【摘 要】鎢極氬弧焊是現代工業製造中一種十分重要的焊接方式，本文分析了不鏽鋼薄板焊接熔池受力情況與薄板的焊接變形，介紹了手工鎢極氬弧焊焊接不鏽鋼薄板時的焊接工藝要領及實際應用。
隨著現代製造業的不斷發展，不鏽鋼薄板在國防、航空、化工、電子等行業應用十分廣泛，1～3mm不鏽鋼薄板的焊接也越來越多， 因此，掌握好不鏽鋼薄板焊接的工藝要領十分必要。
鎢極氬弧焊（TIG）應用了脈衝電弧，它具有熱輸入低、熱量集中、熱影響區小、焊接變形小、熱輸入均勻，能較好地控制線能量等特點；焊接時保護氣流具有冷卻作用，可降低熔池表面溫度，提高熔池表面張力；TIG便於操作，容易觀察熔池狀態， 焊縫緻密，機械性能好，表面成形美觀。目前TIG廣泛應用於各行業，尤其是在不鏽鋼薄板的焊接中應用較廣。
1.1鎢極氬弧焊機及電源極性的選用
TIG可分直流和交流脈衝，直流脈衝TIG主要用於焊接鋼、軟鋼、耐熱鋼等，交流脈衝TIG主要用於焊接鋁、鎂、銅及其合金等輕金屬。交、直流兩種脈衝都採用陡降特性電源，TIG焊接不鏽鋼薄板通常採用直流正接法。
1.2手工鎢極氬弧焊技術要領
1.2.1引弧
引弧形式有非接觸式和接觸式短路引弧兩種。前者電極不與工件接觸，既適於直流也適於交流焊接、後者僅適於直流焊接。若採用短路方法引弧，不應在焊件上直接起弧，因易產生夾鎢或與工件粘接，電弧也不能立即穩定，電弧容易擊穿母材，所以應採用引弧板，在引弧點旁放一塊紫銅板，先在其上引弧，待鎢極頭加熱至一定溫度後再移至待焊部位，在實際生產中，TIG常用引弧器引弧，在高頻電流或高壓脈衝電流的作用下，使氬氣電離而引然電弧。
1.2.2定位焊
定位焊時，焊絲應比常用焊絲細，因點焊時溫度低、冷卻快，電弧停留時間較長，故容易燒穿，進行點固定位焊時，應把焊絲放在點焊部位，電弧穩定後再移到焊絲處，待焊絲熔化並與兩側母材熔合後迅速停弧。
1.2.3正常焊接
用普通TIG進行不鏽鋼薄板焊接時，電流均取較小值，但是當電流小於20A時，易產生電弧漂移，陰極斑點溫度很高，會使焊接區域產生發熱燒損和發射電子條件變差，致使陰極斑點不斷跳動，很難維持正常焊接。而採用脈衝TIG時，峰值電流可使電弧穩定，指向性好，易使母材熔化成形，並循環交替，確保焊接過程的順利進行，能得到性能良好、外觀漂亮、形成熔池互相搭接的焊縫。
不鏽鋼薄板的物理特性和板形直接影響焊縫質量。不鏽鋼薄板導熱係數小，線膨脹係數較大，當焊接溫度變化較快時，產生的熱應力大，很容易出現燒穿、咬邊和波浪變形。不鏽鋼薄板焊接多採用平板對接焊，熔池主要受到電弧作用力、熔池金屬重力和熔池金屬表面張力的作用，當熔池金屬體積、質量和熔寬一定時，熔池深度取決於電弧的大小，熔深和電弧力又與焊接電流相關，熔寬由電弧電壓決定。
熔池體積越大，表面張力也越大，當表面張力不能平衡電弧作用力和熔池金屬重力時，會造成熔池燒穿，而且在焊接過程中局部受到加熱和冷卻作用，使焊件產生不均勻的應力和應變，當焊縫的縱向縮短對薄板邊緣產生的應力超過一定值時，會產生較嚴重的波浪變形，影響工件的外形質量。在相同的焊接方法和工藝參數下，採用不同形狀的鎢極，減少焊接接頭上的熱輸入量，可以解決焊縫燒穿和工件變形等問題。
3.1焊接原理
鎢極氬弧焊是一種明弧焊，電弧穩定，熱量比較集中，在惰性氣體（氬氣）的保護下，焊接熔池純淨，焊縫質量較好。但是在焊接不鏽鋼，特別是奧氏體不鏽鋼時，焊縫背面也需要進行保護，否則將產生嚴重的氧化，影響焊縫成型和焊接性能。
3.2焊接特點
不鏽鋼薄板的焊接有以下特點：
1）不鏽鋼薄板的導熱性差，容易直接燒穿。
2）焊接時不需要焊絲，母材直接熔合。
因此，不鏽鋼薄板焊接的質量與操作者、設備、材料、施工方法、焊接時的外部環境及檢測等因素息息相關。
在不鏽鋼薄板的焊接過程中，不需要焊材，但是對以下材料要求比較高： 一是，氬氣的純度、流量大小及通氬時間，二是，鎢極。
1）氬氣
氬氣屬於惰性氣體，不易和其它金屬材料、氣體發生反應。由於其氣流有冷卻作用，焊縫熱影響區小，焊件變形小，是鎢極氬弧焊最理想的保護氣體。氬氣的純度必須大於99.99%以上。氬氣主要是對熔池進行有效的保護，在焊接過程中防止空氣對熔池侵蝕而引起氧化，同時對焊縫區域進行有效的空氣隔離，使焊縫區域得到保護，提高焊接性能。
2）鎢極
鎢極表面要光滑，端部一定要磨尖，且同心度好。這樣焊接時高頻引弧好、電弧穩定性好，熔深深，熔池能保持穩定，焊縫成形好，焊接質量好。如果鎢極表面燒壞或表面有汙染物、裂紋、縮孔等缺陷時，這樣焊接時高頻引弧困難，電弧不穩定，電弧有漂移現象，熔池分散，表面擴大，熔深淺，焊縫成形差，焊接質量差。
4、結論
1）鎢極氬弧焊穩定性好，不同鎢極形狀對不鏽鋼薄板焊接質量有較大影響。
2）平頂錐端頭鎢極焊接可提高單面焊雙面成形率，減小焊接熱影響區，焊縫成形美觀，綜合力學性能較好。
3）採用正確的焊接方法可有效預防焊接缺陷。
更多動態，請關注我們官方網站：www.asimi8.com，或者關注我們的微信平臺：asmecn，小編微信號:asimi888，也歡迎大家前來投稿。
ASME中國製造感謝您一直以來的支持, 謝謝！
歡迎關注ASME中國製造微信公眾號：
長按二維碼