钨极惰性气体保护焊详细讲解课件

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1、第五章钨极惰性气体保护焊第一节钨极惰性气体保护焊的原理及特点一、TIG焊的基本原理在惰性气体的保护下，利用钨电极与工件之间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝的焊接方法称钨极惰性气体保护焊TIG(TungstenInertGasWelding)。薄板焊接—般不需填充金属。使用的惰性气体：氩(Ar)气、氦(He)气或氩、氦混合气体，在某些场合下可加入少量氢。TIG焊操作方式有：手工焊、半自动焊和自动焊三种。二、TIG焊的特点1、优点（1）保护效果好：由于氩气和氦气是惰性气体，密度比空气大，既不与金属起反应，又能够有效地隔绝空气，所以能对钨极、熔池金属及热影响区进行很好的保护，防止被氧

2、化、氮化。（2）在惰性气体保护下焊接，不需使用焊剂就可焊接几乎所有的金属；特别适于焊接化学活性强和形成高熔点氧化物的铝、镁及其合金。能进行脉冲焊接，减少焊接热输入，很适于薄板或对热敏感材料的焊接。（3）焊接工艺性能好。明弧，能观察电弧及熔池；电弧燃烧稳定，无飞溅，焊后不须去渣，焊缝成形美观；能进行全位置焊接。是实现单面焊背面成形的理想焊接方法。2.缺点（1）需要特殊的引弧装置由于氩气和氦气的电离电压较高，钨极的一处功又较高，且一般不允许钨极和工件接触，以防止烧损钨极，产生夹钨缺陷。所以，TIG焊的引弧是比较困难的，通常需要采用特殊的引弧装置。熔深浅，熔敷速度小，焊接生产率较低

3、；（2）对工件清理要求高TIG焊时没有脱氧去氢的能力，因此对焊前的除油、锈等清理工作要求严格。尤其在焊接易氧化三有色金属如铝、镁及合金等，否则，会严重影响焊缝质量。（3）生产率低由于钨极载流能力有限，过大焊接电流会引起钨极熔化和蒸发，其微粒可能进入熔池，造成对焊缝金属的污染；同时电流小也就限制了焊接熔深，使得TIG焊与各种熔化极电弧焊相比，生产率低。（4）惰性气体较贵，生产成本较高。三、TIG焊的适用范围1.适焊的材料钨极氩弧焊几乎可焊接所有的金属和合金，但因其成本较高，生产中主要用于焊接铝、镁、钛、铜等有色金属及其合金，不锈钢和耐热钢。对于低熔点的易蒸发的金属如铅、锡、锌等

4、因焊接操作困难，一般不用TIG焊。对己镀有锡、锌、铝等低熔点金属层的碳钢，焊前须去掉镀层，否则熔入焊缝金属中生成中间合金会降低接头性能。2．适焊的焊接接头和位置常规的对接、搭接、T形接和角接等接头处在任何位置(即全位置)只要结构上具有可达性均能焊接，薄板（≤2mm）的卷边接头，搭接的点焊(又叫电铆焊)接头均可以焊接，而且无需填充金属。3.适焊的板厚与产品结构表5-1给出了TIG焊适用的焊件厚度一般范围，若从生产率考虑以3mm以下的薄板焊接最适宜。表5-1TIG焊焊件厚度的适用范围第二节钨极惰性气体保护焊的电流种类和极性TIG焊使用电流种类一般由直流、交流和脉冲三种。一般根据被

5、焊材料的特点来进行选择。一、直流TIG焊根据电源极性的接法不同，直流TIG焊可分为正极性和反极性两种。一般金属（除铝、镁及其合金外）选用正极性TIG焊为好，交流次之。铝、镁及其合金的薄件可选用直流反极性焊接。（一）直流正极性TIG焊直流正极性TIG焊时焊件接电源正极，钨极接电源负极。1.特点（1）电弧稳定（2）钨极寿命长（3）焊缝成形好2.存在的问题焊接铝、镁等易氧化的金属及其合金时，由于在熔池表面和坡口边缘存在一层致密的高熔点氧化膜（如Al2O3的熔点为2050℃，而铝的熔点为667℃），这层氧化膜如不被清理，就会妨碍焊接正常进行。钨极正极性氩弧焊不具有清理作用，所以只能焊

6、接除铝、镁等易氧化的金属以外的金属。（二）直流反极性TIG焊直流反极性TIG焊时，焊件接电源负极，钨极接电源正极。在实际生产中，这种方法很少被采用。原因是钨极易氧化烧损，焊缝宽而浅，电弧不稳定。但直流反极性TIG焊具有“阴极清理作用”，有利于焊接铝、镁等金属及其合金。特点：1.产热分配不利于焊接过程的进行2.易形成宽而浅的焊缝3.阴极清理作用二、交流TIG焊（一）交流TIG焊的优点交流TIG焊焊接时电流的极性周期性变化。在交流正极性（焊件为正）半周，因钨极承载能力较大，电弧稳定、集中，使焊缝得到足够的熔深。在交流反极性（焊件为负）半周，则利用“阴极清理作用”，可以彻底清除熔池

7、及附近区域的氧化膜，并使钨极得到冷却，因此它兼有直流正、反极性TIG焊的优点。此外，交流TIG焊设备简单，成本低，维修方便。因此，交流TIG焓被广泛用于铝、镁及其合金的焊接生产中。（（二）存在的问题与解决措施交流TIG焊必须解决好两个问题：一是直流分量的问题；二是引弧和稳弧的方法1.直流分量（1）产生原因在交流TIG焊接过程中，当电流波形不对称时，在焊接电路上将出现“直流分量”现象，又称整流现象。（2）消除直流分量的措施2、引弧、稳弧TIG焊时，由于（1）氩气和氦气的电离电压高，（2）钨极的逸出功大，（