焊接方法与设备10钨极氩弧焊1讲解
焊接方法与设备(钨极氩弧焊)
01
02
03
电源类型
钨极氩弧焊设备需要直流 电源，通常采用硅整流或 可控硅整流电源。
电源特性
电源应具有稳定的输出电 压和电流，能够调节焊接 参数，以满足不同焊接需 求。
电源保护
电源应具备过流、过压、 缺相和短路等保护功能， 确保设备安全运行。
焊接机头
机头结构
焊接机头应具备稳定和灵 活的定位系统，能够快速 准确地调整钨极位置和焊 接角度。
部质量。
力学性能检测
03
对焊接接头进行力学性能测试，如拉伸、弯曲、冲击等试验，
确保其满足使用要求。
04
钨极氩弧焊材料
焊接材料选择
母材
根据母材的材质、厚度、结构以及使用要求，选择合适的焊接材 料。
焊接工艺参数
根据母材的特性、焊接要求以及设备条件，确定合适的焊接工艺 参数，如电流、电压、焊接速度等。
清理焊件表面杂质，正确装配焊件，调整焊机至合适状态。
焊接姿势
保持正确的焊接姿势，避免操作不顺或疲劳。
焊接方法
采用合适的焊接方法，如平焊、立焊、仰焊等，根据实际情况选择。
焊接质量检测与控制
外观检测
01
检查焊缝外观是否符合要求，如焊缝宽度、深度、表面质量等。
无损检测
02
采用无损检测技计
根据母材的结构和使用要求，设计合理的焊接接头形式，以确保 焊接质量和结构的完整性。
填充材料
填充材料的种类
根据母材的材质和焊接要求，选择合适的填充材料，如焊丝、焊条 等。
填充材料的规格
根据焊接接头的大小和厚度，选择合适规格的填充材料，以确保焊 接质量和结构的完整性。
填充材料的成分
根据母材的材质和焊接要求，选择合适成分的填充材料，以确保焊接 接头的机械性能和耐腐蚀性能。
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②焊缝金属高温停留时间短
③可精确控制电弧能量和熔池尺寸，适合单面焊 双面成形和全位置焊。
④通过脉冲波形调节焊缝成形
脉冲钨极氩弧焊电流波形 矩形波
脉冲钨极氩弧焊电流波形
前沿附加脉冲尖峰
脉冲钨极氩弧焊电流波形
导热系数和高温挥发性小，强度高。
W 99.9%（纯钨） W+1~2%ThO2，W+1~2%CeO2、ZrO2、Y2O3、 La2O3 实践证明：Y2O3，ZrO2，CeO2性能较好，许用电 流大、耐用、引弧及稳定电弧性能好、放射性小。
从钨极端头烧损情况看
从钨极温度分布看
从电弧力角度看
钨极
纯钨 WP: 钍钨 WT: 铈钨 WC: 镧钨 WL:
钨极氩弧焊直流分量
i
i
I直
0
- 钨极
+ 焊件
t
+ 钨极
- 焊件
钨极氩弧焊直流分量产生原因
0
（三）交流 直流分量的危害：
①减弱阴极破碎作用 ②在变压器铁心中产生直流磁通分量，导致铁心单 向磁饱和，铁损铜损上升，效率下降 ③焊接电流波形畸变，功率因素下降，不利于电弧 的稳定性
直流分量的消除方法：
常用串联电容法
╳：最差
焊缝成形与极性的关系
第七章 钨极氩弧焊
第七章 钨极氩弧焊
（一）直流正极性
1.优点
熔深大，熔宽小，HAZ小 ，变形小 W棒温度低，寿命长 电弧稳定
2.缺点
不具有阴极雾化（即破碎氧化物）作用，不能 用于铝镁的焊接，抗风抗锈能力差。
第七章 钨极氩弧焊 （二）直流反接
任务一钨极氩弧焊的基本介绍
了解了钨极氩弧焊在工业生产中 的应用领域和优势，对其市场需
求和发展前景有了初步认识。
通过实践操作，提高了自己的动 手能力和解决问题的能力，为今 后的学习和工作打下了良好基础。
存在问题和挑战分析
在焊接过程中，对焊接参数的掌握不够熟练，需要进一步加强实践和理论学习。 对于复杂形状和厚度的工件，焊接难度较大，需要进一步提高技能水平和经验积累。
射线检测
利用X射线或γ射线穿透焊缝，在 胶片上形成影像，通过观察影像
判断焊缝内部质量。
超声波检测
利用超声波在焊缝中的反射和传 播特性，检测焊缝内部缺陷。
磁粉检测
通过磁化焊缝，在缺陷处形成漏 磁场，吸引磁粉形成磁痕，从而
显示缺陷。
力学性能试验方法及评定指标
拉伸试验
01
将焊缝试样拉伸至断裂，测量其抗拉强度和延伸率，评定焊缝
钨极氩弧焊设备价格较高，对于一些小型企业或个人而言，成本压力较大。
未来发展趋势预测
随着制造业的快速发展，对焊接 技术的需求将不断增加，钨极氩 弧焊作为一种高效、优质的焊接 方法，其应用前景将更加广阔。
随着科技的不断进步，钨极氩弧 焊设备将更加智能化、自动化，
提高生产效率和焊接质量。
为了适应环保和可持续发展的要 求，未来钨极氩弧焊将更加注重 环保、节能等方面的研究和应用。
控制系统
对焊接参数进行精确控制，如电流、电压、焊接速度等，实现高质量的焊接。
焊枪与送丝机构
焊枪
传导焊接电流、输送保护气体和焊丝，是焊接过程中的重要 工具。
送丝机构
将焊丝均匀地送入焊接区域，保证焊接过程的连续性和稳定 性。
保护气体供应系统
01
02
03
气瓶
钨极氩弧焊原理
钨极氩弧焊原理
钨极氩弧焊是一种常用的焊接方法，其原理是利用气体保护下的电弧将工件进行连接。
下面将介绍钨极氩弧焊的工作原理。
钨极氩弧焊使用钨电极和氩气作为保护气体。
首先，通过电源提供电流，使电极和工件形成电弧。
钨电极由于其高熔点和良好的电导性能，能够在高温下稳定工作。
而氩气则起到了保护作用，防止电弧与外界气体发生反应。
在焊接过程中，电弧使焊件表面加热至熔点，并且通过电极传导热量使焊缝处的材料熔化。
熔化的金属在电弧的作用下形成良好的焊缝。
同时，氩气在焊接区域形成保护性的气氛，防止氧气和其他气体的进入，避免了氧化和污染，从而提高了焊接质量。
钨极氩弧焊具有焊接速度快、焊缝质量高等优点。
同时，由于在焊接过程中没有焊芯，避免了焊接材料的污染。
这种方法广泛应用于对焊缝质量要求高的领域，如航空、航天、核工程等行业。
总结起来，钨极氩弧焊利用钨电极和氩气的配合，形成稳定的电弧和保护气氛，将焊接材料熔化并连接在一起。
其工作原理简单而有效，是一种常用的焊接方法。
钨极氩弧焊 (1)
钨极氩弧焊的安全技术
2、安全防护措施
① 通风措施 在氩弧焊工作现场、焊接工作量大，焊机集中 的地方，要有良好的通风装置或者安装几台轴流风机向外 排风。此外，还可采用局部通风的措施将电弧周围的有害 气体抽走，例如采用明弧排烟罩、排烟焊枪、轻便小风机 等。
① 防护射线措施 尽可能采用放射剂量极低的铈钨极。钍钨 极和铈钨极加工时，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，加工后要洗净手 脸。钍钨极和铈钨极应放在铝盒内保存。
钨极氩弧焊的主要设备
4、供气系统和水冷系统
（1）供气系统 供气系统由氩气瓶、氩气流量调节器及电磁气阀组成。 氩气瓶 外表涂灰色，并用绿漆标以“氩气”字样。氩气瓶最大 压力为15MPa，容积为40L。 电磁气阀 是开闭气路的装置，由延时继电器控制，可起到提前 供气和滞后停气的作用。 氩气流量调节器 起降压和稳压的作用及调节氩气流量。氩气流 量调节器的外形如下图。
钨极氩弧焊的主要设备
（2）水冷系统
用来冷却焊接电缆、焊枪和钨极。如果焊接电流小于 100A可以不用水冷却。使用的焊接电流超过100A时，必 须通水冷却，并以水压开关控制，保证冷却水接通并有一 定压力后才能启动焊机。
钨极氩弧焊
问题3 钨极氩弧焊的操作要点：
送气 引弧 运条 熄弧
（1）引弧 通常手工钨极氩弧焊机本身具有引弧装置（高压脉冲 发生器或高频振荡器），钨极与焊件并不接触保持一定距离， 就能在施焊点上直接引燃电弧。 （2）如下图所示夹持焊丝，用左手拇指、食指、中指配合动作 送丝，无名指和小手指夹住焊丝控制方向，靠手臂和手腕的上、 下反复动作，将焊丝端部的熔滴送入熔池，全位置焊时多用此 法。
1-焊件 2-焊枪 3-遥控
钨极氩弧焊的焊接
⑶热源和填充焊丝可分别控制，因而热输入容易调节，可进 行各种位置的焊接，也是实现单面焊双面成形的理想方法。
⑷由于填充焊丝熔滴不通过电弧，故不会产生飞溅，焊缝成 形美观。
钨极氩弧焊的特点
2、缺点
⑴焊缝熔深浅，熔敷速度小，产生率较低。
钨极氩弧焊
杨利国
目录
钨极氩弧焊的认识 钨极氩弧焊的特点 钨极氩弧焊设备的认识 焊接时的注意事项 钨极氩弧焊的安全技术
一、钨极氩弧焊
1、钨极氩弧焊的原理
钨极惰性气体保护焊是指在惰性气体的保护下，利 用钨电极和工件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝 （可以不用焊丝）的一种焊接方法。惰性气体有二氧 化碳、氩气等。而氩气作为保护气体最好。铈钨极最 常用。
问题2：为什么用氩气作为惰性气体？
与其他气体相比，氩气有以下优点： （1）氩气易引弧，电弧稳定； （2）氩气的密度大，已形成良好的保护罩，获得较
好的保护效果； （3）氩气的原子质量大，具有很好的阴极清理效果； （4)氩气相对便宜，广泛应用于工业生产中。
1-焊件 2-焊枪 3-遥控 盒 4-冷却水 5-电源与 控制系统 6-电源开关 7-流量调节器 8-氩气瓶
注：铝、镁及其合金和易氧化的铜合金（铝青铜）焊
接时，应该选择交流钨极氩弧焊。
钨极氩弧焊的主要设备
2、控制箱
（1）引弧和稳弧装置 ➢ 短路引弧
采用钨极和焊件近似垂直的方法，去接触焊件表 面，引弧后要迅速提起，进行焊接即可。由于短路接 触，产生电流较大，钨极损耗较大，所以，应尽量少 用。 ➢ 高频引弧
问题1：为什么选用铈钨极？
目前，常用的钨极有钍钨极、纯钨极、铈钨极 三种。纯钨极的熔点和沸点都很高，要求空载电 压较高，承载电流能力较小；钍钨极加入了氧化 钍，可降低空载电压，改善引弧稳弧性能，增大 许用电流范围，但有微量放射性；铈钨极比钍钨 极更容易引弧，更小的钨极损耗，放射剂量也低 的多。因此，采用铈钨极。
钨极氩弧焊(TIG)
采用可控的电流来加热工件。当每一脉冲电流通过时，工件被加热熔 化形成一个点状熔池，基值电流通过时是熔池冷凝结晶，同时维持电弧燃 烧。因此脉冲氩弧焊的焊接过程是一个断续的加热过程，焊缝由一个一个 点状熔池叠加而成。脉冲电流频率超过5KHz后，电弧具有强烈的电磁收 缩效果，使得高频电弧的挺度大为增加，电弧具有很强的稳定性和指向性， 因此很适合薄板焊接。此外，高频电弧具有很强的穿透力，增加焊缝熔深。 高频电弧也有利于晶粒细化、消除气孔，得到优良的焊接接头。
Q
脉冲
M 变位式
7
真空充气式
8
2010 Edition 1
2.2 钨极氩弧焊设备的组成
手工钨极氩弧焊（TIG）焊机通常由焊接电源、焊接控制系统、焊枪、 水冷系统及供气系统等部分组成。自动TIG焊机比手工TIG焊机多了一个 焊枪移动装置（行走小车或机器人）和焊丝送进机构。
手 工 钨 极 氩 弧 焊 设 备 的 组 成
按填充焊丝的状态：
冷丝焊 热丝焊 双丝或多丝焊
2010 Edition 1
带脉冲功能的直流TIG焊机（OTC）
当利用基值电流维持主电弧的电离
通道，并周期地加一同极性高峰值的脉 冲电流，产生脉冲电弧，以熔化金属并 控制熔滴过渡，称为脉冲氩弧焊。脉冲 氩弧焊的焊接电流时脉冲直流或脉冲交 流。脉冲氩弧焊由基本电流维持电弧稳 定燃烧，用可控的脉冲电流加热熔化焊 件。脉冲氩弧焊与一般氩弧焊的主要区 别是采用可控的脉冲电流来熔化工件， 而不是利用稳定的直流或交流。又可分 为使用钨极的脉冲氩弧焊和使用熔化极 的脉冲氩弧焊。脉冲氩弧焊（PulsedTIG）特别适合焊接薄板，且飞溅小。
很稳定
不需要
除铝、镁及其 合金、铝青铜 的几乎所有金
手工钨极氩弧焊知识
手工钨极氩弧焊知识讲座一、手工钨极氩弧焊工艺1. 手工钨极氩弧工艺特点（1）工作原理钨极氩弧焊是采用钨棒作为电极，利用氩气作为保护气体进行焊接的一种气体保护焊方法，如下图所示。
通过钨极与工件之间产生电弧，利用从焊枪喷嘴中喷出的氩气流在电弧区形成严密封闭的气层，使电极和金属熔池与空气隔离，以防止空气的侵入。
同时利用电弧热来熔化基本金属和填充焊丝形成熔池。
液态金属熔池凝固后形成焊缝。
由于氩气是一种惰性气体，不与金属起化学反应，所以能充分保护金属熔池不被氧化。
同时氩气在高温时不溶于液态金属中，所以焊缝不易生成气孔。
因此，氩气的保护作用是有效和可靠的，可以获得较高质量的焊缝。
焊接时钨极不熔化，所以钨极氩弧焊又称为非熔化极氩弧焊。
根据所采用的电源种类，钨极氩弧焊又分为直流、交流和脉冲三种。
（2）工艺特点1) 氩弧焊与其他电弧焊相比具有的优点a 保护效果好，焊缝质量高氩气不与金属发生反应，也不溶于金属，焊接过程基本上是金属熔化与结晶的简单过程，因此能获得较为纯净及质量高的焊缝。
b 焊接变形和应力小由弧受氩气流的压缩和冷却作用，电弧热量集中，热影响区很窄，焊接变形与应力均小，尤其适于薄板焊接。
c 易观察、易操作由于是明弧焊，所以观察方便，操作容易，尤其适用于全位置焊接。
d 稳定电弧稳定，飞溅少，焊后不用清渣。
e 易控制熔池尺寸由于焊丝和电极是分开的，焊工能够很好的控制熔池尺寸和大小。
f 可焊的材料范围广几乎所有的金属材料都可以进行氩弧焊。
特别适宜焊接化学性能活泼的金属和合金，如铝、镁、钛等。
2）缺点ａ设备成本较高。
ｂ氩气电离势高，引弧困难，需要采用高频引弧及稳弧装置。
ｃ氩弧焊产生的紫外线是手弧焊的5－30倍，生成的臭氧对焊工有危害，所以要加强防护。
ｄ焊接时需有防风措施。
3）应用范围钨极氩弧焊是一种高质量的焊接方法，因此在工业行业中均广泛的被采用。
特别是一些化学性能活泼的金属，用其他电弧焊焊接非常困难，而用氩弧焊则可容易地得到高质量的焊缝。
钨极氩弧焊课件
— 1.8～2.2 0.06 0.02 0.01 0.01
—
—
— — ——
3. 钨极的种类、牌号及规格
（1）纯钨极——W1、W2 （2）钍钨极——WTh-7、 WTh-10、 WTh-15 （3）铈钨极——Wce-20 （4）钨极的规格 钨极的长度范围为76～610 mm，直径分为：0.5 mm、1.0 mm、1.6 mm、2.0 mm、2.5 mm、3.2 mm、4.0 mm、5.0 mm、 6.3 mm、8.0 mm、10 mm等多种。
2. 焊丝的作用及要求
（1）焊丝的作用 焊丝是填充金属，与熔化母材混合形成焊缝。 （2）对焊丝的要求 1）化学成分匹配。 2）合金成分含量稍高。 3）符合国家规定。 4）手工焊焊丝一般每根长500~1000mm的直丝。 5）焊丝直径范围为0.4 ～9mm。
3. 焊丝的使用与保管
（1）焊丝应符合国家标准规定 （2）焊丝化学成分应与母材化学成分接近 （3）焊丝应用质量合格证书 （4）焊丝的清理
氩弧焊示意图
a)钨极氩弧焊 b)熔化极氩弧焊 1-熔池 2-喷嘴 3-钨极 4-气体 5-焊缝 6-焊丝 7-送丝滚轮
2. 氩弧焊的分类
3. 氩弧焊的特点
（1）优点 • 焊缝质量较高 • 焊接变形与应力小 • 可焊的材料范围广 • 操作技术易于掌握
（2）缺点 • 熔深浅，熔覆速度慢 • 钨极承载电流小 • 氩气较贵 • 不适于有风的地方 • 设备比较复杂
伸出长度一般为3 ～5mm。
氩气有效保护区域
焊丝直径的选择
在生产实践中，可通过观察焊接表面色泽，以及是否有气 孔来判定氩气保护效果。
不锈钢件焊缝表面色泽与保护效果的评定
焊缝色泽 保护效果
银白色、 金黄色
焊接方法与设备钨极惰性气体保护焊第五章钨极惰性气体保护焊
3、氩弧焊适用焊接范围
2 氩弧表面熔凝
氩弧表面熔凝实际上是用电极与工 件之间产生的电弧热，使表面产生 局部的重新熔化，并在冷基体的作 用下快速凝固，从而使组织细化， 实现硬度和韧性的最佳结合。
适用范围：
氩弧熔凝最适用于铸铁、高碳高合金钢。 铸铁熔凝后形成莱氏体组织，进一步冷却， 将引起奥氏体向马氏体转变主要应用于模 具，提高了模具的表面强度、耐磨性和热 稳定性。
加热到相变以上(奥氏体转变温度以上，产生马氏 体等相变强化(即表面硬化或淬火硬化)，由于氩 弧加热能量利用率高，速度快，温度梯度大，冷 却速度快，材料的相变过程时间短，奥氏体晶粒 来不及长大，可获超细晶粒的组织，而使材料表 层具有较高的强硬性和耐磨性。
适用范围:
适合于碳钢、中碳低合金钢、铸铁等材料的表 面强化。例如，对45钢和T7钢，经氩弧加热， 在钢的表面形成细针马氏体，45钢和T7钢的 表面硬度HRC分别达到62和66。因心部没有 受到加热温度的影响，仍保持原有45钢和T7 钢的较好塑性和韧性。在导轨，船用柴油机活 塞及一些工、模具上应用都取得了很好的效果。
合金粉末选择根据零部件的性能要 求和氩弧表面合金化的工艺要求来 定。如以耐磨为主，就应选W，Ti， B，Mo等元素及其碳化物；以耐 蚀为主，就应选Ni，Cr元素。
4 氩弧熔覆
按需要在基体材料表面预先涂覆一 层特殊性能的合金粉，并用氩弧加热将 其熔化，在基体表面形成具有某些特性 的覆层。它与氩弧表面合金化有类似之 处，但要防止涂覆层与基体过分地混合 熔融而得不到所需要的涂层，这一点是 与氩弧表面合金化不同的。
钨极氩弧焊的操作方法
钨极氩弧焊的操作方法钨极氩弧焊（Tungsten Inert Gas welding，简称TIG焊）是一种常用的金属焊接方法。
以下是TIG焊的一般操作方法：1. 准备工作：- 确保工作区域清洁和安全。
- 检查所有焊接设备，包括气瓶、电源和焊接枪等，确保其正常工作。
2. 材料准备：- 准备需要焊接的金属材料，并确保其表面清洁，无油污或氧化物。
- 根据焊接材料的类型和厚度，选择适当的钨极和焊丝。
3. 设置焊接设备：- 根据焊接材料的类型和厚度，设置合适的电流和电压。
- 连接氩气瓶到氩气调节器和流量计，并设置适当的氩气流量。
4. 准备焊接枪和钨极：- 将适当类型和直径的钨极安装到焊接枪上，并根据需要把其伸出枪嘴的长度调整到合适位置（通常为钨极伸出枪嘴长度的1.5倍）。
5. 开始焊接：- 按下焊接枪的扳机，启动电弧。
- 按照设定的焊接电流和电压，控制焊接枪的位置和速度，将钨极和焊丝与工件紧密接触，形成焊缝。
6. 焊接过程中的注意事项：- 保持合适的焊接速度和指定的电弧长度。
- 保持焊接枪的稳定和垂直，避免扭曲焊接。
- 控制焊丝的加入速度和位置，确保焊缝的一致性和质量。
- 定期停止焊接，清洁焊枪的钨极和焊丝，以防堵塞或污染。
7. 焊接完成：- 完成焊接后，关闭氩气和电源，等待工件冷却。
- 检查焊缝的质量和强度，如有需要，进行必要的修整和后处理。
请注意，以上是一般的TIG焊操作方法，具体的操作步骤和注意事项可能会因焊接材料、厚度和焊接技术的不同而有所变化。
在进行实际焊接之前，建议仔细阅读和遵守相关的焊接标准和安全规范。
钨极氩弧焊常见焊接问题及解析
钨极氩弧焊常见焊接问题及解析钨极氩弧焊，顾名思义，以钨棒作为电弧的一极且不熔化，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。
可焊接钢和有色金属，在0.5~5mm厚度适合全位置焊接。
至于钨极氩弧焊的原理、设备，很多教材都有描述，本文就不多赘述。
本文主要关注钨极氩弧焊的工程应用，应用中可能出现的问题以及如何分析和解决。
先说说钨极，钨极看上去是个小东西，对焊接影响不大，其实不然，钨极对焊接质量至关重要。
钨的熔点约为3410°C，沸点约为5900°C，导热系数和高温挥发性小，强度高，是不熔化极电弧焊的理想电极材料。
目前广泛使用的是W-Th、W-Ce、W-La，他们的载流能力、引弧能力和使用寿命都比纯钨好。
值得注意的是W-Th中的含有微量的钍是放射性元素，对身体健康有害，尽量使用铈钨和镧钨。
笔者在审核一些制造厂时，发现一些焊工就大致在砂轮机打磨一下，然后直接焊接。
这对于一般材料或者大型结构件来说可能影响不大，但是对于一些薄板或者精密焊接是远远不够的。
其实在航空航天、仪器仪表等精密焊接时，顶锥角和平顶直径都需要做到精确控制。
目前市场上也有一些专用的钨极打磨机和打磨后钨极检测工具。
来保证对钨极顶锥角和平顶直径的控制。
其次说说气体保护，对氧化、氮化非常敏感的金属和合金（如钛及其合金、锆等）或者散热慢、高温停留时间长的材料（如不锈钢等），进行GTAW焊接时，一般要求加强保护。
特别对于锆钛金属，焊接时焊枪后带拖罩保护，背面也要保护罩或者总体通气保护。
钨极氩弧焊焊接时缺陷基本上有夹钨、氧化、电弧不稳以及钨极损耗过剧,产生原因也多种多样，下表是钨极氩弧焊常见工艺缺陷、产生原因以及防止措施汇总。
手工钨极氩弧焊操作规程
手工钨极氩弧焊操作规程一、钨极氩弧焊操作前需了解的知识钨极氩弧焊是一种高品质、高效率的金属焊接方法，通常用于焊接不锈钢、铜、铝等材料，有着高强度、高密度的焊缝，加工后无污染、无气孔、无瑕疵、无炭化等缺陷，是制造、工艺及科技领域的基础技术之一。
因此，操作人员在开展钨极氩弧焊的工作前，需了解以下知识：1、材料的特点：钨极氩弧焊可以焊接的材料种类较多，如不锈钢、铜、铝等。
其中，不锈钢具有抗腐蚀性强、强度高的特点，是应用钨极氩弧焊较多的一种材料。
2、焊接设备的结构：钨极氩弧焊设备一般由焊接电源、气瓶、气路、电极和焊接工具等组成。
其中电极主要用于提供电弧，并将其传递到工件上。
气瓶用于提供惰性气体，如氩气，以保护熔池，并使之更加稳定。
3、电弧的特点：在钨极氩弧焊工作过程中，钨极会被加热，并释放出电子，形成电弧。
电弧作为焊接过程中能量的源头，其温度可达到数千摄氏度，并伴随着强烈的光和热。
二、钨极氩弧焊的操作规程（一）操作步骤1、准备工作检查焊接设备，确保其正常工作。
准备好钨极、氩气瓶、扳手、焊接工具等。
2、清理工件表面用钢丝刷或无尘抹布等清理工件表面，以除去锈迹、污垢、油脂等，保证焊接质量。
3、准备电极选用合适的电极，将其切割成适当的长度，并用砂纸等打磨其末端，以确保其质量和可靠性。
4、准备焊接工具调节焊接工具，使其符合工件的要求和焊接质量。
5、保护熔池打开氩气瓶，调节气路压力，以便将氩气稳定地喷洒出来，覆盖住熔池，并保持焊接工作区域的清洁。
6、将电极塞入钨极套管中将准备好的电极插入钨极套管中，使焊接电极良好接触。
7、焊接将电极缓慢地接触工件表面，点燃电极，形成电弧，然后才开始焊接工作。
焊接时需按照规定的参数（电流、电压、速度等）进行操作，使之保持稳定，严防烧孔、溢焊等现象。
（二）注意事项：1、工件表面应干净，以免影响焊接质量。
2、操作人员应定期检测氩气瓶和钨极套管，如有毛刺、油渍等缺陷需及时清理。
3、操作人员要根据工件厚度、角度、位置等因素，调整焊接参数，确保焊接接头几何形状、尺寸都符合要求。
氩弧焊的使用方法
氩弧焊的使用方法
氩弧焊是一种常用的电弧焊方法，常用于不锈钢、铁合金、铝和镍合金等材料的焊接。
以下是氩弧焊的使用方法步骤：
1. 准备焊接设备：氩弧焊需要使用特殊的设备，包括氩气瓶、气管、减压阀、高压焊机和焊接电极等。
2. 清洁焊接表面：在焊接之前，需要将要焊接的金属表面进行清洁，以去除油脂、氧化物和其他污物，可以使用钢丝刷进行清洁。
3. 准备焊接电极：根据需要焊接的材料，选择相应的焊接电极。
常用的有钨极、钨合金极等。
4. 设置焊接参数：根据焊接材料和焊接接头的尺寸，调整焊机的电流、电压和焊接速度等参数。
5. 连接气源：将氩气瓶连接到焊接设备上，通过气管传送氩气到焊接区域。
在焊接过程中，氩气将起到保护焊缝不受氧化的作用。
6. 进行焊接：将电极插入焊机的电极夹持装置中，并将电极与焊接材料的表面接触，使电弧可以产生。
在焊接过程中，可以通过调整焊接电流和焊接速度来控制焊接质量。
7. 检查焊缝：在焊接完成后，可以对焊缝进行外观检查，确保焊接质量良好。
需要注意的是，氩弧焊需要注意焊接区域的通风，以防止产生有害气体。
此外，焊接过程中也需要注意安全措施，如佩戴焊接面罩、防护服和手套。
手工钨极氩弧焊操作规程
手工钨极氩弧焊操作规程手工钨极氩弧焊（Tungsten Inert Gas Welding，TIG焊）是一种常用的手工电弧焊接方法，适用于钢、铝、铜等金属的焊接。
下面是TIG焊的操作规程，详细介绍了TIG焊的准备工作、设备操作、焊接操作、焊后处理等步骤。
一、准备工作1. 明确焊接材料和规格，选择相应的钨电极和填充金属。
2. 清理焊接材料表面的油污、氧化物和其他杂质。
3. 检查焊接设备的电源是否正常，接地是否良好。
二、设备操作1. 打开氩气瓶，并调节气体流量表，使氩气的流量适中。
氩气保护作用是防止焊缝内氧气和其他杂质的污染。
2. 将焊条插入TIG焊机的电极夹，将工作件接地。
3. 调节电焊机的电压和电流，根据焊接材料的厚度和规格选择合适的参数。
三、焊接操作1. 选择适当的钨电极，并将其安装在手持焊枪上。
2. 用砂纸或其他研磨工具对钨电极进行研磨，使其表面光滑。
3. 点燃TIG焊弧，先将焊枪接触工作件表面，再慢慢抬起焊枪，形成弧光。
4. 保持适当的间隙，将焊枪移动，焊接材料熔化并形成焊缝。
5. 焊接时要保持稳定的手腕和均匀的进给速度，确保焊缝的质量。
6. 根据需要，可以使用填充材料进行补焊，填充材料要与焊接材料相匹配。
7. 进行多次重叠焊道，确保焊缝的强度和质量。
四、焊后处理1. 停止电弧，关闭氩气瓶，断开电源。
2. 用刮刀或其他工具将焊渣和氧化物清理干净，使焊缝表面光亮。
3. 对焊缝进行外观检查和尺寸检查，确保焊缝质量符合要求。
4. 如果需要，可以对焊缝进行其他表面处理，如打磨、抛光等。
总结：手工钨极氩弧焊是一种常用的焊接方法，但要求操作技术高超。
操作规程中要注意选择合适的焊接材料、保证焊接设备的正常工作、掌握正确的焊接技术和维护工序的要点。
只有掌握了正确的操作规程，才能保证焊接质量和效率。
钨极氩弧焊操作方法
钨极氩弧焊操作方法一、准备焊接材料和工具在进行钨极氩弧焊操作之前，需要准备好以下材料和工具：焊接材料：根据需要焊接的金属材料，选择合适的焊丝和填充材料。
工具：氩弧焊机、氩气瓶、气管、焊枪、电极夹持器、砂轮机、喷壶、抹布等。
二、检查焊机和氩气系统在开始焊接之前，需要检查氩弧焊机和氩气系统是否正常。
具体检查项目包括：焊机电源是否正常，接线是否牢固。
氩气瓶减压阀是否正常，气管是否畅通。
氩弧焊机电流和电压调节装置是否正常。
电极夹持器是否干净，钨极和焊丝是否安装正确。
确认氩气瓶开关处于关闭状态。
三、清理焊接表面在进行钨极氩弧焊之前，需要将焊接表面的杂质和氧化物清理干净，以确保焊接质量和可靠性。
具体清理方法如下：采用砂轮机或刮刀等工具去除金属表面的氧化物和杂质。
对于难以清理的部位，可以使用丙酮等溶剂进行清洗。
在清理完成后，用抹布擦干金属表面。
四、选择合适的钨极和焊丝，确定电极直径和焊接电流根据需要焊接的金属材料和厚度，选择合适的钨极和焊丝，并确定电极直径和焊接电流。
具体选择方法如下：根据金属材料和厚度选择合适的钨极型号和焊丝型号。
根据金属材料和厚度确定电极直径和焊接电流大小。
在选择完成后，将钨极和焊丝安装到电极夹持器上。
五、装配氩气，调整气流量，使氩气充分保护焊接区域在开始焊接之前，需要装配氩气并进行调整，以确保氩气能够充分保护焊接区域。
具体操作方法如下：将氩气瓶与氩气接口连接，并紧固螺丝。
将气管连接到氩气接口上。
打开氩气瓶开关，调整气流量大小，使氩气能够充分保护焊接区域。
在焊接过程中，需要随时注意气流量是否正常，如有问题应及时调整。
钨极氩弧焊焊接方法
钨极氩弧焊焊接方法
钨极氩弧焊焊接方法简介
钨极氩弧焊是一种高温、高能量的电弧焊接方法，它使用钨极作为电极，氩气作为保护气体，将两个物体通过高温电弧进行熔合，达到焊接的目的。
相比于其他焊接方法，钨极氩弧焊具有焊缝质量高、氧化少、性能稳定等优点，被广泛应用于航空、航天、电子、化工、冶金等众多领域。
钨极氩弧焊焊接步骤
1. 准备工作：选用适合的钨极和钨极磨头，清洁焊接面，调节焊接设备，准备氩气。
2. 焊接面组装：将要焊接的两个物体放置于工作台上，并确定它们的位置，保证焊接面接触紧密。
3. 开始预热：预热是为了保证焊接时的温度稳定，预热时间与厚度有关，一般来说厚度越大，预热时间越长。
4. 焊接：将钨极置于焊接面上方，启动氩气，使钨极产生电弧，将电
弧移动到焊接点，熔化两个物体的金属，使其相互熔合。
5. 收尾工作：焊接完成后，关闭氩气和电源，进行一系列的清洁和修整工作。
钨极氩弧焊焊接注意事项
1. 焊接时要注意保护眼睛和皮肤，因为高能量的钨极氩弧焊对人体有危害。
2. 要注意电弧稳定，电流不要过大或过小，一般来说，当钨极直径小于焊接金属厚度的1.5倍时，电流应不超过150A。
3. 关注氩气流量，流量不足会导致较多氧气进入焊接区域，影响焊缝质量。
流量过大则会浪费氩气。
4. 焊接时要注意焊接面的清洁和调整，尤其是“T”型和“L”型接头处，以保证焊接质量。
总之，钨极氩弧焊是一种高质量、高性能的焊接方式，它具有广泛的应用领域，但同样也需要严密的操作规范和注意事项，方可达到预期的焊接效果。
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焊件材料与极性关系
△：最佳
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○：良好
╳：最差
焊缝成形与极性的关系
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第七章 钨极氩弧焊
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第七章 钨极氩弧焊
（一）直流正极性
1.优点
熔深大，熔宽小，HAZ小 ，变形小 W棒温度低，寿命长 电弧稳定
2.缺点
不具有阴极雾化（即破碎氧化物）作用，不能 用于铝镁的焊接，抗风抗锈能力差。
第七章 钨极氩弧焊
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第七章 钨极氩弧焊
2020/4/27第七章ຫໍສະໝຸດ 钨极氩弧焊2020/4/27
第七章 钨极氩弧焊
2020/4/27
第七章 钨极氩弧焊
2020/4/27
第七章 钨极氩弧焊
2020/4/27
第七章 钨极氩弧焊
2020/4/27
第七章 钨极氩弧焊
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Ar保护，电极为W，不熔化，填充焊丝。
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第七章 钨极氩弧焊
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Tungsten Arc Filler Metal Pool Seam
第七章 钨极氩弧焊
二、特点及应用
1.特点
电弧稳定，保护效果好 适应性好，适于各种材料及全位置焊 熔深浅，生产率低
2.应用
无材料、板厚、位置的限制，是最好的焊 接方法之一 。
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钨极锥度与焊缝熔深、熔宽的关系
H
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钨极许用电流
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钨极锥度与电流关系
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第七章 钨极氩弧焊 （三）焊枪
作用：夹持钨棒，输送气体。
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TIG 焊炬
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Gas- and water cooling
Best cooling due to high
工频正弦波TIG焊，电流100次/s过零点，过 零后钨棒为阴极时，重复引燃电压较低，易引燃 电弧，而过零后Al、Mg及其合金为阴极时，重复 引燃电压很高，不附加电压难以引燃电弧，因此 需附加稳弧措施。
第七章 钨极氩弧焊
并联式晶闸管高压脉冲稳弧和引弧电路
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§7-2 钨极氩弧焊机
一、类型 按供电种类分：直流、交流、交直流、
存在问题：①有直流分量
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②需稳弧措施
（三）交流 直流分量产生的原因：
由于钨棒和工件在电、热物理性能和几何尺寸上 的明显差异，造成交流电弧在相邻两个半周内弧柱 区导电率、电场强度、电弧电压和电流的不对称。 钨棒为阴极时，弧柱导电率高、电场强度小、电弧 电压低而电流大，而工件为阴极时，电弧电压高而 电流小。这种不对称的交流电流可以看作是一个直 流电流和一个对称交流电流的合成，前者即直流分 量，方向与钨棒为阴极时电流方向相同，由工件指 向钨极。
比钍钨或铈钨有更长的使用寿命， 但引弧性能不好
小结
由上述试验观察可得出结论： 含有1~2%Y2O3，ZrO2，CeO2的钨电极性能
较好。（许用电流、耐用、引弧及稳定电弧性能 好，放射性小）。
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（二）钨极直径及端部形状
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钨极端部温度场
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钨极端部电弧形态
water flow
Water
Long service life of wearing parts
Gas
Stable welding process
水冷TIG焊枪
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气冷TIG焊炬
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Cold wire feeder Pull
四、电流种类和极性
直流（正极性、反极性） 交流 脉冲
第七章 钨极氩弧焊 §7-3 焊接工艺
直流分量的消除方法：
常用串联电容法
钨极氩弧焊直流分量消除方法
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五、引弧器
高频引弧器主电路
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高频振荡器输出波形
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能量可控高频引弧器主电路
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引弧器与焊接主电路并联接
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引弧器与焊接主电路串联连接
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稳弧：
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从钨极端头烧损情况看
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从钨极温度分布看
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从电弧力角度看
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钨极
纯钨 WP: 钍钨 WT: 铈钨 WC: 镧钨 WL:
直流焊时引弧相对较差, 易形成光滑 的球端，电流负载能力低 引弧非常容易, 更高的负载能力，但 稍带放射性 性能等同于钍钨，但无放射性
手弧焊
埋弧焊 高效、节能
应用于黑色金 属、铜、镍
CO2焊
应用于黑 色金属
不能用于铝镁合金的焊接
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惰性气体实施焊接区保护
He
Ar
熔化极
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非熔化极
熔化极氩弧焊存在的局限
指状 熔深
设备 复杂
薄板焊 适应性 差
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第七章 钨极氩弧焊
§7-1 概述
一、基本原理
钨极氩弧焊直流分量
i
i
I直
0
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- 钨极
+ 焊件
t
+ 钨极
- 焊件
钨极氩弧焊直流分量产生原因
0
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（三）交流 直流分量的危害：
①减弱阴极破碎作用 ②在变压器铁心中产生直流磁通分量，导致铁心单 向磁饱和，铁损铜损上升，效率下降 ③焊接电流波形畸变，功率因素下降，不利于电弧 的稳定性
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第七章 钨极氩弧焊
三、电极及焊枪
（一）钨极材质及其电特性 钨极熔点（3690K）、沸点（5900K）高，
导热系数和高温挥发性小，强度高。
W 99.9%（纯钨） W+1~2%ThO2，W+1~2%CeO2、ZrO2、Y2O3、 La2O3 实践证明：Y2O3，ZrO2，CeO2性能较好，许用电 流大、耐用、引弧及稳定电弧性能好、放射性小。
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第七章 钨极氩弧焊 （二）直流反接
阴极雾化作用，可焊铝镁及其合金，焊缝表面光 洁、成形良好，一般作薄板焊接用。
（三）交流
焊接铝镁及其合金的最佳选择。
工件为阴极的负半周阴极破碎，清除熔池区表面坚 硬的氧化膜，钨棒为阴极的正半周使焊缝获得较大的 熔深，钨棒温度下降，电弧稳定性得以改善。
方波、脉冲。 按自动化程度：手工TIG、自动TIG。
二、组成 弧焊电源、焊枪、控制系统及供水、
供气系统 。
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第七章 钨极氩弧焊
1.弧焊电源 陡降外特性。 2.焊枪 要求：W棒夹持方便、气保护效果好、 水冷却。 3.控制系统 ①引弧②熄弧③程序控制
4. 举例 （WS系列氩弧焊机）
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