钨极惰性气体保护焊TIG焊工艺

钨极惰性气体保护焊TIG焊工艺

一、焊前清理与保护

1.焊前清理：钨极氩焊时，对材料表面质量要求较高，必须对坡口及坡口附近20mm范围内及焊丝进行清理，去除氧化膜灰尘和油污等杂质。

清理方法：

机械清理法、化学清理法、化学-机械清理法。

机械法：

硬材料（抛光、喷砂、砂轮、砂带）；

软材料（钢丝轮、钢丝刷、刮刀）。

化学法：

用于Al、Mg、钛及其合金表面氧化膜的去除。（见表5-7）化学+机械法：

先用化学法清理，焊前再对焊接部位进行机械清理。2.保护措施：钨极氩焊主要用于化学性质活泼的金属及其合金的焊接，有必要采取一些加强保护效果的措施

（1）加挡板：

（2）焊枪后附加拖罩：

（3）焊缝背面通气保护：

二、TIG焊的焊接工艺参数

TIG焊的焊接工艺参数主要有：电源种类和极性、钨极直径、焊接电流、电弧电压、氩气流量、焊接速度和喷嘴直径

等。

1、电源种类和极性

TIG焊可以使用直流电，也可使用交流电。可根据焊件材质选择。

（1）直流反接

由于阳极温度高于阴极温度，因此钨极容易过热、烧损，许用电流小，焊件上产生的热量较少，使得熔深浅、焊缝宽、生产效率低，应力与变形大，因此很少采用。

阴极破碎作用（阴极清理、阴极雾化）：

直流反接时，对熔池表面有阴极破碎作用，对于焊接活泼金属有重要意义。

阴极金属熔点低→发射电子困难→氧化物发射电子→形成阴极斑点→正离子撞击→氧化物气化。（氧化铝熔点2050℃，铝：657℃）

为什么钨极氩弧焊一般不采用直流反接呢？

原因：钨极的许用电流小，易过热、烧损，电弧燃烧不稳定。因此焊接铝、镁及其合金时采用交流电焊接。

（2）直流正接

钨极作为阴极，熔点高，发射电子能力强，逸出的电子有冷却阴极的作用；焊件为阳极，接受电子动能和逸出功，获得电弧热量的70%。

特点：

熔深深而窄，生产效率高，应力与变形小，钨极许用电流大，寿命长，电弧引燃容易，燃烧稳定，但不适合焊接铝、镁及其合金。

（3）交流钨极氩弧焊

正半周钨极作为阴极，逸出的电子有冷却阴极的作用；负半周有阴极破碎作用。

特点：

兼有直流正、反接的优点。

适合焊接铝、镁及其合金。（见表5-8）

2.钨极直径及端部形状

钨极直径主要按焊件厚度、焊接电流、电源极性来选择。如果钨极直径选择不当，会造成电弧不稳、严重烧损钨极和夹钨。

电极直径选择原则：尽可能选用小的电极直径，承载所需要的电流。

3.焊接电流

原则：根据焊件厚度、焊接电流、和焊缝位置选择；焊接电流过大或过小，都会使焊缝成形不良或产生缺陷（见表5-9）

400~500

250~400 150~250 70~150 15~80 直流正接 许用电流范围/A 4.0

3.2 2.4

1.6 1.0 钨极直径/mm

电源极性 见表5-9 各种直径钨极的许用电流范围

4.氩气流量和喷嘴直径

氩气流量通常在3～20L/min范围内；喷嘴直径随氩气流量增加而增大，通常为5～14mm。

氩气流量过大：浪费、易形成紊流而卷入空气降低保护效果、

带走热量多影响电弧的稳定。

氩气流量过小：挺度差、易受干扰。

5.焊接速度

焊接速度v→热输入→（凹陷、熔深、熔宽）。

v↑↑→气孔、未焊透、裂纹、夹渣、保护效果；

v↓↓↓→焊穿、咬边。

原则：采用比较低的焊速。

6.电弧电压

电弧电压增加，焊缝厚度减小、熔宽显著增加；气体保护效果变差。电弧电压过高时，易产生未焊透、焊缝被氧化和气孔等缺陷。

原则：尽量采用短弧焊，一般为10～24V。

7.喷嘴与焊件之间的距离

一般为5～15mm。

过大，保护效果差。

过小，不易观察。

氩气有效保护区域直径的测定：

采用交流电源在铝板上引燃电弧后，焊枪不动，电弧燃烧5～6s后，切断电源铝板上留下的银白色区域为氩气有效保护区域（去氧化膜区）。

8.钨极伸出长度

对焊时3～6mm；角焊时7～8mm 。

铝及铝合金平对接手工交流氩弧焊的工艺参数见表5—13；

不锈钢平对接手工交流氩弧焊的工艺参数见表5—14。三、脉冲TIG焊工艺

焊接电流：周期性脉冲电流。

周期性脉冲电流的组成：基值电流（维弧电流）+脉冲电流基值电流：维持电弧燃烧和预热焊件。

脉冲电流：熔化焊件和焊丝。

1、脉冲钨极氩弧焊原理

脉冲电流：产生大而明亮脉冲电弧。

基值电流：产生小而暗淡的基值电弧。

两种电弧交替作用形成鱼鳞状焊缝。

2、脉冲钨极氩弧焊特点

（1）接头质量好：热影响区小、焊接变形与应力小。（2）扩大使用范围：可焊接0.1mm钢板。

（3）适于全位置焊接。

3、脉冲钨极氩弧焊的焊接工艺参数

（1）脉冲电流和脉冲电流时间；

（2）基值电流；

（3）基值电流时间；

（4）脉冲频率（常用的低频脉冲钨极氩弧焊机频率范围为0.5～10轴/s）。