JBT,9185-1999,钨极惰性气体保护焊工艺方法
发布时间:2020-10-22 来源: 民主生活会 点击： 
ICS 25. 160. 10 J 33
JB/T 9185 －1999
钨极惰性气体保护焊工艺方法
Welding procedure specification for gas tungsten arc welding
1999-06-24 发布
国 家 机 械 工 业 局
发 布
2000-01-01 实施
JB/T 9185 －1999
前
言
本标准是对 JB/Z 261—86《钨极惰性气体保护焊工艺方法》进行的修订。修订时对原标准做了稍 许变动。主要差异为：
——本标准的编写方法按现行的 GB/T 1.1 规定； ——明确了本标准的范围； ——删除了原标准中焊接人员职责、焊工培训、安全等方面的条款。
本标准自实施之日起代替 JB/Z 261—86。
本标准的附录 A、附录 B 都是提示的附录。
本标准由全国焊接标准化技术委员会提出并归口。
本标准负责起草单位：哈尔滨焊接研究所。
本标准主要起草人：涂乃明。
本标准于 1986 年首次发布，本次修订系首次修订。
I
中 华 人 民共 和 国机械行业标准 JB/T 9185 －1999
钨极惰性气体保护焊工艺方法
Welding procedure specification for gas tungsten arc welding
代替 JB/Z 261—86
1
2
范围
本标准规定了实施钨极惰性气体保护焊的基本规则及要求。
本标准适用于碳钢、低合金钢、不锈钢、铝及镍基合金的钨极惰性气体保护焊。
引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本 均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
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 气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式和尺寸 惰性气体保护焊和等离子焊接、切割用铈钨电极 氩气 工业氦气 碳钢、低合金钢气体保护焊焊丝 铜及铜合金焊丝 铝及铝合金焊丝 惰性气体保护焊接用不锈钢棒及钢丝
3
接头设计与坡口加工
焊缝的坡口形式及尺寸在按 GB/T 985 确定的同时，还应做如下考虑。
3. 1 接头设计 在设计接头时，首先要考虑接头的开口应能允许电弧、纯净的保护气体与填充金属能达到接头底 部，以保证良好的可达性。影响接头设计的因素有母材的化学成分、母材的厚度、要求达到的焊缝熔 深以及被焊金属的特性（如表面张力、流动性、熔点等）。
有五种基本的接头型式（见图 1）适用于各种金属，当有特殊要求时，允许采用合理的其它接头 型式。
坡口设计的一般原则如下：
a）厚度不大于 3 mm 的碳钢、低合金钢、不锈钢、铝的对接接头及厚度不大于 2.5 mm 的高镍合 金一般不开坡口。
b）厚度在 3~12 mm 的上述材料，可开 U 形、V 形或 J 形坡口。
c）厚度大于 12 mm 的上述材料，采用双面 U 形或 X 形坡口更好。
d）V 形接头的坡口角度，碳钢、低合金钢与不锈钢约 60?，高镍合金钢为 80?。当用交流电流焊
国家机械工业局 1999-06-24 批准
2000-01-01 实施 1
JB/T 9185 －1999
接铝时，通常为 90?。对大多数金属的典型接头尺寸如图 2 所示。
图 1
五种基本接头型式
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 图 2 典型接头尺寸 e）U 形坡口的单边侧壁夹角，对碳钢、低合金钢及不锈钢为 7?~9?，高镍合金约为 15?，铝合金 约为 20?~30?。
f）T 形接头的单边坡口角度，不同厚度的黑色金属约为 45?，铝合金大到 60?。
黑色金属的典型坡口尺寸如图 3 所示。
2
JB/T 9185 －1999
a ）
V 形
c）单边 V 形
e）U 形
g）J 形
图 3
黑色金属的典型坡口尺寸
b）X 形
d）K 形
f）双 U 形
h）双 J 形
3
材 料 厚 度 mm 采 用 的 保 护 气 体 手 工 焊 自 动 焊 铝及其合金 ≤3 ＞3 Ar（交流电，高频）
Ar（交流电，高频），He Ar–He，He 碳
钢 ≤3 ＞3 Ar Ar Ar–He，He 不 锈 钢 ≤3 ＞3 Ar Ar，Ar–He Ar，Ar–H 2 ，Ar–He Ar–He 金 属 焊接类型 保护气体 特
点 铝和镁 手工焊 氩 引弧性、净化作用、焊缝质量都较好，气体耗量低 氩–氦 可提高焊接速度 自动焊 氩–氦 焊缝质量较好，流量比纯氦时的低
JB/T 9185 －1999
3. 2
坡口加工方法 坡口加工最好采用车削加工圆形或环缝坡口，采用铣削或刨削加工纵缝坡口。当切削加工后，应 用溶剂洗净切削液。
注：自动焊的坡口加工精度应比手工焊要求严格。
3. 3 坡口清理 3. 3. 1 3. 3. 2 坡口每侧至少 20 mm 范围内均应进行清理。
坡口面及清理区段的金属表面不得留有诸如油、脂、漆、切削液、标记笔迹、墨水、潮气、处 理化学剂、机械润滑剂及氧化物等有害异物。
3. 3. 3 灰尘、油、脂可用挥发性脱脂剂或无毒溶剂擦洗。油漆和其它不溶于脱脂剂的材料可用三氯甲 烷、碱性清洗剂或专用化合物清洗。
3. 3. 4 3. 3. 5 3. 3. 6 坡口部位一般不得有夹层或其它缺陷。
应按批准的工艺进行接头定位焊。
应保持工件的标记，以便于准确地记录。
4
材料
4. 1
母材 母材应符合有关标准的规定。有特殊要求时可由设计、制造、使用三方面协商解决。
焊前必须清楚母材的化学成分，作为选择填充金属、预热、后热及其它工艺参数的重要依据。
当采用正常焊接规范而出现意外缺陷（如熔深不足、大量气孔和微裂纹等）时，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 保护气体 4. 2. 1 保护气体的种类和质量 可用氩、氦或氩氦混合气体作为保护气体。
在特殊应用场合，可添加氢或氮（各约 5%，只限于焊接不锈钢、镍–铜合金和镍基合金）。
焊接用氩气应符合 GB/T 4842 的规定。
氦气应符合 GB/T 4844.1 的规定。
4. 2. 2 保护气体的选择 保护气体的选择和保护特点参见表 1 和表 2。
氩气流量一般为 7 L/min；氦气流量应高于氩气。
4 表 1 保护气体的选择
材 料 厚 度 mm 采 用 的 保 护 气 体 手 工 焊 自 动 焊 铝及其合金 ≤3 ＞3 Ar（交流电，高频）
Ar（交流电，高频），He Ar–He，He 碳
钢 ≤3 ＞3 Ar Ar Ar–He，He 不 锈 钢 ≤3 ＞3 Ar Ar，Ar–He Ar，Ar–H 2 ，Ar–He Ar–He 金 属 焊接类型 保护气体 特
点 铝和镁 手工焊 氩 引弧性、净化作用、焊缝质量都较好，气体耗量低 氩–氦 可提高焊接速度 自动焊 氩–氦 焊缝质量较好，流量比纯氦时的低 氦（直流正接）
与氩–氦相比，熔深大，焊速高 碳 钢 点 焊 氩 一般可延长电极寿命，焊点轮廓较好，引弧容易，比氦的流量低 手工焊 氩 容易控制熔池，特别在全位置焊接时 自动焊 氦 比氩的焊速高 不锈钢 手工焊 氩 焊薄件（≤2 mm）时可控制熔深 自动焊 氩 焊薄件时可很好地控制熔深 氩–氦 热输入较高，对较厚件焊速可能高些 氩–氢 （ H 2
不多于
35% ）
防止咬边，在低电流下能焊出需要的焊缝成形，要求的流量低 氩–氢–氦 高速焊管作业中的最佳选择 氦 可提供最高的热输入与最深的熔深 铜镍与铜 –镍合金 — 氩 容易控制薄件熔池、熔深与焊道成形 氩–氦 高的热输入，以补偿大厚度的导热性 氦 焊大厚度金属时热输入最大 钛 — 氩 低流量能降低紊流与空气对焊缝的污染，改善热影响区性能 氦 大厚度手工焊时熔深较大（背面需加保护气体，以保护背面焊缝 材 料 厚 度 mm 采 用 的 保 护 气 体 手 工 焊 自 动 焊 铝及其合金 ≤3 ＞3 Ar（交流电，高频）
Ar（交流电，高频），He Ar–He，He 碳
钢 ≤3 ＞3 Ar Ar Ar–He，He 不 锈 钢 ≤3 ＞3 Ar Ar，Ar–He Ar，Ar–H 2 ，Ar–He Ar–He 金 属 焊接类型 保护气体 特
点 铝和镁 手工焊 氩 引弧性、净化作用、焊缝质量都较好，气体耗量低 氩–氦 可提高焊接速度 自动焊 氩–氦 焊缝质量较好，流量比纯氦时的低 氦（直流正接）
与氩–氦相比，熔深大，焊速高 碳 钢 点 焊 氩 一般可延长电极寿命，焊点轮廓较好，引弧容易，比氦的流量低 手工焊 氩 容易控制熔池，特别在全位置焊接时 自动焊 氦 比氩的焊速高 不锈钢 手工焊 氩 焊薄件（≤2 mm）时可控制熔深 自动焊 氩 焊薄件时可很好地控制熔深 氩–氦 热输入较高，对较厚件焊速可能高些 氩–氢 （ H 2
不多于
35% ）
防止咬边，在低电流下能焊出需要的焊缝成形，要求的流量低 氩–氢–氦 高速焊管作业中的最佳选择 氦 可提供最高的热输入与最深的熔深 铜镍与铜 –镍合金 — 氩 容易控制薄件熔池、熔深与焊道成形 氩–氦 高的热输入，以补偿大厚度的导热性 氦 焊大厚度金属时热输入最大 钛 — 氩 低流量能降低紊流与空气对焊缝的污染，改善热影响区性能 氦 大厚度手工焊时熔深较大（背面需加保护气体，以保护背面焊缝 不受污染）
硅青铜 — 氩 减少这种“热脆”金属的裂纹倾向 铝青铜 — 氩 母材的熔深较浅 材 料 厚 度 mm 采 用 的 保 护 气 体 手 工 焊 自 动 焊 镍 合 金 ≤3 ＞3 Ar Ar–He Ar，He，Ar–He Ar，He 铜 ≤3 ＞3 Ar，Ar–He He，Ar Ar，Ar–He He，Ar 钛及其合金 ≤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 。
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表 1（完）
表 2
保护气体的保护特点
5
电极直径 mm 直 流 交 流 电极为负（–）
电极为正（+）
纯 钨 加入氧化物的钨 纯 钨 加入氧化物的钨 纯 钨 加入氧化物的钨 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 接头设计 直边对接 V 形坡口 X 形坡口 电 流
A 50~90 70~120 100~150 极 性 直 流 正 极 性 电弧电压
V 12 焊接速度 按 技 术 要 求 电极种类 钍
钨
极 电极尺寸
mm 2.5 填充金属种类 18–8 型 填充金属尺寸
mm 1.6~2.5 2.5~3.2 保护气体 氩 3 气体流量
dm /min 8~12 10~14 3 背面气体流量
dm /min 2~4 喷嘴尺寸
mm 8~10 10~12 喷嘴至工件距离
mm ≤12
JB/T 9185 －1999
4. 3
钨极 4. 3. 1 钨极的种类 a）纯钨极； b）钍钨极（含氧化钍）； c）镧钨极（含氧化镧）； d）锆钨极（含氧化锆）； e）铈钨极（含氧化铈）应符合 GB/T 4191 的规定。
4. 3. 2 钨极载流量 钨极载流量的大小，主要受钨极直径的影响。表 3 列出按电极直径推荐的电流范围。焊接电流不 得超过钨极产品说明书规定的载流量上限。
表 3
4. 3. 3 钨极端头几何形状及加工 常用的钨极端头形状如图 4 所示。
小电流 图
4 按电极直径推荐的电流范围
大电流 常用的钨极端头形状
交流电流 A 钨极应采用专用的硬磨料精磨砂轮磨削，应保持钨极几何形状的均一性。
6
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在磨削钍、铈钨极时，应采用密封式或抽风式砂轮磨削。磨削完毕，工人应洗净手脸。
4. 4 填充金属 钨极惰性气体保护焊采用的填充金属，一般可与母材的化学成分相近。不过，从耐腐蚀性、强度 及表面形状考虑，填充金属的成分也可不同于母材。
选用的填充金属应符合以下相应规定：
a）碳钢及低合金钢焊丝应符合 GB/T 8110 的规定； b）不锈钢焊丝应符合 YB/T 5091 的规定； c）铜及铜合金焊丝应符合 GB/T 9460 的规定； d）铝及铝合金焊丝应符合 GB/T 10858 的规定； e）在没有相应标准时，可由供需双方商定。
填充金属应保存在清洁干燥的仓库内。
5
主要焊接工艺参数选择原则
当上述各项材料确定之后，应通过工艺试验和工艺评定来确定工艺参数。焊接工艺参数可参见附 录 A（提示的附录）和附录 B（提示的附录）中的各项内容。
5. 1
5. 2 引弧方法 根据生产条件和要求，可选择下列方法引弧：
a）短路引弧，需加引弧板； b）高频引弧：借助于高频发生器。对于手工焊和自动焊，使用直流电或交流电时均可采用； c）脉冲引弧：在钨极与工件之间瞬间加一高电压造成电离； d）诱导引弧：用于点焊。
焊接电流 焊接电流有三种，各种电流的适用范围如下：
a）交流电流：焊接铝、镁及其合金，焊接带氧化膜的铜； b）直流电流：正极性直流电流可以焊接几乎所有的黑色金属。反极性直流电流采用很少； c）程序电流（电流脉冲技术）：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 电弧电压 电弧电压指钨极尖端到工件之间的电压降，其大小主要受焊接电流的种类以及所用的保护气体的 影响。在相同的电弧间隙下，氦比氩能产生更大的压降。两者约差 4 V。因此，采用氦气保护可获得 更深的熔深。
电极端头的几何形状也影响电弧电压的大小。在钨极尖端到工件距离相同的条件下，较尖的锥形 电极的电弧电压要高些。
可根据具体产品及电源型式任选电弧电压的控制方法，但应控制电弧电压保持相对的稳定。
5. 4 焊接速度 电弧穿透深度通常与焊接速度成反比。金属的导热性、构件的厚度和尺寸是控制焊接速度的主要 考虑因素。改变焊接速度的目的是保持恒定电弧穿透力所要求的恒定热量。
7
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焊接速度一般应遵循以下原则：
a）在焊接铝等高导热率金属时，为了减少变形，应采用比母材导热速度快的焊接速度； b）焊接有热裂倾向的合金，不能采用高速焊接； c）焊缝熔池的尺寸直接受焊速影响，当在非平焊位置时，只能是较小的熔池，应适当提高焊接速 度； d）焊接电流脉冲控制技术的发展，在低导热率的金属（如钛）和固定管子及厚壁管子的焊接时， 对接头熔池的控制十分有利。
5. 5 送丝方式 根据生产条件分以下三种：
a）焊工手送； b）送丝机自动送进； c）焊前预置填充金属。
6
质量检验
钨极惰性气体保护焊缝表面一般不经修整，可直接进行检验。
a）目测检查，应检查所有影响质量的因素，如坡口加工、坡口清理和装配以及整个焊缝表面可看 到的情况，焊缝尺寸、熔深、表面气孔、咬边与裂纹等； b）常用的其它检验方法为渗液法、磁粉法、超声波法、涡流法与射线法，选用方法取决于对产品 质量水平的要求； c）检验规程必须有检验工艺与验收标准，以保证产品质量。
8
电极直径 mm 直 流 交 流 电极为负（–）
电极为正（+）
纯 钨 加入氧化物的钨 纯 钨 加入氧化物的钨 纯 钨 加入氧化物的钨 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 接头设计 直边对接 V 形坡口 X 形坡口 电 流
A 50~90 70~120 100~150 极 性 直 流 正 极 性 电弧电压
V 12 焊接速度 按 技 术 要 求 电极种类 钍
钨
极 电极尺寸
mm 2.5 填充金属种类 18–8 型 填充金属尺寸
mm 1.6~2.5 2.5~3.2 保护气体 氩 3 气体流量
dm /min 8~12 10~14 3 背面气体流量
dm /min 2~4 喷嘴尺寸
mm 8~10 10~12 喷嘴至工件距离
mm ≤12 预热温度（最低）
℃ 15 层间温度
℃ 250 焊后热处理 无 焊接位置 平 横 立 仰 材料厚度
mm 1.5~3.0 ＞3.0~6.0 ＞6.0~12 接头设计 直边对接 V 形坡口 X 形坡口
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附
录 A （提示的附录）
推荐的不锈钢焊接工艺参数
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电极直径 mm 直 流 交 流 电极为负（–）
电极为正（+）
纯 钨 加入氧化物的钨 纯 钨 加入氧化物的钨 纯 钨 加入氧化物的钨 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 接头设计 直边对接 V 形坡口 X 形坡口 电 流
A 50~90 70~120 100~150 极 性 直 流 正 极 性 电弧电压
V 12 焊接速度 按 技 术 要 求 电极种类 钍
钨
极 电极尺寸
mm 2.5 填充金属种类 18–8 型 填充金属尺寸
mm 1.6~2.5 2.5~3.2 保护气体 氩 3 气体流量
dm /min 8~12 10~14 3 背面气体流量
dm /min 2~4 喷嘴尺寸
mm 8~10 10~12 喷嘴至工件距离
mm ≤12 预热温度（最低）
℃ 15 层间温度
℃ 250 焊后热处理 无 焊接位置 平 横 立 仰 材料厚度
mm 1.5~3.0 ＞3.0~6.0 ＞6.0~12 接头设计 直边对接 V 形坡口 X 形坡口
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附
录 B （提示的附录）
推荐的碳钢焊接工艺参数
10
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中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 钨极惰性气体保护焊工艺方法 JB/T 9185－1999 * 机械工业 部 机械标准化 研究所出版 发行 机械工业 部 机械标准化 研究所 印刷 （北京首体南路 2 号 邮编 100044）
* 开本 880×1230 1/16 印张 1 字数 22,000 1999 年
9 月第一版
印数
1 － 500 1999 年 9 月第一次印刷 定价 10.00 元 编号 99 －892
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