钨极惰性气体保护焊(TIG)
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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。
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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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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
18
(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
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。
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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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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。
第二章
§ 2.4 钨极惰性气体保护
1
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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。
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）。
பைடு நூலகம்
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
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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。
41
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。
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。
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！
21
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。
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）
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。
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。
<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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感谢下 载
(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。
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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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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
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。
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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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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。
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。
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）。
பைடு நூலகம்
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
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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。
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。
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。
20
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。
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）
DCEN
AC
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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。
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。
<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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