一、半自动熔化极氩弧焊操作技巧
1.基本操作技巧
（1）操作方法。半自动熔化极氩弧焊的操作方法，按其焊枪的移动方向（向左或向右），可分为左向焊法和右向焊法两种，见图3-21。
图3-21 左向焊法和右向焊法示意图
采用右向焊法时，熔池可见度及气体保护效果都比较好，但焊接时不便观察接缝的间隙，容易焊偏。而且由于焊丝直径直指熔池，电弧对熔池有冲刷作用，如果操作不当，可使焊波高度过大，影响焊缝成形。
采用左向焊法时，喷嘴不会挡住焊工视线，能够清楚地看到接缝，故不容易焊偏，并且能够得到较大的熔宽，焊缝成形比较平整美观，因此，一般都采用左向焊法。
采用半自动熔化极氩弧焊施焊时操作姿势应满足以下要点。
①采用正确的持枪姿势，根据施焊位置，操作时灵活地用身体的某个部位承担焊枪的质量，保证持枪手臂处于自然状态，手腕能够灵活自由地带动焊枪进行各种操作。
②焊接过程中，软管电缆有足够的拖动余量，以保证可以随意拖动焊枪，并能维持焊枪倾角不变，能够清楚、方便地观察熔池。
③送丝机要放到合适的位置，满足焊枪能够在施焊位置范围内自由移动。
④焊接过程中，焊工必须正确控制焊枪与焊件间的倾角和喷嘴高度，使焊前和焊件保持合适的相对位置，并能保证焊工方便地观察熔池，控制焊缝形状。
⑤整个焊接过程中，必须保持焊枪匀速前进，并保持摆幅一致的横向摆动。实际操作时，焊工应根据焊接电流大小、熔池形状、熔合情况、装配间隙以及钝边大小等现场条件，灵活地调整焊枪前进速度和摆幅大小，力求获得合格的焊缝。
半自动熔化极氩弧焊施焊时操作姿势见图3-22。
图3-22 半自动熔化极氩弧焊常用操作姿势
（2）引弧。半自动熔化极氩弧焊，通常采用短路接触法引弧。由于平特性弧焊电源的空载电压低，又是光焊丝，在引弧时，电弧稳定燃烧点不易建立，使引弧变得比较困难，往往造成焊丝成段地爆断，所以引弧前要把焊丝伸出长度调好。如果焊丝端部有粗大的球形头，应用钳子剪掉。引弧前要选好适当的引弧位置，起弧后要灵活掌握焊接速度，以避免焊缝始段出现熔化不良和使焊缝堆得过高的现象。具体操作步骤如图3-23所示。
图3-23 半自动熔化极氩弧焊的引弧过程
①引弧前先按遥控盒上的点动开关或按焊枪上的控制开关，点动送出一段焊丝，伸出长度小于喷嘴与工件间应保持的距离。
②将焊枪按要求（保持合适的倾角和喷嘴高度）放在引弧处。此时焊丝端部与工件未接触。喷嘴高度由焊接电流决定。若操作不熟练时，最好双手持枪。
③按焊枪上的控制开关，焊机自动提前送气，延时接通电源，保持高电压、当焊丝碰撞工件短路后，自动引燃电弧。短路时，焊枪有自动顶起的倾向，引弧时要稍用力下压焊枪，防止因焊枪抬高、电弧太长而熄灭。
（3）焊枪运动形式。为控制焊缝的宽度和保证熔合质量，半自动熔化极氩弧焊施焊时也要像焊条电弧焊那样，焊枪也要做横向摆动。通常，为了减小热输入、热影响区，减小变形，不应采用大的横向摆动来获得宽焊缝，应采用多层多道焊来焊接厚板。
焊枪的摆动形式主要有以下几种，见表3-5。
表3-5 焊枪的摆动形式及应用范围
（4）收弧
①半自动熔化极氩弧焊机有弧坑控制电路，则焊枪在收弧处停止前进，同时接通此电路，焊接电流与电弧电压自动变小，待熔池填满时断电。
②若焊机没有弧坑控制电路，或因焊接电流小没有使用弧坑控制电路时，在收弧处焊枪停止前进，并在熔池未凝固时，反复断弧，引弧几次，直至弧坑填满为止。操作时动作要快，如果熔池已凝固才引弧，则可能产生未熔合及气孔等缺陷。
③收弧时应在弧坑处稍作停留，然后慢慢地抬起焊枪，这样就可以使熔滴金属填满弧坑，并使熔池金属在未凝固前仍受到气体的保护。若收弧过快，容易在弧坑处产生裂纹和气孔。
2.各种位置的操作技巧
（1）平焊。平板对接焊，一般多采用左向焊法。薄板平对接焊，焊枪做直线运动，如果有间隙，焊枪可做适当的横向摆动，但幅度不宜过大，以免影响气体对熔池的保护作用。中、厚板V形坡口对接焊，底层焊缝应采用直线运动，焊上层时焊枪可做适当的横向摆动。
平角焊和搭接焊，采用左向焊法或右向焊法均可，不过右向焊法的外形较为饱满。焊接时，要根据板厚和焊脚尺寸来控制焊枪的角度。不等厚焊件的T形接头平角焊时，要使电弧偏向厚板，以使两板加热均匀。等厚板焊接时，如果焊脚尺寸小于5mm时，可将焊枪直接对准夹角处，其焊枪的位置，见图3-24（a）；而当焊脚尺寸大于5mm时，需将焊枪水平偏移1～2mm，同时焊枪与焊接方向保持75°～80°的夹角，见图3-24（b）。
图3-24 平角焊时焊枪的位置
（2）横焊和立焊。立焊有两种操作方法。一种是由下向上焊接，焊缝熔深较大，操作时如适当地做三角形摆动，可以控制熔宽，并可改善焊缝的成形，这种焊法一般多用于中、厚板的细丝焊接；另一种是由上向下焊接，速度快，操作方便，焊缝平整美观，但熔深浅，接头强度较差，一般多用于薄板焊接。
横焊多采用左向焊法，焊枪做直线运动，也可做小幅度的往复摆动。
立焊和横焊时焊枪与焊件的相对位置，见图3-25。
（3）仰焊。仰焊应采用较细的焊丝，较小的焊接电流及短弧，以增加焊接过程的稳定性。二氧化碳气体流量要比平、立焊时稍大一些。薄板件仰焊，一般多采用小幅度的往复摆动。中、厚板仰焊，应做适当横向摆动，并在接缝或坡口两侧稍停片刻，以防焊波中间凸起及液态金属下淌。仰焊时焊枪的空间位置，见图3-26。
图3-25 立焊和横焊时焊枪的位置
图3-26 仰焊时焊枪的空间位置
3.操作实例
某管形铝母线规格为φ168.2mm×7.11mm，化学成分见表3-6。采用半自动熔化极氩弧焊进行焊接。
表3-6 铝管的化学成分
（1）焊丝。焊丝的化学成分见表3-7，焊丝为φ1.6mm。
表3-7 焊丝的化学成分
（2）电源。采用NBA2-200形半自动熔化极脉冲氩弧焊焊机，脉冲频率有50Hz和100Hz两档。电弧电压靠调整变压器抽头获得，电源外特性通过变换磁放大器内桥电阻来选用。当用平外特性时，脉冲频率放在100Hz档上。
（3）坡口加工与焊前准备。
①坡口加工尺寸及组对见图3-27。
图3-27 坡口加工尺寸及组对
焊接坡口采用机械方法加工，表面应无毛刺。
②焊接坡口两侧各50mm范围内和焊接衬套的表面氧化物、油污等应清洗干净。先用有机溶剂去除污渍，再用铜丝刷进行机械清理。焊接衬套是铝铸件，若有必要可采用碱洗法清洗。坡口和衬套清洗后，应立即进行焊接；若放置超过8h，则应重新清洗。
③采取防风措施，以确保良好的气体保护效果。
④按图4-11进行组合，对口应平直，弯折度应小于1/500，中心线偏移不大于0.5mm。
⑤接通焊机的电源、水源和氩气，待焊机运转正常后再检查焊枪的送丝和保护气体输出是否正常。所有的准备工作均已做好后，方可施焊。
（4）点固焊。点固焊位置和顺序见图3-28。点焊三处，先点焊平焊位置1，后点焊两边立焊稍偏下位置2、3焊点长度为30mm，高度为壁厚的1/2。
定位焊规范见表3-8，其工艺要求与正式焊缝相同。
图3-28 点固焊位置和顺序
表3-8 定位焊规范
（5）打底焊。施焊环境温度在5℃以下时，应预热100～150℃，以免产生气孔。
全位置焊接方式，焊接规范与点固焊相同。由仰焊部位起焊，焊半周至平焊位置，再焊另外半周。
仰焊部位（6点）开始施焊时，焊枪前倾，倾角为0°～10°；其余部位焊接时，焊枪后倾，倾角为0°～15°，如图3-29所示。倾角的变化是为了使坡口充分熔透；而倾角又不能太大，主要为了尽可能减少飞溅。
焊接第一层时，因为有衬套，可不必顾虑焊穿，应在坡口两侧多停留一会儿，以保证充分熔透。由于焊接热规范较强，为了使盖面层的焊缝美观，焊接层间温度不应超过200℃；焊接速度不能太慢。第一层的焊缝高度以壁厚的2/3为宜。
（6）盖面焊。第一层焊完后，应用铜丝刷将焊缝表面清理干净，去除污渍和氧化皮。待冷却后即可进行表面层的焊接。
图3-29 全位置焊接各个位置的焊枪角度
表面层焊接的程序与第一层焊接相同，其规范比第一层焊接稍弱。焊枪移动的速度应均匀，以获得美观、光滑的焊缝表面。
（7）焊接工艺要点。
①焊丝、焊件必须确保清洁。
②为确保气体保护效果，应采取必要的挡风措施。
③焊接过程中应尽量保持焊丝伸出长度为5～10mm。焊丝伸出太长，气体保护不良；伸出太短，则使导电嘴温度升高，增大送丝摩擦阻力，以致烧损导电嘴而造成故障。
④导电嘴的直径以φ2.0～2.2mm为宜。太小，由于焊接时受热膨胀，使送丝困难而中断焊接；太大，会使导电嘴和焊丝接触不良，造成电弧熄灭或焊丝与导电嘴内壁之间起弧，破坏正常的焊接过程。
⑤焊枪送丝有推丝式，为了保证正常的送丝，送丝管不能有太大的弯曲，以维持正常的焊接过程。若改用推拉式送丝机构，则焊接过程稳定，有利于进一步提高焊缝质量和生产率。
⑥为了尽量减少焊接接头的软化程度，焊接时层间温度应小于200℃。
⑦选择恰当的焊接规范是确保焊接质量和焊缝成形美观的前提。常用的焊接规范见表3-9。
表3-9 管形铝母线常用的焊接规范
⑧焊接完毕后，在未冷却前应尽量避免接头受力。以免接头变形或造成质量事故。
