第三章 TIG焊

1、 第三章 鎢極惰性氣體保護(hù)焊（TIG焊）第一節(jié)TIG焊的特點(diǎn)及應(yīng)用幾個(gè)名稱：幾個(gè)名稱： 惰性氣體保護(hù)電弧焊，簡稱TIG焊（tungsten inert-gas arc welding） 又稱GTAW（gas tungsten arc welding）； 鎢極氬弧焊argon tungsten arc welding 氬弧焊 argon arc welding背景：1911年提出鎢極、氦氣保護(hù)焊接的概念及方法； 1930s，航空工業(yè)的大發(fā)展提出有色金屬的焊接要求， 而SMAW和SAW不能很好地解決這個(gè)問題（此前 有原子氫焊，但氫危險(xiǎn)且焊鋼時(shí)有焊縫增氫問題）。 為適應(yīng)有色金屬的焊接，鎢極氬弧焊應(yīng)運(yùn)

2、而生。一、一、TIG焊的原理與特點(diǎn)焊的原理與特點(diǎn)、焊接過程動(dòng)畫焊接過程動(dòng)畫 采用高熔點(diǎn)金屬（純鎢、釷鎢、鈰鎢等）作為電弧的一個(gè)非熔化電極，以惰性氣體作為電弧介質(zhì)及保護(hù)氣氛，使電弧及焊接熔池不受周圍空氣的影響TIG焊的特點(diǎn)焊的特點(diǎn) （1） 焊接過程中電極不熔化，弧長基本不變，電弧穩(wěn)定；焊接過程中電極不熔化，弧長基本不變，電弧穩(wěn)定； （2）保護(hù)效果好，焊縫及熱影響區(qū)性能易得到保證；）保護(hù)效果好，焊縫及熱影響區(qū)性能易得到保證； （3）可填絲，也可不填絲，視焊件厚度、接頭型式而定；）可填絲，也可不填絲，視焊件厚度、接頭型式而定； 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) ： 工藝可靠性高；接頭質(zhì)量好（焊縫純凈、工藝可靠性高；接頭質(zhì)量

3、好（焊縫純凈、 成形好、熱影響區(qū)?。?；成形好、熱影響區(qū)?。?適于薄板及打底全位適于薄板及打底全位 置焊；置焊； 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 焊接效率低、成本高；對焊前清理要求嚴(yán)格；焊接效率低、成本高；對焊前清理要求嚴(yán)格； 弧光強(qiáng)烈、臭氧濃度高；抗風(fēng)能力差?；」鈴?qiáng)烈、臭氧濃度高；抗風(fēng)能力差。二、二、 TIG焊的應(yīng)用焊的應(yīng)用 材料：材料：多用于有色金屬及其合金，高合金、特種合金；多用于有色金屬及其合金，高合金、特種合金； 厚度：厚度：多用于薄件（從生產(chǎn)效率考慮，以多用于薄件（從生產(chǎn)效率考慮，以3mm以下為宜）以下為宜） 位置：位置：多用于打底（單面焊雙面成形），薄件及管多用于打底（單面焊雙面成形），薄件及管-

4、管、管管、管-板，板， 也用于填充和蓋面也用于填充和蓋面1、焊接電源、引弧裝置及 控制系統(tǒng)（焊機(jī)本體）；2、保護(hù)氣供氣裝置；3、冷卻水路；4、焊槍； 此外，自動(dòng)焊設(shè)備此外，自動(dòng)焊設(shè)備還應(yīng)包括焊接小車和還應(yīng)包括焊接小車和送絲裝置。送絲裝置。三、三、TIG焊設(shè)備的構(gòu)成焊設(shè)備的構(gòu)成焊機(jī)本體焊機(jī)本體 直流、交流電源、交直流兩用焊機(jī)的電源均采用陡降或垂直下降外特性。逆變式電源為當(dāng)今的主流發(fā)展方向。第二節(jié)TIG焊的焊槍與電極結(jié)構(gòu)包括：握把本體、氣水通道、電極套、氣罩嘴等。有水冷式（大電流焊接用）和有水冷式（大電流焊接用）和氣冷式（小電流焊接用）兩種。氣冷式（小電流焊接用）兩種。一、焊槍一、焊槍1、純鎢電極

5、、純鎢電極 純鎢電極需要在較高的工作溫度下才能發(fā)射出等量的電子，因此熱消耗較多，需要經(jīng)常研磨，人為消耗也較大，一般在交流TIG焊中使用。二、鎢電極二、鎢電極電弧放電中的鎢電極需要具有如下幾方面的性質(zhì)：（1）電弧引燃容易、可靠電弧產(chǎn)生在電極前端，不出 現(xiàn)陰 極斑點(diǎn)的上爬；（2）工作中產(chǎn)生的熔化變形及耗損對電弧特性不構(gòu)成大的影 響；（3）電弧的穩(wěn)定性好；2、釷鎢電極、釷鎢電極 釷鎢極是在鎢材料中加入12的ThO2與純鎢電極比較，能夠在較低的溫度下發(fā)射出同等量的電子數(shù)目，同時(shí)電極前端的熔化、燒損也少于純鎢極(直流正接)，并且電弧容易引燃。3、鈰鎢電極、鈰鎢電極 鈰鎢極是在純鎢材料中加入微放射性稀土元

6、素鈰（Ce）的氧化物（CeO2），加入量通常為t2。其使用性能在某些方面優(yōu)于釷鎢極，表現(xiàn)如下： （1）在相同規(guī)范下，弧束較細(xì)長，溫度更集中； （2）最大許用電流密度可增加58； （3）電極燒損率下降，修磨次數(shù)減少，使用壽命延長； （4）直流焊接時(shí)，陰極壓降降低10，比釷鎢極更容易引 弧，電弧穩(wěn)定性也好。4、鋯鎢電極、鋯鎢電極 用ZrO2和鎢粉末模壓燒結(jié)、經(jīng)化學(xué)研磨或機(jī)械研磨而成。 鋯電極在電弧中的燒損進(jìn)一步減少，一般在需要特別防止電極對母材產(chǎn)生污染時(shí)使用。這種電極也適合在交流焊接中使用，因?yàn)樗目篃龘p性能好，可長時(shí)間保持端部形狀的穩(wěn)定性。 純鎢純鎢-應(yīng)用最早，適用交流焊接，綜合性能欠佳。 釷鎢

7、釷鎢-傳統(tǒng)電極，綜合性能較好，國外多用，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)， 是釷鎢電極的首選替代品。 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）。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2釷鎢（無論交直流，對習(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， 以免受放射性危害）。釔鎢釔鎢-焊接時(shí)弧束細(xì)長，壓縮程度大，在中、大電流時(shí)其熔

8、 深最大。目前主要用于軍事工業(yè)和航空航天工業(yè)。 注意：注意：不同材質(zhì)的電極在其端部有不同顏色的標(biāo)記。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，全面提高電極 的綜合性能。（目前未見定 型產(chǎn)品，已列入國家新產(chǎn)品 開發(fā)計(jì)劃）。5、電極直徑與端部形狀、電極直徑與端部形狀 電極直徑要根據(jù)焊接電流值和極性來選取，同一直徑下，直流反極性及交流極性時(shí)的允許電流值小于直流正極性的值。 電極端部形狀一般也是依據(jù)焊接電流極性與數(shù)值大小來確定。適當(dāng)?shù)男螤羁裳娱L修磨周期，減少損耗。（1）直流反極性焊接）直流反極性焊接 鎢電極接在直流電源的正端時(shí)稱作直流反極性（DCRP）焊接。這種情況下鎢極是電弧的陽極，受

9、到大量的電子撞擊，產(chǎn)熱量大而易過熱熔化，即使是粗徑電極也不能流過大的電流，只能在100A以下使用。此外，電弧在工件上的產(chǎn)熱量少，焊縫熔深淺而熔寬大，生產(chǎn)率低。 但是反極性焊接時(shí)，電弧具有對母材表面氧化膜進(jìn)行清理的作用，適合于焊接薄件鋁、鎂及其合金的工件。第三節(jié)TIG焊方法一、直流焊接與交流焊接一、直流焊接與交流焊接1、直流焊接、直流焊接陰極清理作用（陰極霧化作用）的機(jī)理陰極清理作用（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：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、分解而被清理掉。又由于陰極斑點(diǎn)總是優(yōu)先在氧化膜處

10、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，繼而氧化膜又被清除（2）直流正極性焊接 鎢電極接在電源輸出的負(fù)端稱作直流正極性（DCSP）焊接。直流正極性鎢極氬弧焊是所有電弧焊方法中電弧最為穩(wěn)定的。除焊接鋁、鎂及其合金外，在焊接其它金屬材料時(shí)一般均使用直流正極性。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 工件作為電弧正極，其產(chǎn)熱量大很多（實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，這種情況下電弧產(chǎn)熱量的約70給予母材），因而焊接熔深大、熔寬小、效率高，工件的變形也小； 鎢極產(chǎn)熱量小，不易過熱，使用壽命長，而且容易保持小電流下電弧的穩(wěn)定；直流直流TIG焊不同極性的特點(diǎn)和適用場合焊不同極性的特點(diǎn)和適用場合 極性極性優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用應(yīng)用正

11、接正接(DCSP) 電極載流能力強(qiáng)、熔深大、鎢極燒損少、 沒有陰極清理作用 用于大多數(shù)的焊接場合（除Al、Mg外） 反接反接(DCRP) 有陰極清理作用 電極載流能力弱、熔深小、鎢極燒損嚴(yán)重、引弧困難。實(shí) 際 很 少 采用。正接與反接正接與反接焊接效果圖焊接效果圖 在TIG焊應(yīng)用中，對鋁、鎂及其合金的焊接推薦使用交流，因?yàn)榻涣麟娀≡诠ぜ幱谪?fù)極性的時(shí)區(qū)內(nèi)電弧具有陰極清理作用，同時(shí)也能減少鎢極的燒損。 然而交流焊接存在的突出問題是電流周期性地過零點(diǎn)，若不采取穩(wěn)弧措施，電弧會熄滅或者流不連續(xù)，影響焊接過程的穩(wěn)定。 穩(wěn)弧措施：穩(wěn)弧措施： 疊加高壓脈沖或高頻高壓振蕩； 采用交流方波弧焊電源；2、交流焊

12、接、交流焊接交流：交流：正弦交流正弦交流 、變極性方波交流、變極性方波交流 變極性方波交流變極性方波交流itit應(yīng)用于焊接鋁、鎂、鋁青銅等合金（表面易氧化、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；熔深和鎢極的電流承載能力介于DCSP與DCRP之間。DCSPAC 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變脈寬方波交流：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，比正弦波交流有優(yōu)勢。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)半周電流大小對陰極清理作用影響更大）it正弦波交流：正弦波交流：

13、 設(shè)備簡單，但電弧穩(wěn)定性差（要有特別穩(wěn)弧措施）；正、負(fù)半波電流波形不對稱，產(chǎn)生直流分量（要采取措施消除）。 除以上的電流形式外，TIG焊還可以用脈沖電流形式，包括直流脈沖和交流脈沖。特點(diǎn)：（1）可調(diào)參數(shù)多，利于精確控制焊縫成形；（2）電弧線能量低，利于薄壁、超薄壁件的焊接；（3）電弧能量密度較高、穿透力大，利于難焊金屬的焊接；二、低頻直流脈沖焊接二、低頻直流脈沖焊接特點(diǎn)：特點(diǎn)：（1）電弧挺度好、能量更集中，更加利于小電流下電弧的穩(wěn)定。利于超薄壁件的高速焊接；（2）電弧力對熔池的攪拌作用明顯，利于改善焊縫組織；三、直流高頻脈沖焊接接三、直流高頻脈沖焊接接 低頻脈沖和高頻脈沖TIG在工藝上各具優(yōu)點(diǎn)

14、，有的電源采取高頻加低頻調(diào)制（頻率或脈寬調(diào)制）的方法輸出焊接電流(平均電流的低頻脈沖效果)，使焊接工藝能夠發(fā)揮兩者優(yōu)點(diǎn)，獲得成形更為優(yōu)良的焊縫。脈沖TIG焊（argon tungsten pulsed arc welding）使用脈沖電流（通常多用方波），分直流脈沖直流脈沖TIGTIG焊焊 和交流脈沖交流脈沖TIGTIG焊焊。直流脈沖電流波形直流脈沖電流波形itti交流脈沖電流波形交流脈沖電流波形焊接過程動(dòng)畫焊接過程動(dòng)畫脈沖鎢極氬弧焊的特點(diǎn)：脈沖鎢極氬弧焊的特點(diǎn)： a、脈沖式加熱，高溫停留時(shí)間短、金屬冷凝快，易 于焊接熱敏感材料； b、熱輸入小、電弧能量集中、HAZ小，利于薄板焊 接； c、可

15、精確控制熱輸入及熔池尺寸，適于單面焊雙面 成形和全位置焊； d、高頻電弧震蕩利于細(xì)化晶粒、消除氣孔，提高接 頭性能； e、適合高速焊、提高生產(chǎn)率。應(yīng)用：一般用于打底或薄件的焊接應(yīng)用：一般用于打底或薄件的焊接it幾個(gè)概念幾個(gè)概念：周期T= tm + tj 頻率=1/T 占空比= tm /T 幅比= Im / Ij 峰值電流 Im基值電流 Ij基值時(shí)間 tj峰值時(shí)間 tm 直流脈沖參數(shù)及選擇直流脈沖參數(shù)及選擇參數(shù)：參數(shù)：直流脈沖TIG焊的參數(shù)與普通直流TIG焊的基本相同，只是電流變?yōu)槊}沖電流（有四個(gè)基本參數(shù)，可分別獨(dú)立調(diào)節(jié)）。脈沖氬弧焊參數(shù)選擇原則及步驟參數(shù)選擇原則及步驟如下：對于一定板厚，有一個(gè)

16、合適的通電量（Im tm）,而最佳值 Im取決于材料的種類，可以近似認(rèn)為與工件厚度無關(guān)（如鋼類約為150A）。所以通常是先根據(jù)材料種類選擇 Im，然后以板厚決定 tm。當(dāng)焊薄板時(shí)，Im 值應(yīng)選得稍低，同時(shí)適當(dāng)延長tm；焊接厚板時(shí)，Im 應(yīng)選得稍高，并適當(dāng)縮短tm。Ij一般為Im 的10% 20%，tj為 tm的1 3倍，即 tj =(13) tm、 幅比、占空比的值較大時(shí)，脈沖特點(diǎn)較顯著有利于克服熱裂紋，但過大會增加咬邊傾向。脈沖電流頻率超過5KHZ的電弧具有強(qiáng)烈的電磁收縮效果，對焊接有利。焊接速度和脈沖頻率要相互匹配（尤其自動(dòng)焊），使焊點(diǎn)之間有一定的相互重疊量。常用頻率可參照下表，一般低于1

17、0HZ。焊焊 接接方方 法法手工手工TIG焊焊自動(dòng)脈沖鎢極氬弧焊的焊接速度（自動(dòng)脈沖鎢極氬弧焊的焊接速度（cm/min）20283738頻率頻率f123456脈沖TIG焊參數(shù)實(shí)例（上表：直流正接；下表：交流）材料材料板厚板厚Im（A）Ij （A）Tm（S）tj （S）頻率頻率（Hz）焊接速度焊接速度（cm/min）不銹鋼不銹鋼0.320225 80.06 0.080.06850 60不銹鋼不銹鋼0.885100.120.08580 100材料材料板厚板厚mm焊絲直徑焊絲直徑mmIm（A）Ij （A）脈寬比脈寬比%頻率頻率Hz電弧電壓電弧電壓v氣體流量氣體流量L/min50831.52.5804

18、5331.714550832.52.59550332155脈沖脈沖TIG焊工藝參數(shù)的確定還可以參考以下的數(shù)據(jù)。焊工藝參數(shù)的確定還可以參考以下的數(shù)據(jù)。各種材料脈沖TIG焊時(shí)脈沖電流參數(shù)的選擇脈沖幅比與脈沖頻率的合理關(guān)系 不同板厚的焊縫咬邊與脈沖幅比及脈沖寬比的關(guān)系（母材1Cr18Ni9Ti） 脈沖電流和基值電流的組合對焊縫成形的影響I p脈沖電流 I b基值電流1、焊接電流、焊接電流 焊接電流通過工位操作盒或焊機(jī)上的電流調(diào)整旋鈕設(shè)定。 焊接電流通常都采取緩升緩降焊接電流通常都采取緩升緩降，即以較小的電流引弧，電弧引燃后，自動(dòng)按所設(shè)定的時(shí)間速率提升電流至正常的焊接電流值。這主要是為了給焊接行走提供

19、一個(gè)緩沖時(shí)間，也利于操作者觀察電弧是否燃燒在焊接線上。 在焊接結(jié)束時(shí)，焊接電流按設(shè)定的時(shí)間速率下降，直至熄滅。這主要是使電弧下方的熔池凹陷區(qū)有一個(gè)金屬回填過程，防止大電流熄弧在焊縫上形成弧坑，同時(shí)在封閉形焊縫焊接時(shí)，防止焊縫的最后連接部位產(chǎn)生過量熔化。第四節(jié)焊接參數(shù)及工藝條件的選擇一、焊接參數(shù)的選擇一、焊接參數(shù)的選擇2、焊接電壓、焊接電壓 TIG焊的電弧電壓是以電弧長度來確定的焊的電弧電壓是以電弧長度來確定的，電弧長度根據(jù)電流值的大小通常選擇在1.25mm之間。需要添加焊絲時(shí)，要選擇較長的電弧長度。 弧長增加，電弧對母材的熔透能力降低，也增加了焊接保護(hù)的難度，引起電極的異常燒損，在焊縫中發(fā)生氣

20、孔；弧長過短，電極接近母材，容易造成電極與熔池的接觸，鎢極被污染或斷弧，在焊縫中出現(xiàn)夾鎢缺陷。3、焊接速度、焊接速度 TIG焊在550cm/min的焊接速度下能夠維持比其它焊接方法更為穩(wěn)定的電弧形態(tài)。因此，TIG焊常在高速自動(dòng)焊中得到應(yīng)用。 在自動(dòng)TIG焊中，若焊速過高，會引起咬邊缺陷。不僅使焊縫外觀惡化還會引起應(yīng)力集中，對接頭強(qiáng)度有不良影響。比如200A電流、50cm/min焊速下可以得到正常的焊縫，當(dāng)速度增加到100cm/min時(shí)將會出現(xiàn)咬邊。因此在進(jìn)行高速TIG焊時(shí)，必須協(xié)調(diào)焊接電流和焊接速度。 手工TIG焊接時(shí)，由于焊槍移動(dòng)速度不穩(wěn)，會引起不規(guī)則焊縫外觀，還會出現(xiàn)局部熔透不良。4、保護(hù)

21、氣流量、保護(hù)氣流量 TIG焊決定保護(hù)效果的主要因素有噴嘴尺寸、噴嘴與母材間的距離、保護(hù)氣流量、外來風(fēng)等。 保護(hù)氣流量的選擇通常首先要考慮焊槍噴嘴尺寸和所需保護(hù)的范圍以及所使用焊接電流的大小。 噴嘴尺寸的選擇要求對熔池周圍的高溫母材區(qū)給予充分的保護(hù)。對一種直徑的噴嘴，如果保護(hù)氣流量過大，噴出氣會形成紊流，導(dǎo)致空氣卷入。 噴嘴形狀也具有同等重要的作用。 下表給出不同電流值時(shí)噴嘴尺寸及氣流量的推薦值。1、引弧方式、引弧方式 一般采用非接觸引?。ê笝C(jī)本身帶有非接觸引弧系統(tǒng)）；但在需要避開電磁干擾的場合也采用接觸引弧。2、提前送氣滯后停氣、提前送氣滯后停氣 在引弧動(dòng)作開始之前提前通保護(hù)氣，驅(qū)除導(dǎo)氣管中的

22、空氣并使焊接區(qū)處于被保護(hù)狀態(tài)下 ；息弧時(shí)繼續(xù)通一段時(shí)間保護(hù)氣，使處于高溫狀態(tài)的焊縫和鎢得到保護(hù)。3、填充材料、填充材料 采用手工或自動(dòng)方式添加焊絲；焊絲的材質(zhì)一般與母材相同；所用焊絲直徑要依據(jù)施焊電流的大小而定。一、焊接工藝條件的選擇一、焊接工藝條件的選擇4、工裝夾具、工裝夾具 用于薄板焊中，便于焊縫對齊、單面焊雙面成形和防止焊接變形。 夾具材料要有很好的耐熱性能，同時(shí)要有很好的傳熱散熱效果（防止夾具過熱熔化）； 夾具整體剛性要好，要便于正反面氣體保護(hù)；5、其它要求、其它要求 焊前準(zhǔn)備：包括焊接坡口型式、尺寸的選定和加工，接頭區(qū)的除油除銹等； 氣體純度的保證。 在相同熱輸入條件下，大電流高速度

23、焊接時(shí)的熔深大于低電流低速度焊接時(shí)的熔深。以較快的速度進(jìn)行焊接可以縮短焊接時(shí)間，從生產(chǎn)率角度看以大電流高速度焊接更為有利。然而大電流高速度焊接容易產(chǎn)生咬邊、焊縫不連續(xù)、不均勻等缺陷。電弧力的作用是產(chǎn)生咬邊及異常焊縫的主要原因。 減小電弧力，或者弱化電弧力對熔池前半部分的影響可以防這些止缺陷。具體措施為： 改變電極前端形狀，電極前端磨出一定的平臺； 在氬氣中混入氦氣，比如在氬氣中混入30的氦氣，電弧力 可以降低一半。此外，混入氦氣后，電弧溫度提高，母材的 熔化情況會更好，也有利于提高焊接速度。第五節(jié)TIG焊技術(shù)的發(fā)展一、提高焊接速度一、提高焊接速度1、增大焊接熱輸入、增大焊接熱輸入：對于傳熱性好

24、的金屬，采用大電流、高焊速；對于傳熱性較差的鈦及鋼鐵類材料，則采用小電流、低焊速的工藝。2、減小電弧長度：、減小電弧長度：電弧長度縮小，可減少散熱、強(qiáng)化電弧力對熔池的作用，增加熔深。3、在氬氣中混入氦氣：、在氬氣中混入氦氣：氬氣中加入氦氣后，電弧電壓會提高，電弧產(chǎn)熱量增大，整體焊接熔深增大；對于厚板鋁合金，直接采用鎢極氦弧焊接，單道可以熔透12mm厚板，而且焊縫窄、熱影響區(qū)小、變形小（與交流焊相比）；二、增加焊接熔深二、增加焊接熔深 氬氣電弧的弧長變化效果 氬氣與氦氣電弧的變化效果 1、擺動(dòng)電弧的作用、擺動(dòng)電弧的作用（1）合理分配電弧熱量；（2）控制熔化金屬的流動(dòng)； 因此，電弧擺動(dòng)操能夠防止咬

25、邊、焊瘤、熔合不良、焊穿、夾渣等焊縫缺陷，還可改善橫焊、立焊、仰焊等的焊縫成形。2、擺動(dòng)操作的自動(dòng)化、擺動(dòng)操作的自動(dòng)化（1）磁場控制擺動(dòng)可實(shí)現(xiàn)電弧的橫向往復(fù)擺動(dòng)。（2）氣流控制擺動(dòng)三、擺動(dòng)電弧焊接三、擺動(dòng)電弧焊接四、四、ATIGATIG焊接焊接 ATIG焊指“活性化TIG焊” 。 在20世紀(jì)60年代，為了提高普通為了提高普通TIG焊電弧的能量密度焊電弧的能量密度和熱效率、加大熔深和熱效率、加大熔深，發(fā)展TIG焊的應(yīng)用，巴頓焊接研究所提出了“活性化TIG焊”的概念，至80年代初期，在鋼質(zhì)材料、鈦合金的焊接中取得了良好結(jié)果。 ATIG焊是把某種物質(zhì)成分的活性劑涂敷在被焊件母材焊接區(qū)，使正常規(guī)范下焊

26、接熔深大幅度提高（如不銹鋼材料的焊接，其單層熔深可以增加一倍以上，6mm厚板不開坡口可以一次焊透）；所形成的焊縫深寬比大，可減少構(gòu)件焊接變形；此外，由于活性劑在電弧高溫下分解的作用，可以凈化焊縫金屬中的雜物、減少氣孔，提高接頭性凈化焊縫金屬中的雜物、減少氣孔，提高接頭性能能。這是焊接技術(shù)發(fā)展中的一項(xiàng)重要成果。ATIGATIG焊熔深增加機(jī)理焊熔深增加機(jī)理 活性劑成分含有氯化物、氟化物、氧化物、硫化物，可對電弧及熔池產(chǎn)生下列作用： a. 電弧收縮效果電弧收縮效果 活性劑在電弧中分解出氣體、負(fù)離子，加大散熱，導(dǎo)致電弧自動(dòng)收縮截面、弧壓升高，使熱量集中，從而增加熔深。 b. 陽極斑點(diǎn)收縮效應(yīng)陽極斑點(diǎn)收

27、縮效應(yīng) c. 表面張力變化影響表面張力變化影響 活性元素成分存在使熔池金屬表面張力從負(fù)的溫度系數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)檎臏囟认禂?shù)，形成從外圍周邊區(qū)域向熔池中心區(qū)域的表面張力流，使電極正下方溫度較高的液態(tài)金屬直接流動(dòng)到熔池底部，在深度方向增加熔化效果，五、熱絲法焊接五、熱絲法焊接 在普通TIG焊的工藝上采取措施對填充焊絲進(jìn)行預(yù)熱，使焊絲熔化速度增加2050gmin，可大大提高熱輸入顯著提高熔敷效率、焊接速度，在相同的電流情況下焊接速度可提高一倍以上，達(dá)到 100300mm/min，適合于中厚板的焊接。六、六、雙面雙弧焊雙面雙弧焊 雙面雙弧焊可徹底消除未焊透缺陷，最大限度地降低焊接變形。 傳統(tǒng)雙面雙弧焊接是兩個(gè)電弧使用兩臺電源。美國肯塔基大學(xué)研究人員在傳統(tǒng)雙面電弧焊接基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步研究，采用單電源的等離子?。≒A）和鎢極氬弧（TIG）對焊縫正反面同時(shí)對稱施焊。 雙面電弧焊的缺點(diǎn)是可達(dá)性差，要求工件焊接區(qū)兩側(cè)有焊槍的安裝空間，在焊槍移動(dòng)時(shí)，應(yīng)保持電弧相對位置。 在焊接化學(xué)活性金屬和難熔金屬時(shí)，常