钨极惰性气体保护焊(TIG)

有阴极清理 作用
没有阴极 清理作用
电极载流能 力弱、熔深 小、钨极烧 损严重、引 弧困难
用于大多数 的焊接场合 （除Al、Mg 外）
实际很少 采用
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反接时如左图，工件为阴 极，正离子向工件运动。因 阴极区有很高的电压降，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。
铈钨----在低电流下有优良的引弧性能， 稳弧电流较小，常用于管道、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，是铈钨电极的首选替代 品。
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2、气体 1、氩气----纯度≥99.99％ 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15MPa，瓶身涂色为 灰色并注有绿色“氩”字样。 2、氦气----纯度≥99.99％（合格品）
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3.焊接电流 当钨极直径选定后，再选用焊件电流。 过大或过小的焊接电流都会使焊缝成形不 良或产生焊接缺陷。 焊接电流：综合考虑材质、板厚、焊 接位置来选择。随I的增加熔深增加。
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4.焊接电压
随着U的增加，弧长增加，电弧的加热 范围增大，使得熔宽增加而熔深略有降低， 通常<20V。
5.焊接速度
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（二）焊接工艺措施
1、选材：对结构钢，按等强原则选择 焊接材料，对不锈钢、铝及铝合金等则主 要考虑化学成分。
①焊丝的化学成分应与母材的性能相匹 配，严格控制其化学成分、纯度和质量。 主要化学成分应比母材稍高，以弥补高温 的烧损。
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② TIG焊使用钢焊丝时应尽量选专用 焊丝,以减少主要化学成分的变化,保证焊 缝一定的力学性能和熔池液态金属的流动 性,获得良好的焊缝成型,避免产生裂纹等 缺陷。
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(二)焊接工艺参数及选择** TIG焊的焊接工艺参数主要包括： 气体流量、钨极直径、焊接电流、 焊接电压、焊接速度、电极直径与喷 嘴直径等。
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1.气体流量 为获得最佳的保护效果，气体流量 与喷嘴孔径的关系有一定的规律且交流焊 接比直流焊接所需的流量大。 2.钨极直径 主要根据焊件厚度来选取钨极直径。 在被焊材料厚度相等时，因使用的电流种 类和极性不同，钨极的许用电流不一样， 所以采用的钨极直径也不相同。
<rod>）。 TIG焊有时也可以用药芯焊丝（有专用
的TIG焊打底用药芯焊丝），打底时可以免去 反面充氩保护。
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四.TIG焊工艺 (一)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，清除填充焊丝及 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。
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以上均为惰性气体（惰性在此的意义：既 不与金属发生反应，也不溶解于液态金属 中）
★TIG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Ar-He混 合气）和活性混合气（如Ar-CO2等）。
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3、焊材 TIG 焊 的 焊 材 主 要 为 实 芯 焊 丝 （ 焊 棒
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缺点
(1)焊接效率低、成本高； (2)对焊前清理要求严格； (3)需要特殊的引弧措施； (4)紫外线强烈、臭氧浓度高； (5)抗风能力差。
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(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 和盖面焊。
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 膜被清除。
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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！
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正接时如图，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。
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感谢下 载
DCEN
AC
i
t
t
t
⑴正弦波交流
⑵变脉宽方波交流
⑶变极性方波交流 23
三.TIG焊设备
1.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)。
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2、电极
纯钨----应用最早，适用交流焊接，综 合性能欠佳。
钍钨----传统电极，综合性能较好，国 外多用，有放射性。
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二. TIG焊的电流种类
直流：反接、正接 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。
反接与正接 焊接效果图
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(一) 直流TIG焊
极性 优点 缺点 应用
正接 (DCEN)
反接 (DCEP)
电极载流能力 强、熔深大、 钨极烧损少、 引弧容易
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。
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(二)交流TIG焊
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 DCi EN与DCEP之间。 i
③ TIG焊使用有色金属焊丝焊接铜、 铝、镁、钛及其合金时应注意成分相符。 有时可将与母材成分相同的薄板剪成小条 当焊丝。
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2、不锈钢、铝及铝合金等打底时必须 进行反面保护（常用的办法是通氩保护， 对不锈钢也可用药芯焊丝打底）。
3、如焊机无高频引弧装置，不能直接 在工件上引弧，要在垫板上引弧。
在一定的钨极直径，焊接电流和气体 流量条件下，焊速过快会使保护气流偏离 钨极与熔池，从而影响气体保护效果，并 且，焊速显著影响焊缝成形，因此，应选 择合适的焊接速度。
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6.电极直径与喷嘴直径 一般手工钨极氩弧焊喷嘴孔径 5~20mm，喷嘴至焊件的距离不超过15mm， 保护气体流量为5~25L/min，钨极伸出喷嘴 的长度3~4mm，填充焊丝直径应根据焊件 厚度而选择。
第二章
§ 2.4 钨极惰性气体保护
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一.TIG焊的特点及应用 (一) TIG焊定义** 钨极惰性气体保护电弧焊：是指 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。
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(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)无飞溅； (4)特别适于薄板及打底、全位置焊。