《焊接方法与设备：钨极惰性气体保护焊.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《焊接方法与设备：钨极惰性气体保护焊.ppt（49页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、课题三课题三钨极惰性气体保护焊（钨极惰性气体保护焊（TIG）本章重点：本章重点：本章重点：本章重点：TIGTIG焊的焊材：电极、焊丝；焊的焊材：电极、焊丝；焊的焊材：电极、焊丝；焊的焊材：电极、焊丝；TIG TIG焊工艺；焊工艺；焊工艺；焊工艺；脉冲脉冲脉冲脉冲TIGTIG焊焊焊焊本章难点：本章难点：本章难点：本章难点：交流交流交流交流TIGTIG焊；焊；焊；焊；TIG TIG焊工艺（尤脉冲焊工艺）焊工艺（尤脉冲焊工艺）焊工艺（尤脉冲焊工艺）焊工艺（尤脉冲焊工艺）学习建议：学习建议：学习建议：学习建议：应把应把应把应把TIGTIG焊与其它焊接方法的特点进行对比，焊与其它焊接方法的特点进行对比，
2、焊与其它焊接方法的特点进行对比，焊与其它焊接方法的特点进行对比，以促进理解、把握关键；以促进理解、把握关键；以促进理解、把握关键；以促进理解、把握关键；课本的内容不够完善，应注意所课本的内容不够完善，应注意所课本的内容不够完善，应注意所课本的内容不够完善，应注意所补充的有关电极、工艺措施、脉冲补充的有关电极、工艺措施、脉冲补充的有关电极、工艺措施、脉冲补充的有关电极、工艺措施、脉冲TIGTIG焊等有关内容；焊等有关内容；焊等有关内容；焊等有关内容；通通通通过练习制订相应的焊接工艺等实践环节来培养和提高工艺能过练习制订相应的焊接工艺等实践环节来培养和提高工艺能过练习制订相应的焊接工艺等实践环节来
3、培养和提高工艺能过练习制订相应的焊接工艺等实践环节来培养和提高工艺能力和经验。力和经验。力和经验。力和经验。第一节第一节TIG焊的特点及应用焊的特点及应用几个概念：几个概念：钨极惰性气体保护电弧焊（钨极惰性气体保护电弧焊（tungsteninert-gasarcwelding）使使用纯钨或活化钨（钍钨、铈钨等）作为电极的惰性气体保护电弧用纯钨或活化钨（钍钨、铈钨等）作为电极的惰性气体保护电弧焊，焊，简称简称TIG焊焊,GB/T5185-1985的标注代号是的标注代号是141。钨极气体保护电弧焊钨极气体保护电弧焊GTAW（gastungstenarcwelding）钨极氩弧焊钨极氩弧焊argon
4、tungstenarcwelding（141）氩弧焊氩弧焊argonarcwelding背景：背景：1930s，航空工业的大发展提出有色金属的焊接要求，而，航空工业的大发展提出有色金属的焊接要求，而MMA和和SAW不能很好地解决这个问题（此前有原子氢焊，但氢不能很好地解决这个问题（此前有原子氢焊，但氢危险且焊钢时有焊缝增氢问题）。为适应有色金属的焊接，钨极危险且焊钢时有焊缝增氢问题）。为适应有色金属的焊接，钨极氩弧焊应运而生。氩弧焊应运而生。焊接过程动画焊接过程动画一、一、TIG焊的原理（如图）焊的原理（如图）二、TIG焊的特点焊的特点优点优点（1）几乎可以焊接所）几乎可以焊接所有的金属或合金
5、有的金属或合金（2）焊接质）焊接质量好（焊缝纯净、成形好、热量好（焊缝纯净、成形好、热影响区小）影响区小）（3）适于薄板及）适于薄板及打底全位置焊（打底全位置焊（4）无飞溅）无飞溅缺点缺点焊接效率低、成本高；焊接效率低、成本高；对焊前清理要求严格；需要特对焊前清理要求严格；需要特殊的引弧措施；紫外线强烈、殊的引弧措施；紫外线强烈、臭氧浓度高；抗风能力差。臭氧浓度高；抗风能力差。三、三、TIG焊的应用焊的应用 材料：多用于有色金属及其合金材料：多用于有色金属及其合金 厚度：多用于薄件（从生产效率考虑，以厚度：多用于薄件（从生产效率考虑，以3mm以下为宜）以下为宜）位置：多用于打底（单面焊双面成形
6、），薄件及管位置：多用于打底（单面焊双面成形），薄件及管-管、管管、管-板也用于填充和板也用于填充和盖面盖面第二节第二节 TIG TIG焊的电流种类和极性焊的电流种类和极性TIG焊的电流种类和极性计有焊的电流种类和极性计有 直流：正接直流：正接 反接反接 交流：正弦交流交流：正弦交流 变极性方波交流变极性方波交流它们各有不同的特点和适用场合，应正确选择。它们各有不同的特点和适用场合，应正确选择。一、直流一、直流TIG焊焊 极性极性优点优点缺点缺点应用应用正接正接(DCEN)电极载流能力强、熔深大、钨极烧损少、引弧容易没有阴极清理作用用于大多数的焊接场合（除Al、Mg外）反接反接(DCEP)有阴
7、极清理作用电极载流能力弱、熔深小、钨极烧损严重、引弧困难实际很少采用正接与反接正接与反接焊接效果图焊接效果图钨极电流承载能力及阴极清理作用（阴极雾化作用）的机理钨极电流承载能力及阴极清理作用（阴极雾化作用）的机理直流正、反接时带电粒子的运动如图：直流正、反接时带电粒子的运动如图：反接时如左图，工件为阴极，反接时如左图，工件为阴极，正离子向工件运动。因阴极区正离子向工件运动。因阴极区有很高的电压降，在电场作用有很高的电压降，在电场作用下正离子高速撞击工件（上的下正离子高速撞击工件（上的氧化膜），使氧化膜破碎、分氧化膜），使氧化膜破碎、分解而被清理掉。又由于阴极斑解而被清理掉。又由于阴极斑点总是优
8、先在氧化膜处形成点总是优先在氧化膜处形成（那里电子逸出功低），阴极（那里电子逸出功低），阴极斑点又在邻近氧化膜上发射电斑点又在邻近氧化膜上发射电子，继而氧化膜又被清除子，继而氧化膜又被清除正接时如右图，这时电子向工件运动，虽数量多，但体积、质量太小，不能击正接时如右图，这时电子向工件运动，虽数量多，但体积、质量太小，不能击碎氧化膜，没有清理作用。但此时大量电子从钨极上发射，带走大量能量（对钨碎氧化膜，没有清理作用。但此时大量电子从钨极上发射，带走大量能量（对钨极产生冷却作用），所以钨极烧损少、电流承载能力大。极产生冷却作用），所以钨极烧损少、电流承载能力大。但这时大量电子从工件向钨极运动，把大
9、量能量交给钨极，导致其温度升高而烧这时大量电子从工件向钨极运动，把大量能量交给钨极，导致其温度升高而烧损。损。要避免烧损，只有减小电流！要避免烧损，只有减小电流！（电流承载能力通常只有正接的（电流承载能力通常只有正接的1/101/10，电流太小，电流太小，无实用价值。）无实用价值。）二、交流二、交流二、交流二、交流TIGTIGTIGTIG焊焊焊焊 变极性方波交流变极性方波交流itit应用应用：用于焊接铝、镁、铝青铜等合金：用于焊接铝、镁、铝青铜等合金（表面易氧化、氧化膜致密）。（表面易氧化、氧化膜致密）。正半周电极烧损降低，负半周获得阴极清正半周电极烧损降低，负半周获得阴极清理作用熔深和钨极的
10、电流承载能力理作用熔深和钨极的电流承载能力介于介于DCEN与与DCEP之间（左图）。之间（左图）。DCENAC正弦波交流正弦波交流交流的电流形式变脉宽方波交流变脉宽方波交流ti正弦波交流：正弦波交流：设备简单，但电弧稳定性差（要有特别稳弧措施）、有直流分量（要有设备简单，但电弧稳定性差（要有特别稳弧措施）、有直流分量（要有特别措施消除）。特别措施消除）。变脉宽方波交流：变脉宽方波交流：设备复杂，但电流参数灵活、电弧稳定、钨极烧损少，比正弦波交设备复杂，但电流参数灵活、电弧稳定、钨极烧损少，比正弦波交流有优势。流有优势。变极性方波交流：变极性方波交流：特点与变脉宽方波交流相同，但更好（因负半周电
11、流大小对阴极清特点与变脉宽方波交流相同，但更好（因负半周电流大小对阴极清理作用影响更大）理作用影响更大）交流交流TIG焊由于电弧每秒焊由于电弧每秒100次过零点，加上电极（钨）与焊件（钢、次过零点，加上电极（钨）与焊件（钢、铝等）的物理性质、体积差别巨大，导致正、负半波电流波形严重不铝等）的物理性质、体积差别巨大，导致正、负半波电流波形严重不对称（正半波大、负半波小），带来以下问题需要解决：对称（正半波大、负半波小），带来以下问题需要解决：1、过零点复燃（稳弧）、过零点复燃（稳弧）解决办法：用高压脉冲（解决办法：用高压脉冲（1500V）稳弧）稳弧2、回路直流分量的消除、回路直流分量的消除解决办
12、法：在回路中串接电容器（隔直传交）解决办法：在回路中串接电容器（隔直传交）it 除以上的电流形式外，除以上的电流形式外，TIG焊还可以用脉冲电流形式（包括直流脉焊还可以用脉冲电流形式（包括直流脉冲和交流脉冲，将在第五节介绍）冲和交流脉冲，将在第五节介绍）编号方法编号方法 如如WSJ-400、WSM-400、WSE-400等（各项字母的意等（各项字母的意义参见义参见GB/T10249-1988电焊机型号编制方法电焊机型号编制方法）一、分类及组成一、分类及组成分类（略）分类（略）组成：组成：电源控制系统引稳弧装置焊枪供气系统电源控制系统引稳弧装置焊枪供气系统（水冷系统）（水冷系统）(自动焊设备还应
13、包括焊接小车和送丝装自动焊设备还应包括焊接小车和送丝装置置)第三节第三节TIG焊设备焊设备（一）焊接电源（一）焊接电源直流电源、交流电源、交直流直流电源、交流电源、交直流电源均采用陡降或垂直下降外特电源均采用陡降或垂直下降外特性。性。陡降外特性的电源与普通电陡降外特性的电源与普通电弧焊的并无多大差别，原则上可弧焊的并无多大差别，原则上可以通用。以通用。多特性电源（我国清华大学多特性电源（我国清华大学1980s的专利）的专利）逆变电源（发展方向）逆变电源（发展方向）（二）焊枪及电极（二）焊枪及电极1、焊枪（编号规则见、焊枪（编号规则见P140）水冷焊枪水冷焊枪QS（大电流焊接用（大电流焊接用I
14、100A）如：）如：QS-75/400气冷焊枪气冷焊枪QQ（小电流焊接用（小电流焊接用I 100A）如：）如：QQ-85/100-C结构组成如右图，外观如下图。结构组成如右图，外观如下图。喷喷嘴嘴内内径径DN、长长度度l0和和钨钨极极直直径径dw之之间的关系大致为（单位间的关系大致为（单位mm）：）：DN=(2.53.5)dwL0=(1.41.6)DN+(79)喷喷嘴嘴有有陶陶瓷瓷、纯纯铜铜、石石英英喷喷嘴嘴。陶陶瓷瓷喷喷嘴嘴焊焊接接电电流流不不能能超超过过350A，纯纯铜铜喷喷嘴嘴使使用用电电流流可可达达500A。常常用用的的以以陶陶瓷瓷喷嘴比较多见。喷嘴比较多见。各种形状的喷嘴见右图。各种
15、形状的喷嘴见右图。喷嘴孔径与钨极尺寸之间的相喷嘴孔径与钨极尺寸之间的相应数值关系大致为：应数值关系大致为：喷嘴孔径喷嘴孔径/mm/mm钨极直径钨极直径/mm/mm6.46.40.50.58 81.01.09.59.51.61.6或或2.42.411.111.13.23.22 2、电极、电极、电极、电极纯钨纯钨-应用最早，适用交流焊接，综合性能欠佳应用最早，适用交流焊接，综合性能欠佳钍钨钍钨-传统电极，综合性能较好，国外多用，有放射性。传统电极，综合性能较好，国外多用，有放射性。铈钨铈钨-在低电流下有优良的起弧性能，维弧电流较小，常用于管道、不锈在低电流下有优良的起弧性能，维弧电流较小，常用于管
16、道、不锈钢制品和细小精致部件的焊接。放射性剂量极低，在直流小电流时，是钍钨电钢制品和细小精致部件的焊接。放射性剂量极低，在直流小电流时，是钍钨电极的首选替代品。极的首选替代品。镧钨镧钨-焊接性能优良，耐用电流高而烧损率低；导电性能接近于焊接性能优良，耐用电流高而烧损率低；导电性能接近于2钍钨钍钨（无论交直流，对习惯了钍钨的焊工，无需改变任何焊接操作程序就能方便地（无论交直流，对习惯了钍钨的焊工，无需改变任何焊接操作程序就能方便地使用这种钨极，以免受放射性危害）。使用这种钨极，以免受放射性危害）。锆钨锆钨-在交流条件下，焊接性能良好，尤其在高负载电流时，电极端部能在交流条件下，焊接性能良好，尤其
17、在高负载电流时，电极端部能保持圆球状而减少渗钨现象，并有良好的抗腐蚀性。（抗氧化性强，可用于空保持圆球状而减少渗钨现象，并有良好的抗腐蚀性。（抗氧化性强，可用于空气等离子弧切割）气等离子弧切割）钇钨钇钨-焊接时弧束细长，压缩程度大，在中、大电流时其熔深最大。目前主焊接时弧束细长，压缩程度大，在中、大电流时其熔深最大。目前主要用于军事工业和航空航天工业。要用于军事工业和航空航天工业。复合电极复合电极-在钨基中添加两种（以上）稀土氧化物，全面提高电极的综合性在钨基中添加两种（以上）稀土氧化物，全面提高电极的综合性能。（目前未见定型产品，已列入国家新产品开发计划，应密切关注）。能。（目前未见定型产品
18、，已列入国家新产品开发计划，应密切关注）。注意：不同的电极在端部有不同的颜色标记，可据此判断电极的种类注意：不同的电极在端部有不同的颜色标记，可据此判断电极的种类补充：补充：1、钨极的端部形状、钨极的端部形状 为适应不同场合的焊接要求，钨极端部要磨成不同的形状，常见为适应不同场合的焊接要求，钨极端部要磨成不同的形状，常见的有（如图）：的有（如图）：（1）尖锥状）尖锥状适用于直流（正接），交流亦可适用于直流（正接），交流亦可锐角（通常为锐角（通常为30左右）尖锥状左右）尖锥状-适用于小直径钨极、小电流焊接的适用于小直径钨极、小电流焊接的场合场合钝角尖锥状（通常钝角尖锥状（通常90）-适用于大直径
19、钨极、大电流焊接的场合适用于大直径钨极、大电流焊接的场合不同的锥角时电弧的形态和焊缝熔深见上图。不同的锥角时电弧的形态和焊缝熔深见上图。尖锥状的电极为防止尖端烧损，可把尖端磨成一个小平台。尖锥状的电极为防止尖端烧损，可把尖端磨成一个小平台。（2）(半半)球状球状 适用于交流焊接适用于交流焊接打磨钨极应注意使端部形状均匀一致、磨痕方向正确。打磨钨极应注意使端部形状均匀一致、磨痕方向正确。2、打磨钨极的安全措施、打磨钨极的安全措施磨削钨极应采用密封式或抽风式砂轮机（有专用的钨极磨尖机）磨削钨极应采用密封式或抽风式砂轮机（有专用的钨极磨尖机），焊工应带口罩，磨削完毕，应用肥皂洗净手脸，最好下班后淋，
20、焊工应带口罩，磨削完毕，应用肥皂洗净手脸，最好下班后淋浴。浴。钍钨极和铈钨极应放在铝盒内保存。钍钨极和铈钨极应放在铝盒内保存。修磨钨极的方法可参见: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钨极磨尖机代理的钨极磨尖机国外的钨极磨尖机国外的钨极磨尖机2 2、气体、气体1 1、氩气、氩气-应符合应符合GBT4842-1995GBT4842-1995纯氩的要求，纯度纯氩的要求，纯度99.9999.99（VVVV）焊接用的氩气常以气态形式装于气瓶中。气瓶的最高工作压力焊接用的氩气常以气态形式装于气瓶中。气瓶的最高工作压力为为15MPa15MPa，瓶身涂色为，瓶身涂色为灰色灰色并注有绿色
21、并注有绿色“氩氩”字样。字样。2 2、氦气、氦气-应符合应符合GB4844.2-1995GB4844.2-1995纯氦的要求，纯度纯氦的要求，纯度99.9999.99（VVVV）（合格品）（合格品）以上均为惰性气体（惰性在此的意义：以上均为惰性气体（惰性在此的意义：既不与金属发生反应，既不与金属发生反应，也不溶解于液态金属中也不溶解于液态金属中）TIGTIG焊既可以用纯氩气，也可以用氦气（电弧热量大）但价格昂焊既可以用纯氩气，也可以用氦气（电弧热量大）但价格昂贵，同时也可以用混合气体包括惰性混合气（如贵，同时也可以用混合气体包括惰性混合气（如Ar-HeAr-He混合气）和混合气）和活性混合气（
22、如活性混合气（如Ar-COAr-CO2 2等）。等）。3 3、焊材、焊材TIGTIG焊的焊材主要为实芯焊丝（焊的焊材主要为实芯焊丝（焊棒焊棒）。）。（1 1）钢类焊丝）钢类焊丝可用的焊丝包括：可用的焊丝包括：实芯焊丝实芯焊丝GB/T14957-1994GB/T14957-1994熔化焊用钢丝熔化焊用钢丝 YB/T5092-1996 YB/T5092-1996焊接用不锈钢丝焊接用不锈钢丝 GB/T8110-1995 GB/T8110-1995气体保护电弧焊用碳钢、气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝低合金钢焊丝都可选用，其中都可选用，其中GB/T8110-1995GB/T8110-1995被推荐用
23、于钨极气体保护电弧被推荐用于钨极气体保护电弧焊。焊。药芯焊丝（包括药芯焊丝（包括GB/T10045-1988GB/T10045-1988碳钢药芯焊丝和碳钢药芯焊丝和GB/T17493-1998GB/T17493-1998低合金钢药芯焊丝）低合金钢药芯焊丝）TIGTIG焊有时也可以用药芯焊丝（有专用的焊有时也可以用药芯焊丝（有专用的TIGTIG焊打底用药芯焊打底用药芯焊丝），打底时可以免去反面充氩保护。焊丝），打底时可以免去反面充氩保护。（2 2）有色金属焊丝）有色金属焊丝1、GB/T10858-1989铝及铝合金焊丝2、GB/T9460-1988铜及铜合金焊丝3、GB/T15620-1995镍
24、及镍合金焊丝手工TIG焊时，可以用以上的焊丝截成段，也有商品焊棒。供气及供水系统供气及供水系统1、供气系统、供气系统气瓶（灰色）减压流量计电磁气阀气瓶（灰色）减压流量计电磁气阀焊枪焊枪2、水冷系统（用于焊接电流、水冷系统（用于焊接电流150A时）时）开放式（国产机多见，浪费水）开放式（国产机多见，浪费水）循环式（进口机多见，节约水）循环式（进口机多见，节约水）（三）控制系统（三）控制系统控制的功能越来越复杂，不同品控制的功能越来越复杂，不同品牌的设备其功能不尽相同，但有些功牌的设备其功能不尽相同，但有些功能是最基本的，如程序控制、引弧、能是最基本的，如程序控制、引弧、提前送气提前送气/滞后断气
25、、电流衰减等。滞后断气、电流衰减等。控制系统控制系统 正向数字化方向发展。正向数字化方向发展。（四）典型（四）典型TIG焊设备（略）焊设备（略）第四节第四节TIG焊工艺焊工艺钨极惰性气体保护焊通用技术要求钨极惰性气体保护焊通用技术要求参见JB/T9185-1999钨极惰性气体保护焊工艺方法（规定了钨极惰性气体保护焊的接头与坡口设计、材料、焊接工艺等）一、坡口形式及尺寸一、坡口形式及尺寸（可参考JB/T9185-1999的相关内容和GB/T985-1988气焊、焊条电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸来选定）二、焊前清理二、焊前清理氩弧焊时，对材料的表面质量要求很高，焊前必须经过严格清理，
26、清除填充焊丝焊丝及工件工件坡口和坡口两侧表面至少20mm范围内的油污、水分、灰尘、氧化膜等。清理的办法：（1）去处油污、灰尘-有机溶剂或专用清洗液清洗（2）除氧化膜-机械清理或化学清理三、三、TIGTIG焊接工艺焊接工艺（一）焊接工艺参数及选择TIG焊的焊接工艺参数主要包括：焊丝直径、钨极直径、焊接电流、焊接电压、气体流量、（填丝速度）、（焊接速度）等。1、钨极直径：根据焊接电流来选择。以下经验数据可供参考：钨钨 极极 直直径径/mm/mm尖尖 端端 直直径径/mm/mm尖尖 端端 角角度（度（o o）电流电流/A/A恒定电流恒定电流脉冲电流脉冲电流1.01.00.1250.12512122
27、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电极顶角对熔宽的影响（2%钍钨电极2.4mm，弧长1.3mm，氩气流量19L/min，焊速7.5cm/min，母材厚
28、12.7mm）电极顶角对熔深的影响（2%钍钨电极2.4mm，弧长1.3mm，氩气流量 19L/min，焊速7.5cm/min，母材厚12.7mm）电极尖端角度的选择可参考下表数据电极尖端角度的选择可参考下表数据不同气体钨极端部条件下的焊缝熔深不同气体钨极端部条件下的焊缝熔深焊接焊接电流电流（A A）直流正极性直流正极性交交 流流喷嘴孔径喷嘴孔径/mm/mm流量流量/L.min/L.min-1-1喷嘴孔径喷嘴孔径/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 7
29、9.59.511117 710101511512002006 613136 68 8111113137 710102012013003008 813138 89 9131316168 81515201201500500131316169 91212161619198 81515 3、焊接电流：综合考虑材质、板厚、焊接位置来选择。以下是一些经验数据可、焊接电流：综合考虑材质、板厚、焊接位置来选择。以下是一些经验数据可供参考。供参考。焊接电流(A)1020205050100100200200300焊丝直径(mm)1.01.61.02.41.63.02.44.5 2、焊丝直径：约等于钨极直径（手工操
30、作）或参考以下经验数据、焊丝直径：约等于钨极直径（手工操作）或参考以下经验数据 4、焊接电压：通常3mm时，建议用其时，建议用其它焊接方法焊接或用它焊接方法焊接或用TIG焊打底，用其它焊接方法填充盖面。焊打底，用其它焊接方法填充盖面。对于不锈钢的焊接，如板厚对于不锈钢的焊接，如板厚3mm，建议用，建议用MMA、MAG或或SAW焊接；如需打底，建议用焊接；如需打底，建议用TIG打底，其它方法填充盖面。打底，其它方法填充盖面。对于铝及铝合金的焊接，薄板可用全对于铝及铝合金的焊接，薄板可用全TIG焊，中厚板建议焊，中厚板建议以以TIG打底，打底，MIG填充盖面。填充盖面。打底最好用脉冲打底最好用脉冲
31、TIG焊。焊。附加保护的措施也可参见（附加保护的措施也可参见（P151-152）（一）脉冲钨极氩弧焊的特点 1、脉冲式加热，高温停留时间短、金属冷凝快，易于焊接热敏感材料；2、热输入小、电弧能量集中、HAZ小，利于薄板焊接；3、可精确控制热输入及熔池尺寸，适于单面焊双面成形和全位置焊；4、高频电弧震荡利于细化晶粒、消除气孔，提高接头性能；5、适合高速焊、提高生产率。应用：一般用于打底或薄件的焊接直流脉冲电流波形直流脉冲电流波形itti交流脉冲电流波形交流脉冲电流波形焊接过程动画焊接过程动画第五节第五节TIG焊的其它方法焊的其它方法一、脉冲TIG焊(argontungstenpulsedarcw
32、elding)使用脉冲电流（通常多用方波），分直流脉冲直流脉冲TIG焊焊和交流脉冲交流脉冲TIG焊焊。it峰值电流Im基值电流Ij峰值时间tm基值时间tj（二）直流脉冲参数及选择（二）直流脉冲参数及选择参数：直流脉冲参数：直流脉冲TIG焊的参数与普通直流焊的参数与普通直流TIG焊的基本相同，只是电流变为脉焊的基本相同，只是电流变为脉冲电流（有四个基本参数，可分别独立调节）。冲电流（有四个基本参数，可分别独立调节）。脉冲氩弧焊参数，参数选择原则及步骤如下：对于一定板厚，有一个合适的通电量（Imtm）,而最佳值Im取决于材料的种类，可以近似认为与工件厚度无关（如钢类约为150A）。所以一般步骤通常
33、是先根据材料种类选择Im，然后以板厚决定tm。当焊薄板时，Im值应选得稍低，同时适当延长tm；焊接厚板时，Im应选得稍高，并适当缩短tm。Ij一般为Im的10%20%，tj为tm的13倍，即tj=(13)tm、Ij=（1020）%Im。幅比、占空比的值较大时，脉冲特点较显著有利于克服热裂纹，但过大会增加咬边倾向。几个概念几个概念：周期T=tm+tj频率=1/T占空比=tm/T幅比=Im/Ij脉冲电流频率超过脉冲电流频率超过5KHZ电弧具有强烈的电磁收缩效果，对焊接有利电弧具有强烈的电磁收缩效果，对焊接有利。焊接速度和脉冲频率要相互匹配（尤自动焊），使焊点之间有一定的相互重叠焊接速度和脉冲频率要
34、相互匹配（尤自动焊），使焊点之间有一定的相互重叠量，常用频率可参照下表，一般低于量，常用频率可参照下表，一般低于10HZ。焊焊接接方方法法手工手工TIG焊焊下列焊接速度（下列焊接速度（cm/min）的自动脉冲钨极氩弧焊）的自动脉冲钨极氩弧焊20283738频率频率f123456脉冲TIG焊参数实例（下二表，上：直流正接；下：交流）材料材料板厚板厚Im（A）Ij（A）Tm（S）tj（S）频率频率（Hz）焊接速度（焊接速度（cm/min）不锈钢不锈钢0.32022580.060.080.0685060不锈钢不锈钢0.885100.120.08580100材料材料板厚板厚mm焊丝直径焊丝直径mmIm
35、（A）Ij（A）脉宽比脉宽比%频率频率Hz电弧电压电弧电压v气体流量气体流量L/min5A031.52.58045331.71455A032.52.59550332155各各种种材材料料脉脉冲冲TIG焊焊时时脉脉冲冲电电流流参参数数的的选选择择 脉冲脉冲TIG焊工艺参数的确定还可焊工艺参数的确定还可以参考以下的数据。以参考以下的数据。脉冲电流和基值电流的组合对焊缝成形的影响I p脉冲电流I b基值电流脉冲幅比与脉冲频率的合理关系脉冲幅比与脉冲频率的合理关系 不同板厚的焊缝咬边与脉冲幅比不同板厚的焊缝咬边与脉冲幅比及脉冲宽比的关系及脉冲宽比的关系（母材（母材1Cr18Ni9Ti）二、热丝二、热丝
36、TIG焊焊(hot wire TIG welding)焊丝在送入熔池之前经过加热的焊丝在送入熔池之前经过加热的TIG焊。焊。可在提高熔敷效率的同时降低对可在提高熔敷效率的同时降低对焊缝的热输入。焊缝的热输入。多用于窄间隙焊和多用于窄间隙焊和TIG堆焊（多堆焊（多为自动焊）。为自动焊）。熔敷速度可比通常所用的冷丝提高熔敷速度可比通常所用的冷丝提高2倍。倍。用用交交流流电电源源加加热热填填充充焊焊丝丝，以以减减少少磁磁偏偏吹吹。焊焊丝丝最最大大直直径径限限为为1.2mm。焊丝过粗，对防止磁偏吹不利。焊丝过粗，对防止磁偏吹不利。已成功用于碳钢、低合金钢、不锈钢、镍和钛等的焊接。已成功用于碳钢、低合金
37、钢、不锈钢、镍和钛等的焊接。管管-管与管管与管-板焊接板焊接 管管-管焊接如上图右。管焊接如上图右。管管管板的全位置自动焊接已发展成为管管管板的全位置自动焊接已发展成为TIG焊的一项专门技术，在管道、容器焊的一项专门技术，在管道、容器的焊接上获得了广泛的应用。按不同的位置分区改变电流或焊接速度的程序控制，的焊接上获得了广泛的应用。按不同的位置分区改变电流或焊接速度的程序控制，有专门的焊机。有专门的焊机。有关管有关管-管、管管、管-板（自动）焊请参看板（自动）焊请参看“网络课程网络课程”的有关内容。的有关内容。安全技术安全技术氩弧焊的有害因素氩弧焊的有害因素 放放射射性性:钍钨极中的钍有放射性，
38、剂量很小。微粒进入人体成为内放射源，则会严重影响身体健康。高高频频电电磁磁场场：由于时间很短，对人体影响不大。有害气体：有害气体：臭氧和氮氧化物。紫紫外外线线辐辐射射：强度远大于一般焊条电弧焊，在焊接过程中会产生大量的臭氧和氧化物。安全防护措施安全防护措施 通风措施 尽可能采用铈钨极 钍钨极的铈钨极加工时，应采用密封式或抽风式砂轮磨削，操作者应配戴口罩、手套等个人防护用品，加工后要（用肥皂）洗净手脸最好下班后淋浴。钍钨极和铈钨极应放在铝盒内保存。屏蔽高频电磁场 其他个人防护措施：如穿戴非棉布工作服（如耐酸呢、柞绸等）。有关钨极氩弧焊的更多了解，请参看有关钨极氩弧焊的更多了解，请参看“网络课程网络课程”第六章。第六章。一、一、TIG焊的原理（如图）焊的原理（如图）二、TIG焊的特点焊的特点优点优点（1）几乎可以焊接所有）几乎可以焊接所有的金属或合金的金属或合金（2）焊接质量好）焊接质量好（焊缝纯净、成形好、热影响区（焊缝纯净、成形好、热影响区小）小）（3）适于薄板及打底全）适于薄板及打底全位置焊（位置焊（4）无飞溅）无飞溅缺点缺点焊接效率低、成本高；焊接效率低、成本高；对焊前清理要求严格；需要特殊对焊前清理要求严格；需要特殊的引弧措施；紫外线强烈、臭氧的引弧措施；紫外线强烈、臭氧浓度高；抗风能力差。浓度高；抗风能力差。本章结束本章结束谢谢观看谢谢观看