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1、内容提要钨极氩弧焊（非熔化极气体保护焊）的特征及其适用范围钨极氩弧焊（非熔化极气体保护焊）的焊接设备钨极氩弧焊（非熔化极气体保护焊）的焊接工艺GTAW过程控制参数和焊机组成特征接头设计、提高生产率和自动化途径第1页/共22页I 钨极氩弧焊的特征定义：以氩气（或氦气等惰性气体）作为保护介质，以钨棒为电极与工件之间产生电弧的气保护电弧焊方法，简称TIG or GTAW 第2页/共22页GTAW(TIG)第3页/共22页GTAWCeramic shroudTorchGas lens(optional)InertgasPowersourceTorch lead(-)Work lead(+)Filler
2、ArcWeld metalWeld poolColletTungsten electrode第4页/共22页GTAW的特点纯氩保护，焊缝保护效果好，焊缝金属纯净。焊接过程稳定焊缝成形好焊接过程易于自动化引弧困难，因此采用高频引弧工件清理要求高焊接铝、铝合金，电弧稳定性差第5页/共22页GTAW的适用范围（1）可焊接多种金属，如碳钢、不锈钢、耐热钢、钛合金、铝合金、镁合金等。但低熔点金属如锡、锌等容易挥发，不适合采用。（2）能够焊接各种接头如搭接、对接、角接接头和进行全位置焊接。（3）适合焊接薄板、打底焊道、短小焊缝等。第6页/共22页GTAW的焊接设备（1）第7页/共22页GTAW的焊接设备（
3、1）第8页/共22页钨棒的材质和形状及GTAW的保护气体材质：铈钨棒，引弧稳弧性能好尺寸和形状：a不同直径钨棒许用电流范围不同b钨棒直径应根据板厚、电流大小、种类和电源极性确定，尽可能选用小直径钨棒进行焊接c钨棒端部形状第9页/共22页钨棒的材质和形状及GTAW的保护气体保护气体纯Ar,纯He或ArHe混合气体作保护气。合金钢、Al、Ti及其合金的焊接，要求氩气纯度在99.99以上第10页/共22页II GTAW过程控制参数和焊机组成特征直流GTAWGTAW(1)(1)直流正接GTAWGTAWa.a.工件为阳极，熔池深，生产率高；b.b.钨棒不易过热；C.C.钨棒电子发射能力强，小直径钨棒，电
4、流密度大，电弧稳.(2)(2)直流反接GTAWGTAWa.a.工件为阴极，钨棒易过热烧损；b.b.焊缝熔深浅，电弧不稳，很少用；c.“c.“阴极清理作用”，对焊接AlAl、MgMg及其合金十分重要.第11页/共22页II GTAW过程控制参数和焊机组成特征阴极清理作用：阴极斑点有自动寻找氧化膜的性质；阴极斑点电流密度高，产生很大的阴极热，正离子在电场作用下撞击阴极斑点，致使阴极斑点氧化膜破碎；电弧又自动寻找新的氧化膜表面，形成新的阴极斑点，阴极斑点的游动，正离子轰击，有效去除阴极表面氧化膜但是电弧不稳，钨棒易烧损，一般采用交流氩弧焊.第12页/共22页II GTAW过程控制参数交流GTAW：电
5、流的极性发生周期性的交替变化，相当于半个周期直流正接和半个周期直流反接。工件为负半周时，利用阴极清理作用，能有效清除熔池及工件表面上的氧化膜；当工件为正周时，钨棒接负，相对冷却，防止过热烧损。第13页/共22页GTAW的引弧方式非接触引弧：高频振荡器引弧 高压脉冲引弧限流接触反抽引弧第14页/共22页III 接头设计、提高生产率和自动化途径接头形式接头形式以下薄板：卷边板以下薄板：卷边板大于大于6mm：Y形坡口形坡口或或V形坡口形坡口大于大于12mm：X形坡形坡口口第15页/共22页提高钨极氢弧焊焊接生产率的几种途径热丝钨极氢弧焊热丝钨极氢弧焊窄间隙热丝窄间隙热丝TIG焊焊多电极钨极氩弧焊多电
6、极钨极氩弧焊第16页/共22页GTAW的自适应控制焊炬高度AVC控制GTAW熔深自适应控制光电法、声电法、电弧电压法、熔池振荡频率法等。控制量：焊速、焊接电流、脉冲电流峰值第17页/共22页IV GTAW 的焊接工艺（1）焊前清理：严格清理油污、锈等。机械清理+化学清理（2）焊件严格装配，特别是薄板结构（3）电流类型和极性的选择：钢材、铜及铜合金、钛合金等选用直流正接，具有钨极冷却作用，可采用较大电流。铝合金、镁合金选用交流，负半周具有阴极雾化作用，正半周具有冷却作用。第18页/共22页IV GTAW 的焊接工艺（4）焊接参数的选择焊接电流：根据焊材、焊件厚度、接头形式、焊接位置、电流类型与极
7、性选择焊接电压（电弧长度）：15mm，在不影响观察的前提下，尽量采用短弧焊接。钨极选择：I越大，钨极直径增大，钨极端部尖角可磨成带平台的锥形。保护气体流量：615L/min。流量太小、保护不好。流量太大，容易形成湍流，保护效果下降。电流较小时（小于100A）,流量约为69L/min；电流较大时（大于300A）,流量约为1215L/min.第19页/共22页本节重点GTAW的工作原理及其适用范围GTAW的焊接设备GTAW的焊接工艺复习思考题：1、说明钨极氩弧焊（TIG/GTAW）的工作原理及其适用范围。2、阐述钨极氩弧焊（TIG/GTAW）的焊接工艺。第20页/共22页作业51；53；54；56前两问及最后一问第21页/共22页感谢您的观看！第22页/共22页