氩弧焊基础知识

二、钨极氩弧焊焊接工艺
1、电源种类与极性
TIG焊的电流种类和极性有 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。
不同接法产生热量比较
二、钨极氩弧焊焊接工艺
1）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
氩 焊氩
弧弧
弧
弧
焊焊
焊
焊
一、钨极氩弧焊概述
钨极氩弧焊是用钨棒作为电极加上氩气 进行保护的焊接方法。焊接时氩气从焊枪的 喷嘴中连续喷出，在电弧周围形成保护层隔 绝空气，以防止其对钨极、熔池及邻近热影 响区的有害影响，从而获得优质的焊缝。焊 接过程中根据工件的具体要求可以加或者不 加填充焊丝。
一、钨极氩弧焊概述
钨极氩弧焊的特点
1、电极不易熔化－电极用的是钨或钨的合金棒； 2、焊接过程电弧的燃烧稳定――电极不熔化，易维持恒定的弧长； 3、不存在熔滴过渡――电极不熔化； 4、工艺简单――焊薄件时，不需要开坡口和填充焊丝； 5、焊接变形和应力小－－电极的j不能太大，电弧的能量密度小， 保护气
流的冷却作用； 6、焊缝质量髙――保护效果好； 7、易实现自动化－明弧作业便于操作（分手工焊、自动焊）。
焊枪分类： 气冷式和水冷式
一、钨极氩弧焊概述
水冷式焊枪
水冷式焊枪是气冷和水冷双重冷却方式，大电流焊接用I＞ 100A ）。
气冷式焊枪只有气冷方式，用于细钨极、小电流焊接用I≤ 100A。
一、钨极氩弧焊概述
2.喷嘴：
1）喷嘴材料：陶瓷、纯铜、石英。
①高温陶瓷喷嘴：绝缘耐热，应用广泛，通常焊 接电流≤350A。 ②纯铜喷嘴：使用电流可达500A，需用绝缘套将 喷嘴与导电部分隔离，成本高。 ③石英喷嘴：价格昂贵，但焊接可见度好。 2）喷嘴形式：喷嘴截面为收敛形、等截面形（圆柱形）、扩散形。 ①等截面形（圆柱形）喷嘴的保护区域最大，保护效果最好，应用最广；收敛形喷 嘴次之（但收敛形喷嘴的电弧可见度好，便于操作，常用）；扩散形常用与熔化极 气体保护焊。 ②喷嘴的长度↑－保护效果↑， 但使用不方便； ③喷嘴的内壁应光滑，喷嘴 出口边缘要成直角； ④钨电极与喷嘴的同心度要 好。
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。
一、钨极氩弧焊概述
钨极氩弧焊的应用
材料：适用于各种材料的焊接，特别是易氧化有色 金属及合金、不锈钢、Ti及Ti合金等的焊接。 厚度：多用于薄件（从生产效率考虑，以3mm以下 为宜）。
1.焊枪 作用：1、装夹钨棒；2、传导焊接电流；3、输出保
护气体；4、启动或停止整机的工作系统。
气体保护焊时，要使其保护效果良好主要是控制气流 的流态，气体的流态有两种：层流和紊流，而层流的保护 效果最好。
氩弧焊焊枪要保证气体呈层流状均匀喷出，气流挺度 良好，抗干扰能力强。
另外，焊枪必须坚实重量轻且完全绝缘 。
容易
没有阴极清理作用
用于大多数的焊接场 合（除Al、Mg外）
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
实际很少采用
正接与反接焊接效果图
二、钨极氩弧焊焊接工艺
•钨极电流承载能力及阴极清理作用（阴极雾化作用）的机理
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。
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。
一）氩弧焊设备
手工钨 极氩弧焊设 备有焊接电 源、控制系 统、焊枪、 供气和供水 系统以及指 示仪表组成。
自动钨 极氩弧焊机 还包括行走 机构和送丝 机构。
一、钨极氩弧焊概述
半自动焊接送丝机构
一、钨极氩弧焊概述
一、钨极氩弧焊概述
正接
反接
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
钛等材料焊接
有轻微放射性
灰色
碳钢、不锈钢、硅铜、铜、黄铜、 钛等材料焊接
应用范围仅次 于杜钨极；公
司使用
白色
铝及铝合金焊接
应用较多
金黄/天蓝
铝、铝合金、碳钢、不锈钢、硅 铜、铜、黄铜、钛等材料焊接
性能更优，最 有前景
Leabharlann Baidu
一、钨极氩弧焊概述
纯钨极
杜钨极
铈钨极
锆钨极
镧钨极
镧钨极
二、钨极氩弧焊焊接工艺
手工钨极氩弧焊的主要工艺参数有：钨极直 径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、电源种类 和极性、钨极伸出长度、喷嘴直径、喷嘴与工件 距离及氩气流量。
表1 钨极材料种类及特点
种类
纯钨极 钍电极 铈钨极 锆钨极 镧钨极
牌号
WP WT20 WC20 WZ8 WL20
电流
交流 小电流
直流 大电流
直流 小电流
交流 大电流
直流/交流 大、小电流
均适用
颜色标识
适用范围
备注
绿色
应用于铝、铝合金、镁、镁合金， 对焊接条件要求不高
使用较少
红丝
碳钢、不锈钢、硅铜、铜、黄铜、 应用最广泛，
较小，一旦引燃，燃烧稳定。 ※ 气体保护焊中，氩弧的稳定性最好，即使在低电压时，也非常稳定。
焊接用氩气应符合国标GB/T4842-1995《纯氩》的规定，氩纯度应 ≥99.99%。
瓶装氩气最高充气压力20℃时为15±0.5MPa，返还生产厂充气时瓶内 余压不得低于0.2MPa。
一、钨极氩弧焊概述
三）钨极 钨的熔点3400℃，具有良好的电子发射性能。
各种形状的喷嘴
一、钨极氩弧焊概述
二）氩气
1、无色无味的气体VAr＞V空气-----不易漂浮散失，有利于保护； 2、Ar是分馏液态空气制取氧时的副产品； 3、Ar是惰性气体----不与金属发生作用，也不溶于液态金属； 4、Ar无脱氧及脱氢作用-----氩弧焊前的除油、去锈、去水等要求严格； 5、Ar为单原子气体，导热系数很小，高温时不存在分解、吸热-----电弧的热损失
钨极氩弧焊
目录
主要内容 一、钨极氩弧焊概述 二、钨极氩弧焊焊接工艺 三、操作技术 四、铝和铝合金的焊接 五、脉冲TIG焊
氩弧焊分类
氩弧焊
熔化极氩弧焊
不熔化极氩弧焊
熔半 自 化自 动 极动 化 脉熔 熔 冲化 化 氩极 极 弧氩 氩 焊弧 弧
焊焊
手
自
氩钨
真热
工
动
弧极
空丝
钨
钨
点
脉
氩钨
极
极
焊冲
弧极
氩氩