鎢極氬弧焊222

1、2021-11-251第第6 6章章 鎢極惰性氣體保護(hù)焊鎢極惰性氣體保護(hù)焊四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院焊接教研室四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院焊接教研室 章章 友友 誼誼2第六第六章章 鎢極惰性氣體保護(hù)焊鎢極惰性氣體保護(hù)焊幾個(gè)概念：幾個(gè)概念： 鎢極惰性氣體保護(hù)電弧焊（鎢極惰性氣體保護(hù)電弧焊（tungsten inert-gas arc welding）使用純鎢或活化鎢（釷鎢、鈰鎢等）作為電）使用純鎢或活化鎢（釷鎢、鈰鎢等）作為電極的惰性氣體保護(hù)電弧焊，簡(jiǎn)稱極的惰性氣體保護(hù)電弧焊，簡(jiǎn)稱TIG焊。焊。 鎢極氣體保護(hù)電弧焊鎢極氣體保護(hù)電弧焊GTAW（gas tungsten arc welding） 鎢極氬弧焊鎢極氬

2、弧焊argon tungsten arc welding 氬弧焊氬弧焊 argon arc welding34第一節(jié)第一節(jié) TIG焊的特點(diǎn)及應(yīng)用焊的特點(diǎn)及應(yīng)用5 第一節(jié)第一節(jié) TIG焊的特點(diǎn)及應(yīng)用焊的特點(diǎn)及應(yīng)用6 第一節(jié)第一節(jié) TIG焊的特點(diǎn)及應(yīng)用焊的特點(diǎn)及應(yīng)用7 第一節(jié)第一節(jié) TIG焊的特點(diǎn)及應(yīng)用焊的特點(diǎn)及應(yīng)用8 第一節(jié)第一節(jié) TIG焊的特點(diǎn)及應(yīng)用焊的特點(diǎn)及應(yīng)用9l3) 適于薄板焊接、全位置焊接以及不加襯墊的單面焊雙面成形工藝。l用幾安培的小電流，鎢極氬弧仍能穩(wěn)定燃燒，而且熱量相對(duì)較集中，因此可焊接0.3毫米的薄板；l 4) 焊接過程易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化lTIG焊的電弧是明弧，焊接過程參數(shù)穩(wěn)定，易

3、于檢測(cè)及控制，是理想的自動(dòng)化乃至機(jī)器人化的焊接方法。l5）焊縫區(qū)無熔渣，焊工可清除地看到熔池和焊縫成形過程。 第一節(jié)第一節(jié) TIG焊的特點(diǎn)及應(yīng)用焊的特點(diǎn)及應(yīng)用10l2、TIG焊具有以下缺點(diǎn)：l1) 抗風(fēng)能力差TIG焊利用氣體進(jìn)行保護(hù)，抗側(cè)向風(fēng)的能力較差。側(cè)向風(fēng)較小時(shí)，可降低噴嘴至工件的距離，同時(shí)增大保護(hù)氣體的流量；側(cè)向風(fēng)較大時(shí)，必須采取防風(fēng)措施。l2) 對(duì)工件清理要求較高l由于采用惰性氣體進(jìn)行保護(hù)，無冶金脫氧或去氫作用，為了避免氣孔、裂紋等缺陷，焊前必須嚴(yán)格去除工件上的油污、鐵銹等。l3) 生產(chǎn)率低，成本高l 由于鎢極的載流能力有限，致使TIG焊的熔透能力較低，焊接速度小，焊接生產(chǎn)率低。 第一

4、節(jié)第一節(jié) TIG焊的特點(diǎn)及應(yīng)用焊的特點(diǎn)及應(yīng)用11 第一節(jié)第一節(jié) TIG焊的特點(diǎn)及應(yīng)用焊的特點(diǎn)及應(yīng)用材料：各種金屬，各個(gè)領(lǐng)域，活潑金屬、金屬基復(fù)合材材料：各種金屬，各個(gè)領(lǐng)域，活潑金屬、金屬基復(fù)合材 料，但多用于有色金屬及其合金料，但多用于有色金屬及其合金厚度：厚、薄件均可，更適合厚度：厚、薄件均可，更適合6mm以下，以下， 6mm以上用以上用于打底多用于薄件（從生產(chǎn)效率考慮，以于打底多用于薄件（從生產(chǎn)效率考慮，以3mm以下為宜）以下為宜）位置：全位置，多用于打底（單面焊雙面成形），薄件位置：全位置，多用于打底（單面焊雙面成形），薄件及管及管-管、管管、管-板也用于填充和蓋面板也用于填充和蓋面方式

5、：自動(dòng)、手工方式：自動(dòng)、手工12 第一節(jié)第一節(jié) TIG焊的特點(diǎn)及應(yīng)用焊的特點(diǎn)及應(yīng)用2021-11-2513第二節(jié)第二節(jié) TIG焊電流種類及極性焊電流種類及極性（直流（直流TIG焊）焊）14第二節(jié)第二節(jié) TIG焊的電流種類及極性焊的電流種類及極性15第二節(jié)第二節(jié) TIG焊的電流種類及極性焊的電流種類及極性直流正極性：直流正極性：16第二節(jié)第二節(jié) TIG焊的電流種類及極性焊的電流種類及極性17第二節(jié)第二節(jié) TIG焊的電流種類及極性焊的電流種類及極性18鎢極電流承載能力及陰極清理作用（陰極霧化作用）的機(jī)理鎢極電流承載能力及陰極清理作用（陰極霧化作用）的機(jī)理直流反接時(shí)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)如圖：直流反接時(shí)帶電

6、粒子的運(yùn)動(dòng)如圖：工件為陰極，正離子向工件運(yùn)動(dòng)。因陰極區(qū)有工件為陰極，正離子向工件運(yùn)動(dòng)。因陰極區(qū)有很高的電壓降，在電場(chǎng)作用下正離子高速撞擊很高的電壓降，在電場(chǎng)作用下正離子高速撞擊工件（上的氧化膜），使氧化膜破碎、分解而工件（上的氧化膜），使氧化膜破碎、分解而被清理掉。又由于陰極斑點(diǎn)總是優(yōu)先在氧化膜被清理掉。又由于陰極斑點(diǎn)總是優(yōu)先在氧化膜處形成（那里電子逸出功低），陰極斑點(diǎn)又在處形成（那里電子逸出功低），陰極斑點(diǎn)又在鄰近氧化膜上發(fā)射電子，繼而氧化膜又被清鄰近氧化膜上發(fā)射電子，繼而氧化膜又被清除除但這時(shí)大量電子從工件向鎢極運(yùn)動(dòng)，把大量能量交給鎢極，導(dǎo)致這時(shí)大量電子從工件向鎢極運(yùn)動(dòng)，把大量能量交給鎢極

7、，導(dǎo)致其溫度升高而燒損。其溫度升高而燒損。要避免燒損，只有減小電流！要避免燒損，只有減小電流?。娏鞒休d能力（電流承載能力通常只有正接的通常只有正接的1/101/10，電流太小，無實(shí)用價(jià)值。），電流太小，無實(shí)用價(jià)值。）19第二節(jié)第二節(jié) TIG焊的電流種類及極性焊的電流種類及極性2021-11-2520第二節(jié)第二節(jié) TIG焊電流種類及極性焊電流種類及極性（交流（交流TIG焊）焊）21應(yīng)用應(yīng)用：用于焊接鋁、鎂、鋁青銅等合金（表面易氧化、：用于焊接鋁、鎂、鋁青銅等合金（表面易氧化、氧化膜致密）。氧化膜致密）。正半周電極燒損降低，負(fù)半周獲得陰極清理作用熔深正半周電極燒損降低，負(fù)半周獲得陰極清理作用熔深

8、和鎢極的電流承載能力介于和鎢極的電流承載能力介于DCEN(直流反接直流反接)與與DCEP（直流正接（直流正接 ）之間（下圖）。）之間（下圖）。DCENAC霧化作用霧化作用-交流負(fù)半周期交流負(fù)半周期鎢極冷卻鎢極冷卻-交流正半周期交流正半周期第二節(jié)第二節(jié) TIG焊的電流種類及極性焊的電流種類及極性22變極性方波交流變極性方波交流itit正弦波交流正弦波交流交流的電流形式交流的電流形式變脈寬方波交流變脈寬方波交流ti正弦波交流：正弦波交流：設(shè)備簡(jiǎn)單，但電弧穩(wěn)定性差（要有特別穩(wěn)弧措施）、有直流分設(shè)備簡(jiǎn)單，但電弧穩(wěn)定性差（要有特別穩(wěn)弧措施）、有直流分量（要有特別措施消除）。量（要有特別措施消除）。變脈寬

9、方波交流：變脈寬方波交流：設(shè)備復(fù)雜，但電流參數(shù)靈活、電弧穩(wěn)定、鎢極燒損少，比設(shè)備復(fù)雜，但電流參數(shù)靈活、電弧穩(wěn)定、鎢極燒損少，比正弦波交流有優(yōu)勢(shì)。正弦波交流有優(yōu)勢(shì)。變極性方波交流：變極性方波交流：特點(diǎn)與變脈寬方波交流相同，但更好（因負(fù)半周電流大小特點(diǎn)與變脈寬方波交流相同，但更好（因負(fù)半周電流大小對(duì)陰極清理作用影響更大）對(duì)陰極清理作用影響更大）第二節(jié)第二節(jié) TIG焊的電流種類及極性焊的電流種類及極性23l交流交流TIG焊由于電弧每秒焊由于電弧每秒100次過零點(diǎn)，加上電極次過零點(diǎn)，加上電極（鎢）與焊件（鋼、鋁等）的物理性質(zhì)、體積差別（鎢）與焊件（鋼、鋁等）的物理性質(zhì)、體積差別巨大，導(dǎo)致正、負(fù)半波電流

10、波形嚴(yán)重不對(duì)稱（正半巨大，導(dǎo)致正、負(fù)半波電流波形嚴(yán)重不對(duì)稱（正半波大、負(fù)半波?。?，帶來以下問題：波大、負(fù)半波?。?，帶來以下問題：1、過零點(diǎn)復(fù)燃（穩(wěn)?。?、過零點(diǎn)復(fù)燃（穩(wěn)?。?、回路直流分量的消除、回路直流分量的消除it第二節(jié)第二節(jié) TIG焊的電流種類及極性焊的電流種類及極性24第二節(jié)第二節(jié) TIG焊的電流種類及極性焊的電流種類及極性25第二節(jié)第二節(jié) TIG焊的電流種類及極性焊的電流種類及極性26第二節(jié)第二節(jié) TIG焊的電流種類及極性焊的電流種類及極性27第二節(jié)第二節(jié) TIG焊的電流種類及極性焊的電流種類及極性28第二節(jié)第二節(jié) TIG焊的電流種類及極性焊的電流種類及極性29第二節(jié)第二節(jié) TIG焊的

11、電流種類及極性焊的電流種類及極性30第二節(jié)第二節(jié) TIG焊的電流種類及極性焊的電流種類及極性31第二節(jié)第二節(jié) TIG焊的電流種類及極性焊的電流種類及極性32第二節(jié)第二節(jié) TIG焊的電流種類及極性焊的電流種類及極性2021-11-2533第三節(jié)第三節(jié) TIG焊設(shè)備焊設(shè)備34第三節(jié) TIG焊設(shè)備35鎢極氣體保護(hù)焊設(shè)備的組成： TIG焊機(jī)通常由弧焊電源、控制箱、焊炬、水冷系統(tǒng)及供氣系統(tǒng)組成。自動(dòng)TIG焊機(jī)還配有行走小車、焊絲送進(jìn)機(jī)構(gòu)等。第三節(jié) TIG焊設(shè)備36（一）焊接電源（一）焊接電源直流電源、交流電源、交直流電源均采用陡降直流電源、交流電源、交直流電源均采用陡降或垂直下降外特性，或垂直下降外特性

12、，主要是為了得到穩(wěn)定的焊接電流。主要是為了得到穩(wěn)定的焊接電流。多特性電源（我國(guó)清華大學(xué)多特性電源（我國(guó)清華大學(xué)1980s的專利）的專利）逆變電源（發(fā)展方向）逆變電源（發(fā)展方向）第三節(jié) TIG焊設(shè)備電源空載電壓：電源空載電壓：70V以下以下37焊槍編號(hào)規(guī)則（見焊槍編號(hào)規(guī)則（見P140）水冷焊槍水冷焊槍QS（大電流焊接用（大電流焊接用I 100A ）如：）如： QS-75/400氣冷焊槍氣冷焊槍QQ（小電流焊接用（小電流焊接用I 100A）如：）如： QQ-85/100-C結(jié)構(gòu)組成如右圖，外觀如右圖。結(jié)構(gòu)組成如右圖，外觀如右圖。（二）焊槍及電極（二）焊槍及電極1、 焊槍的作用焊槍的作用TIG焊槍又

13、稱焊槍又稱TIG焊炬，其主要作用是：焊炬，其主要作用是：1）夾持鎢極；）夾持鎢極；2）傳導(dǎo)焊接電流；）傳導(dǎo)焊接電流；3）向焊接區(qū)輸出保護(hù)氣體。）向焊接區(qū)輸出保護(hù)氣體。第三節(jié) TIG焊設(shè)備38焊槍的要求良好的導(dǎo)電氣體良好的流態(tài)良好的冷卻可達(dá)性好結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、易維修第三節(jié) TIG焊設(shè)備39第三節(jié) TIG焊設(shè)備40噴嘴內(nèi)徑噴嘴內(nèi)徑DN、長(zhǎng)度、長(zhǎng)度l0和鎢極直徑和鎢極直徑dw之間之間的關(guān)系大致為（單位的關(guān)系大致為（單位mm）：）：DN=(2.5 3.5) dwL0=(1.4 1.6) DN+(7 9)噴嘴有陶瓷、純銅、石英噴嘴。陶瓷噴嘴噴嘴有陶瓷、純銅、石英噴嘴。陶瓷噴嘴焊接電流不能超過焊接電流不

14、能超過350A，純銅噴嘴使用電，純銅噴嘴使用電流可達(dá)流可達(dá)500A。常用的以陶瓷噴嘴比較多見。常用的以陶瓷噴嘴比較多見。各種形狀的噴嘴見右圖。各種形狀的噴嘴見右圖。 噴嘴孔徑與鎢極尺寸之間的相噴嘴孔徑與鎢極尺寸之間的相應(yīng)數(shù)值關(guān)系大致為：應(yīng)數(shù)值關(guān)系大致為： 噴嘴孔徑噴嘴孔徑/mm/mm鎢極直徑鎢極直徑/mm/mm6.46.40.50.58 81.01.09.59.51.61.6或或2.42.411.111.13.23.2第三節(jié) TIG焊設(shè)備41 純鎢純鎢-應(yīng)用最早，適用交流焊接，綜合性能欠佳應(yīng)用最早，適用交流焊接，綜合性能欠佳 釷鎢釷鎢-傳統(tǒng)電極，綜合性能較好，國(guó)外多用，有放射性。傳統(tǒng)電極，綜合

15、性能較好，國(guó)外多用，有放射性。 鈰鎢鈰鎢-在低電流下有優(yōu)良的起弧性能，維弧電流較小，常用于管道、不銹鋼制品和在低電流下有優(yōu)良的起弧性能，維弧電流較小，常用于管道、不銹鋼制品和細(xì)小精致部件的細(xì)小精致部件的焊接。放射性劑量極低，在直流小電流時(shí)，是釷鎢電極的首選焊接。放射性劑量極低，在直流小電流時(shí)，是釷鎢電極的首選替代品。替代品。 鑭鎢鑭鎢-焊接性能優(yōu)良，耐用電流高而燒損率低；導(dǎo)電性能接近于焊接性能優(yōu)良，耐用電流高而燒損率低；導(dǎo)電性能接近于2 2釷鎢釷鎢（無論交直流，對(duì)習(xí)慣了釷鎢的焊工，無需改變?nèi)魏魏附硬僮鞒绦蚓湍芊奖愕兀o論交直流，對(duì)習(xí)慣了釷鎢的焊工，無需改變?nèi)魏魏附硬僮鞒绦蚓湍芊奖愕厥褂眠@種鎢極

16、，以免受放射性危害）。使用這種鎢極，以免受放射性危害）。 鋯鎢鋯鎢-在交流條件下，焊接性能良好，尤其在高負(fù)載電流時(shí)，電極端部能保在交流條件下，焊接性能良好，尤其在高負(fù)載電流時(shí)，電極端部能保持圓球狀而減少滲鎢現(xiàn)象，并有良好的抗腐蝕性。（抗氧化性強(qiáng)，可用于空氣持圓球狀而減少滲鎢現(xiàn)象，并有良好的抗腐蝕性。（抗氧化性強(qiáng)，可用于空氣等離子弧切割）等離子弧切割） 釔鎢釔鎢-焊接時(shí)弧束細(xì)長(zhǎng)，壓縮程度大，在中、大電流時(shí)其熔深最大。目前主焊接時(shí)弧束細(xì)長(zhǎng)，壓縮程度大，在中、大電流時(shí)其熔深最大。目前主要用于軍事工業(yè)和航空航天工業(yè)。要用于軍事工業(yè)和航空航天工業(yè)。 復(fù)合電極復(fù)合電極-在鎢基中添加兩種（以上）稀土氧化物，

17、全面提高電極的綜合性在鎢基中添加兩種（以上）稀土氧化物，全面提高電極的綜合性能。（目前未見定型產(chǎn)品，已列入國(guó)家新產(chǎn)品開發(fā)計(jì)劃，應(yīng)密切關(guān)注）。能。（目前未見定型產(chǎn)品，已列入國(guó)家新產(chǎn)品開發(fā)計(jì)劃，應(yīng)密切關(guān)注）。 注意：不同的電極在端部有不同的顏色標(biāo)記，可據(jù)此判斷電極的種類注意：不同的電極在端部有不同的顏色標(biāo)記，可據(jù)此判斷電極的種類第三節(jié) TIG焊設(shè)備42補(bǔ)充：補(bǔ)充：1、鎢極的端部形狀、鎢極的端部形狀 為適應(yīng)不同場(chǎng)合的焊接要求，鎢極端部要磨成不同的形狀，常見為適應(yīng)不同場(chǎng)合的焊接要求，鎢極端部要磨成不同的形狀，常見的有（如圖）：的有（如圖）：（1）尖錐狀）尖錐狀 適用于直流（正接），交流亦可適用于直流（

18、正接），交流亦可 銳角（通常為銳角（通常為30左右）尖錐狀左右）尖錐狀-適用于小直徑鎢極、小電流焊接的適用于小直徑鎢極、小電流焊接的場(chǎng)合場(chǎng)合鈍角尖錐狀（通常鈍角尖錐狀（通常 90） -適用于大直徑鎢極、大電流焊接的場(chǎng)合適用于大直徑鎢極、大電流焊接的場(chǎng)合 不同的錐角時(shí)電弧的形態(tài)和焊縫熔深見上圖。不同的錐角時(shí)電弧的形態(tài)和焊縫熔深見上圖。 尖錐狀的電極為防止尖端燒損，可把尖端磨成一個(gè)小平臺(tái)。尖錐狀的電極為防止尖端燒損，可把尖端磨成一個(gè)小平臺(tái)。（2）(半半)球狀球狀 適用于交流焊接適用于交流焊接第三節(jié) TIG焊設(shè)備43打磨鎢極應(yīng)注意使端部形狀均勻一致、磨痕方向正確。打磨鎢極應(yīng)注意使端部形狀均勻一致、磨

19、痕方向正確。442、打磨鎢極的安全措施、打磨鎢極的安全措施磨削鎢極應(yīng)采用密封式或抽風(fēng)式砂輪機(jī)（有專用的鎢極磨尖磨削鎢極應(yīng)采用密封式或抽風(fēng)式砂輪機(jī)（有專用的鎢極磨尖機(jī)），焊工應(yīng)帶口罩，磨削完畢，應(yīng)用肥皂洗凈手臉，最好下班機(jī)），焊工應(yīng)帶口罩，磨削完畢，應(yīng)用肥皂洗凈手臉，最好下班后淋浴。后淋浴。釷鎢極和鈰鎢極應(yīng)放在鋁盒內(nèi)保存。釷鎢極和鈰鎢極應(yīng)放在鋁盒內(nèi)保存。 修磨鎢極的方法可參見:威特仕（深圳）焊接有限公司威特仕（深圳）焊接有限公司代理的鎢極磨尖機(jī)代理的鎢極磨尖機(jī)國(guó)外的鎢極磨尖機(jī)國(guó)外的鎢極磨尖機(jī)第三節(jié) TIG焊設(shè)備45焊接材料：焊接材料：1 1、氣體、氣體1 1、氬氣、氬氣-應(yīng)符合應(yīng)符合GBT484

20、2-1995GBT4842-1995純氬純氬的要求，純度的要求，純度99.999.9（VVVV） 焊接用的氬氣常以氣態(tài)形式裝于氣瓶中。氣瓶的最高工作壓力焊接用的氬氣常以氣態(tài)形式裝于氣瓶中。氣瓶的最高工作壓力為為15MPa15MPa，瓶身涂色為，瓶身涂色為灰色灰色并注有綠色并注有綠色“氬氬”字樣。字樣。2 2、氦氣、氦氣-應(yīng)符合應(yīng)符合GB4844.2-1995GB4844.2-1995純氦純氦的要求，純度的要求，純度99.9999.99（VVVV）（合格品）（合格品）以上均為惰性氣體（惰性在此的意義：以上均為惰性氣體（惰性在此的意義：既不與金屬發(fā)生反應(yīng)，既不與金屬發(fā)生反應(yīng)，也不溶解于液態(tài)金屬中也

21、不溶解于液態(tài)金屬中）TIGTIG焊既可以用純氬氣，也可以用氦氣（電弧熱量大）但價(jià)格昂焊既可以用純氬氣，也可以用氦氣（電弧熱量大）但價(jià)格昂貴，同時(shí)也可以用混合氣體包括惰性混合氣（如貴，同時(shí)也可以用混合氣體包括惰性混合氣（如Ar-HeAr-He混合氣）和混合氣）和活性混合氣（如活性混合氣（如Ar-COAr-CO2 2等）。等）。第三節(jié) TIG焊設(shè)備462 2、焊材、焊材TIGTIG焊的焊材主要為實(shí)芯焊絲（焊的焊材主要為實(shí)芯焊絲（焊棒焊棒）。）。（1 1）鋼類焊絲）鋼類焊絲可用的焊絲包括：可用的焊絲包括：實(shí)芯焊絲實(shí)芯焊絲GB/T14957-1994GB/T14957-1994熔化焊用鋼絲熔化焊用鋼絲

22、、YB/T5092-1996YB/T5092-1996焊接用不銹鋼絲焊接用不銹鋼絲、GB/T8110-1995GB/T8110-1995氣體保護(hù)電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲氣體保護(hù)電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲都可選用，其中都可選用，其中GB/T8110-1995GB/T8110-1995被推薦用于鎢極氣體保護(hù)電弧焊。被推薦用于鎢極氣體保護(hù)電弧焊。藥芯焊絲（包括藥芯焊絲（包括GB/T10045-1988GB/T10045-1988碳鋼藥芯焊絲碳鋼藥芯焊絲和和GB/T17493-1998GB/T17493-1998低合金鋼藥芯焊絲低合金鋼藥芯焊絲）TIGTIG焊有時(shí)也可以用藥芯焊絲（有專用的焊有時(shí)也可

23、以用藥芯焊絲（有專用的TIGTIG焊打底用藥芯焊打底用藥芯焊絲），打底時(shí)可以免去反面充氬保護(hù)。焊絲），打底時(shí)可以免去反面充氬保護(hù)。第三節(jié) TIG焊設(shè)備47（2 2）有色金屬焊絲）有色金屬焊絲1、GB/T10858-1989鋁及鋁合金焊絲2、 GB/T9460-1988銅及銅合金焊絲3、 GB/T15620-1995鎳及鎳合金焊絲手工TIG焊時(shí)，可以用以上的焊絲截成段，也有商品焊棒。第三節(jié) TIG焊設(shè)備48供氣及供水系統(tǒng)供氣及供水系統(tǒng)1、供氣系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)氣瓶（灰色）減壓流量計(jì)電磁氣閥氣瓶（灰色）減壓流量計(jì)電磁氣閥焊槍焊槍2、水冷系統(tǒng)（用于焊接電流、水冷系統(tǒng)（用于焊接電流150A時(shí)）時(shí)）開放式（

24、國(guó)產(chǎn)機(jī)多見，浪費(fèi)水）開放式（國(guó)產(chǎn)機(jī)多見，浪費(fèi)水）循環(huán)式（進(jìn)口機(jī)多見，節(jié)約水）循環(huán)式（進(jìn)口機(jī)多見，節(jié)約水）第三節(jié) TIG焊設(shè)備49l（四） 控制系統(tǒng)l1控制箱l控制箱中主要安裝焊接時(shí)序控制電路。l 控制的功能越來越復(fù)雜，不控制的功能越來越復(fù)雜，不同品牌的設(shè)備其功能不盡相同，同品牌的設(shè)備其功能不盡相同，但有些功能是最基本的，如程序但有些功能是最基本的，如程序控制、引弧、提前送氣控制、引弧、提前送氣/ /滯后斷氣、滯后斷氣、電流衰減等。電流衰減等。l控制系統(tǒng)正向數(shù)字化方向發(fā)展。控制系統(tǒng)正向數(shù)字化方向發(fā)展。第三節(jié) TIG焊設(shè)備502引弧裝置TIG焊的引弧方式有：接觸引弧及非接觸引弧兩種。 1）非接觸引

25、弧（1）大電流TIG焊機(jī)一般不采用接觸引弧。因?yàn)槎搪冯娏魇规u極熔化、燒損，易使液態(tài)鎢進(jìn)入熔池中，造成焊縫夾鎢，影響焊縫力學(xué)性能。第三節(jié) TIG焊設(shè)備51（2）常用的非接觸引弧方式有兩種：l高頻振蕩器引弧當(dāng)高頻振蕩器接通時(shí)，其輸出端可輸出頻率為150260 kHz、電壓為3000 V左右的高頻電壓，該電壓施加在鎢極和工件上，擊穿兩極間的氣隙，引燃電弧。通常將高頻振蕩器串接在焊接回路中。l高壓脈沖引弧在引弧時(shí)，高壓脈沖發(fā)生器將20003000 V的高壓脈沖施加到鎢極和工件上，擊穿氣隙引燃電弧。常用于交流TIG焊機(jī)上。第三節(jié) TIG焊設(shè)備522) 接觸引弧 接觸引弧是通過接觸-回抽過程實(shí)現(xiàn)的。引弧時(shí)

26、首先使鎢極與工件接觸，此時(shí)，短路電流被控制在較低的水平上（通常小于5 A），預(yù)熱但不熔化鎢極；鎢極回抽后，在很短的時(shí)間內(nèi)（幾微秒）將電流切換為所需要的大電流，將電弧引然。該方法僅適用于直流正接的直流氬弧焊機(jī)。其最大的優(yōu)點(diǎn)是避開了高頻電及高壓脈沖的干擾，可用于計(jì)算機(jī)控制的焊接設(shè)備或焊接機(jī)器人中。電電源源采樣采樣電流切換：電流切換：短路：小電流短路：小電流提升：大電流提升：大電流第三節(jié) TIG焊設(shè)備2021-11-2553第四節(jié)第四節(jié) TIG焊工藝焊工藝54l鎢極惰性氣體保護(hù)焊通用技術(shù)要求鎢極惰性氣體保護(hù)焊通用技術(shù)要求參見JB/T9185-1999鎢極惰性氣體保護(hù)焊工藝方法（規(guī)定了鎢極惰性氣體保護(hù)

27、焊的接頭與坡口設(shè)計(jì)、材料、焊接工藝等）一）、焊前準(zhǔn)備一）、焊前準(zhǔn)備l（一）接頭及坡口（一）接頭及坡口 形式形式l1、TIG焊常用的接頭形式：對(duì)接、搭接、角接、卷邊對(duì)接等。l2、坡口加工原則：l板厚小于3mm時(shí)，可開I形坡口；板厚在312mm時(shí)，可開V或Y形坡口。第四節(jié)第四節(jié) TIG焊工藝焊工藝55l（二）焊前清理（二）焊前清理l1、原則l氬氣、氦氣均是惰性氣體，焊接過程中不與液態(tài)金屬發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)，因此TIG焊無去氫、脫氧作用。l為了保證焊接質(zhì)量，必須為了保證焊接質(zhì)量，必須清除填充焊絲及工件坡口清除填充焊絲及工件坡口和坡口兩側(cè)表面至少和坡口兩側(cè)表面至少20mm20mm范圍內(nèi)的油污、水分、灰范

28、圍內(nèi)的油污、水分、灰塵、氧化膜等。塵、氧化膜等。第四節(jié)第四節(jié) TIG焊工藝焊工藝56第四節(jié)第四節(jié) TIG焊工藝焊工藝 工序材料堿洗沖洗光化沖洗干燥（）NaOH(%)溫度（）時(shí)間（min）HNO3(%)溫度（）時(shí)間（min）純鋁15室溫1015冷凈水30室溫2冷凈水6011045607012鋁合金850605冷凈水30室溫2冷凈水60110 鋁及其合金的化學(xué)清理鋁及其合金的化學(xué)清理 57I、VvLv第四節(jié)第四節(jié) TIG焊工藝焊工藝TIG焊的工藝參數(shù)有：焊接電流電弧電壓(電弧長(zhǎng)度)焊接速度填絲速度保護(hù)氣流量與噴嘴孔徑鎢極直徑與形狀 58焊接參數(shù)的影響焊接參數(shù)的影響第四節(jié)第四節(jié) TIG焊工藝焊工藝5

29、9l焊接電流：綜合考慮材質(zhì)、板厚、焊接位置來選擇。以下是焊接電流：綜合考慮材質(zhì)、板厚、焊接位置來選擇。以下是一些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可供參考。一些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可供參考。焊接焊接電流（電流（A A）直流正極性直流正極性交交 流流噴嘴孔徑噴嘴孔徑/mm/mm流量流量/L.min/L.min-1-1噴嘴孔徑噴嘴孔徑/mm/mm流量流量/ L.min/ L.min-1-110101001004 49.59.54 45 58 89.59.56 68 81011011501504 49.59.54 47 79.59.511117 710101511512002006 613136 68 8111113137 710102

30、012013003008 813138 89 9131316168 81515201201500500131316169 91212161619198 81515第四節(jié)第四節(jié) TIG焊工藝焊工藝60距離選擇原則：不短接條件下，越短越好。不填絲：1-3mm;填絲：3-6mm第四節(jié)第四節(jié) TIG焊工藝焊工藝61 焊接電壓：通常20V（氬弧的電壓較低且TIG焊所用的電弧長(zhǎng)度較短）第四節(jié)第四節(jié) TIG焊工藝焊工藝62第四節(jié)第四節(jié) TIG焊工藝焊工藝63第四節(jié)第四節(jié) TIG焊工藝焊工藝64焊絲直徑：約等于鎢極直徑（手工操作）或參考以下經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)焊絲直徑：約等于鎢極直徑（手工操作）或參考以下經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)第四節(jié)第

31、四節(jié) TIG焊工藝焊工藝65l鎢極的直徑及端部形狀：鎢極的直徑及端部形狀：l鎢極的直徑及形狀是重要的TIG焊接參數(shù)之一。通常根據(jù)電流的種類、極性及大小來選擇。l選擇原則：在保證鎢極許用電流大于所用焊接電流的前在保證鎢極許用電流大于所用焊接電流的前提下，盡量選用直徑較小的鎢極。提下，盡量選用直徑較小的鎢極。 l 鎢極直徑越大，其許用電流越大。直流正接時(shí)，鎢極載流能力最大，直流反接時(shí)載流能力最小，交流時(shí)載流能力居于直流正接與反接之間。第四節(jié)第四節(jié) TIG焊工藝焊工藝66鎢 極 直鎢 極 直徑徑/mm/mm尖 端 直尖 端 直徑徑/mm/mm尖 端 角尖 端 角度（度（o o）電流電流/A/A恒定電

32、流恒定電流脈沖電流脈沖電流1.01.00.1250.12512122 215152251.01.00.250.2520205 5305 560601.61.60.50.525258508 81001001.61.60.80.830301010707010101401402.42.40.80.835351212909012121801802.42.41.11.14545151515015015152502503.23.21.11.16060202020020020203003003.23.21.51.5909025252502502525350350根據(jù)焊接電流來選擇鎢極直徑，以下經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可供參

33、考：根據(jù)焊接電流來選擇鎢極直徑，以下經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可供參考： 第四節(jié)第四節(jié) TIG焊工藝焊工藝67直流正接、大電流小電流交流大電流 電極的端部形狀對(duì)焊接過程穩(wěn)定性及焊縫成形具有重要影響，通常應(yīng)根據(jù)電流的種類、極性及大小來選擇。 脈沖TIG焊時(shí)，由于在基值電流期間鎢極受到冷卻，所以直徑相同的鎢極之許用電流值明顯提高。第四節(jié)第四節(jié) TIG焊工藝焊工藝68l噴嘴孔徑及氬氣流量：噴嘴孔徑及氬氣流量：l噴嘴孔徑越大，保護(hù)區(qū)越大，但太大時(shí)，熔池及電弧的可觀察性變差。對(duì)于一定的噴嘴孔徑，保護(hù)氣流量有一個(gè)合適的范圍，流量太小時(shí)，氣體挺度差，保護(hù)效果不好；流量太大時(shí)，氣流層中出現(xiàn)紊流，空氣易卷入，保護(hù)效果也不好。噴嘴

34、孔徑及氬氣流量通常根據(jù)電流的噴嘴孔徑及氬氣流量通常根據(jù)電流的種類、極性及大小來選擇。種類、極性及大小來選擇。第四節(jié)第四節(jié) TIG焊工藝焊工藝69第四節(jié)第四節(jié) TIG焊工藝焊工藝70l鎢極伸出長(zhǎng)度：鎢極伸出長(zhǎng)度：l通常將露在噴嘴外面的鎢極長(zhǎng)度叫做鎢極的伸露在噴嘴外面的鎢極長(zhǎng)度叫做鎢極的伸出長(zhǎng)度。出長(zhǎng)度。l伸出長(zhǎng)度過大時(shí)，鎢極易過熱，且保護(hù)效果差；l而伸出長(zhǎng)度太小時(shí)，噴嘴易過熱。l因此鎢極伸出長(zhǎng)度必須保持一適當(dāng)?shù)闹?。?duì)接焊時(shí)，鎢極的伸出長(zhǎng)度一般保持在5mm 6mm。第四節(jié)第四節(jié) TIG焊工藝焊工藝71噴嘴離工件的距離：噴嘴離工件的距離： 噴嘴離工件的距離要與鎢極伸出長(zhǎng)度相匹配。一般應(yīng)控制在8 mm

35、14mm之間。距離過小時(shí)，影響工人的視線，且易導(dǎo)致鎢極與熔池的接觸，使焊縫夾鎢并降低鎢極壽命；距離過大時(shí)，保護(hù)效果差，電弧不穩(wěn)定。鎢極伸出長(zhǎng)度5mm6mm噴嘴離工件的距離8 mm14mm第四節(jié)第四節(jié) TIG焊工藝焊工藝72操作技術(shù)：操作技術(shù)：第四節(jié)第四節(jié) TIG焊工藝焊工藝73短弧焊左焊法不超過4mm第四節(jié)第四節(jié) TIG焊工藝焊工藝74第四節(jié)第四節(jié) TIG焊工藝焊工藝75第四節(jié)第四節(jié) TIG焊工藝焊工藝76第四節(jié)第四節(jié) TIG焊工藝焊工藝2021-11-2577第五節(jié)第五節(jié) TIG焊的其他方法焊的其他方法78第五節(jié)第五節(jié) 其它其它TIG焊方法焊方法79圖圖6-24 熱絲熱絲TIG焊原理焊原理一

36、、熱絲一、熱絲TIG焊焊(hot wire TIG welding)80焊絲在送入熔池之前經(jīng)過加熱的焊絲在送入熔池之前經(jīng)過加熱的TIG焊。焊。可在提高熔敷效率的同時(shí)降低對(duì)可在提高熔敷效率的同時(shí)降低對(duì)焊縫的熱輸入。焊縫的熱輸入。多用于窄間隙焊和多用于窄間隙焊和TIG堆焊（多堆焊（多為自動(dòng)焊）。為自動(dòng)焊）。一、熱絲一、熱絲TIG焊焊(hot wire TIG welding)81熔敷速度可比通常所用熔敷速度可比通常所用的冷絲提高的冷絲提高2倍。倍。用交流電源加熱填充焊用交流電源加熱填充焊絲，以減少磁偏吹。焊絲最絲，以減少磁偏吹。焊絲最大直徑限為大直徑限為1.2mm。焊絲過。焊絲過粗，對(duì)防止磁偏吹不

37、利。粗，對(duì)防止磁偏吹不利。已成功用于碳鋼、低合已成功用于碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、鎳和鈦等的金鋼、不銹鋼、鎳和鈦等的焊接。焊接。 管管-管與管管與管-板焊接板焊接 管管-管焊接如上圖右。管焊接如上圖右。 管管管板的全位置自動(dòng)焊接已發(fā)展成為管管管板的全位置自動(dòng)焊接已發(fā)展成為TIG焊的一項(xiàng)專門技術(shù)，在管道、容器焊的一項(xiàng)專門技術(shù)，在管道、容器的焊接上獲得了廣泛的應(yīng)用。按不同的位置分區(qū)改變電流或焊接速度的程序控制，的焊接上獲得了廣泛的應(yīng)用。按不同的位置分區(qū)改變電流或焊接速度的程序控制，有專門的焊機(jī)。有專門的焊機(jī)。一、熱絲一、熱絲TIG焊焊(hot wire TIG welding)82一)、熔化極脈沖氬

38、弧焊的特點(diǎn)熔化極脈沖氬弧焊具有如下優(yōu)點(diǎn)：1）焊接參數(shù)的調(diào)節(jié)范圍增大）焊接參數(shù)的調(diào)節(jié)范圍增大可在平均電流小于臨界電流的條件下獲得射流過渡，因此，即能在高至幾百安培，又能在低至幾十安培的范圍內(nèi)獲得穩(wěn)定的射流過渡。因此，利用射流過渡工藝，熔化極脈沖氬弧焊既可焊薄板，又可焊厚板。2）可有效地控制線能量）可有效地控制線能量 通過調(diào)節(jié)脈沖參數(shù)可在保證焊透的條件下，將焊接線能量控制在較低的水平，從而減小了焊接熱影響區(qū)及工件的變形。這對(duì)于熱敏感材料的焊接是十分有利的。二、脈沖二、脈沖TIG焊焊833）有利于實(shí)現(xiàn)全位置焊接）有利于實(shí)現(xiàn)全位置焊接 利用熔化極脈沖氬弧焊可在較小的線能量下實(shí)現(xiàn)噴射過渡，熔池的體積小，冷卻速度快，因此，熔池易于保持，不易流淌。而且焊接過程穩(wěn)定，飛濺小，焊縫成形好。4）焊縫質(zhì)量好）焊縫質(zhì)量好脈沖電弧對(duì)熔池具有強(qiáng)烈的攪拌作用，可改善熔池的結(jié)晶條件及冶金性能，有助于消除焊接缺陷，提高焊縫質(zhì)量。二、脈沖二、脈沖TIG焊焊84三)、熔化極脈沖氬弧焊工藝（一）熔化極脈沖氬弧焊的熔滴過渡熔化極脈沖氬弧焊有三種過渡形式： 一個(gè)脈沖過渡一滴（簡(jiǎn)稱一脈一滴）； 一個(gè)脈沖過渡多滴（簡(jiǎn)稱一脈多滴） 多個(gè)脈沖過渡一滴（多脈一滴）。熔滴過渡方式主要決定于脈沖電流及脈沖持續(xù)時(shí)間。三種過渡方式中，一脈一滴的工藝性能最好，多脈一滴是工藝性能最差的一種過渡形式。然而，一脈一滴的工藝范圍很窄