ICS 25. 160. 10 J 33

　JB/T 9185 －1999

　 鎢極惰性氣體保護焊工藝方法

　 Welding procedure specification for gas tungsten arc welding

　1999-06-24 發(fā)布

　 國 家 機 械 工 業(yè) 局

　 發(fā) 布

　2000-01-01 實施

　 JB/T 9185 －1999

　 前

　 言

　 本標準是對 JB/Z 261—86《鎢極惰性氣體保護焊工藝方法》進行的修訂。修訂時對原標準做了稍 許變動。主要差異為：

　——本標準的編寫方法按現(xiàn)行的 GB/T 1.1 規(guī)定； ——明確了本標準的范圍； ——刪除了原標準中焊接人員職責、焊工培訓、安全等方面的條款。

　本標準自實施之日起代替 JB/Z 261—86。

　本標準的附錄 A、附錄 B 都是提示的附錄。

　本標準由全國焊接標準化技術(shù)委員會提出并歸口。

　本標準負責起草單位：哈爾濱焊接研究所。

　本標準主要起草人：涂乃明。

　本標準于 1986 年首次發(fā)布，本次修訂系首次修訂。

　I

　中 華 人 民共 和 國機械行業(yè)標準 JB/T 9185 －1999

　鎢極惰性氣體保護焊工藝方法

　Welding procedure specification for gas tungsten arc welding

　 代替 JB/Z 261—86

　 1

　2

　范圍

　本標準規(guī)定了實施鎢極惰性氣體保護焊的基本規(guī)則及要求。

　本標準適用于碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、鋁及鎳基合金的鎢極惰性氣體保護焊。

　引用標準

　下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構(gòu)成為本標準的條文。本標準出版時，所示版本 均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應(yīng)探討使用下列標準最新版本的可能性。

　GB/T 985—1988 GB/T 4191—1984 GB/T 4842—1995 GB/T 4844.1—1995 GB/T 8110—1995 GB/T 9460—1988 GB/T 10858—1989 YB/T 5091—1996 氣焊、手工電弧焊及氣體保護焊焊縫坡口的基本形式和尺寸 惰性氣體保護焊和等離子焊接、切割用鈰鎢電極 氬氣 工業(yè)氦氣 碳鋼、低合金鋼氣體保護焊焊絲 銅及銅合金焊絲 鋁及鋁合金焊絲 惰性氣體保護焊接用不銹鋼棒及鋼絲

　3

　接頭設(shè)計與坡口加工

　焊縫的坡口形式及尺寸在按 GB/T 985 確定的同時，還應(yīng)做如下考慮。

　3. 1 接頭設(shè)計 在設(shè)計接頭時，首先要考慮接頭的開口應(yīng)能允許電弧、純凈的保護氣體與填充金屬能達到接頭底 部，以保證良好的可達性。影響接頭設(shè)計的因素有母材的化學成分、母材的厚度、要求達到的焊縫熔 深以及被焊金屬的特性（如表面張力、流動性、熔點等）。

　有五種基本的接頭型式（見圖 1）適用于各種金屬，當有特殊要求時，允許采用合理的其它接頭 型式。

　坡口設(shè)計的一般原則如下：

　a）厚度不大于 3 mm 的碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、鋁的對接接頭及厚度不大于 2.5 mm 的高鎳合 金一般不開坡口。

　b）厚度在 3~12 mm 的上述材料，可開 U 形、V 形或 J 形坡口。

　c）厚度大于 12 mm 的上述材料，采用雙面 U 形或 X 形坡口更好。

　d）V 形接頭的坡口角度，碳鋼、低合金鋼與不銹鋼約 60?，高鎳合金鋼為 80?。當用交流電流焊

　 國家機械工業(yè)局 1999-06-24 批準

　 2000-01-01 實施 1

　 JB/T 9185 －1999

　接鋁時，通常為 90?。對大多數(shù)金屬的典型接頭尺寸如圖 2 所示。

　 圖 1

　 五種基本接頭型式

　δ=3~12 mm；α=60?~90?；b≤3 mm；p≤2 mm a）V 形坡口

　δ＞12 mm；α=60?~90?；b≤3 mm；p≤2 mm b）X 形坡口 圖 2 典型接頭尺寸 e）U 形坡口的單邊側(cè)壁夾角，對碳鋼、低合金鋼及不銹鋼為 7?~9?，高鎳合金約為 15?，鋁合金 約為 20?~30?。

　f）T 形接頭的單邊坡口角度，不同厚度的黑色金屬約為 45?，鋁合金大到 60?。

　黑色金屬的典型坡口尺寸如圖 3 所示。

　 2

　JB/T 9185 －1999

　 a ）

　V 形

　c）單邊 V 形

　 e）U 形

　g）J 形

　 圖 3

　 黑色金屬的典型坡口尺寸

　 b）X 形

　 d）K 形

　 f）雙 U 形

　h）雙 J 形

　3

　材 料 厚 度 mm 采 用 的 保 護 氣 體 手 工 焊 自 動 焊 鋁及其合金 ≤3 ＞3 Ar（交流電，高頻）

　Ar（交流電，高頻），He Ar–He，He 碳

　鋼 ≤3 ＞3 Ar Ar Ar–He，He 不 銹 鋼 ≤3 ＞3 Ar Ar，Ar–He Ar，Ar–H 2 ，Ar–He Ar–He 金 屬 焊接類型 保護氣體 特

　 點 鋁和鎂 手工焊 氬 引弧性、凈化作用、焊縫質(zhì)量都較好，氣體耗量低 氬–氦 可提高焊接速度 自動焊 氬–氦 焊縫質(zhì)量較好，流量比純氦時的低

　 JB/T 9185 －1999

　 3. 2

　坡口加工方法 坡口加工最好采用車削加工圓形或環(huán)縫坡口，采用銑削或刨削加工縱縫坡口。當切削加工后，應(yīng) 用溶劑洗凈切削液。

　注：自動焊的坡口加工精度應(yīng)比手工焊要求嚴格。

　3. 3 坡口清理 3. 3. 1 3. 3. 2 坡口每側(cè)至少 20 mm 范圍內(nèi)均應(yīng)進行清理。

　坡口面及清理區(qū)段的金屬表面不得留有諸如油、脂、漆、切削液、標記筆跡、墨水、潮氣、處 理化學劑、機械潤滑劑及氧化物等有害異物。

　3. 3. 3 灰塵、油、脂可用揮發(fā)性脫脂劑或無毒溶劑擦洗。油漆和其它不溶于脫脂劑的材料可用三氯甲 烷、堿性清洗劑或?qū)Ｓ没�合物清洗�?/p>

　3. 3. 4 3. 3. 5 3. 3. 6 坡口部位一般不得有夾層或其它缺陷。

　應(yīng)按批準的工藝進行接頭定位焊。

　應(yīng)保持工件的標記，以便于準確地記錄。

　4

　材料

　4. 1

　母材 母材應(yīng)符合有關(guān)標準的規(guī)定。有特殊要求時可由設(shè)計、制造、使用三方面協(xié)商解決。

　焊前必須清楚母材的化學成分，作為選擇填充金屬、預熱、后熱及其它工藝參數(shù)的重要依據(jù)。

　當采用正常焊接規(guī)范而出現(xiàn)意外缺陷（如熔深不足、大量氣孔和微裂紋等）時，需注意查清母材 或焊接材料中可能存在的未知微量元素。

　4. 2 保護氣體 4. 2. 1 保護氣體的種類和質(zhì)量 可用氬、氦或氬氦混合氣體作為保護氣體。

　在特殊應(yīng)用場合，可添加氫或氮（各約 5%，只限于焊接不銹鋼、鎳–銅合金和鎳基合金）。

　焊接用氬氣應(yīng)符合 GB/T 4842 的規(guī)定。

　氦氣應(yīng)符合 GB/T 4844.1 的規(guī)定。

　4. 2. 2 保護氣體的選擇 保護氣體的選擇和保護特點參見表 1 和表 2。

　氬氣流量一般為 7 L/min；氦氣流量應(yīng)高于氬氣。

　 4 表 1 保護氣體的選擇

　材 料 厚 度 mm 采 用 的 保 護 氣 體 手 工 焊 自 動 焊 鋁及其合金 ≤3 ＞3 Ar（交流電，高頻）

　Ar（交流電，高頻），He Ar–He，He 碳

　鋼 ≤3 ＞3 Ar Ar Ar–He，He 不 銹 鋼 ≤3 ＞3 Ar Ar，Ar–He Ar，Ar–H 2 ，Ar–He Ar–He 金 屬 焊接類型 保護氣體 特

　 點 鋁和鎂 手工焊 氬 引弧性、凈化作用、焊縫質(zhì)量都較好，氣體耗量低 氬–氦 可提高焊接速度 自動焊 氬–氦 焊縫質(zhì)量較好，流量比純氦時的低 氦（直流正接）

　與氬–氦相比，熔深大，焊速高 碳 鋼 點 焊 氬 一般可延長電極壽命，焊點輪廓較好，引弧容易，比氦的流量低 手工焊 氬 容易控制熔池，特別在全位置焊接時 自動焊 氦 比氬的焊速高 不銹鋼 手工焊 氬 焊薄件（≤2 mm）時可控制熔深 自動焊 氬 焊薄件時可很好地控制熔深 氬–氦 熱輸入較高，對較厚件焊速可能高些 氬–氫 （ H 2

　不多于

　35% ）

　防止咬邊，在低電流下能焊出需要的焊縫成形，要求的流量低 氬–氫–氦 高速焊管作業(yè)中的最佳選擇 氦 可提供最高的熱輸入與最深的熔深 銅鎳與銅 –鎳合金 — 氬 容易控制薄件熔池、熔深與焊道成形 氬–氦 高的熱輸入，以補償大厚度的導熱性 氦 焊大厚度金屬時熱輸入最大 鈦 — 氬 低流量能降低紊流與空氣對焊縫的污染，改善熱影響區(qū)性能 氦 大厚度手工焊時熔深較大（背面需加保護氣體，以保護背面焊縫 材 料 厚 度 mm 采 用 的 保 護 氣 體 手 工 焊 自 動 焊 鋁及其合金 ≤3 ＞3 Ar（交流電，高頻）

　Ar（交流電，高頻），He Ar–He，He 碳

　鋼 ≤3 ＞3 Ar Ar Ar–He，He 不 銹 鋼 ≤3 ＞3 Ar Ar，Ar–He Ar，Ar–H 2 ，Ar–He Ar–He 金 屬 焊接類型 保護氣體 特

　 點 鋁和鎂 手工焊 氬 引弧性、凈化作用、焊縫質(zhì)量都較好，氣體耗量低 氬–氦 可提高焊接速度 自動焊 氬–氦 焊縫質(zhì)量較好，流量比純氦時的低 氦（直流正接）

　與氬–氦相比，熔深大，焊速高 碳 鋼 點 焊 氬 一般可延長電極壽命，焊點輪廓較好，引弧容易，比氦的流量低 手工焊 氬 容易控制熔池，特別在全位置焊接時 自動焊 氦 比氬的焊速高 不銹鋼 手工焊 氬 焊薄件（≤2 mm）時可控制熔深 自動焊 氬 焊薄件時可很好地控制熔深 氬–氦 熱輸入較高，對較厚件焊速可能高些 氬–氫 （ H 2

　不多于

　35% ）

　防止咬邊，在低電流下能焊出需要的焊縫成形，要求的流量低 氬–氫–氦 高速焊管作業(yè)中的最佳選擇 氦 可提供最高的熱輸入與最深的熔深 銅鎳與銅 –鎳合金 — 氬 容易控制薄件熔池、熔深與焊道成形 氬–氦 高的熱輸入，以補償大厚度的導熱性 氦 焊大厚度金屬時熱輸入最大 鈦 — 氬 低流量能降低紊流與空氣對焊縫的污染，改善熱影響區(qū)性能 氦 大厚度手工焊時熔深較大（背面需加保護氣體，以保護背面焊縫 不受污染）

　硅青銅 — 氬 減少這種“熱脆”金屬的裂紋傾向 鋁青銅 — 氬 母材的熔深較淺 材 料 厚 度 mm 采 用 的 保 護 氣 體 手 工 焊 自 動 焊 鎳 合 金 ≤3 ＞3 Ar Ar–He Ar，He，Ar–He Ar，He 銅 ≤3 ＞3 Ar，Ar–He He，Ar Ar，Ar–He He，Ar 鈦及其合金 ≤3 ＞3 Ar Ar，Ar–He Ar，Ar–He Ar，He 注 Ar–He 含有 75%He； Ar–H 2

　含有 15%H 2 。

　 JB/T 9185 －1999

　表 1（完）

　表 2

　保護氣體的保護特點

　 5

　 電極直徑 mm 直 流 交 流 電極為負（–）

　電極為正（+）

　純 鎢 加入氧化物的鎢 純 鎢 加入氧化物的鎢 純 鎢 加入氧化物的鎢 0.5 2~20 2~20 — — 2~15 2~15 1.0 10~75 10~75 — — 15~55 15~70 1.6 40~130 60~150 10~20 10~20 45~90 60~125 2.0 75~180 100~200 15~25 15~25 65~125 85~160 2.5 130~230 170~250 17~30 17~30 80~140 120~210 3.2 160~310 225~330 20~35 20~35 150~190 150~250 4.0 275~450 350~480 35~50 35~50 180~260 240~350 5.0 400~625 500~675 50~70 50~70 240~350 330~460 6.3 550~675 650~950 65~100 65~100 300~450 430~575 8.0 — — — — — 650~830 10 — — — — — — 材料厚度

　 mm 1.6~3.0 ＞3.0~6.0 ＞6.0~12 接頭設(shè)計 直邊對接 V 形坡口 X 形坡口 電 流

　 A 50~90 70~120 100~150 極 性 直 流 正 極 性 電弧電壓

　 V 12 焊接速度 按 技 術(shù) 要 求 電極種類 釷

　鎢

　極 電極尺寸

　 mm 2.5 填充金屬種類 18–8 型 填充金屬尺寸

　 mm 1.6~2.5 2.5~3.2 保護氣體 氬 3 氣體流量

　 dm /min 8~12 10~14 3 背面氣體流量

　 dm /min 2~4 噴嘴尺寸

　 mm 8~10 10~12 噴嘴至工件距離

　mm ≤12

　 JB/T 9185 －1999

　 4. 3

　鎢極 4. 3. 1 鎢極的種類 a）純鎢極； b）釷鎢極（含氧化釷）； c）鑭鎢極（含氧化鑭）； d）鋯鎢極（含氧化鋯）； e）鈰鎢極（含氧化鈰）應(yīng)符合 GB/T 4191 的規(guī)定。

　4. 3. 2 鎢極載流量 鎢極載流量的大小，主要受鎢極直徑的影響。表 3 列出按電極直徑推薦的電流范圍。焊接電流不 得超過鎢極產(chǎn)品說明書規(guī)定的載流量上限。

　表 3

　4. 3. 3 鎢極端頭幾何形狀及加工 常用的鎢極端頭形狀如圖 4 所示。

　 小電流 圖

　4 按電極直徑推薦的電流范圍

　 大電流 常用的鎢極端頭形狀

　 交流電流 A 鎢極應(yīng)采用專用的硬磨料精磨砂輪磨削，應(yīng)保持鎢極幾何形狀的均一性。

　6

　JB/T 9185 －1999

　在磨削釷、鈰鎢極時，應(yīng)采用密封式或抽風式砂輪磨削。磨削完畢，工人應(yīng)洗凈手臉。

　4. 4 填充金屬 鎢極惰性氣體保護焊采用的填充金屬，一般可與母材的化學成分相近。不過，從耐腐蝕性、強度 及表面形狀考慮，填充金屬的成分也可不同于母材。

　選用的填充金屬應(yīng)符合以下相應(yīng)規(guī)定：

　a）碳鋼及低合金鋼焊絲應(yīng)符合 GB/T 8110 的規(guī)定； b）不銹鋼焊絲應(yīng)符合 YB/T 5091 的規(guī)定； c）銅及銅合金焊絲應(yīng)符合 GB/T 9460 的規(guī)定； d）鋁及鋁合金焊絲應(yīng)符合 GB/T 10858 的規(guī)定； e）在沒有相應(yīng)標準時，可由供需雙方商定。

　填充金屬應(yīng)保存在清潔干燥的倉庫內(nèi)。

　5

　主要焊接工藝參數(shù)選擇原則

　當上述各項材料確定之后，應(yīng)通過工藝試驗和工藝評定來確定工藝參數(shù)。焊接工藝參數(shù)可參見附 錄 A（提示的附錄）和附錄 B（提示的附錄）中的各項內(nèi)容。

　5. 1

　5. 2 引弧方法 根據(jù)生產(chǎn)條件和要求，可選擇下列方法引�。�

　a）短路引弧，需加引弧板； b）高頻引弧：借助于高頻發(fā)生器。對于手工焊和自動焊，使用直流電或交流電時均可采用； c）脈沖引�。涸阪u極與工件之間瞬間加一高電壓造成電離； d）誘導引�。河糜邳c焊。

　焊接電流 焊接電流有三種，各種電流的適用范圍如下：

　a）交流電流：焊接鋁、鎂及其合金，焊接帶氧化膜的銅； b）直流電流：正極性直流電流可以焊接幾乎所有的黑色金屬。反極性直流電流采用很少； c）程序電流（電流脈沖技術(shù)）：可以控制和改善焊根和焊道成型、改善熔深和晶粒尺寸及特殊位 置的焊接。

　5. 3 電弧電壓 電弧電壓指鎢極尖端到工件之間的電壓降，其大小主要受焊接電流的種類以及所用的保護氣體的 影響。在相同的電弧間隙下，氦比氬能產(chǎn)生更大的壓降。兩者約差 4 V。因此，采用氦氣保護可獲得 更深的熔深。

　電極端頭的幾何形狀也影響電弧電壓的大小。在鎢極尖端到工件距離相同的條件下，較尖的錐形 電極的電弧電壓要高些。

　可根據(jù)具體產(chǎn)品及電源型式任選電弧電壓的控制方法，但應(yīng)控制電弧電壓保持相對的穩(wěn)定。

　5. 4 焊接速度 電弧穿透深度通常與焊接速度成反比。金屬的導熱性、構(gòu)件的厚度和尺寸是控制焊接速度的主要 考慮因素。改變焊接速度的目的是保持恒定電弧穿透力所要求的恒定熱量。

　 7

　JB/T 9185 －1999

　焊接速度一般應(yīng)遵循以下原則：

　a）在焊接鋁等高導熱率金屬時，為了減少變形，應(yīng)采用比母材導熱速度快的焊接速度； b）焊接有熱裂傾向的合金，不能采用高速焊接； c）焊縫熔池的尺寸直接受焊速影響，當在非平焊位置時，只能是較小的熔池，應(yīng)適當提高焊接速 度； d）焊接電流脈沖控制技術(shù)的發(fā)展，在低導熱率的金屬（如鈦）和固定管子及厚壁管子的焊接時， 對接頭熔池的控制十分有利。

　5. 5 送絲方式 根據(jù)生產(chǎn)條件分以下三種：

　a）焊工手送； b）送絲機自動送進； c）焊前預置填充金屬。

　6

　質(zhì)量檢驗

　鎢極惰性氣體保護焊縫表面一般不經(jīng)修整，可直接進行檢驗。

　a）目測檢查，應(yīng)檢查所有影響質(zhì)量的因素，如坡口加工、坡口清理和裝配以及整個焊縫表面可看 到的情況，焊縫尺寸、熔深、表面氣孔、咬邊與裂紋等； b）常用的其它檢驗方法為滲液法、磁粉法、超聲波法、渦流法與射線法，選用方法取決于對產(chǎn)品 質(zhì)量水平的要求； c）檢驗規(guī)程必須有檢驗工藝與驗收標準，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。

　 8

　電極直徑 mm 直 流 交 流 電極為負（–）

　電極為正（+）

　純 鎢 加入氧化物的鎢 純 鎢 加入氧化物的鎢 純 鎢 加入氧化物的鎢 0.5 2~20 2~20 — — 2~15 2~15 1.0 10~75 10~75 — — 15~55 15~70 1.6 40~130 60~150 10~20 10~20 45~90 60~125 2.0 75~180 100~200 15~25 15~25 65~125 85~160 2.5 130~230 170~250 17~30 17~30 80~140 120~210 3.2 160~310 225~330 20~35 20~35 150~190 150~250 4.0 275~450 350~480 35~50 35~50 180~260 240~350 5.0 400~625 500~675 50~70 50~70 240~350 330~460 6.3 550~675 650~950 65~100 65~100 300~450 430~575 8.0 — — — — — 650~830 10 — — — — — — 材料厚度

　 mm 1.6~3.0 ＞3.0~6.0 ＞6.0~12 接頭設(shè)計 直邊對接 V 形坡口 X 形坡口 電 流

　 A 50~90 70~120 100~150 極 性 直 流 正 極 性 電弧電壓

　 V 12 焊接速度 按 技 術(shù) 要 求 電極種類 釷

　鎢

　極 電極尺寸

　 mm 2.5 填充金屬種類 18–8 型 填充金屬尺寸

　 mm 1.6~2.5 2.5~3.2 保護氣體 氬 3 氣體流量

　 dm /min 8~12 10~14 3 背面氣體流量

　 dm /min 2~4 噴嘴尺寸

　 mm 8~10 10~12 噴嘴至工件距離

　mm ≤12 預熱溫度（最低）

　℃ 15 層間溫度

　 ℃ 250 焊后熱處理 無 焊接位置 平 橫 立 仰 材料厚度

　mm 1.5~3.0 ＞3.0~6.0 ＞6.0~12 接頭設(shè)計 直邊對接 V 形坡口 X 形坡口

　 JB/T 9185 －1999

　附

　錄 A （提示的附錄）

　推薦的不銹鋼焊接工藝參數(shù)

　9

　電極直徑 mm 直 流 交 流 電極為負（–）

　電極為正（+）

　純 鎢 加入氧化物的鎢 純 鎢 加入氧化物的鎢 純 鎢 加入氧化物的鎢 0.5 2~20 2~20 — — 2~15 2~15 1.0 10~75 10~75 — — 15~55 15~70 1.6 40~130 60~150 10~20 10~20 45~90 60~125 2.0 75~180 100~200 15~25 15~25 65~125 85~160 2.5 130~230 170~250 17~30 17~30 80~140 120~210 3.2 160~310 225~330 20~35 20~35 150~190 150~250 4.0 275~450 350~480 35~50 35~50 180~260 240~350 5.0 400~625 500~675 50~70 50~70 240~350 330~460 6.3 550~675 650~950 65~100 65~100 300~450 430~575 8.0 — — — — — 650~830 10 — — — — — — 材料厚度

　 mm 1.6~3.0 ＞3.0~6.0 ＞6.0~12 接頭設(shè)計 直邊對接 V 形坡口 X 形坡口 電 流

　 A 50~90 70~120 100~150 極 性 直 流 正 極 性 電弧電壓

　 V 12 焊接速度 按 技 術(shù) 要 求 電極種類 釷

　鎢

　極 電極尺寸

　 mm 2.5 填充金屬種類 18–8 型 填充金屬尺寸

　 mm 1.6~2.5 2.5~3.2 保護氣體 氬 3 氣體流量

　 dm /min 8~12 10~14 3 背面氣體流量

　 dm /min 2~4 噴嘴尺寸

　 mm 8~10 10~12 噴嘴至工件距離

　mm ≤12 預熱溫度（最低）

　℃ 15 層間溫度

　 ℃ 250 焊后熱處理 無 焊接位置 平 橫 立 仰 材料厚度

　mm 1.5~3.0 ＞3.0~6.0 ＞6.0~12 接頭設(shè)計 直邊對接 V 形坡口 X 形坡口

　 JB/T 9185 －1999

　附

　錄 B （提示的附錄）

　推薦的碳鋼焊接工藝參數(shù)

　10

　JB/T 9185 －1999

　中 華 人 民 共 和 國 機 械 行 業(yè) 標 準 鎢極惰性氣體保護焊工藝方法 JB/T 9185－1999 * 機械工業(yè) 部 機械標準化 研究所出版 發(fā)行 機械工業(yè) 部 機械標準化 研究所 印刷 （北京首體南路 2 號 郵編 100044）

　* 開本 880×1230 1/16 印張 1 字數(shù) 22,000 1999 年

　9 月第一版

　印數(shù)

　1 － 500 1999 年 9 月第一次印刷 定價 10.00 元 編號 99 －892

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