13 钨极氩弧焊TIG非熔化极气体保护焊
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10
钨棒的材质源自文库形状及GTAW 的保护气体
保护气体
纯Ar,纯He或Ar＋He混合气体作保护气。
合金钢、Al、Ti及其合金的焊接，要求氩 气纯度在99. 99％以上
11
II GTAW过程控制参数和焊机 组成特征
直流GTAW (1)直流正接GTAW a.工件为阳极，熔池深，生产率高； b.钨棒不易过热； C.钨棒电子发射能力强，小直径钨棒，电流密度
钢材、铜及铜合金、钛合金等选用直流正接， 具有钨极冷却作用，可采用较大电流。 铝合金、镁合金选用交流，负半周具有阴极 雾化作用，正半周具有冷却作用。
19
IV GTAW的焊接工艺
（4）焊接参数的选择 焊接电流：根据焊材、焊件厚度、接头形式、焊
接位置、电流类型与极性选择 焊接电压（电弧长度）：1~5mm，在不影响观
14
GTAW的引弧方式
非接触引弧： 高频振荡器引弧 高压脉冲引弧
限流接触反抽引弧
15
III 接头设计、提高生产率 和自动化途径
接头形式 0.5mm以下薄板：卷
边板 大于6mm：Y形坡口
或V形坡口 大于12mm：X形坡
口
16
提高钨极氢弧焊焊接生产率 的几种途径
热丝钨极氢弧焊 窄间隙热丝TIG焊 多电极钨极氩弧焊
察的前提下，尽量采用短弧焊接。 钨极选择：I越大，钨极直径增大，钨极端部尖
角可磨成带平台的锥形。 保护气体流量：6~15L/min。流量太小、保护
不好。流量太大，容易形成湍流，保护效果下 降。 电流较小时（小于100A）,流量约为 6~9L/min；电流较大时（大于300A）,流量 约为12~15L/min.
焊接过程稳定
焊缝成形好
焊接过程易于自动化
引弧困难，因此采用高频引弧
工件清理要求高
焊接铝、铝合金，电弧稳定性差
6
GTAW的适用范围
（1）可焊接多种金属，如碳钢、不锈钢、 耐热钢、钛合金、铝合金、镁合金等。 但低熔点金属如锡、锌等容易挥发，不 适合采用。
（2）能够焊接各种接头如搭接、对接、 角接接头和进行全位置焊接。
③电弧又自动寻找新的氧化膜表面，形成新的阴 极斑点，阴极斑点的游动，正离子轰击，有效 去除阴极表面氧化膜
但是电弧不稳，钨棒易烧损，一般采用交流氩弧
焊.
13
II GTAW过程控制参数
交流GTAW： 电流的极性发生周期性的交替变化，相当
于半个周期直流正接和半个周期直流 反接。工件为负半周时，利用阴极清 理作用，能有效清除熔池及工件表面 上的氧化膜；当工件为正周时，钨棒 接负，相对冷却，防止过热烧损。
20
本节重点
GTAW的工作原理及其适用范围 GTAW的焊接设备 GTAW的焊接工艺
复习思考题：
1、说明钨极氩弧焊（TIG/GTAW）的 工作原理及其适用范围。
2、阐述钨极氩弧焊（TIG/GTAW）的
焊接工艺。
21
Filler
Weld pool
Tungsten electrode Collet
Gas lens (optional)
Arc
Torch lead (-)
Inert gas
Power source
Weld metal
Work lead (+)
5
GTAW的特点
纯氩保护，焊缝保护效果好，焊缝金属 纯净。
大，电弧稳. (2)直流反接GTAW a.工件为阴极，钨棒易过热烧损； b.焊缝熔深浅，电弧不稳，很少用； c.“阴极清理作用”，对焊接Al、Mg及其合金十
分重要. 12
II GTAW过程控制参数和焊机 组成特征
阴极清理作用：
①阴极斑点有自动寻找氧化膜的性质；
②阴极斑点电流密度高，产生很大的阴极热，正 离子在电场作用下撞击阴极斑点，致使阴极斑 点氧化膜破碎；
GTAW过程控制参数和焊机组成特征 接头设计、提高生产率和自动化途径
2
I 钨极氩弧焊的特征
定义：以氩气（或氦气等惰性气体）作 为保护介质，以钨棒为电极与工件之间 产生电弧的气保护电弧焊方法，简称 TIG or GTAW
3
GTAW (TIG)
4
GTAW
Torch Ceramic shroud
三 钨极氩弧焊 （非熔化极气体保护焊）
TIG (Tungsten Inert Gas Welding) GTAW (Gas Tungsten Arc Welding)
1
内容提要
钨极氩弧焊（非熔化极气体保护焊）的 特征及其适用范围
钨极氩弧焊（非熔化极气体保护焊）的 焊接设备
钨极氩弧焊（非熔化极气体保护焊）的 焊接工艺
（3）适合焊接薄板、打底焊道、短小焊 缝等。
7
GTAW的焊接设备
（1）
8
GTAW的焊接设备
（1）
9
钨棒的材质和形状及GTAW 的保护气体
材质：铈钨棒，引弧稳弧性能好 尺寸和形状：
a不同直径钨棒许用电流范围不同 b钨棒直径应根据板厚、电流大小、种类
和电源极性确定，尽可能选用小直径钨 棒进行焊接 c钨棒端部形状
17
GTAW的自适应控制
焊炬高度AVC控制 GTAW熔深自适应控制
光电法、声电法、电弧电压法、熔池振荡频率法等。 控制量：焊速、焊接电流、脉冲电流峰值
18
IV GTAW的焊接工艺
（1）焊前清理：严格清理油污、锈等。 机械清理+化学清理
（2）焊件严格装配，特别是薄板结构 （3）电流类型和极性的选择：
钨棒的材质源自文库形状及GTAW 的保护气体
保护气体
纯Ar,纯He或Ar＋He混合气体作保护气。
合金钢、Al、Ti及其合金的焊接，要求氩 气纯度在99. 99％以上
11
II GTAW过程控制参数和焊机 组成特征
直流GTAW (1)直流正接GTAW a.工件为阳极，熔池深，生产率高； b.钨棒不易过热； C.钨棒电子发射能力强，小直径钨棒，电流密度
钢材、铜及铜合金、钛合金等选用直流正接， 具有钨极冷却作用，可采用较大电流。 铝合金、镁合金选用交流，负半周具有阴极 雾化作用，正半周具有冷却作用。
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IV GTAW的焊接工艺
（4）焊接参数的选择 焊接电流：根据焊材、焊件厚度、接头形式、焊
接位置、电流类型与极性选择 焊接电压（电弧长度）：1~5mm，在不影响观
14
GTAW的引弧方式
非接触引弧： 高频振荡器引弧 高压脉冲引弧
限流接触反抽引弧
15
III 接头设计、提高生产率 和自动化途径
接头形式 0.5mm以下薄板：卷
边板 大于6mm：Y形坡口
或V形坡口 大于12mm：X形坡
口
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提高钨极氢弧焊焊接生产率 的几种途径
热丝钨极氢弧焊 窄间隙热丝TIG焊 多电极钨极氩弧焊
察的前提下，尽量采用短弧焊接。 钨极选择：I越大，钨极直径增大，钨极端部尖
角可磨成带平台的锥形。 保护气体流量：6~15L/min。流量太小、保护
不好。流量太大，容易形成湍流，保护效果下 降。 电流较小时（小于100A）,流量约为 6~9L/min；电流较大时（大于300A）,流量 约为12~15L/min.
焊接过程稳定
焊缝成形好
焊接过程易于自动化
引弧困难，因此采用高频引弧
工件清理要求高
焊接铝、铝合金，电弧稳定性差
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GTAW的适用范围
（1）可焊接多种金属，如碳钢、不锈钢、 耐热钢、钛合金、铝合金、镁合金等。 但低熔点金属如锡、锌等容易挥发，不 适合采用。
（2）能够焊接各种接头如搭接、对接、 角接接头和进行全位置焊接。
③电弧又自动寻找新的氧化膜表面，形成新的阴 极斑点，阴极斑点的游动，正离子轰击，有效 去除阴极表面氧化膜
但是电弧不稳，钨棒易烧损，一般采用交流氩弧
焊.
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II GTAW过程控制参数
交流GTAW： 电流的极性发生周期性的交替变化，相当
于半个周期直流正接和半个周期直流 反接。工件为负半周时，利用阴极清 理作用，能有效清除熔池及工件表面 上的氧化膜；当工件为正周时，钨棒 接负，相对冷却，防止过热烧损。
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本节重点
GTAW的工作原理及其适用范围 GTAW的焊接设备 GTAW的焊接工艺
复习思考题：
1、说明钨极氩弧焊（TIG/GTAW）的 工作原理及其适用范围。
2、阐述钨极氩弧焊（TIG/GTAW）的
焊接工艺。
21
Filler
Weld pool
Tungsten electrode Collet
Gas lens (optional)
Arc
Torch lead (-)
Inert gas
Power source
Weld metal
Work lead (+)
5
GTAW的特点
纯氩保护，焊缝保护效果好，焊缝金属 纯净。
大，电弧稳. (2)直流反接GTAW a.工件为阴极，钨棒易过热烧损； b.焊缝熔深浅，电弧不稳，很少用； c.“阴极清理作用”，对焊接Al、Mg及其合金十
分重要. 12
II GTAW过程控制参数和焊机 组成特征
阴极清理作用：
①阴极斑点有自动寻找氧化膜的性质；
②阴极斑点电流密度高，产生很大的阴极热，正 离子在电场作用下撞击阴极斑点，致使阴极斑 点氧化膜破碎；
GTAW过程控制参数和焊机组成特征 接头设计、提高生产率和自动化途径
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I 钨极氩弧焊的特征
定义：以氩气（或氦气等惰性气体）作 为保护介质，以钨棒为电极与工件之间 产生电弧的气保护电弧焊方法，简称 TIG or GTAW
3
GTAW (TIG)
4
GTAW
Torch Ceramic shroud
三 钨极氩弧焊 （非熔化极气体保护焊）
TIG (Tungsten Inert Gas Welding) GTAW (Gas Tungsten Arc Welding)
1
内容提要
钨极氩弧焊（非熔化极气体保护焊）的 特征及其适用范围
钨极氩弧焊（非熔化极气体保护焊）的 焊接设备
钨极氩弧焊（非熔化极气体保护焊）的 焊接工艺
（3）适合焊接薄板、打底焊道、短小焊 缝等。
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GTAW的焊接设备
（1）
8
GTAW的焊接设备
（1）
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钨棒的材质和形状及GTAW 的保护气体
材质：铈钨棒，引弧稳弧性能好 尺寸和形状：
a不同直径钨棒许用电流范围不同 b钨棒直径应根据板厚、电流大小、种类
和电源极性确定，尽可能选用小直径钨 棒进行焊接 c钨棒端部形状
17
GTAW的自适应控制
焊炬高度AVC控制 GTAW熔深自适应控制
光电法、声电法、电弧电压法、熔池振荡频率法等。 控制量：焊速、焊接电流、脉冲电流峰值
18
IV GTAW的焊接工艺
（1）焊前清理：严格清理油污、锈等。 机械清理+化学清理
（2）焊件严格装配，特别是薄板结构 （3）电流类型和极性的选择：