tig焊接哈工大

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1、电弧焊基础第三章钨极氩弧焊GasTungstenArcWelding一.TIG焊接基本原理、硬件设备、特点钨极氩弧焊是以W或W合金材料做电极，在惰性气体保护下进行的焊接，又称为TIG(TungstenInertGas)或GTAW（GasTungstenArcWelding）.非熔化极钨是熔点最高的一种金属，可长时间高温工作。TIG焊正是利用了这一性质，在圆棒状的钨极和母材间产生电弧进行焊接。惰性气体也称作非活性气体，具有不与其他物质产生化学反应的性质，泛指氦、氩、氖等气体。TIG焊中以惰性气完全包围电弧和熔化金属，使电弧不

2、受周围空气的影响及保护熔化金属不与空气中的O、N、H等发生反应。1.1TIG焊接基本原理1.2TIG焊接设备-总成基本组成：焊接电源（俗称焊机）：交流、直流、交直流，陡降外特性或恒流外特性，一般有手控盒气路：气瓶（银灰）、气管、气体流量计（减压）、气压开关水路：循环水（自来水）、水管、水压开关焊枪：自动、手动；电路：焊枪电缆（水冷）、地线、起弧稳弧装置送丝机：外部送丝，并非必需工作台：固定、运动（工件）式操作机：机头（焊枪）动机器人：1.2TIG焊接设备-辅助设备1.2TIG焊接设备-辅助设备焊接操作机及回转工作台工装夹具

3、：控制薄板变形及背面成型、保护（钢加铜）焊缝跟踪弧长控制1.2TIG焊接设备-辅助设备弧长自动调节装置：电弧电压与电弧长度之间具有良好线性对应关系，弧压反馈PID闭环控制，精度0.3V焊枪摆动器1.2TIG焊接设备-焊枪陶瓷喷嘴电极夹钨极冷却水道电极帽气腔1.2TIG焊接设备-焊枪气流形态和冷却形式层流和紊流（风、气流过小、过大）气冷和水冷喷嘴陶瓷圆柱形喷嘴长度出口边缘成直角同心度内壁光滑影响保护效果的因素气体流量、喷嘴到工件距离、焊接速度、侧向风、接头型式、电弧功率对电极的要求：电弧引燃容易、可靠；工作中产生的熔化变形及

4、耗损对电弧特性不构成大的影响；电弧的稳定性好，电弧产生在电极前端，焊接过程中不出现阴极斑点的上爬。主要材料：W及W合金其他材料：特殊环境下有锆电极和钽电极，昂贵1.2TIG焊接设备-钨极W在很广泛的电流范围内充分具备发射电子的能力——引弧稳弧性好W具有很高的熔点，能够承受很高的温度——烧损少电极的烧损及形状的变化的不良影响：1、引起电弧形态的改变，影响电弧力及对母材的热输入；2、对重要构件的焊接会带来焊缝夹钨的问题；3、影响使用寿命，需要频繁换电极，生产率低。目前常用纯钨极、钍钨极、铈钨极。1.2TIG焊接设备-钨极纯钨极

5、：熔点最高，典型的热电极（热发射），耐烧蚀能力差，可用于交流焊接。在所有的钨电极中价格最便宜，适合在交流条件下镁、铝及其合金的焊接。钍钨极：钨材料中加入1%～2%的ThO2，功函数（电子发射所需要的能量）降低，工作温度降低（或许用电流增加），电弧易引燃，过载能力强，综合性能优良，通常用于碳钢、不锈钢、镍合金和钛金属的直流正接焊接。交流焊接会增加直流分量。美国等国家最常用。有弱放射性，国内应用越来越少。铈钨极：加入1%～2%的CeO2，弧束较细长，光亮带较窄，温度更集中；最大许用电流密度大；烧损率更低寿命长；阴极压降降低10

6、%，引弧，稳弧性更好。无放射性是目前主流。起弧维弧性能好，适于低电流直流下焊接，尤其用于管道和细小部件的焊接、断续焊接和特定数目的焊接时更具优越性。1.2TIG焊接设备-钨极锆钨极：烧损很少，防止污染夹钨，在交流条件下表现良好，当焊接时其端部能保持圆球状而且电弧比纯钨电极更稳定，尤其是在高负载的条件下其优越的表现，更是其它电极不可替代的。锆钨电极同时还具有良好的抗腐蚀性。锆钨电极适用于镁铝及其合金的交流焊接。镧钨极：W+1%LaO2，焊接性能优良，且导电性能最接近2％钍钨电极，没有放射性，电焊工不需改变任何焊接操作程序就能

7、方便快捷的用这种电极替代钍钨电极，因此镧钨电极在欧洲和日本成为最受欢迎的2％钍钨电极的替代品。镧钨电极主要用于直流焊接，但用于交流焊接时也表现良好。钇钨极：W+2%Y2O3，在焊接时，弧束细长，压缩程度大，尤其在中、大电流熔深最大，目前主要用于军工和航空航天工业。1.2TIG焊接设备-钨极1.2TIG焊接设备-钨极引弧时间：10S1.2TIG焊接设备-钨极直径1.6mm的钨电极，180A下经过1小时放电后的电极前端外观形貌。该直径下的电极熔断电流约为200ALa2O3(2%)-W、Y2O3(2%)-W、CeO2(1%)电极

8、，形状几乎未发生变化，而ThO2(2%)-W、ZrO2(2%)-W、MgO(2%)-W电极，前端产生了熔化变形且内部出现气孔1.2TIG焊接设备-钨极200A以下直流接焊接，电极前端角度为30～50°，电弧吹力最强，熔深最大；电流超过200A，电极温度更高，同时电弧吹力增加，保护状态恶化，电极前端形成伞