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1、焊接方法与设备彬县职教中心机电组 计新科第六章 钨极惰性气体保护焊1第六第六章章 钨极惰性气体保护焊钨极惰性气体保护焊n定义：使用钨极或者活化钨极 作为电极的非熔化极惰性气体保 护焊方法（TIG）。2第一节 TIG焊的特点及应用 - - TIG焊的原理 原理：产热、保护原理：产热、保护 薄件薄件 不开坡口不开坡口 不填丝不填丝 可采用脉冲焊可采用脉冲焊 厚件厚件 填充焊丝填充焊丝 开坡口开坡口 热丝焊热丝焊3第一节 TIG焊的特点及应用 - - TIG焊的原理 钨钨 熔点：熔点：33803380 熔点最高的金属，耐热性好熔点最高的金属，耐热性好4第一节 TIG焊的特点及应用 - - TIG焊的
2、原理 氩氩 无色无味，比空气重无色无味，比空气重25%25%，有利于保护，有利于保护 空气中含量约空气中含量约1%1% 沸点：沸点：-186-186，（氧：，（氧：-183-183；氮：；氮：-196-196） 焊接要求焊接要求纯度纯度：99.999.999.999%99.999% 惰性气体惰性气体 不溶解，不反应：避免焊缝中合金元素的烧损不溶解，不反应：避免焊缝中合金元素的烧损 （蒸发除外）（蒸发除外） 无脱氧去氢作用（焊前准备）无脱氧去氢作用（焊前准备）5第一节 TIG焊的特点及应用 - - TIG焊的原理 燃烧稳定性最好（电压可以在燃烧稳定性最好（电压可以在8-15V8-15V） 单原子
3、气体单原子气体 导热系数小导热系数小6第一节 TIG焊的特点及应用 - - TIG焊的原理 氦氦 惰性气体惰性气体 导热系数大，电弧温度高导热系数大，电弧温度高 太轻太轻 混合气体混合气体 He+ArHe+Ar 厚板、高热导、高熔点金属焊接（厚板、高热导、高熔点金属焊接（ 双层保护气体）双层保护气体） Ar+HAr+H2 2不锈钢、镍基合金、镍铜合金不锈钢、镍基合金、镍铜合金7第一节 TIG焊的特点及应用 - - TIG焊的特点 可焊金属多（惰性、阴极雾化）可焊金属多（惰性、阴极雾化） 适应能力强（电弧稳定、不飞溅、热源焊丝适应能力强（电弧稳定、不飞溅、热源焊丝 分别控制、全位置焊接、机械化自
4、动化）分别控制、全位置焊接、机械化自动化） 焊接生产率低（钨极限制，电流小、熔深浅焊接生产率低（钨极限制，电流小、熔深浅 、熔敷速度小）、熔敷速度小） 生产成本高生产成本高8第一节 TIG焊的特点及应用 - - TIG焊的应用 几乎可以焊接所有金属，广泛应用于各个领几乎可以焊接所有金属，广泛应用于各个领 域域 特别适合焊接活泼金属特别适合焊接活泼金属 金属基复合材料金属基复合材料 厚、薄件厚、薄件 全位置全位置 自动、手工自动、手工 适合适合6mm6mm以下，以下， 6mm6mm以上用于打底以上用于打底9第二节 TIG焊电流种类及极性10第二节 TIG焊的电流种类及极性 TIGTIG焊时，焊接
5、电弧的正、负极的导电和产热焊时，焊接电弧的正、负极的导电和产热 机构与电极材料的热物理性能密切相关，对机构与电极材料的热物理性能密切相关，对 焊接工艺有显著影响。焊接工艺有显著影响。 分类分类 直流直流 正接正接 反接反接 交流交流11第二节 TIG焊的电流种类及极性 - - 直流正极性 钨极作为阴极，熔点高，发射电子能力强，钨极作为阴极，熔点高，发射电子能力强， 逸出的电子有冷却阴极的作用逸出的电子有冷却阴极的作用 焊件为阳极，接受电子动能和逸出功，获得焊件为阳极，接受电子动能和逸出功，获得 电弧热量的电弧热量的70%70%12第二节 TIG焊的电流种类及极性 - - 直流正极性 特点：特点
6、： 熔深深而窄，生产效率高，应力与变形小熔深深而窄，生产效率高，应力与变形小 钨极许用电流大，寿命长钨极许用电流大，寿命长 电弧引燃容易，燃烧稳定电弧引燃容易，燃烧稳定 不适合焊接铝、镁及其合金不适合焊接铝、镁及其合金 除了铝、镁及其合金的焊接以外，除了铝、镁及其合金的焊接以外，TIGTIG焊一般采用直流正极性焊接。焊一般采用直流正极性焊接。13第二节 TIG焊的电流种类及极性 - - 直流反极性 导电产热与正极性相反导电产热与正极性相反 阴极雾化（阴极清理、阴极破碎）阴极雾化（阴极清理、阴极破碎） 阴极金属熔点低阴极金属熔点低发射电子困难发射电子困难氧化物发射电氧化物发射电 子子形成阴极斑点
7、形成阴极斑点正离子撞击正离子撞击氧化物气化氧化物气化 寻找新的氧化物寻找新的氧化物（氧化铝熔点（氧化铝熔点20502050，铝：，铝：657657）14第二节 TIG焊的电流种类及极性 - - 直流反极性 缺点缺点 钨极过热、烧损（钨极过热、烧损（2/32/3热量）热量） 熔深浅而宽、生产效率低，应力与变形大熔深浅而宽、生产效率低，应力与变形大 应用范围窄应用范围窄15第二节 TIG焊的电流种类及极性 - - 交流TIG焊 雾化作用雾化作用 钨极冷却钨极冷却 问题问题 电弧稳定性电弧稳定性 直流分量直流分量16第二节 TIG焊的电流种类及极性 - - 交流TIG焊 交流过零交流过零 电弧复燃困
8、难电弧复燃困难 工件作为阴极的半周问题更加突出工件作为阴极的半周问题更加突出 措施措施 提高空载电压提高空载电压 高频震荡高频震荡 高压脉冲高压脉冲17第二节 TIG焊的电流种类及极性 - - 交流TIG焊 提高空载电压（提高空载电压（150-200V150-200V） 问题：问题： 变压器容量大、成本高变压器容量大、成本高 功率因素低功率因素低 不安全不安全18第二节 TIG焊的电流种类及极性 - - 交流TIG焊 高频振荡（过零时在高频振荡（过零时在 65V65V空载电压的基础上空载电压的基础上 加一个加一个3000V3000V的高频电的高频电 压）压） 问题问题 相位问题相位问题 电磁辐
9、射电磁辐射19第二节 TIG焊的电流种类及极性 - - 交流TIG焊 脉冲电压（负半周脉冲电压（负半周 施加施加1500V1500V的高压的高压 脉冲）脉冲） 效果良好效果良好20第二节 TIG焊的电流种类及极性 - - 交流TIG焊 直流分量及消除直流分量及消除 产生原因产生原因 电极、工件的电、热电极、工件的电、热 物理性能及尺寸的差物理性能及尺寸的差 异异 结果结果 正负半周电压、电流正负半周电压、电流 不对称不对称 正负半周导电时间不正负半周导电时间不 相等相等21第二节 TIG焊的电流种类及极性 - - 交流TIG焊 电流分解电流分解 交流电流交流电流 直流分量，方向：从工件流向钨极
10、直流分量，方向：从工件流向钨极 后果后果 消弱了阴极雾化作用消弱了阴极雾化作用 变压器变热变压器变热22第二节 TIG焊的电流种类及极性 - - 交流TIG焊 限制直流分量的方法限制直流分量的方法 串接一个直流电源串接一个直流电源 电阻二极管法电阻二极管法 电容法电容法23第二节 TIG焊的电流种类及极性 - - 交流TIG焊 串接一个直流电源串接一个直流电源 优点：易实现优点：易实现 缺点：缺点： 电势不能任意调，不能完全消电势不能任意调，不能完全消 除分量除分量 滇池体积庞大笨重滇池体积庞大笨重 经常充电经常充电 现状：淘汰现状：淘汰24第二节 TIG焊的电流种类及极性 - - 交流TIG
11、焊 电阻二极管法电阻二极管法 优点：简单、体积小、元件优点：简单、体积小、元件 少、效果好少、效果好 缺点：电阻耗电、二极管受缺点：电阻耗电、二极管受 高频影响易烧损高频影响易烧损 现状：很少使用现状：很少使用25第二节 TIG焊的电流种类及极性 - - 交流TIG焊 串联电容串联电容 优点：效果好、不耗能优点：效果好、不耗能 现状：广泛应用现状：广泛应用26第三节 TIG焊设备27第三节 TIG焊设备 分类分类 操作方式分类操作方式分类 手工手工 自动自动 焊接电源分类法焊接电源分类法 交流交流 直流直流 矩形波矩形波28第三节 TIG焊设备29第三节 TIG焊设备 - - 焊接电源 外特性
12、要求：陡降或者垂直下降特性外特性要求：陡降或者垂直下降特性30第三节 TIG焊设备 - - 焊接电源31第三节 TIG焊设备 - - 焊枪及电极 气冷（气冷（QQQQ）（电流）（电流I100AI100A）32第三节 TIG焊设备 - - 焊枪及电极焊枪的要求良好的导电气体良好的流态良好的冷却可达性好结构简单、重量轻 、易维修33第三节 TIG焊设备 - - 焊枪及电极 钨极的要求钨极的要求 耐高温耐高温 不易消耗不易消耗 不夹钨不夹钨 电子发射能力强电子发射能力强 电流容量大电流容量大34第三节 TIG焊设备 - - 焊枪及电极 分类：分类： 纯钨纯钨 钍钨钍钨 铈钨铈钨35第三节 TIG焊设备 - - 焊枪及电极 纯钨
