1-3 钨极氩弧焊(TIG非熔化极气体保护焊)

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。



作业

5－1；5－3；5－4；5－6前两问及最 后一问
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 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.
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。
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
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

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
GTAW的自适应控制

焊炬高度AVC控制 GTAW熔深自适应控制
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
GTAW (TIG)
GTAW
Tungsten electrode Torch Ceramwenku.baidu.comc shroud Filler
Weld metal Weld pool
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 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.
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）适合焊接薄板、打底焊道、短小焊 缝等。
GTAW的焊接设备

（1）
GTAW的焊接设备
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
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： 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。
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)
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 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
Torch lead (-)
Inert gas
Collet Gas lens (optional) Arc
Power source
Work lead (+)
GTAW的特点



纯氩保护，焊缝保护效果好，焊缝金属 纯净。 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

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； 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.

（1）
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
钨棒的材质和形状及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