tig焊接篇(中文)

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1、1焊接基础TIG 焊接篇TIG电弧液态氦容器(磁悬浮列车用 TIG 焊接)核融合实验炉用线圈的 TIG 焊接株式会社 DAIHEN(OTC)焊机2株式会社 DAIHEN(OTC)焊机基础知识培训教材由以下各篇构成:1 NO.T-A09501电弧焊的基础篇 6 其他电弧焊2 NO.T-B29502CO2/MAG 焊接 7NO.T-M09507焊接材料的基础知识3 NO.T-B35903本册是 MIG 焊接 8 NO.T-F29508等离子切割4 NO.T-B49504TIG 焊接 9 NO.T-G19509工业用空气清洁机5 NO.T-B19505埋弧焊接 10NO.T-S09510株及会社 D

2、AIHEN 焊机的安装调整的一般知识3DAIHEN(OTC) TIG 焊接讲座教材目录 1、TIG 焊接的原理 -11-1 序言 -11-2TIG 焊接的原理 -1 2、TIG 焊接的起弧方及 -2 3、TIG 焊接的主要特点 -3 4、TIG 焊接的分类4-1 各种 TIG 焊接的比较 -44-2 直流 TIG 焊接法 -54-3 交流 TIG 焊接法 -64-4 脉冲 TIG 焊接法 -7104-5 其他 TIG 焊接法 -1112 5、TIG 焊接设备5-1 TIG 焊接电源 -12165-2 TIG 焊接设备的主要构成及功能 -16235-2-1 逆变控制及 TIG 焊接电源 -161

3、95-2-2 TIG 焊枪 19215-2-3 钨电极 21225-2-4 附属件 2223 6、TIG 焊接操作的基础6-1 电极的伸长度 -246-2 TIG 焊接的操作要领 -2425 7、TIG 焊的一般焊接规范 -26 8、有关 TIG 焊接的主要用语及解说 -272841.TIG 焊接的原理1-1 序言TIG(TIG=Tungsten Inert Gas 的简称)焊接是在惰性气体保护中使用钨电极进行焊接的方法,在 1930 年得到开发成功。因为最初大多是氦气作为保护气体的，所以当时被地称为氦弧焊。上述名称是美国的产品名称，株式会社 DAIHEN(OTC)于1955 年与上述菱得公司

4、在焊接技术方面进行合作，为同行业中的先驱者。株式会社 DAIHEN(OTC) 在日本推进了 TIG 焊接的现代化。现在 TIG 焊接时一般都广泛使用氩气作为保护气，所以 TIG 焊接一般也被称为氩弧焊接。1-2 图 1-1 表示了 TIG 焊接的原理TIG 焊接是在非溶化的钨电极及母材间产生电弧，利用氩气等惰性气体将熔融金属从大气中保护起来，通过电极及母材间产生电弧热融化母材并结合的方法。TIG 焊接方法中有如上述 TIG 焊接原理图中所示的使用填丝材料的填丝 TIG焊接及不使用填丝材料只融化母材的 TIG 焊。喷嘴钨棒夹保护气体钨电极(Nonconsumable)填充焊丝电弧母材图 1-1

5、TIG 焊接的原理直流或交流电源52.TIG 焊接的起弧方法TIG 焊接按起弧方法的不同可以分为“高频引弧方法” 、 “直流高压引弧方式”以及不使用高频及高压而使用接触引弧的“接触引弧方式” 。最近，从世界的倾向来看，对从高频中发生的噪音的限制越来越严格，环境保护的要求越来越高。所以，今后将越来越朝者不使用高频的引弧方及的方向发展。1、高频引弧方式 直流高压引弧方式 接触引弧法母材电极直流高压电源图 2-2 直流高压引弧方法TIG焊机电极与母材不接触，通过在电极及母材间施加高频进行起弧的方法电极与母材不接触，通过在电极及母材间施加直流高压进行起弧的方法电极与母材接触，然后提起电极后发生电弧的方

6、法电极高频TIG焊机 powersource图 2-1 高频引弧法母材母材电极 电弧TIG焊机图 2-3 接触引弧法63.TIG 焊接的主要特点TIG 焊接焊接的主要特点如下: 由于使用惰性保护气体，对金属的保护效果较好，可以得到高质量的焊接结果。 可以对几乎所有工业中使用的金属进行焊接。 焊接飞溅少，操作方便。 可以用于任何形状的接头的焊接，并且对焊接姿势没有限制。 在小电流区可以得到稳定的电弧，所以可以用于薄板的焊接。另外，TIG 焊接容易得到单面焊双面成形。同时 TIG 焊接也有如下缺点: 由于使用比较贵的氩气作为保护气体，焊接成本较高。 与 MIG 等熔化极电弧焊接相比，焊接速度低(焊

7、接工作效率差) 作为保护气体保护焊接的一种，容易受风的影响。1.20.61.2mm9mm矩形波交流脉冲 TIGH 焊接铝材料后的焊缝外观。板厚不同的焊接接头的截面宏观照片。端边焊接接头的截面宏观照片。不锈钢网的端边焊接接头的外观照片。图 3-1典型 TIG 焊接的例子74.TIG 焊接方法的分类4-1 各种 TIG 焊接方法的比较在 TIG 焊接法中有交流 TIG 焊接、直流 TIG 焊以及焊接电流周期变化的脉冲 TIG焊接法。各种焊接方法中使用的电极极性以及电流的控制方法如表 4-1 所示。另外，各种典型材料适用的焊机种类如表 4-2 嶄侭幣。各种材料有其特有的特性，选用时要根据目的选择合适

8、的焊机。表 4-1各种 TIG 焊的比较直流 TIG 焊 交流 TIG 焊 脉冲 TIG 焊焊机外特性 恒电流特性 缓降特性或恒电流 脉冲电流极性 直流正接(焊枪负) 交流 直流正接或交流使用电流(A) 4500 10500 1500适用板厚(mm) 0.3 以上 0.5 以上 0.1 以上焊接姿势 全位置 全位置 全位置特点 有清氧化膜的功能 容易焊接薄板焊接速度提高主要适用材料 活性金属以外的任何金属 铝合金镁合金不锈钢(直流)低合金钢(直流)铝合金 (交流)廣:使用直流 TIG 焊时，如果使用直流反接(焊枪侧接正)的话，则钨极消耗严重，所以进行直流 TIG 焊接一般不使用直流反接表 4-

9、2TIG 焊接中的焊机选择被焊材料 交流焊机 直流焊机(焊枪侧接负)碳素钢 $铸铁 $不锈钢 $铝 $ X镁 $ X硅钢、无氧钢 X $黄铜 $银 $Inconel(因科镍)合金 $只有在需要利用阴极雾化作用将母材表面氧化膜去除的铝，镁合金的焊接以及要求得到浅的溶深的堆焊时才用交流 TIG 焊接。其他情况下都使用直流正接进行 焊接。注:符号$：推荐使用符号：可以焊接，但不推荐符号 X：不适合84-2 直流 TIG 焊接法为 TIG 焊接中应用最多的焊接法。使用有恒电流特性的直流焊机，如图 4-1所时接法为将钨电极(焊枪侧)接负的直流正接法。直流 TIG 焊接可以用于除铝及镁合金以外的几乎所有的

10、金属的焊接。图4-2中为电极接正及电极接负时的特性比较电极极性 电极接正 电极接负电子及离子的移动情况电极寿命 差，需要大直径电极 (比如, 6.4mm-120A ) 好，不需要大直径电极 (比如, 3.2mm-400A )焊缝溶深溶深浅，焊缝宽 溶深深，焊缝窄氧化膜清洁作用 有 无用 途 电极消耗严重，用途非常少 直流TIG焊接时 一般都在此状态下使用图4-2直流TIG焊中电极接正及电极接负时的特性比较电流电流 母材电流焊机图 4-1电流 TIG 焊接法焊机电流 电极电子离子焊机电流 电极电子离子94-3交流TIG焊接法由于焊接铝及镁合金时要将母材表面上的氧化膜去除，所以需要将母材接负从而利

11、用阴极雾化作用将氧化膜去除。 （阴极雾化作用是利用将从正极过来的离子将氧化膜打碎、去除去的功能。图4-3为通过阴极雾化焊缝表面清洁的铝焊接接头的外观照片。 ）如图4-4所示，铝表面上有熔点非常高的氧化膜。当电极接正、母材接负时从电极表面来的离子打在上述氧化膜上从而将之打碎、除去。焊接铝、镁合金材料时需要将表面的氧化膜去除，此功能称为氧化膜清洁作用。但是，如图4-4所示当将电极接正、母材接负时，钨电极为阴极，作为阴极区的电极发热量大，电极消耗严重，而且熔深浅（参看图4-2） ，所以不实用。为了解决上述问题，如图4-5所示，使用交流TIG焊接法，综合了钨极接正、钨极接负两种接法的优点。即在得到表面

12、清洁作用的同时，电极的消耗得到降低，而且，可以得到钨极接正、钨极接负两种接法的中间形状的熔深。电子离子 表面氧化膜钨电极母材图 4-4 铝表面氧化膜去除过程W U N图 4-3 铝的表面氧化膜的去除作用电极接正时有表面清洁作用使用 TIG 焊焊接铝时候，使用交流 TIG 焊接法。交流TIG 焊机电流电流图 4-5 交流 TIG 焊接法104-4脉冲TIG焊接法脉冲TIG焊接法是将焊接电流周期性地变化，调整电弧的特性从而控制焊缝形状的方法。在脉冲TIG焊接中直流脉冲焊及交流脉冲焊两种存在，根据所焊接材料的不同分别选用。图4-2中表示了各种典型材料适用的焊机的配合。下面，对上述两种脉冲TIG焊接法

13、分别作说明。4-4-1直流脉冲TIG焊接如图4-6中所示，直流脉冲TIG焊接中将焊接电流周期性地变化，在脉冲电流峰值（IP）期间（TP）将母材熔化，在基值电流（IB）期间（TB）让熔化池冷却，周期性地形成的熔池一层一层地叠加。图4-7为用直流脉冲TIG焊焊接不锈钢后的焊缝外观照片。从照片中可以看出，焊缝为鱼鳞状。相邻的鱼鳞与鱼鳞之间的距离可以通过焊接速度或脉冲频率来控制。Tp TbTIpIb焊接方向焊缝宽度焊缝形状脉冲电流波形时间Ip: 脉冲电流峰值(A)Ib: 基值电流(A)Tp: 脉冲时间(sec)Tb: background time (sec)T: Cycle time (sec)图 4-6 电流波形及焊缝形状图 4-7 利用直流脉冲焊接不锈钢后的焊缝外观11另外，直流脉冲焊接根据使用的脉冲频率的不同大致可以分为以下三种。（1）低频脉冲： 0.5-20Hz（2）中频