采用低碳钢试样，铝合金试样及低合金钢试样，材质如表7所示。

表7试验钢的化学成分（wt.%）

(1)熟悉交直流两用钨极氩弧焊机结构，电路原理，操作方法及工艺要点。

a.对照交直流两用钨极氩弧焊机电路图，了解主要电器元件的布置和作用；

b.识别控制箱面板上各仪表、按钮、开关的作用、操作方法及工作程序；

c.了解供气、供水、网路电源、焊接电源及焊炬的外部联接；

d.掌握气体流量、焊接电流、极性等的调节方法；

e.熟悉手工钨极氩弧焊机操作要领和工艺特点。

(2)操作步骤

手工钨极氩弧焊是一种双手同时操作的焊接方法，操作时，双手协调配合，才能焊出符合要求的优质焊缝，从这方面说，它的操作难度比焊条电弧焊大。基本操作技术主要包括引弧，焊枪摆动，送丝，收弧和焊道接头等。

1）手工钨极氩弧焊的引弧有两种，一种是非接触引弧，钨极与试件之间相距约3mm，由于高频电压使氩气电离而引燃电弧。另一种是短路的接触引弧，依靠钨极和引弧板接触引弧，接触引弧不可在坡口及试样上引弧，以免打伤金属表面或产生夹钨，应在引弧板上引弧。

表8手工钨极氩弧焊基本的焊枪摆动方式及适用范围

2）手工钨极氩弧焊的焊枪运行基本动作包括沿焊枪钨极轴线的送进，沿焊缝轴线方向移动和横向摆动，尽管基本动作只有三种，但焊枪摆动的方法很多。手工钨极氩弧焊基本的焊枪摆动方式及适用范围见表8。

3）手工钨极氩弧焊是一种不熔化电极的焊接方法，即钨极在焊接过程中不熔化，填充金属依靠不带电的焊丝来补充，两者分开，互不干扰。因此焊接时可以根据具体情况添加填充焊丝或不添加焊丝，这对于控制熔透程度，掌握熔池大小，防止烧穿带来很大的方便，所以也容易实现全位置焊接，下面主要介绍焊接时添加填充焊丝的基本操作技术：

图36连续填丝焊接技术

连续填丝这种填丝操作技术焊接质量较好，对保护层的扰动小，但是比较难掌握。焊接时，左手小指和无名指夹住焊丝控制方向，大拇指和食指有节奏的将焊丝送入熔池区，如图36，当填丝量大，采用大规范参数时多采用此法。

断续填丝左手大拇指，食指和中指捏紧焊丝，小指和无名指夹住焊丝控制方向，焊丝末端应始终处于氩气保护区内，以免被空气氧化，填丝动作要轻，不得扰动氩气保护层，禁止跳动，以防止空气侵入。更不能像气焊那样在熔池中搅动，而是靠手臂和手腕的上下往复动作，将焊丝端部的熔滴送入熔池。

填丝的要点

1熔透

2角度填丝时，焊丝应与试件表面水平呈夹角15-20度左右，敏捷的从熔池前沿点进，随后撤回，如此反复动作。

3速度填丝要均匀，快慢适当。

4摆动根部间隙大于焊丝直径时，焊丝应跟随电弧同步做横向摆动。无论采用哪种填丝动作，送丝速度均与焊接速度相适应。

5位置填充焊丝时，不应该把焊丝直接置于电弧下面，把焊丝抬得过高也不适宜，不应让熔滴向熔池“滴入”。填丝的正确与否见图37.

图37填丝位置示意图

6打磨

7氧化撤回焊丝时，切记不要让焊丝端头撤出氩气的保护区，以免焊丝端头被氧化，在下次点进时，被氧化的端头进入熔池，造成氧化物夹渣或是产生气孔。

4）收弧当焊接中止时，就要收弧，而收弧技术的好坏，将直接影响焊缝质量和成形的美观。收弧一般有四种：增加焊接速度法；焊缝增高法；应用熄弧板法和焊接电流衰减法。在采用增加焊接速度收弧法时，焊枪前移速度要逐渐加快，焊丝的送给量逐渐减少，直到母材不熔化为止。一般常用的收弧方法是焊接电流衰减法。常用氩弧焊设备都配备有焊接电流的衰减装置，熄弧时，焊接电流自动减小，氩气开关延时10秒左右关闭，以防焊缝金属在高温下继续氧化。

5）焊道接头在焊接过程中，由于某种原因，一条焊缝没有焊完，中途停止，就叫熄弧。再引燃电弧继续焊接，就出现了焊道接头。接头是两段焊道交接的地方，由于温度的差别和填充金属量的变化，该处易出现未焊透，夹渣，气孔和成形不良等缺陷，所以焊接过程中应尽量避免停弧，减少接头次数。

6）焊接设备的焊前焊后检查

1检查水路，电路，气路

2负载检查通过短时间焊接，进一步检查水路，电路，气路

3焊后检查关闭水阀，气阀，电源。

4清理现场。

2 CO₂气体保护焊

1）焊枪操作的基本要求

（1）焊枪开关的操作

按焊枪开关，开始送气，送丝和供电，然后引弧，焊接；

焊接结束时，释放焊枪开关，随后停丝，停电和停气。

（2）喷嘴与工件的距离

喷嘴与工件的距离要适当，过大时保护不良，电弧不稳。喷嘴的高度超过30mm时，焊缝中产生气孔。喷嘴高度过小时喷嘴易产生粘附飞溅和难以观察焊缝。所以不同焊接电流，应保持合适的喷嘴高度，如表9所示

（3）焊枪的角度和指向位置

半自动CO2焊时，常用左焊法，其特点是易于观察焊接方向，熔池在电弧力作用下，熔化金属被吹向前方，使电弧不能直接作用到母材上，熔深较浅，焊道平坦且变宽，飞溅较大，但是保护效果较好。右焊法时，熔池被电弧力吹向后方，因此电弧能直接作用到母材上，熔深较大，焊道变窄而高，飞溅略小，见表10所示。

焊接水平角焊缝时，焊枪指向位置特别重要。用250A以下的小电流焊接时，焊缝约为5mm以下，焊枪与垂直板40-50度，并指向尖角处。当焊接电流大于250A时，焊角尺寸约为5mm以上，这时焊枪与垂直板增加到35-45度，指向位置在水平板上距尖角1-2mm处为宜。

表9喷嘴高度与焊接电流，气体流量的关系

表10焊枪角度

（4）操作姿势

由于CO₂气体保护焊的焊枪比较重，焊枪后面又拖着一根僵硬的送丝导管，因此操作者较吃力，为了长时间生产，每个操作者都应该根据焊接位置，选择正确的持枪姿势。采用正确的持枪姿势，能够长时间，稳定的进行焊接。

（5）焊枪的移动

焊接过程中，操作者可根据焊接电流的大小，熔池的形状，工件的熔合情况，装配间隙等，调节焊枪前移速度。为了焊出均匀美观的焊道，焊枪移动时应该严格保持焊枪角度，保持焊枪与工件合适的相对位置，如图38所示。同时还要注意焊枪移动速度的均匀，焊枪应对准坡口中心线，保持横向摆动摆幅一致。

为了减少线能量输入，减少热影响区，减小变形，通常不希望采用大的横向摆动来获得宽焊缝，提倡采用多层多道来焊接厚板，当坡口小时，如焊接打底焊缝时，可采用锯齿形较小的横向摆动。当坡口大时，可采用弯月形横向。

图38正确的持枪姿势

2）基本操作技术

（1）引弧引弧时，将焊枪喷嘴与工件保持正常焊接时的距离，且焊丝端头距工件表面2-4mm。随后按焊枪开关，待送气，供电和送丝后，焊丝将与工件相碰短路引弧，结果必然同时产生一个反作用力，将焊枪推离工件，这时如果操作者不能保持住喷嘴到工件的距离，容易产生缺陷。如图39所示，要求操作者在引弧时应握紧焊枪和保持喷嘴距工件的距离，如图40所示。

图39引弧操作不适当的情况

图40正确的引弧过程

（2）焊接焊接过程中关键是保持合适的焊枪的倾角和喷嘴的高度，沿焊接方向尽可能的均匀移动，当坡口较宽时，为保证两侧熔合好，焊枪还要作横向摆动。操作者应判断焊接工艺参数是否合格，主要依靠在焊接过程中看到的熔池大小和形状，电弧的稳定性，飞溅的大小及焊缝成形的好坏来调整焊接工艺参数。

采用短路过渡方式进行焊接时，若工艺参数合适，则焊接过程中电弧稳定，可观察到周期性的短路过程，可听到均匀的，周期性的啪啪声，熔池平稳飞溅较小，焊缝成形好。

（3）收尾焊接结束前必须收尾，若收弧不当易产生弧坑，并出现弧坑裂纹，气孔等缺陷。收弧时焊枪除停止前进外，不能抬高喷嘴，即使弧坑已填满，电弧已熄灭，也要让焊枪在弧坑处停留几秒才能移开，如图41所示。

图41收弧时的正确操作

（4）接头为保证接头质量在多层多道焊时，接头应尽量错开。

3埋弧焊

1）接头设计和坡口加工

2）接头组装

3）焊接衬垫（钝边，打底焊缝，铜衬垫，陶瓷衬垫，焊剂垫，衬带，垫板）

4）工件倾斜，如表11

（1）焊丝位置对焊和厚板开坡口焊缝根部焊道焊接时，焊丝的中心垂线必须对准接缝的中心线，焊接不等厚对接焊头时，焊丝应适当向厚板侧偏移一定距离，如图42所示。

（2）焊丝倾角如表11所示。

（3）引弧和收弧最常用，最可靠的引弧方法是焊丝回抽引弧法。埋弧焊由于焊接熔池体积较大，收弧后会形成较大的弧坑，如不作适当的填补，弧坑处往往会形成放射性的收缩裂纹。

（4）清渣

（5）预热根据母材材料和厚度选择预热温度。

表11工件倾斜对焊道成形的影响

图42焊丝位置

表11焊丝倾角对焊道成形的影响

4电阻焊

1、确保上下电极平整并通水冷却；

2、正确设定焊接规范参数；

3、观察焊点成型；

4预压：使两电极接触压实，与时间和压力有关

通电

保持

5应力腐蚀实验

1）打开电源开关，系统上电后，步进电机进入预工作状态;打开应力腐蚀试验应用程序，在每个试验机窗体上点击左上方的试验机号按扭使试验机进入通讯状态。打开横梁活动面板，可选择手动操作方式（连续按住“慢伸”，“慢降”，“快降”，“快降”按纽，使横梁按方框设定的速度进行上升或下降、也可以根据试验要求输入一速度值）;也可以选择自动操作方式,单击滑块的任意区域，横梁将以设定的速度移动（注意单击上半区域，横梁向上移动，反之，横梁向下移动）;可以连续单击滑块区域或单击微调按纽增加速度或降低速度）;同样可以按动按纽盒，使横梁以设定的速度对试样进行拉升或压缩。

2）安装试样。把预先准备好的试样与下橡胶塞连接，用704胶密封，把胶塞安装在容器上，选择合适的卡具，使之在实验的过程中不超过量程，并移动横梁，把试样与上下夹具连接，使试样不受拉应力。固定好容器，往容器中加入预先配制好的NaOH水溶液至合适高度，盖好容器盖，以免溶液洒落（注意小心操作，谨防烫伤）。

3）打开每个试验机窗口下的参数设置菜单按扭，弹出参数设置窗体，在其面板上检查控制参数，系统参数，开始进入试验阶段;打开“设置”，设定初始速度，或直接写入速度，使横梁按初始速度上升或下降，设定目标载荷值。单击“试验”按纽，即可进入试验阶段，在试验结束后自动保存试验的数据，以便做数据分析。

4）试样断后，停电，卸载，倒掉溶液后，卸下试样，用水和酒精冲洗断口，保存好以后以备今后观察使用。

5）将容器清洗干净，应力试验机恢复原状。

6金相分析

用普通金相试样制作方法，将焊接接头横断面磨制成显微金相试样，用5 %的硝酸酒精溶液腐蚀试样。将金相试样平稳放置在立式金相显微镜的观测平台上；根据试样观察要求，选用放大倍数合适的物镜及目镜；对该显微镜的光栏、焦距等进行调整，使观察图像清晰。首先找到焊接接头的焊缝区，然后通过调整立式金相显微镜的观测平台，缓慢将金相试样从焊缝区向母材区移动，观察焊接接头不同区域的金相组织变化。仔细观察焊接接头的焊缝区、熔合区、过热区、正火区、不完全相变区等五个区域的金相组织，对照相关金相组织照片，仔细分辨各区域金相组织的典型特征。对存在焊接裂纹的试样，仔细观察裂纹所在的部位、走向，以及裂纹周围的金相组织特征。

7性能分析

冲击韧性：缺口冲击试样是U缺口（称梅氏试样）和V缺口（称夏氏试样）。尺寸为10×10×55mm或是10×5×55mm，测量脆性材料的冲击韧性时，常采用无缺口冲击试样。缺口开在影响区部位。