一．實驗條件
１．實驗設備
++ DYNASTYTM300DX氬弧焊電源及其配套水冷系統
++ 焊接試板銅墊夾具，以保證單面焊雙面成形。
++ 母材：δ=0.32mm；δ=0.56mm 不鏽鋼
2. 利用氬弧焊的焊接特點，試件背面利用襯墊通上冷卻水，也可通在背面上氬氣保護，進行不鏽鋼板I型對接單面焊雙面成型試驗，自熔焊接。
試驗採用小直徑鎢極和小的端部角度，以使電弧容易引燃和穩定，並採用高頻引弧法。
３．選擇基本試驗參數
鎢極直徑：φ１.6mm；
噴嘴直徑：φ9.9mm
焊接電流：10～60A，直流正極性（鎢極接－，工件接＋）；
鎢極錐角：25。；
鎢極平底直徑：φ0.3～0.5mm．
二、工藝參數分析
1).工藝參數基本包括以下幾項：
1.1 電流：包括初始電流；電流遞增斜率；焊接電流；電流衰減斜率；最終電流；脈衝電流等。
1.2 噴嘴孔徑幾何尺寸：包括孔徑大小等。
1.4 保護氣種類、流量。
1.5 焊接速度。
1.6 焊嘴高度（鎢極到工件表面的距離）。
2). 焊接電流對焊縫成形的影響試驗：
DYNASTYTM300DX焊機焊接電流20A以下不太穩定，30A以上非常穩定。在其它參數不變時，焊接電流根據板厚來選定，電流適當，焊縫表面平整，背面有小而微凸的平整焊縫；電流過大，表面焊縫下凹，焊道寬，背面焊道粗而大；電流再增加，熔池穿透不能形成穩定焊接過程。因此，在噴嘴結構確定的條件下，電流將有一個最大值和最小值。
試驗以0.56mm不鏽鋼焊接為主，固定參數：噴嘴孔徑9.9mm，鎢極直徑φ1.6mm，鎢極端平底直徑φ0.3～0.5mm，保護氣流量4～5L/min； I型坡口對接平焊，當焊接電流變化時，對焊縫的影響情況見表。
電流變化對焊縫成形的影響
焊 接 電 流（A） | 試 驗 結 果 |
30 | 表面凸起 未焊透 |
35 | 表面微凸 未焊透 |
40 | 表面微凸、背面一般 |
45 | 表面、背面成型好 |
50 | 表面、背面成型可以 |
55 | 表面微凹背面焊道粗大 |
60 | 大部穿透；背面焊道不成型 |
70 | 熔池金屬墜落 |
3). 焊接電壓對焊縫成形的影響試驗：
焊接電流一定時,焊接電壓的變化對焊縫成型有一定影響,當電壓變化達1V左右時影響較大。
電弧電壓變化對焊縫成形的影響
焊 接 電 壓（V） | 試驗結果 |
7.8 | 表面均勻，焊縫窄，金黃色,保護效果最好 |
8.3 | 表面均勻，焊縫寬度適中，金黃色,保護效果最好 |
8.6 | 表面均勻，焊縫寬度適中，藍色,保護效果良好 |
9.3 | 表面均勻，焊縫寬度適中，藍色,保護效果良好 |
9.5 | 表面均勻，焊縫寬度適中，藍色,保護效果良好 |
9.8 | 表面均勻, 焊縫較寬，紅灰色,保護效果較好 |
10.1 | 表面下凹，焊縫過寬，呈灰色，保護效果不良 |
10.3 | 表面下凹，焊縫過寬，呈灰色，保護效果不良 |
| 10.5 | 表面下凹，焊縫過寬，呈黑色，保護效果最壞 |
4).噴嘴孔徑幾何尺寸對焊縫影響試驗：
DYNASTYTM300DX焊機焊槍配有多種噴嘴，本次試驗只做薄板焊接，固定為φ9.9 mm，。
5).鎢極極端部形狀、角度對焊縫影響：
電極端部的不同形狀不僅僅影響電極壽命，對焊接過程也有一定的影響。鎢棒的熱發射能力很強，小電流焊接時，選用小直徑鎢極和小的鎢極端部形狀，配合直流正極性，電流密度大，可使電弧容易引燃和穩定。
6).保護氣流量對焊縫影響：
氬氣保護流量控制在４～５L/min合適。
保護氣流量是在焊嘴孔徑確定後，根據電流、焊速選定的。在這些參數不變的情況下，氣體流量對正背面焊道成型有一定影響。
流量過大時，保護層會產生不規則流動，易使空氣捲入，反而降低保護效果，所以氣體流量也要選擇合適。不鏽鋼的焊縫顏色與保護效果可參考。
焊縫顏色 | 銀白、金黃色 | 藍色 | 紅灰色 | 灰色 | 黑色 |
保護效果 | 最好 | 良好 | 尚可 | 不良 | 最壞 |
7). 焊接速度對焊縫成形的影響試驗:
在其他條件不變的情況下，焊速增加焊縫熱輸入減少，焊縫寬度減小，焊道表面波紋由細微變為粗糙，若焊速過大不能焊透工件，但這時如果增大電流仍能獲得穩定的熔化焊接過程。0.3mm鋼板脈衝焊時,焊速過快就出現焊縫波紋過大或熔池斷續,反之，如果焊速過低母材過熱，背面焊縫下陷甚至熔池燒穿，焊接電流、電壓、焊速必須保持適當匹配，這樣單面焊雙面才能形成光滑而均勻的成型。
薄板單面焊雙面成型工藝，焊槍相對於焊接運行方向左右擺動的穩定度要求嚴。這次試驗採用工件不動，焊槍運動，但夾持焊槍的切割小車運行不穩，軌道不平，造成焊道不規則。
焊接速度過快，熔化溫度不夠，易造成未熔合、焊縫成形不良等缺陷；若焊接速度過慢，高溫停留時間增長，熱影響區寬度增加，焊接接頭的晶粒變粗，力學性能降低，同時使焊件變形量增大。當焊接較薄焊件時，易形成燒穿。電流過小會使電弧不穩，造成未焊透、夾渣及焊縫成形不良等缺陷。焊接電流過大，易產生咬邊、焊穿、增加焊件變形和金屬飛濺量，也會使焊接接頭的組織由於過熱而發生變化。
8).噴嘴高度對焊縫成形的影響試驗：
在一定範圍內噴嘴高度，對焊縫影響不是很大。噴嘴高度過高會使熔透能力降低，過小則造成熔池壓力增大，焊道表面下陷。另外焊接過程中噴嘴上下稍有變化，都會使焊接電壓產生較大波動，從而嚴重地影響焊縫成型。試驗證明一般應控制在2mm左右。
+1-在鎢和添絲之間的角度α應該調整到一個價值在50°-80°。
+2-焊線距離 De-f 對電極應該調整在1.5 毫米和3毫米之間。對於根焊, 建議使用更大的值來利用焊線的剛度來推焊絲熔滴, 並獲得一些根部焊縫凸度。添絲和蓋面焊接建議減少距離到2毫米。這樣, 焊絲線就更接近電弧, 容易融化。更多的電線可以送進, 並避免冷絲缺陷。
+3-焊絲幹伸長 Sf 應該調整在8和12毫米之間。如果這個距離太短, 電線噴嘴會燃燒或粘。如果距離太大, 導線可以扭曲任何方向, 造成缺陷，例如, 汙染鎢電極。
+4-電弧間隙 H 應在2和3毫米之間調整。對於根焊縫, 電弧間隙可降至 1-2 mm。
9). 焊接試板裝配對焊縫成形的影響試驗：
裝配前應嚴格清理焊縫坡口兩側水、油，氧化物，否則會出現浮渣壓鐵水造成表面焊縫粗糙並有凹坑。夾具或工作臺上也要清理乾淨，否則可能出現背面連續浮渣。
I型坡口對接間隙要求非常嚴，焊0.56mm板時間隙大於0.1mm對整個焊接過程影響較大，間隙小焊道平滑均勻；間隙大焊縫表面下凹，甚至焊漏。試驗結果證明0.3mm薄板對間隙的要求更嚴。
附錄 ：
板厚 mm | 序號 | 電流 A | 電壓 V | 保護氣 L/min | 行走速度m/h | 噴嘴高度mm | 焊縫間隙mm | 基本參數 | |
0.56 | 脈衝2/sec | 1 | 35~40 | 8.3~8.5 | 4.5 | 17.6 | 1.2 | ＜0.01 | ⑴鎢極直徑： φ１.6mm； ⑵噴嘴直徑：φ9.9mm ⑶焊接電流： 10～60A，直流正極性 （鎢極接－，工件接＋）； ⑷鎢極錐角：25。； ⑸鎢極端平底直徑： φ0.3～0.5mm． |
2 | 54~50 | 9.1~9.2 | 4.5 | 17.6 | 1.2 | ＜0.01 | | ||
無脈衝 | 3 | 27~30 | 9.3~9.5 | 4.5 | 12 | 2 | ＜0.01 | ||
4 | 40 | 9.0~9.4 | 4 | 17.6 | 2 | ＜0.01 | |||
0.32 | 脈衝2/sec | 1 | 24 | 7.6~8.1 | 5 | 12 | 1.2 | ＜0.01 | |
2 | 14~15 | 8.3~8.5 | 5 | 14.2 | 1.2 | ＜0.01 | |||
無脈衝 | 3 | 14~15 | 8.1~8.5 | 5 | 15.5 | 1.2 | ＜0.01 | ||
4 | 15~17 | 7.5~8.1 | 5 | 17.6 | 1.2 | ＜0.01 |
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