屬無氧化、無燒枯目的。由于焊接量很大，采取全充氬氣方式消耗量極大。因此考慮僅在焊縫周圍小范圍內(nèi)進行充氬。局部充氬的關(guān)鍵就是搭建儲氣小室，首要的條件是裝配在兩個待焊部件之前，在焊接頭的對接前，應(yīng)在管道內(nèi)制作充氬小室。?那么，充氬保護儲氣小室如何制作呢？

2．?儲氬小室的制作：?

用海綿加膠木板做堵頭?

用海綿加膠木板做堵頭，并裝設(shè)在焊件中，在焊接完成后，堵頭能夠被預(yù)先留在管子口側(cè)的鋼絲拉出

這種方法適用于外徑大于159-500mm且不是安裝死口情況下焊接接頭的背面充氬保護，但在焊前首先要考慮焊后拆除堵頭的可能性。

工藝流程：

（1）首先做管段1的堵頭A，堵頭A用2塊直徑小于焊管內(nèi)徑20mm的圓形膠合板夾1塊厚度≥50mm、直徑比所焊管道內(nèi)徑大20mm的圓柱形海綿做成。在堵頭A上開1個排氣孔，對水平管開在距膠合板邊緣約10mm處（圖1a）,對垂直管則開在堵頭圓心處，裝入排氣管管（圖1b）。在背對排氣孔一側(cè)距膠合板邊緣約10～15mm處再開一孔,穿入并固定不銹鋼索。?

（2）對于管段2準備堵頭B，堵頭B上不開排氣孔，而在堵頭中心開一進氣口，再在其上安裝氬氣進氣嘴，裝上氬氣軟管。將不銹鋼索連接并固定在堵頭B距膠合板邊緣約10～15mm處的孔上。?

（3）裝配堵頭A。堵頭A塞入管子1中距管口400mm～500mm處。對水平管應(yīng)將氬氣排氣口置于管子中心線的上方；檢查海綿堵頭與管內(nèi)壁接觸良好，與管壁垂直；連接堵頭A和B，將堵頭B與堵頭A用1根鋼索連在一起，不銹鋼索繃直時要與管道中心線大致平行，以確保在焊接工作完成后能順利被抽出。?

（4）裝配堵頭B。鋼索和氬氣軟管應(yīng)能通過管段2的整個長度，以便在焊接后能抽出堵頭A和B；將氬氣軟管連接到中心位置的氬氣入口嘴處，并將鋼索連接到堵頭的偏心孔上。為便于焊接取出堵頭，可用膠布將氬氣軟管和鋼索以一定的間隔纏在一起。將堵頭B裝在管

（5）當(dāng)兩個堵頭在相應(yīng)管道中安裝就位后，進行對口。?

（6）采用定位焊或夾具對接頭進行固定。?

（7）用塑料膠帶包覆焊口，使內(nèi)腔成為一個封閉的氣室?

（8）一般焊前須提前進行充氬，以便把管道里的空氣排盡，充氬時氬氣流量要適中，在般為4～12L/min。?

（9）焊后如果無損檢驗合格，則可從管道中抽出堵頭。如堵頭損壞。則應(yīng)及時消除內(nèi)部的遺留物。?

用可溶紙做堵頭?

用可溶紙做堵頭，并裝在焊件或管口中，在管道打水壓或用高壓水噴射時可溶紙可被水溶化并沖走。該方法適用開必須進行水壓試驗或水沖洗的管道，以及直徑≤159mm，或為安裝死口而直徑≥159mm，或安裝位置特殊的管道焊接頭充氬，其工藝流程如下。?

（1）將可溶紙剪成圓形，其直徑為管道內(nèi)徑加60mm；對直徑為20mm以下的管道為管道內(nèi)徑的3倍。?

（2）將可溶紙靠在管端，以在其上標(biāo)示出或用手按壓出管道內(nèi)徑，沿按壓線把紙的邊緣向后折成90°角。將做好的可溶紙塞入管中，可溶紙距管口400mm；對于水平管兩紙塞上各開1個排氣孔，排氣孔位于安裝位置上的可溶紙圓心上方距紙邊緣約10～20mm處。對垂直管，排氣孔開在焊口上側(cè)的可溶紙圓心處。?

（3）可溶紙用可溶膠帶紙粘好。

（4）當(dāng)紙塞裝好后，用針形管從焊接接頭處充氬。如圖（2b）打底焊時，必須從仰焊位置向兩側(cè)進行。

用可溶紙做成截面為U型的環(huán)狀氣室?

（1）將可溶紙剪成寬700～800mm，長度超出管道內(nèi)周長50mm的長條形。

?

（2）可溶紙緊貼焊縫背部，對稱分布于焊縫兩側(cè)，用膠水粘好。如圖（3）

（3）將可溶紙兩側(cè)向焊縫推進，使兩邊緣間直線距離約600～650mm，然后粘好可溶紙邊緣。確?？扇芗堉虚g部位向遠離焊縫處于拱起。?

（4）在焊縫位置包好膠帶紙。形成一封閉的氣室。?

（5）用針形管在焊接接頭處充氬氣。?

（6）充氬時打底焊從仰焊位置向兩側(cè)進行。?

（7）無損檢驗后，去除紙塞。

從電廠不銹鋼管道施工情況來看。焊接接頭存在的缺陷基本上與焊縫根部燒枯無關(guān)。使用氬氣利用率提高60%以上，節(jié)約成本。