4焊接工艺_钨极惰性气体保护焊.ppt

第五章钨极惰性气体保护焊（TIG）本章重点：①TIG焊的焊材：电极、焊丝；②TIG焊工艺；③脉冲TIG焊本章难点：①交流TIG焊；②TIG焊工艺（尤脉冲焊工艺）学习建议：①应把TIG焊与其它焊接方法的特点进行对比以促进理解、把握关键；②课本的内容不够完善应注意所补充的有关电极、工艺措施、脉冲TIG焊等有关内容；③通过练习制订相应的焊接工艺等实践环节来培养和提高工艺能力和经验。第一节TIG焊的特点及应用一、TIG焊的原理（如图）二、TIG焊的特点优点（1）几乎可以焊接所有的金属或合金（2）焊接质量好（焊缝纯净、成形好、热影响区小）（3）适于薄板及打底／全位置焊（4）无飞溅缺点焊接效率低、成本高；对焊前清理要求严格；需要特殊的引弧措施；紫外线强烈、臭氧浓度高；抗风能力差。三、TIG焊的应用材料：多用于有色金属及其合金厚度：多用于薄件（从生产效率考虑以3mm以下为宜）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第二节TIG焊的电流种类和极性交流TIG焊由于电弧每秒100次过零点加上电极（钨）与焊件（钢、铝等）的物理性质、体积差别巨大导致正、负半波电流波形严重不对称（正半波大、负半波小）带来以下问题需要解决：1、过零点复燃（稳弧）解决办法：用高压脉冲（≥1500V）稳弧2、回路直流分量的消除解决办法：在回路中串接电容器（隔直传交）除以上的电流形式外TIG焊还可以用脉冲电流形式（包括直流脉冲和交流脉冲将在第五节介绍）第三节TIG焊设备（一）焊接电源直流电源、交流电源、交直流电源均采用陡降或垂直下降外特性。陡降外特性的电源与普通电弧焊的并无多大差别原则上可以通用。多特性电源（我国清华大学1980s的专利）逆变电源（发展方向）（二）焊枪及电极1、焊枪（编号规则见P140）水冷焊枪QS（大电流焊接用I＞100A）如：QS-75/400气冷焊枪QQ（小电流焊接用I≤100A）如：QQ-85/100-C结构组成如右图外观如下图。喷嘴内径DN、长度l0和钨极直径dw之间的关系大致为（单位mm）：DN=(2.5~3.5)dwL0=(1.4~1.6)DN+(7~9)2、电极纯钨----应用最早适用交流焊接综合性能欠佳钍钨----传统电极综合性能较好国外多用有放射性。铈钨----在低电流下有优良的起弧性能维弧电流较小常用于管道、不锈钢制品和细小精致部件的焊接。放射性剂量极低在直流小电流时是钍钨电极的首选替代品。镧钨----焊接性能优良耐用电流高而烧损率低；导电性能接近于2％钍钨（无论交直流对习惯了钍钨的焊工无需改变任何焊接操作程序就能方便地使用这种钨极以免受放射性危害）。锆钨----在交流条件下焊接性能良好尤其在高负载电流时电极端部能保持圆球状而减少渗钨现象并有良好的抗腐蚀性。（抗氧化性强可用于空气等离子弧切割）钇钨----焊接时弧束细长压缩程度大在中、大电流时其熔深最大。目前主要用于军事工业和航空航天工业。复合电极----在钨基中添加两种（以上）稀土氧化物全面提高电极的综合性能。（目前未见定型产品已列入国家新产品开发计划应密切关注）。注意：不同的电极在端部有不同的颜色标记可据此判断电极的种类（点击看附表）补充：1、钨极的端部形状为适应不同场合的焊接要求钨极端部要磨成不同的形状常见的有（如图）：（1）尖锥状适用于直流（正接）交流亦可锐角（通常为30°左右）尖锥状----适用于小直径钨极、小电流焊接的场合钝角尖锥状（通常>90°）----适用于大直径钨极、大电流焊接的场合★打磨钨极应注意使端部形状均匀一致、磨痕方向正确。2、打磨钨极的安全措施磨削钨极应采用密封式或抽风式砂轮机（有专用的钨极磨尖机）焊工应带口罩磨削完毕应用肥皂洗净手脸最好下班后淋浴。钍钨极和铈钨极应放在铝盒内保存。★修磨钨极的方法可参见:www.diamondground.com2、气体1、氩气----应符合GB∕T4842-1995《纯氩》的要求纯度≥99.99％（V∕V）焊接用的氩气常以气态形式装于气瓶中。气瓶的最高工作压力为15MPa瓶身涂色为灰色并注有绿色“氩”字样。2、氦气----应符合GB4844.2-1995《纯氦》的要求纯度≥99.99％（V∕V）（合格品）以上均为惰性气体（惰性在此的意义：既不与金属发生反应也不溶解于液态金属中）★TIG焊既可以用纯氩气也可以用氦气（电弧热量大）但价格昂贵同时也可以用混合气体包括惰性混合气（如Ar-He混合气）和活性混合气（如Ar-CO2等）。3、焊材TIG焊的焊材主