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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第六章 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第一节第一节 TIG焊的特点及应用焊的特点及应用- TIG焊的原理焊的原理原理：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第一节第一节 TIG焊的特点及应用焊的特点及应用- TIG焊的原理焊的原理钨熔点：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第一节第一节 TIG焊的特点及应用焊的特点及应用- TIG
2、焊的原理焊的原理氩无色无味，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第一节第一节 TIG焊的特点及应用焊的特点及应用- TIG焊的原理焊的原理燃烧稳定性最好（电压可以在8-15V）单原子气体单原子气体导热系数小导
3、热系数小6第一节第一节 TIG焊的特点及应用焊的特点及应用- TIG焊的原理焊的原理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第一节第一节 TIG焊的特点及应用焊的特点及应用- TIG焊的特点焊的特点可焊金属多（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、熔敷速度小）生产成本高8第一节第一
4、节 TIG焊的特点及应用焊的特点及应用- TIG焊的应用焊的应用几乎可以焊接所有金属，广泛应用于各个领域特别适合焊接活泼金属金属基复合材料厚、薄件全位置自动、手工适合6mm以下， 6mm以上用于打底9第二节第二节 TIG焊电流种类及极性焊电流种类及极性10第二节第二节 TIG焊的电流种类及极性焊的电流种类及极性TIG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，对焊接工艺有显著影响。分类直流直流正接正接反接反接交流交流11第二节第二节 TIG焊的电流种类及极性焊的电流种类及极性- 直流正极性直流正极性钨极作为阴极，熔点高，发射电子能力强，逸出的电子有冷却阴极的作用焊件
5、为阳极，接受电子动能和逸出功，获得电弧热量的70%12第第二二节节 TIG焊的电流种类及极性焊的电流种类及极性- 直流正极性直流正极性特点：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第第二二节节 TIG焊的电流种类及极性焊的电流种类及极性- 直流反极性直流反极性导电产热与正极性相反阴极雾化（阴极清理、阴极
6、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第第二二节节 TIG焊的电流种类及极性焊的电流种类及极性- 直流反极性直流反极性缺点钨极过热、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第第二二节节 TIG焊的电流种类及极性焊的电流种类及极性- 交流交流TIG焊焊雾化作用雾化作用钨极冷却钨极冷却问题问
7、题电弧稳定性电弧稳定性直流分量直流分量16第第二二节节 TIG焊的电流种类及极性焊的电流种类及极性- 交流交流TIG焊焊交流过零电弧复燃困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第第二二节节 TIG焊的电流种类及极性焊的电流种类及极性- 交流交流TIG焊焊提高空载电压（150-200V）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第第二二节节 TIG焊的电流种类及极性焊的电流种类及极性- 交流交流TIG焊焊高高频频振振荡荡（过过零零时时在在65V65V空空载载
8、电电压压的的基基础础上上加加一一个个3000V3000V的的高高频频电电压）压）问题问题相位问题相位问题电磁辐射电磁辐射19第第二二节节 TIG焊的电流种类及极性焊的电流种类及极性- 交流交流TIG焊焊脉脉冲冲电电压压（负负半半周周施施 加加 1500V1500V的的 高高 压压脉冲）脉冲）效果良好效果良好20第第二二节节 TIG焊的电流种类及极性焊的电流种类及极性- 交流交流TIG焊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
9、不相等相等21第第二二节节 TIG焊的电流种类及极性焊的电流种类及极性- 交流交流TIG焊焊电流分解交流电流交流电流直流分量，方向：从工件流向钨极直流分量，方向：从工件流向钨极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第第二二节节 TIG焊的电流种类及极性焊的电流种类及极性- 交流交流TIG焊焊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第第二二节节 TIG焊的电流种类及极性焊的电流种类及极性- 交流交流TIG焊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
10、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第第二二节节 TIG焊的电流种类及极性焊的电流种类及极性- 交流交流TIG焊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第第二二节节 TIG焊的电流种类及极性焊的电流种类及极性- 交流交流TIG焊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第三节第三节 TIG焊设备焊设备27第第三三节节 TIG焊设备焊设
11、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第第三三节节 TIG焊设备焊设备29第第三三节节 TIG焊设备焊设备- 焊接电源焊接电源外特性要求：陡降或者垂直下降特性30第第三三节节 TIG焊设备焊设备- 焊接电源焊接电源31第第三三节节 TIG焊设备焊设备- 焊枪焊枪及电极及电极气冷（气冷（QQQQ）（电流）（电流I100AI100AI100A）32第第三三节节 TIG焊设备焊设备- 焊枪焊枪及电极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第第三三节节 TIG焊设备焊设备- 焊枪及焊枪
12、及电极电极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第第三三节节 TIG焊设备焊设备- 焊枪及电极焊枪及电极分类：纯钨纯钨钍钨钍钨铈钨铈钨35第第三三节节 TIG焊设备焊设备- 焊枪及电极焊枪及电极纯钨电子发射能力差、易消耗便宜一般用于交流焊接中36第第三三节节 TIG焊设备焊设备- 焊枪及电极焊枪及电极钍钨在钨中加入1-2%的ThO2载流能力强，易引弧、寿命长直流正接直流反接、交流时效果不明显增加直流分量有放射性37第第三三节节 TIG焊设备焊设备- 焊枪及电极焊枪及电极铈钨1-2%CeO2放射性小（电极端头为蓝色）优点与钍钨相同弧
13、柱细，温度集中38第第三三节节 TIG焊设备焊设备- 焊枪及电极焊枪及电极电极形状电极形状39第四节第四节 TIG焊工艺焊工艺40第四节第四节 TIG焊工艺焊工艺- 焊前清理焊前清理清理方法油污、灰尘（有机溶剂）油污、灰尘（有机溶剂）氧化膜氧化膜机械法机械法硬材料（抛光、吹砂、砂轮、砂带）硬材料（抛光、吹砂、砂轮、砂带）软材料（钢丝论、钢丝刷、刮刀）软材料（钢丝论、钢丝刷、刮刀）化学法（化学法（AlMgAlMg）机械机械+ +化学化学41第四节第四节 TIG焊工艺焊工艺-焊接参数的影响及选择焊接参数的影响及选择参数：参数：焊接电流焊接电流焊接电压焊接电压焊接速度焊接速度填丝速度填丝速度保护气流
14、量保护气流量喷嘴孔径喷嘴孔径钨极直径形状钨极直径形状I、VvLv42第四节第四节 TIG焊工艺焊工艺-焊接参数的影响及选择焊接参数的影响及选择IP可焊板材厚度I凹陷I熔透深度I背面余高I焊缝宽度I正面余高I咬边、焊穿I未焊透43第四节第四节 TIG焊工艺焊工艺-焊接参数的影响及选择焊接参数的影响及选择U U熔宽熔宽U U熔宽熔宽距离选择原则：不短接条件下，越短越好。不 填 丝 ： 1-3mm;填丝：3-6mm44第四节第四节 TIG焊工艺焊工艺-焊接参数的影响及选择焊接参数的影响及选择焊接速度焊接速度v v热输入热输入（凹陷、熔深、熔宽）（凹陷、熔深、熔宽）v v气孔、未焊透、裂纹、夹渣、保护
15、效果气孔、未焊透、裂纹、夹渣、保护效果v v焊穿、咬边焊穿、咬边原则：采用比较低的焊速原则：采用比较低的焊速45第四节第四节 TIG焊工艺焊工艺-焊接参数的影响及选择焊接参数的影响及选择填丝速度与直径填丝速度与直径直径直径填丝填丝I I填丝填丝间隙间隙填丝填丝填丝速度不当填丝速度不当未焊透、焊缝余高过大、表面成型不好未焊透、焊缝余高过大、表面成型不好焊穿、凹陷焊穿、凹陷板厚板厚直径直径间隙间隙直径直径46第四节第四节 TIG焊工艺焊工艺-焊接参数的影响及选择焊接参数的影响及选择47第四节第四节 TIG焊工艺焊工艺-焊接参数的影响及选择焊接参数的影响及选择电极直径选择原则：尽可能选用小的电极直径
16、，承载所需要的电流48第四节第四节 TIG焊工艺焊工艺-操作技术操作技术引弧直接直接间接（高频、脉冲、引弧板）间接（高频、脉冲、引弧板）提前送气49第四节第四节 TIG焊工艺焊工艺-操作技术操作技术短弧焊左焊法不超过4mm50第四节第四节 TIG焊工艺焊工艺-操作技术操作技术51第四节第四节 TIG焊工艺焊工艺-操作技术操作技术52第四节第四节 TIG焊工艺焊工艺-操作技术操作技术收弧（延时通气）（多加焊丝，填满弧坑）1、电流衰减、电流衰减2、提高焊枪、提高焊枪3、引出板、引出板53第四节第四节 TIG焊工艺焊工艺-操作技术操作技术夹具成形成形防止变形防止变形54第四节第四节 TIG焊工的其他方法焊工的其他方法-脉冲脉冲TIG焊焊552024/7/212024/7/215656第四节第四节 TIG焊工的其他方法焊工的其他方法-热丝TIG焊焊562024/7/212024/7/215757第四节第四节 TIG焊工的其他方法焊工的其他方法- TIG点焊点焊57
