如何进行纯铜的钨极氩-氮混合气体保护焊

    由于纯铜优良的导热性，单一氩保护TIG焊，必须以较高预热温度进行双面焊。氩。氮混合气体可有效提高电弧热功率，在与单一氩保护TIG焊的同等条件下，可降低预热温度，薄板甚至可不预热，还有助于单面焊双面成形。

   (1)氩-氮混合气体特性  对铜及铜合金而言，氮也算惰性气体，氮气热导率大于氩（图7-17），且随温度升高而增加，散热也同步加快，从而增强了对电弧的冷却作用。在电弧高温下，双原子的氮会解离成单原子，所吸收的解离热，进一步加大对电弧的冷却作用，使电弧热损耗增加，根据最小电压原理，电弧将发生收缩。当电流恒定时，电弧电压会同步升高，使电弧产热增加。故在相同焊接电流条件下，氮弧热功率可为氩弧的3倍。对氩-氮混合气体而言，电弧热功率随氮气比例的增加而增加。但氮气比例过大时，引弧、稳弧性能下降，且在焊接过程中会产生较大烟尘，一般以φ(N2)<10%为宜。

    图7-17    不同气体的热导率与温度的关系

   (2)氩-氮混合气体保护焊工艺

   1)焊前准备：准备85mm×70mm×160mmT2试板一副，开I形坡口，对口间隙0~1.5mm。为防止氢气孔，焊前必须对坡口及两侧各30mm范围内，以不锈钢丝轮打磨至露出金属本色，焊前再以丙酮清洗。为获得单面焊双面成形，还须在坡口下放置带槽石墨垫，焊件则应以夹具固定。

   2)焊接材料选择：使用纯铜焊丝HS201，并辅以气焊熔剂CJ301。焊前以无水酒精将熔剂调成糊状，均匀刷涂于焊接区表面。

   3)焊接参数：选用抗氮污染能力强的Φ3. 26mm钍钨极，以直流正接施焊，喷嘴内径Φ14mm，喷嘴与焊件间距10mm，焊丝直径Φ4mm，焊接电流310A，电弧电压20V，氩气流量19 L/min，氮气流量1L/min。

   4)操作要点：①引弧：使用氩-氮混合气引弧比纯氩困难，应使用引弧板，关闭氮气阀门后在纯氩气氛下引弧，电弧稳定后再打开氮气阀门；②以右焊法操作，既可增加熔深，又有利于降低熔池冷却速度、减小气孔概率和便于观察熔池及焊缝成形；③应始终保持钨极中心线与焊缝中心线处于同一平面内，严格控制弧长，焊枪、焊丝、焊件间相对位置见图7-18；④在引出板上完成熄弧作业。焊后焊缝表面以不锈钢丝轮打磨清理。

    图7-18    氩-氮混合气体保护焊的焊枪、焊丝、焊件间相对位置

   (3)结果评定  试板焊接试验表明：氩-氮混合气体保护焊可在不预热的情况下，对薄板和中板一次焊接成形，在适宜焊接参数和正确操作下，接头质量可以保证，而且大大提高了焊接生产率，改善了焊工劳动条件，值得推广。