钨极惰性气体保护电弧焊方法与设备使用.ppt

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1、焊接方法与设备使用焊接教研室王立跃2009.2国家重点培育院校焊接技术及自动化专业精品课程任务5钨极惰性气体保护电弧焊方法与设备使用（TIG）重点：①TIG焊的焊材：电极、焊丝；②TIG焊工艺；③脉冲TIG焊难点：①交流TIG焊；②TIG焊工艺（尤脉冲焊工艺）学习建议：①应把TIG焊与其它焊接方法的特点进行对比，以促进理解、把握关键；②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TIG焊等有关内容；③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力和经验。第一节TIG焊的特点及应用几个

2、概念：钨极惰性气体保护电弧焊（tungsteninert-gasarcwelding）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焊，简称TIG焊,GB/T5185-1985的标注代号是141。钨极气体保护电弧焊GTAW（gastungstenarcwelding）钨极氩弧焊argontungstenarcwelding（141）氩弧焊argonarcwelding背景：1930s，航空工业的大发展提出有色金属的焊接要求，而MMA和SAW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

3、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。一、TIG焊的原理（如图）二、TIG焊的特点优点（1）几乎可以焊接所有的金属或合金（2）焊接质量好（焊缝纯净、成形好、热影响区小）（3）适于薄板及打底／全位置（4）无飞溅缺点焊接效率低、成本高；对焊前清理要求严格；需要特殊的引弧措施；紫外线强烈、臭氧浓度高；抗风能力差。焊接过程动画三、TIG焊的应用材料：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3mm以下为宜）位置：多用于打底（单面焊双面成形），薄件及管-管、管-板也用于填充和盖面第二

4、节TIG焊的电流种类和极性TIG焊电流种类和极性计有直流：正接反接交流：正弦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。一、直流TIG焊极　性优　点缺　点应　用正接(DCEN)载流能力强、熔深大、烧损少、引弧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(DCEP)有阴极清理作用载流能力弱、熔深小、烧损严重、引弧难实际很少采用正接与反接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，正离子向工件运动。因阴极

5、区有很高的电压降，在电场作用下正离子高速撞击工件（上的氧化膜），使氧化膜破碎、分解而被清理掉。又由于阴极斑点总是优先在氧化膜处形成（那里电子逸出功低），阴极斑点又在邻近氧化膜上发射电子，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。但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。要避免烧损，只有减小电流！（电流承载能力通常

6、只有正接的1/10，电流太小，无实用价值。）二、交流TIG焊⑶变极性方波交流itit应用：用于焊接铝、镁、铝青铜等合金（表面易氧化、氧化膜致密）。正半周电极烧损降低，负半周获得阴极清理作用／熔深和钨极的电流承载能力介于DCEN与DCEP之间（左图）。DCENAC⑴正弦波交流交流的电流形式⑵变脉宽方波交流ti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（要有特别措施消除）。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，比正弦波交流有优势。变极性方波交流：特点与变脉宽方波

7、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）交流TIG焊由于电弧每秒100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）解决办法：用高压脉冲（≥1500V）稳弧2、回路直流分量的消除解决办法：在回路中串接电容器（隔直传交）it除以上的电流形式外，TIG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）第三节TIG焊设备编号方法如WSJ-400、WSM-400、W

8、SE-400等（各项字母的意义参见GB/T10249-1988《电焊机型号编制方法》）一、分类及组成分类（略）组成：电源　控制系统　引／稳弧装置　焊枪　供气系统（水冷系统）(自动焊设备还应包括焊接小车和送丝装置)（一）焊接电源直流电源、交流电源、交直流电源均采用陡降或垂直下降外特性。陡降外特性的电源与普通电弧焊的并无多大差别，原则上可以通用。多特性电源（我国清华大学1980s的专利）逆变电源（发展方