TIG焊接工艺参数选择方法
TIG操作规程
TIG操作规程一、引言TIG（Tungsten Inert Gas）操作是一种常用的氩弧焊方法，适合于对高品质焊缝的要求较高的金属材料的焊接。
本操作规程旨在规范TIG操作的步骤和要求，确保焊接过程的安全性和焊缝质量。
二、适合范围本操作规程适合于TIG焊接工艺的应用，包括但不限于以下材料的焊接：不锈钢、铝合金、镍合金等。
三、操作人员要求1. 操作人员应接受过相关的培训，具备TIG操作的基本知识和技能。
2. 操作人员应了解材料的性质和焊接过程中可能浮现的问题，并能正确应对。
四、设备和工具要求1. TIG焊机：应选择适合焊接材料和厚度的TIG焊机。
2. 氩气瓶：使用纯净的氩气作为保护气体。
3. 钨极：选择合适的钨极材料和直径。
4. 电极夹：用于固定钨极。
5. 钳子和刷子：用于清洁焊接材料和焊接区域。
五、操作步骤1. 准备工作a. 检查焊机和氩气瓶的连接是否坚固，确认氩气瓶中有足够的氩气。
b. 检查钨极是否完好，并根据焊接材料选择合适的钨极材料和直径。
c. 清洁焊接材料和焊接区域，确保无油污和杂质。
2. 设置焊接参数a. 根据焊接材料和厚度，设置合适的焊接电流和电压。
b. 调整氩气流量，保证焊接区域有足够的保护气体。
3. 焊接操作a. 将钨极固定在电极夹中，并将电极夹连接到焊机的电极端口。
b. 按下焊接枪的开关，开始进行焊接。
c. 保持适当的焊接速度和焊接角度，保证焊缝的质量。
d. 注意保持焊接区域的干燥和清洁，避免引入杂质。
4. 焊后处理a. 焊接完成后，关闭焊机和氩气瓶，断开电极夹和焊机的连接。
b. 清理焊接区域，去除焊渣和焊接残留物。
c. 对焊缝进行检查，确保焊缝质量符合要求。
六、安全注意事项1. 操作人员应佩戴适当的个人防护装备，包括焊接面罩、手套和防护服等。
2. 在操作过程中，应注意防止电击和火灾等意外事故的发生。
3. 氩气具有窒息性，操作人员应确保操作区域通风良好，避免气体积聚。
七、质量控制1. 根据焊接要求，对焊缝进行可视检查、尺寸测量和无损检测等，确保焊缝质量符合要求。
TIG焊接工艺参数选择方法 LN
6.氩弧焊采用氩气纯度较高，通常都要求达到 99.99%以上，且氩弧焊机又较复杂，因此氩弧焊生产成本 较高。
基于以上特点，氩弧焊可以焊接所有的金属。在航空、 原子能、石油化工、电站锅炉、机械等领域被广泛应用。
TIG焊接工艺参数选择方法
钨极氩弧焊（ TIG ）概述
钨极氩弧焊（TIG）定义： 它是利用钨棒作为电极，以氩气、氦气等惰性气体为保护气体的一 种焊接方法。钨极氩弧焊构成示意图如下：
利用钨极与工件之间产生的电弧作为热源。电弧和熔化金属都处于 惰性气体的保护之中，使其不受周围空气的有害作用。
钨极氩弧焊（ TIG ）概述
二、焊接电压（电弧电压）
焊接电压主要影响焊缝的宽度，对熔深影响不大。电弧 电压增高时，焊缝宽度增加，熔深稍减小。
手工TIG焊时，焊接电压主要由弧长决定，电弧越长， 焊接电压越高，观察熔池越清楚，加丝也比较容易(不易碰 上钨极)。但弧长太长时，容易产生末焊透及咬边，而且保 护效果差，容易出气孔。但电弧也不能太短，屯弧太短， 很难看清熔池，，加丝时焊丝容易碰到钨极，引起短路或 污染钨极，产生夹钨缺陷和加大钨极烧损。
电流的种类与极性
被焊金属材料
直流正极性 低合金高强钢，不锈钢，耐热钢，铜及其合金。
直流反极性 适用于各种金属的熔化极氩弧焊。
交流
铝、镁及它们的合金。
直流反接时，工件接负极，弧柱氩气电离后形成的大量正离子在电场力
的作用下，高速正离子流将猛烈地冲击熔池和它周围的工件表面，使难熔的 金属氧化物破碎并将它们除去，这种现象叫阴极清理作用。由于阴极清理作 用，在焊接过程能除掉金属表面难熔的氧化膜，可以使焊接铝、镁等活泼金 属变得很容易。然而，直流反接时，阴极斑点在熔池表面活动范围较大;散热 又快，发射电子能力较弱，故电弧稳定性较差。同时，因钨极接正极，它的 发热量大，烧损严重，许用电流太小，因此，在一般情况下TIG焊时，不采用 直流反极性接法，只在熔化极氩弧焊时才采用直流反接。
tig焊接工艺参数选择方法
钨极 直径 (mm)
0.5 1
1.6 2
2.4 2.5 3.2
4 4.8
5 6.3
8
直流
正接（钨极接正极）
反接（钨极接负极）
纯钨
钍钨、铈钨
纯钨
钍钨、铈钨
5～20
5～20
—
—
10～75
10～75
—
—
40～130
60～150
10～20
10～20
75～180
100～200
15～25
15～25
—
150～250
—
钍钨、铈钨 5～15 15～70 60～125 85～160
100～180 120～210 150～250 240～350 290～390 330～460 430～575 650～830
五、钨极直径与端部形状（续）
(2)钨极端部形状 钨极端部的形状对焊接许用电流的大小、电弧燃烧的稳 定性、焊缝成形也有影响。
4～ 9.5 4～ 9.5 4～ 13 8～ 13 13～ 16
4～ 5 4～ 7 6～ 8 8～ 9 9～ 12
8～ 9.5 9.5～ 11 11～ 13 13～ 16 16～ 19
6～ 8 7～ 10 7～ 10 8～ 15 8～ 15
十、喷嘴孔径与氩气流量（续）
选用氩气流量时，还应考虑以下因 素：
极大的影响。
电弧长度增加: 焊道宽度增加， 熔深减小，保护效果变差。
钨极
电弧长度减少: 不宜观察熔池，
填充焊丝易与钨极短路。
喷嘴
L ＝（1～1.5）倍板厚
最大小于6 ㎜ 钨极伸出长度: 对焊时: 5 ～ 6 ㎜ 角焊时: 7 ～ 8 ㎜ （过长时钨极易氧化）
TIG焊接工艺(各种材料的参考焊接条件)
尺寸
直 焊丝直径 焊接电流 电弧电压
层 宽度 深度 径 mm
A
V
数 mm mm mm
焊接速度 cm·min－1
氩气流量 L·min－1 主喷
拖罩 背面 嘴
1.0 I 形 1 5
1.2 I 形 1 5
1.5 I 形 1 5
2.0 I 形 1 6
3.0 I 形 1 7
I 形,留 4.0 2mm 2 8
3.0～ 200～ 16～ 26～ 20～
25
4.0
22
16
4.0 220 18 30 26
17～
3.0～ 200～ 16～ 26～ 20～
30
4.0
22
18
4.0 220 18 30 26
表 10 钛及钛合金自动钨极氩弧焊焊接条件例(对接接头，直流正接)
板 坡口
厚 形式
mm
焊 成形槽的垫板 钨极
接
5
4～5 100 260～320 16～20
5
4～5 100～150 280～340 16～20
5～6
4～5 150～200 300～360 18～22
5～6
5～6 180～200 340～380 20～24
6
5～6 200～220 340～380 20～24
6
5～6 200～240 360～400 25～30
TIG 焊接工艺(各种材料的参考焊接条件)
表 6 纯铝、铝镁合金手工钨极氩弧焊焊接条件例（对接接头，交流）
板厚
焊接层数(正面/反
坡口形式
/mm
面)
1
卷边
1.5 卷边或 I 形
2
I形
3
tig焊焊接参数
tig焊焊接参数
TIG焊接是一种常见的金属焊接方法，其主要焊接参数包括以下几点：
1.焊接电流：根据焊接材料的类型和厚度，以及所需的焊缝形状，选择合适的焊接电流。
一般来说，焊接电流在0、1.6、
2.4和
3.2安培之间。
2.焊接电压：焊接电压会影响焊缝的形状和宽度，通常在10-15伏特之间。
3.焊接速度：焊接速度是指焊接过程中焊接头移动的速度，它会影响到焊缝的宽度、形状和质量。
焊接速度适中，可以保证焊缝的饱满和光滑。
4.钨极直径：钨极直径根据焊缝宽度和个人喜好选择，一般为2-6毫米。
5.气体流量：保护气体的流量要适当，流量过大或过小都会影响到焊接质量。
通常，氩气的流量在10-15升/分钟之间。
6.焊接角度：焊接角度是指焊接头与焊接面的夹角，一般为90度。
7.焊接顺序：根据焊缝的形状和焊接材料的布局，合理选择焊接顺序，以保证焊缝的质量。
8.焊接温度：焊接温度会影响到焊缝的质量和性能，一般控制在熔池的形成温度以下。
以上就是TIG焊接的主要参数，实际操作中，还需要根据具体的焊接条件和个人经验进行调整。
不锈钢管钨极氩弧焊(TIG)焊接工艺
不锈钢管钨极氩弧焊（TIG）焊接工艺摘要：不锈钢的焊接方式也是千姿万态，当今社会可以实现机械化、焊接时无粉尘、无飞溅的有钨极氩弧焊（TIG）、熔化极氩弧焊（MIG）、等离子弧焊（PAw）等。
钨极氩弧焊（1rIG）主要应用在非连续成型焊接机组上，是一种非熔化极氩弧焊。
关键词：不锈钢管钨极氩弧焊；焊接工艺管内焊缝有毛刺、凹坑、焊缝过高等缺陷，会导致产品或原料在管内积留造成腐烂变质，影响产品质量。
所以对该种管道的焊缝成型要求特别高，要求双面成型，不允许咬边和未焊透。
一、钨极氩弧焊（TIG）的特点钨极氩弧焊的机械保护效果很好，焊缝金属纯净，焊接质量优良；在小电流时电弧很稳定；焊缝区没有熔渣，工人可以清楚地看到熔池和焊缝的成形过程；采用气体保护电焊，易于自动控制；适于薄板焊接、全位置焊接以及不加衬垫的单面焊双面成形工艺。
1.单面焊双面成形。
由于从背面无法铲除焊根，并且使焊接的正反面都能得到均匀、无缺陷的焊道叫做单面焊双面成形。
它的焊接方法有两大类，即断续灭弧法和连续焊接法，连续焊接法又可以分为两种，即螺旋式和移距式，而在实际生产中，采用的方法是连续焊接法。
同时，单面焊双面成形也存在不少的缺陷。
2.尺寸上的缺陷。
包括焊接结构的尺寸误差和焊缝形状不佳等。
这些缺陷不仅影响使焊缝成形的美观，而且容易造成应力集中，影响焊缝与母材的结合强度。
3.结构上的缺陷。
包括气孔、夹渣、非金属夹杂物、熔合不良、未焊透、咬边、裂纹、表面缺陷等。
这些缺陷在焊接过程中最容易出现，影响焊缝的有效面积，降低了焊接接头的力学性能，而且易造成应力集中，引起裂纹，导致结构破坏，使焊接结构无法承受正常工作载荷。
4.性质上的缺陷。
包括力学性能和化学性质等不能满足焊件的使用要求。
力学性能指的是抗拉强度、屈服点、疲劳强度、伸长率、冲击吸收功、硬度、塑性、弯曲角度等。
化学性质指的是化学成分和耐腐蚀性等。
这些缺陷阻碍焊缝结构，无法达到所需的设计要求。
二、不锈钢管钨极氩弧焊（TIG）焊接工艺1.焊接设备及焊接方法选择。
TIG焊工艺原理
TIG焊工艺原理TIG（Tungsten Inert Gas）焊是一种常用的氩弧焊方法，广泛应用于航空航天、汽车制造和电子元器件等高品质焊接领域。
本文将介绍TIG焊的原理及其在工艺上的应用。
一、原理概述TIG焊是一种非常有特色的焊接方法，其特点是使用惰性气体作为保护气体。
在焊接过程中，通过直流或交流电源产生的弧电流，使钨极发热并形成电弧，然后通过氩气排除空气中的氧气，保护焊接区域，防止氧化和产生杂质。
在保护下，焊工使用填充材料进行熔化并形成焊缝，从而实现金属材料的连接。
二、工艺参数1. 电流和电压：TIG焊需要根据材料类型和厚度来确定适宜的电流和电压范围。
一般而言，直径较小的焊接钨极需要较低的电流，而较大直径的焊接钨极需要较高的电流。
2. 氩气流量：氩气是TIG焊中常用的保护气体，其流量的控制对于焊接质量至关重要。
过高或过低的氩气流量都会影响焊接质量和稳定性。
通常建议根据焊接材料和焊接条件，调整氩气流量以确保良好的保护效果。
3. 焊接速度：焊接速度是指电弧移动的速度，这个参数需要根据焊接任务和焊接材料来确定。
焊接速度过快可能导致焊透不彻底，焊接质量下降；而过慢则可能引起焊缝变形和热影响区扩大。
三、适用范围TIG焊在众多领域中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用范围：1. 不锈钢焊接：TIG焊在不锈钢焊接领域有着广泛的应用。
由于TIG焊的保护效果好、焊接速度可控，能够满足对焊接质量要求较高的不锈钢制品焊接工艺需求。
2. 铝合金焊接：铝合金是一种常见的轻质金属材料，其焊接困难度相对较大。
TIG焊由于可以精细地控制焊接参数，并且提供良好的焊缝质量以及减少杂质的优势，常被用于铝合金焊接。
3. 电子元器件的焊接：TIG焊可以对微小尺寸的电子元器件进行精细焊接。
其焊接过程中焊接区域的热影响较小，并且可以按需调整电流和焊接速度，因此广泛应用于PCB板等电子元器件的生产中。
四、总结TIG焊作为一种高质量焊接方法，凭借其优异的特点和广泛的适用范围，在实际应用中发挥着重要的作用。
钨极氩弧焊(TIG焊)焊接工艺参数
钨极氩弧焊(TIG焊)的焊接工艺参数
钨极氩弧焊简称为TIG焊,它使用熔点很高的纯钨或钨合金(钍钨、铈钨)作为不熔化电极的氩气保护焊,故也称不熔化极氩弧焊。
为了确保钨极氩弧焊的质量,必须对焊件与焊丝表面进行清理,去除金属表面的氧化膜、油污等杂质,否则在焊接过程中将会影响电弧的稳定性,产生气孔和未熔合等缺陷.焊接工艺参数如下；
1)钨极直径：
钨极直径主要根据焊件厚度选取.此外,在同等焊接条件下,选用不同的电流种类和极性,钨极电流许用值不同,采用的钨极直径也不同.如钨极直径选择不当,将造成电弧不稳、钨极烧损和焊缝夹钨现象；
2)焊接电流：
当钨极直径选定后,再选择合适的焊接电流.各种直径的钍(铈)钨极许用电流值见表1-001;
3)氩气流量：
氩气流量主要根据钨极直径和喷嘴直径来选取,通常在3~20L/min范围内；
4)焊接速度：
氩气保护层是柔性的,当遇到侧向风力或焊接速度过快时,则氩气气流会产生弯曲而偏离熔池,影响气体保护效果,而且焊接速度会影响焊缝成形,因此应选择合适的焊接速度；
5)工艺因素：
主要指喷嘴形状与直径、喷嘴至焊件的距离、钨极伸出长度、填充焊丝直径等.虽然这些工艺因索变化不大,但对气体保护效果和焊接过程有一定影响,应根据具体情况选择.通常喷嘴直径在5~20mm内选用;喷嘴至焊件的距离不超过15mm;钨极伸出喷嘴长度为3~4mm;填充焊丝直径根据焊件厚度选择。
TIG焊焊接工艺参数：
杨怡平
2011-6-19。
TIG焊接工艺
1.6～2 180～ 220
2 220～ 240
2～3 240～ 280
2～3 280～ 320
3 280～ 320
3～4 300～ 340
12～14 14～18 14～18 16～20 18～24 18～24
8～10 108～117 10～14 108～117 10～14 117～125 12～16 117～125 14～18 125～133 14～18 133～142
4～5
8 ～ 9.5
6～8
101 ～ 150 4 ～ 9.5
4 ～ 7 9.5 ～ 11 7 ～ 10
151 ～ 200 6 ～ 13 201 ～ 300 8 ～ 13 301 ～ 500 13 ～ 16
ห้องสมุดไป่ตู้6～8 8～9 9 ～ 12
11 ～ 13 13 ～ 16 16 ～ 19
7 ～ 10 8 ～ 15 8 ～ 15
图3 焊接速度对氩气保护效果的影响
5) 喷嘴与工件的距离 距离越大，气体保护效果越差，但距离太近
会影响焊工视线，且容易使钨极与熔池接触而短路，产生夹钨，一般喷
嘴端部与工件的距离在 8 ～ 14mm 之间。
表 6 到表 10 列出了几种材料钨极氩弧焊的参考焊接条件。
表7 铝及铝合金自动钨极氩弧焊焊接条件
喷嘴过大，不仅妨碍焊工观察，而且气流流速过低，挺度小，保护效果
也不好。所以，气体流量和喷嘴直径要有一定配合。一般手工氩弧焊喷
嘴孔径和保护气流量的选用见表 5 。
表 5 喷嘴孔径与保护气流量选用范围
焊接电流 /A
直流正接性
交流
喷嘴孔径 流量/L·min- 喷嘴孔径 流量/L·min-
/mm
铝合金TIG焊工艺参数的选用要点
铝合金TIG焊工艺参数的选用要点（1）喷嘴孔径与保护气体流量铝合金TIG的喷嘴孔径为5～22㎜；保护气体流量一般为5～15L/min。
（2）钨极伸出长度及喷嘴至工件的距离钨极伸出长度：对接焊缝时一般为5～6㎜，角焊缝时一般为7～8㎜。
喷嘴至工件的距离一般取10㎜左右为宜。
（3）焊接电流与焊接电压与板厚、接头形式、焊接位置及焊工技术水平有关。
手工TIG焊时，采用交流电源，焊接厚度小于6㎜铝合金时，焊接电流可根据电极直径d按公式I=（60～65）d确定。
电弧电压主要由弧长决定，通常使弧长近似等于钨极直径比较合理。
④焊接速度铝合金 TIG 焊时，为了减小变形，应采用较快的焊接速度。
手工 TIG 焊一般是焊工根据熔池大小、熔池形状和两侧熔合情况随时调整焊接速度，一般的焊接速度为 8～12m/h;自动 TIG 焊时，工艺参数设定之后，在焊接过程中焊接速度一般不变。
⑤焊丝直径呈正比关系。
交流电特点是负半波（工件为负）时，有阴极清理作用，正半波（工件为正）时，钨极因发热量低，不容易熔化。
为了获得足够的一般由板厚和焊接电流确定，焊丝直径与两者之间熔深和防止咬边、焊道过宽和随之而来的熔深及焊缝外形失控，必/须维持短的电弧长度，电弧长度大约等于钨极直径。
为了防止起弧处及收弧处产生裂纹缺陷，有时需要加引弧板和熄弧板。
当电弧稳定燃烧，钨极/端部被加热到一定的温度后，才能将电弧移入焊接区。
钨极脉冲惰性气体保护焊扩大了 TIG 焊的应用范围，特别适用于焊接精/密零件。
在焊接时，高脉冲提供大电流值，这是在留间隙的根部焊接时为完成熔透所需的；低脉冲可冷却熔池，这就可防止接头根部烧穿。
脉冲作用还可以减少向母材的热输入，有利于薄铝件的焊接。
交流钨极脉冲氩弧焊有加热速度快、高温停留时间短、对熔池有搅拌作用等优点，焊接薄板、硬铝可得满意的焊接接头。
交流钨极脉冲氩弧焊对仰焊、立焊、管子全位置焊、单面焊双面成形，可以得到较好的焊接效果。
在焊接过程中一定要挑选合适的焊丝，不同的铝板对于焊丝的需求不同，需挑选抗压，拉伸能力所匹配的焊丝，郑州船王铝焊丝17年专注研制生产铝及铝合金焊丝，目前在行业内已经能取代进口焊丝使用。
铝合金交流脉冲tig焊焊接工艺参数研究
铝合金交流脉冲tig焊焊接工艺参数研究铝合金是广泛应用于航天、航空、船舶、汽车、电子、机械等各个领域的结构材料，具有质轻、强度大、耐腐蚀性好、导电性好的特点，因此深受工业界的青睐和重视。
而焊接是合金材料加工的最重要的方式之一，交流脉冲TIG焊是一种非常经典的焊接工艺，能够实现其良好的焊接质量。
第一部分介绍了交流脉冲TIG焊的基本原理，交流电流在TIG 焊机中经由交流-直流脉冲转换器驱动改变，焊枪发出弧光，通过真空容器维持吸入保护气体，并从焊枪端穿过电极将金属熔化，形成池池边界，进而实现焊瘤挤出，并形成定义的焊缝。
第二部分讨论了交流脉冲TIG焊接工艺参数对焊缝性能的影响，其中包括电流强度、电流占空比、脉冲频率、停弧时间、脉冲宽度、氩弧焊时间等。
电流强度是控制焊接温度的关键参数，当电流强度适当时，焊缝的淬透性能会增强；电流占空比、脉冲频率是控制焊接温度曲线的两个重要参数；停弧时间可以控制焊缝的深度，减少焊缝的收缩；脉冲宽度能够控制焊缝的宽度；氩弧焊时间影响焊缝的抗拉强度和均匀性。
第三部分讨论了针对铝合金交流脉冲TIG焊接工艺而言，参数优化是一项相当重要的工作，需要根据不同材料的特性和焊接应用的要求，结合当前焊接环境，以及焊接性能的检验结果，确定合适的焊接参数，以达到较好的焊接性能和质量要求，才能满足实际使用的要求。
综上所述，交流脉冲TIG焊对于铝合金焊接是一种十分有效的方法，调节工艺参数是保证其高质量焊接的关键，针对不同焊接应用，结合相应材料特性，合理确定焊接参数才能得到更高等级的焊接质量。
因此，更多的研究工作关于交流脉冲TIG焊接工艺参数对铝合金焊缝性能的影响仍然具有特殊的意义。
至此，本文就交流脉冲TIG接工艺参数研究，特别是铝合金的研究作了简单的介绍。
通过本文的研究，可以为此类材料的焊接提供理论指导和技术支持，为铝合金的结构应用提供有用的参考依据。
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
304不锈钢TIG焊接工艺及数值模拟
Electric Welding Machine·49·第51卷 第5期2021年5月Electric Welding MachineVol.51 No.5May 2021本文参考文献引用格式：赵先锐，左敦稳，张强勇，等. 304不锈钢TIG 焊接工艺及数值模拟[J]. 电焊机，2021，51（5）：49-55.304不锈钢TIG 焊接工艺及数值模拟0 前言 304奥氏体不锈钢因具有优良的高温力学性能和高温抗氧化性能，焊接性能良好，广泛应用于工业领域[1]。
在工业生产中经常采用钨极氩弧焊（TIG ）焊接不锈钢，自动钨极氩弧焊具有高效、优质、成形美观等优点，适用于薄板自熔焊接[2]。
针对304不锈钢TIG 焊接，国内外研究者做了大量的研究工作。
王丽[3]在进行304不锈钢焊接时对比了涂敷和未涂敷活性焊剂，结果表明在涂敷活性焊剂时候焊缝熔宽显著增加，熔深有所减少。
郭富永[4]结合304不锈钢焊接特点进行了手工钨极氩弧焊的评定性试验，结果表明在合适的工艺参数下，焊接接头宏观检查未发现焊接缺陷、力学性能满足要求、耐晶间腐蚀能力强、铁素体含量稳定，评定结果合格，可用于实际生产。
高翔宇[5]针对工艺参数对TIG 焊接温度场的影响规律进行了有限元模拟研究，结果表明焊接电流对焊接热循环的峰值温度影响显著。
方逸尘[6]研究了焊接速度对304奥氏体不锈钢薄板焊接接头组织性能的影响，结果收稿日期：2020-12-29；修回日期：2021-01-24作者简介：赵先锐（1978—），男，博士，副教授，主要从事机械工程的研究工作。
E-mail：****************。
表明焊接接头组织均由奥氏体和铁素体组成，焊接速度增大的同时，焊缝区铁素体含量增大。
文中采用Abaqus 数值模拟软件，选用双椭球热源模型，分析了304奥氏体不锈钢焊接中温度场分布情况[7]，并将实际试验结果与模拟结果进行对比分析，反复修正热源模型参数，保证实际与模拟的焊缝形貌的匹配度良好，为进一步研究奥氏体不锈钢焊接性能积累基础科学数据。
TIG焊接工艺参数选择方法
电流的种类与极性 直流正极性 直流反极性 交流
被焊金属材料 低合金高强钢，不锈钢，耐热钢，铜及其合金。 适用于各种金属的熔化极氩弧焊。 铝、镁及它们的合金。
直流反接时，工件接负极，弧柱氩气电离后形成的大量正离子在电场力 的作用下，高速正离子流将猛烈地冲击熔池和它周围的工件表面，使难熔的 金属氧化物破碎并将它们除去，这种现象叫阴极清理作用。由于阴极清理作 用，在焊接过程能除掉金属表面难熔的氧化膜，可以使焊接铝、镁等活泼金 属变得很容易。然而，直流反接时，阴极斑点在熔池表面活动范围较大;散热 又快，发射电子能力较弱，故电弧稳定性较差。同时，因钨极接正极，它的 发热量大，烧损严重，许用电流太小，因此，在一般情况下TIG焊时，不采用 直流反极性接法，只在熔化极氩弧焊时才采用直流反接。
TIG焊接工艺参数选择 影响 TIG 焊焊接质量的工艺参 数很多。包括焊接电流的种类、极 性和大小，焊接电压，焊接速度， 保护气体的流量，焊接方向，钨极 直径与端部形状，钨极伸出长度， 喷嘴的直径、形状、喷嘴与工件间 距离等。
一、焊接电流
1. 焊接电流种类和极性：通常根据母材的材质按下表选择焊接电流的种类 和极性。
四、焊接速度（续）
4. 焊接速度太快时，会降低保护效果，特别是在自动TIG焊 时，由于焊速太高，可能使熔池裸露在空气中。见下图。
五、钨极直径与端部形状
(1)钨极直径： 手工TIG焊用钨极直径，是一个比较重要的参数， 因为它的大小决定了TIG焊炬的结构尺寸、重量和冷却形式，直接影 响焊工的劳动条件和焊接质量。必须根据焊接电流的种类、极性和大 小选择合适的钨极直径。 若钨极较粗，焊接屯流很小，由于电流密度低，钨极端部温度低， 电弧会在钨极端部不规则地漂移，电弧很不稳定，破坏了保护区，熔 池易被氧化。 当焊接电流超过了相应直径的许用电流时，由于电流密度太高， 钨极端部温度达到或超过了钨极的熔点，会出现端部局部熔化现象， 端部很亮。当电流继续增大时，熔化了的钨极在端部形成一个小尖状 突起，逐渐变大形成熔滴，电弧在熔滴尖端漂移，很不稳定，不仅破 坏了氩气保护区，使熔池被氧化，焊缝成形不好，而且熔化的钨落入 熔池后将产生夹钨缺陷。 同一种直径的钨极，在不同的电源和极性条件下，允许使用的电 流范围不同。相同直径的钨极直流正接时，许用电流最大；直流反接 时，许用电流最小。交流时许用电流介于二者之间。
1.2mm的不锈钢管子的焊接工艺参数
1.2mm的不锈钢管子的焊接工艺参数
焊接1.2mm的不锈钢管子时，工艺参数的选择需要考虑不锈钢材质类型、焊缝形式、焊接位置以及对焊接质量的要求等因素。
以下是一个基于常见奥氏体不锈钢（如304或316）薄壁管焊接的一般性参考工艺参数：
1.焊接方法：TIG（惰性气体保护钨极电弧焊）或MIG（熔化极惰性气体保护焊）较为适宜，因为这两种焊接方法热输入相对较小，适合薄壁不锈钢管焊接。
2.焊接电流：对于1.2mm的不锈钢管，TIG焊接时电流一般在80-120A之间，具体数值根据工件大小、接头形式和操作者的熟练程度进行调整。
3.电极/钨极直径：选择较小的钨极，如1.6mm或者2.0mm的铈钨极，以减少热量输入，避免过热变形。
4.焊接速度：推荐在6-15cm/min的速度范围内，保持稳定且适中的焊接速度。
5.气体保护：使用氩气作为保护气体，纯氩或氩氦混合气体，纯度应≥99.99%。
6.预热温度：由于管壁较薄，通常不需要预热，但如果环境温度较低或材料特殊要求，可以考虑轻微预热至50-100℃。
7.接头形式：采用对接、角接或搭接等，尽量保证焊缝的连续性和均匀性。
8.角度和摆动：焊枪与工件的角度一般为45°-90°，并进行
适当的横向或环向摆动，确保良好的焊缝成型和充分的保护。
以上仅为通用性指导，实际焊接工艺参数需根据具体的焊接设备性能、母材情况及工程设计要求进行细致调整，并按照相关焊接工艺规程执行，同时建议由具备资质的专业人员进行焊接操作。
氩弧焊(TIG焊)焊接工艺准则
4.4.5焊前准备
下面以我厂实际为例介绍：
1）清除焊缝两侧10mm范围的油污等；
2）检查设备情况，打开电源，给电控箱送电；
3）根据板厚与使用的焊丝直径，调节好焊接电流，氩气流量，然后打开氩气瓶，送气，由此能自动控制焊接电压等工艺参数。（我厂现在一般在焊接不锈钢薄板时使用TIG焊，焊接电流100-150A之间，气体流量2/L·min-1）
5安全技术
凡是焊条电弧焊所需的防护措施，同样适用于TIG焊。
1）采用高频引弧时，产生高频电磁场，其强度在60-110V/m之间，超过参考卫生标准（20V/m）数倍。对人体有不利影响，尽量不用高频振荡器做稳弧装置。没条件时，可短时间使用高频引弧。
2）TIG焊时，弧柱温度高，紫外线辐射强度远大于一般电弧焊，易产生臭氧和氧氮化合物，所以要有良好的通风设施。
1）冷轧或采用其它冷作强化的钢材不准采用火矫；
2）经过热处理强化的钢材的火焰矫正加热温度不得超过其最终回火处理温度；
3）热轧低碳钢和低碳低合金钢的加热温度范围为650-800℃，当空冷至650℃以下时（目测钢材非红态）才允许水激泠；
4）含碳量超过0.25%时不得采用火焰矫正。
4.7.5焊接应力：当焊接残余应力会造成焊接裂纹或随后的形状尺寸变化会影响产品的正常使用时，应采取以下减小应力的措施。
4)避免吹风机吹到焊枪及要焊接位置，工作人员戴防护眼镜，穿工作服，手套，工作鞋等安全设施。
4.5形状及尺寸公差
4.5.1焊接件形状位置及尺寸公差应符合图纸和技术条件的规定；未注公差按表4.5.1选取，当图纸未规定精度等级时按B、G级。
表4.5.1焊接结构的未注公差形状和位置
(1)直线度、平面度和平行度
精度级别
TIG操作规程
TIG操作规程引言概述：TIG（Tungsten Inert Gas）焊接是一种常用的金属焊接方法，适合于多种金属材料的焊接。
TIG焊接操作规程是确保焊接质量和安全的重要指导，遵循规程可以提高焊接效率和质量。
正文内容：一、准备工作1.1 清洁工作区：确保焊接工作区域干净整洁，避免杂物和油脂污染焊接材料。
1.2 准备焊接设备：检查TIG焊接机、气体瓶、钨极等设备是否正常工作。
1.3 准备焊接材料：准备需要焊接的金属材料，并确保其表面清洁。
二、设定焊接参数2.1 选择合适的焊接电流：根据焊接材料的种类和厚度，设定合适的焊接电流。
2.2 选择合适的焊接速度：控制焊接速度，确保焊接过程中熔融金属的均匀性。
2.3 选择合适的气体流量：根据焊接材料的种类和厚度，设定适当的氩气流量，保护焊接区域不受氧气污染。
三、焊接操作技巧3.1 稳定手持焊枪：保持手持焊枪的稳定，控制焊接过程中的焊接速度和焊缝宽度。
3.2 保持适当的焊接角度：控制焊接枪的倾斜角度，确保焊接电弧和焊接材料之间的合适距离。
3.3 控制焊接压力：适当施加焊接压力，保证焊接材料之间的充分接触，避免气孔和夹杂。
四、焊接质量检验4.1 目测检查焊缝质量：检查焊缝表面是否平整、均匀，是否存在气孔和夹杂。
4.2 使用探伤仪器检测焊缝质量：对焊缝进行超声波或者X射线检测，确保焊接质量符合标准。
4.3 进行拉伸试验：对焊接材料进行拉伸试验，检验焊缝的强度和韧性。
五、安全注意事项5.1 穿戴个人防护装备：在焊接过程中，必须穿戴防护眼镜、手套和焊接服等个人防护装备。
5.2 避免气体泄漏：定期检查气体瓶和管道，确保气体管道完好，避免气体泄漏引起事故。
5.3 避免火灾：在焊接过程中，要注意周围环境的火灾危（wei）险，保持焊接区域通风良好，避免火灾发生。
结论：遵循TIG操作规程，可以提高焊接效率和质量，确保焊接过程安全可靠。
同时，定期进行焊接设备维护和保养，保证设备正常运行，提高焊接效率和质量。
氩弧焊(TIG)
第二章 钨极氩弧焊设备
2.1.钨极氩弧焊设备的分类及型号
(1) 钨极氩弧焊设备的分类
按操作方式：
手工TIG焊机 自动TIG焊机
按电源类型：
直流TIG焊机 交流TIG焊机 脉冲TIG焊机 交直流两用TIG焊机
按引弧方式：
接触式TIG焊机 非接触式TIG焊机
(2) TIG焊机的型号编制方法
国标GB 10248-88《电焊机型号编制方法》规定钨极氩弧焊机的型号编制方法如 下：1 2 3 4-5 6 7 1、2、3、6用汉语拼音表示；4、5、7用阿拉伯数字表示。第6、7位分别表示派 生代号及改进序号。
1.4 钨极氩弧焊的应用范围
(1) 适合的材料 氩气的保护效果好，不溶于液态金属，也不与金属发生化学反应。钨极
氩弧焊可用于几乎所有的金属和合金的焊接。但由于其成本较高，生产中 通常用于焊接易氧化的有色金属及其合金（Al、Mg、Ti等），及不锈钢、 高温合金、难熔的活性金属（如Mo、Nb、Zr）等。对于低熔点和易蒸发的 金属（如Pd、Sn、Zn），焊接困难，一般不采用。对于已经镀锡、锌、铝 等低熔点金属的碳钢，焊前须去除镀层，否则熔入焊缝金属中生成的中间 合金会降低接头性能。钨极氩弧焊一般适合焊接3mm以下的板材。 （2) 适合的接头位置与产品结构
用普遍
流速不变， 有效保护 区最大，
应用最广
一般用于 熔化极气
体保护焊
（a）收敛形
（b）圆柱等截面形
（c）扩散形
气路
电流表
钨极卡子
钨极氩弧焊气路示意图
第三章 钨极氩弧焊的焊接材料
3.1.电极材料
钨极氩弧焊（TIG）电极的作用是导通电流，引燃电弧并维持电弧稳定燃烧。 钨极作为氩弧焊的电极应具有：保证引弧性能好、焊接过程稳定，发射电子能力 强，耐高温而不易熔化烧损，有较大的许用电流、较小的引燃电压。
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TIG焊参数怎么选？看这个，就够了。
1）焊接电流种类及大小一般根据工件材料选择电流种类，焊接电流大小是决定焊缝熔深的最主要参数，它主要根据工件材料、厚度、接头形式、焊接位置，有时还考虑焊工技术水平( 钨极氩弧时) 等因素选择。
2）钨极直径及端部形状钨极端部形状是一个重要工艺参数。
根据所用焊接电流种类，选用不同的端部形状。
尖端角度α 的大小会影响钨极的许用电流、引弧及稳弧性能。
表1 列出了钨极不同尖端尺寸推荐的电流范围小电流焊接时，选用小直径钨极和小的锥角，可使电弧容易引燃和稳定；在大电流焊接时，增大锥角可避免尖端过热熔化，减少损耗，并防止电弧往上扩展而影响阴极斑点的稳定性。
钨极尖端角度对焊缝熔深和熔宽也有一定影响。
减小锥角，焊缝熔深减小，熔宽增大，反之则熔深增大，熔宽减小。
3）气体流量和喷嘴直径在一定条件下，气体流量和喷嘴直径有一个最佳范围，此时，气体保护效果最佳，有效保护区最大。
如气体流量过低，气流挺度差，排除周围空气的能力弱，保护效果不佳；流量太大，容易变成紊流，使空气卷入，也会降低保护效果。
同样，在流量子定时，喷嘴直径过小，保护范围小，且因气流速度过高而形成紊流；喷嘴过大，不仅妨碍焊工观察，而且气流流速过低，挺度小，保护效果也不好。
所以，气体流量和喷嘴直径要有一定配合。
手工氩弧焊喷嘴孔径和保护气流量的选用见表24）焊接速度焊接速度的选择主要根据工件厚度决定并和焊接电流、预热温度等配合以保证获得所需的熔深和熔宽。
在高速自动焊时，还要考虑焊接速度对气体、保护效果的影响。
焊接速度过大，保护气流严重偏后，可能使钨极端部、弧柱、熔池暴露在空气中。
因此必须采用相应措施如加大保护气体流量或将焊炬前倾一定角度，以保持良好的保护作用。
5）喷嘴与工件的距离距离越大，气体保护效果越差，但距离太近会影响焊工视线，且容易使钨极与熔池接触而短路，产生夹钨，一般喷嘴端部与工件的距离在8 ～14mm 之间。
tig焊接工艺参数
tig焊接工艺参数TIG（Tungsten Inert Gas）焊接是一种常用的电弧焊接方法，广泛应用于各种金属材料的焊接工艺中。
它以钨极作为电极，惰性气体保护焊缝，通过高热能使金属材料熔化并进行连接。
下面我们将详细介绍TIG焊接的工艺参数，帮助您更好地掌握这一焊接技术。
首先，TIG焊接的工艺参数包括焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊接角度和电极到工件间的距离。
焊接电流是指通过钨极引入的电流大小，它决定了焊接的热能输入。
通常情况下，焊接电流应该根据焊接材料的种类、厚度和焊缝的间隙来选择。
过小的电流可能导致焊缝强度低，过大则可能导致焊接材料烧穿或过熔。
焊接电压是指焊接电弧的电压大小，它主要影响焊接弧的稳定性和焊缝的形状。
一般来说，焊接电压应根据焊接电流和焊接材料的类型和厚度来选择。
较高的电压可以产生较稳定的电弧，但会使焊接过程变热，引发过烧和裂纹的风险。
焊接速度是指焊接工件的移动速度，它直接影响焊缝的形状和质量。
过快的焊接速度可能导致焊缝不充分，焊接强度低；过慢则可能使工件过热，引发烧穿的风险。
因此，在选择焊接速度时应综合考虑焊接材料的熔点和导热性。
焊接角度是指焊枪与焊接工件之间的夹角，它对焊接质量和焊缝形状有重要影响。
一般来说，焊接角度应根据焊缝所处的位置和形状来选择。
过大的焊接角度可能导致焊缝的过宽，焊接强度低；过小则可能使焊接过程变得困难，难以掌握焊接质量。
电极到工件间的距离是指钨极与工件表面之间的距离，称为电弧长度。
电弧长度的大小直接影响焊接电弧的稳定性和焊缝形状。
一般来说，电极到工件间的距离应保持在合适的范围内，太小会引发过热和烧穿的风险，太大则电弧不稳定，焊接质量下降。
除了上述的基本工艺参数外，还应注意焊接材料的清洁度和焊接环境的气氛控制。
焊接前应确保工件表面无油污和氧化物，以免影响焊接质量。
同时，在焊接过程中，需使用惰性气体（如氩气）进行气氛保护，防止焊缝氧化或污染。
综上所述，TIG焊接工艺参数的选择是非常重要的。