氩弧焊产生未熔合焊接缺陷时怎么避免和解决

氩弧焊（TIG焊）产生未熔合是一个常见的焊接缺陷，但通过系统性的分析和调整，完全可以避免和解决。

未熔合（Lack of Fusion, LOF） 是指焊缝金属与母材之间，或焊缝金属层与层之间未能完全熔化结合而留下的缝隙。它通常是由于热量输入不足或焊接操作不当导致的。

以下是导致未熔合的主要原因及相应的解决方法，您可以按此顺序进行排查和调整：

一、 主要原因与解决方案

1. 热量输入不足（最常见原因）

· 焊接电流过低：电流是提供热量的核心，电流太小无法使母材达到熔化温度。
· 解决：适当提高焊接电流。这是最直接有效的方法。TIG焊的熔深主要靠电流，不像焊条电弧焊或MAG焊可以靠电弧吹力。
· 焊接速度过快：焊枪移动太快，热量来不及传递给母材，只在表面流过。
· 解决：降低焊接速度。让电弧在需要熔化的地方稍作停留，确保母材边缘和焊道充分熔化后再向前移动。
· 电弧长度过长：电弧拉得太长会导致热量分散，有效加热母材的能量减少，且保护效果变差。
· 解决：缩短电弧长度。通常保持钨极末端与工件的距离为1.5-3mm（约钨极直径的1.5倍）。一个清晰的“嘶嘶”声是良好电弧长度的标志。

2. 操作技巧问题

· 焊枪角度不正确：角度不当会导致电弧热量偏向一侧，而另一侧母材无法熔化。
· 解决：调整焊枪角度。对于角焊缝或坡口焊缝，焊枪应适当偏向立板或较厚的工件，确保两侧热量均衡。行走角度（焊枪与焊接方向的夹角）通常保持在70°-80°。
· 电弧指向位置错误：电弧没有准确地作用在需要熔化的母材边缘或焊道结合处。
· 解决：精确控制电弧走向。焊接时，电弧的熔池前沿必须始终指向坡口的根部或上一焊道的边缘，确保它们被充分熔化。这是操作的关键！

3. 工件状态问题

· 坡口设计不当或装配间隙过小：坡口角度太小、钝边太厚或组对间隙为零，电弧无法深入根部进行加热。
· 解决：修正坡口尺寸。按照焊接工艺要求加工坡口（如V型、U型坡口），并保证合适的组对间隙。
· 工件表面不洁净：油污、铁锈、氧化皮、水分等会阻碍熔合，并消耗电弧能量。
· 解决：彻底清理工件！这是TIG焊的铁律。焊接前必须用不锈钢丝刷、砂纸或角磨机将坡口内外两侧20-30mm范围内的杂质清除干净，并用丙酮或酒精擦拭去除油污。

4. 钨极和气体问题
· 钨极选用不当或磨削不佳：钨极直径太小无法承载大电流，或尖端磨削不对称会导致电弧偏吹，热量不集中。
· 解决：根据电流选用合适直径的钨极（例如，直流正接时，Ø2.4mm钨极约可承载150A电流）。正确磨削钨极：直流焊接时，钨极应磨成尖顶圆锥形，且磨痕方向与钨极长度方向一致，以保证电弧稳定集中。
· 气体保护不良：气流过大、过小或有风干扰，会导致钨极和熔池氧化，电弧不稳定，影响热传导。
· 解决：检查气路是否漏气，喷嘴是否合适，并设置合适的气体流量（通常为7-15 L/min）。野外作业或有风处必须设置挡风棚。

二、 现场排查与解决步骤（实用清单）

当发现未熔合时，请按以下步骤操作：
1. 暂停焊接：立即停止操作。
2. 检查电流：确认电流值是否与工艺规程（WPS）或母材厚度匹配。可以先在废料上试焊，找到能形成良好熔孔的电流。
3. 清理工件：重新检查并清理待焊区域，确保光亮无污。
4. 检查钨极：确认直径，重新磨削至尖锐，检查是否污染（如果钨尖碰到熔池，必须磨掉污染部分再焊）。
5. 调整姿势：
· 缩短弧长（1-3mm）。
· 放慢速度，让熔池有时间铺开并熔合到母材边缘。
· 调整角度，确保电弧直接作用于待熔合的根部或边缘。
6. 观察熔池：熟练的焊工通过观察熔池状态来判断：
· 熔池圆润、明亮，并能轻松地被推着走，说明参数合适。
· 熔池不圆、发暗、凝固快，母材边缘有“咬边”感，就是未熔合的征兆，应立即加大电流或减慢速度。

三、 如何修复已有的未熔合缺陷？
如果焊缝中已经存在未熔合，必须进行修复：
1. 彻底清除缺陷：使用角磨机、直磨机或碳弧气刨等方法，将未熔合的部位完全挖除干净，直至露出完好金属。这是最关键的一步，切忌直接在缺陷上覆盖焊接。
2. 仔细清理：将刨磨后的凹槽及周围再次清理干净。
3. 重新焊接：按照正确的工艺参数和操作手法进行补焊。有时可能需要更小的电流和更细的焊丝来填充窄小的沟槽。
总结一下，解决氩弧焊未熔合的核心思路就是：
“提供足够且集中的热量，用正确的角度和速度将热量精确地作用在需要熔化的地方，并保证一切处于清洁状态。”
记住 “电流、角度、速度、清洁” 这四大要点，多加练习，您一定能有效解决未熔合的问题。