焊接方法與設(shè)備——鎢極氬弧焊學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1焊接焊接(hnji)方法與設(shè)備方法與設(shè)備鎢極氬弧焊鎢極氬弧焊第一頁，共57頁。基本原理第1頁/共56頁第二頁，共57頁。一、基本要求一、基本要求1、了解鎢極氬弧焊的特點(diǎn)及應(yīng)用、了解鎢極氬弧焊的特點(diǎn)及應(yīng)用2、了解氣體保護(hù)的特點(diǎn)及鎢極氬弧焊焊槍的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、了解氣體保護(hù)的特點(diǎn)及鎢極氬弧焊焊槍的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)3、掌握鎢極氬弧焊幾種、掌握鎢極氬弧焊幾種(j zhn)主要工藝的特點(diǎn)及工藝主要工藝的特點(diǎn)及工藝參數(shù)的選參數(shù)的選 擇原則擇原則4、掌握脈沖鎢極氬弧焊的工藝特點(diǎn)、掌握脈沖鎢極氬弧焊的工藝特點(diǎn)5、掌握鎢極氬弧焊的引弧方式及特點(diǎn)、掌握鎢極氬弧焊的引弧方式及特點(diǎn)6、了解交流鎢極氬弧焊易出現(xiàn)的問題及解決方

2、法、了解交流鎢極氬弧焊易出現(xiàn)的問題及解決方法二、重點(diǎn)二、重點(diǎn)1、鎢極氬弧焊的工藝特點(diǎn)及工藝參數(shù)的選擇原則、鎢極氬弧焊的工藝特點(diǎn)及工藝參數(shù)的選擇原則3、脈沖鎢極氬弧焊的工藝特點(diǎn)、脈沖鎢極氬弧焊的工藝特點(diǎn)4、鎢極氬弧焊的引弧方式、鎢極氬弧焊的引弧方式第2頁/共56頁第三頁，共57頁。一、鎢極氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)一、鎢極氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)（一）特點(diǎn)（一）特點(diǎn)1.TIG焊具有以下優(yōu)點(diǎn)：焊具有以下優(yōu)點(diǎn)：1) 焊接過程穩(wěn)定焊接過程穩(wěn)定 氬氣是單原子分子、不分解、熱導(dǎo)率很小，因此，電弧的熱氬氣是單原子分子、不分解、熱導(dǎo)率很小，因此，電弧的熱量損失少，電弧一旦引燃，就能夠量損失少，電弧一旦引燃，就能夠(nnggu)

3、穩(wěn)定穩(wěn)定 燃燃 燒；燒； 鎢棒本身不會(huì)產(chǎn)生熔滴過渡，弧長(zhǎng)變化較少，也有助于電弧鎢棒本身不會(huì)產(chǎn)生熔滴過渡，弧長(zhǎng)變化較少，也有助于電弧的穩(wěn)定燃燒。的穩(wěn)定燃燒。 2) 焊接質(zhì)量好焊接質(zhì)量好氬氣是一種惰性氣體，它既不溶于液態(tài)金屬，又不與金屬起任何化氬氣是一種惰性氣體，它既不溶于液態(tài)金屬，又不與金屬起任何化學(xué)反應(yīng)；而且氬的原子量較大，有利于形成良好的氣流隔離層，有效學(xué)反應(yīng)；而且氬的原子量較大，有利于形成良好的氣流隔離層，有效地阻止氧、氮等侵入焊縫金屬。地阻止氧、氮等侵入焊縫金屬。 第3頁/共56頁第四頁，共57頁。 3) 適于薄板焊接、全位置焊接以及不加襯墊的單面焊雙面成形工藝用幾安培的小電流，鎢極氬弧

4、仍能穩(wěn)定燃燒，而且熱量相對(duì)較集中，因此可焊接0.3毫米的薄板； 4) 焊接過程易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化TIG焊的電弧是明弧，焊接過程參數(shù)穩(wěn)定，易于檢測(cè)及控制，是理想的自動(dòng)化乃至機(jī)器人化的焊接方法。5）焊縫區(qū)無熔渣，焊工可清除地看到熔池和焊縫成形過程。2.TIG焊具有以下缺點(diǎn)：1) 抗風(fēng)能力差TIG焊利用氣體進(jìn)行保護(hù)，抗側(cè)向風(fēng)的能力較差。側(cè)向風(fēng)較小時(shí)，可降低噴嘴至工件的距離，同時(shí)增大保護(hù)氣體的流量；側(cè)向風(fēng)較大(jio d)時(shí)，必須采取防風(fēng)措施。第4頁/共56頁第五頁，共57頁。2) 對(duì)工件清理要求較高由于采用惰性氣體進(jìn)行保護(hù)，無冶金脫氧或去氫作用，為了避免氣孔、裂紋等缺陷，焊前必須嚴(yán)格(yng)去除工件上

5、的油污、鐵銹等。3) 生產(chǎn)率低 由于鎢極的載流能力有限，致使TIG焊的熔透能力較低，焊接速度小，焊接生產(chǎn)率低。第5頁/共56頁第六頁，共57頁。鎢極氣體保護(hù)焊的焊接材料主要有：保護(hù)氣體、填充金屬和電極材料等一、保護(hù)氣體一）選用(xunyng)的氣體TIG焊一般采用氬氣、氦氣、氬氦混合氣體或氬氫混合氣體作為保護(hù)氣體。氬氣 應(yīng)用最多的氣體，電弧穩(wěn)定 ，引弧特性好、焊縫成形好氦氣 熱傳導(dǎo)性能比氬氣好,能實(shí)現(xiàn)更快的焊接速度, 焊鋁時(shí)氣孔更少；熔深和熔寬增加 第6頁/共56頁第七頁，共57頁。二）氣體保護(hù)效果取決與流體流態(tài)和流量1、氣體的流態(tài)層流：管子(gun zi)中的氣體呈層狀或束流狀運(yùn)動(dòng)，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)

6、的運(yùn)動(dòng)方向均沿著軸向，相互之間不干擾或混雜。紊流：氣體在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，氣體質(zhì)點(diǎn)之間相互干擾或混雜，內(nèi)部有許多旋渦。流態(tài)取決于雷諾系數(shù)pdR d 管子直徑p 氣體速度 - 流體的粘滯系數(shù)R小于或等于2300時(shí)為層流（R 2300時(shí)為紊流） 。即使(jsh)滿足上述條件管子兩端不是純層流。離開兩端（40-50） d才能變?yōu)閷恿鞯?頁/共56頁第八頁，共57頁。（二）焊槍中噴出的氣體流態(tài)噴出的氣體之流態(tài)決定了保護(hù)效果，由于焊槍不可能做得很長(zhǎng)，因此不可能為全部(qunb)層流。只有近壁部分層流。改進(jìn)措施：1）焊槍結(jié)構(gòu)中加節(jié)流裝置，減小噴嘴入口氣流的紊亂程度，建立起較厚的層流。2）改善噴嘴內(nèi)氣流通道的形狀

7、。第8頁/共56頁第九頁，共57頁。（二）焊槍的結(jié)構(gòu)作用： 導(dǎo)通電流提供保護(hù)氣體固定鎢極1、氣體鎮(zhèn)靜室從焊槍的進(jìn)氣口導(dǎo)噴嘴入口：使進(jìn)入焊槍的氣體沿徑向均勻化。2、節(jié)流裝置銅網(wǎng)或金屬孔板，使氣體的流速變低，紊亂程度降低，便于建立較厚的層流。3、噴嘴形狀及尺寸影響大圓柱形最后(zuhu)，收斂形稍差。噴嘴長(zhǎng)度：內(nèi)壁光滑、出口邊緣成直角。第9頁/共56頁第十頁，共57頁。二、電極二、電極(dinj)材料材料TIG焊電極焊電極(dinj)的作用是導(dǎo)通電流、引燃電弧并維持電弧穩(wěn)定燃燒。的作用是導(dǎo)通電流、引燃電弧并維持電弧穩(wěn)定燃燒。要求：要求：1）由于焊接過程中要求電極由于焊接過程中要求電極(dinj)不

8、熔化，因此電極不熔化，因此電極(dinj)必須必須具有高具有高 的熔點(diǎn)，鎢的熔點(diǎn)為的熔點(diǎn)，鎢的熔點(diǎn)為3380C以上，可滿足要求。以上，可滿足要求。損耗：正常損耗：正常 - 氧化、蒸發(fā)氧化、蒸發(fā)異常：短路時(shí)，特別是與熔池短路時(shí)異常：短路時(shí)，特別是與熔池短路時(shí)2）電流容量大：即一定直徑的鎢極允許通過的最大電流。電流容量大：即一定直徑的鎢極允許通過的最大電流。允允許過的電許過的電流是有限的，過大則鎢極熔化。形成熔球流是有限的，過大則鎢極熔化。形成熔球，電弧漂，電弧漂移。移。2）引弧及穩(wěn)弧性能好，還要求電極引弧及穩(wěn)弧性能好，還要求電極(dinj)具有較低的逸出功、較具有較低的逸出功、較大的許用電流、較

9、小的引燃電壓。大的許用電流、較小的引燃電壓。第10頁/共56頁第十一頁，共57頁。鋁鋁鎢鎢釷鎢釷鎢(+ThO2)鈰鎢鈰鎢(CeO)3.95eV4.31-5.162.631.36純鎢的逸出電壓較大，引弧性能純鎢的逸出電壓較大，引弧性能(xngnng)不好，但由于可不好，但由于可達(dá)到很高的溫度，穩(wěn)弧好。達(dá)到很高的溫度，穩(wěn)弧好。第11頁/共56頁第十二頁，共57頁。純鎢 WP:直流焊時(shí)引弧相對(duì)(xingdu)較差, 易形成光滑的球端，電流負(fù)載能力低、壽命短釷鎢 WT:引弧非常容易, 更高的負(fù)載能力，但稍帶放射性 鈰鎢 WC:性能優(yōu)于釷鎢：無放射性；壽命長(zhǎng)；載流能力大（高5-8%）；陰極電壓低、電 弧

10、穩(wěn)定。鑭鎢 WL:比釷鎢或鈰鎢有更長(zhǎng)的使用壽命，但引弧性能不好。第12頁/共56頁第十三頁，共57頁。三）鎢極形狀三）鎢極形狀小電流：錐形，電弧易于小電流：錐形，電弧易于(yy)引燃，電弧集中，熔深大。引燃，電弧集中，熔深大。大電流：錐臺(tái)形大電流：錐臺(tái)形交流：球形交流：球形dp=(1/31/4) dwdwl =(24) dw第13頁/共56頁第十四頁，共57頁。三、填充金屬三、填充金屬采用采用TIG焊焊接厚板時(shí)，需要開焊焊接厚板時(shí)，需要開V形坡口，并添加必要的填充金屬形坡口，并添加必要的填充金屬。填充金屬的主要作用是填滿坡口，并調(diào)整焊縫成分，改善。填充金屬的主要作用是填滿坡口，并調(diào)整焊縫成分，

11、改善(gishn)焊縫性能。焊縫性能。目前我國(guó)尚無專用目前我國(guó)尚無專用TIG焊絲標(biāo)準(zhǔn)，一般選用熔化極氣體保護(hù)焊用焊絲標(biāo)準(zhǔn)，一般選用熔化極氣體保護(hù)焊用焊絲或焊接用鋼絲。選用原則：焊絲或焊接用鋼絲。選用原則： 低碳鋼及低合金高強(qiáng)度鋼：低碳鋼及低合金高強(qiáng)度鋼：一般按照等強(qiáng)度原則選擇一般按照等強(qiáng)度原則選擇焊接用鋼絲；焊接用鋼絲； 銅、鋁、不銹鋼：銅、鋁、不銹鋼：一般按照等成分原則選擇熔化極氣體保護(hù)焊焊絲。一般按照等成分原則選擇熔化極氣體保護(hù)焊焊絲。 焊接異種鋼時(shí)：焊接異種鋼時(shí)：如果兩種鋼的組織不同，則選用焊絲時(shí)應(yīng)考慮抗裂性如果兩種鋼的組織不同，則選用焊絲時(shí)應(yīng)考慮抗裂性 及碳及碳的擴(kuò)散問題；的擴(kuò)散問題；

12、如果兩種鋼的組織相同，而機(jī)械性能不同，則最好選如果兩種鋼的組織相同，而機(jī)械性能不同，則最好選 用成用成分介于兩者之間的焊絲。分介于兩者之間的焊絲。第14頁/共56頁第十五頁，共57頁。16第15頁/共56頁第十六頁，共57頁。一、直流正接一、直流正接工件接正極，鎢棒接負(fù)極工件接正極，鎢棒接負(fù)極特點(diǎn)：特點(diǎn)：1）電流容量大）電流容量大 由于鎢極（通常為鈰鎢極或釷鎢極）的由于鎢極（通常為鈰鎢極或釷鎢極）的電子逸出功較小，電子熱發(fā)射能力強(qiáng)，對(duì)電極有冷卻作用，因電子逸出功較小，電子熱發(fā)射能力強(qiáng)，對(duì)電極有冷卻作用，因此，較小直徑的鎢棒就可承載較大的電流。此，較小直徑的鎢棒就可承載較大的電流。2）與直流反接

13、相比，在同樣的焊接電流下，直流正接可）與直流反接相比，在同樣的焊接電流下，直流正接可采用較小直徑的鎢棒，這樣采用較小直徑的鎢棒，這樣(zhyng)就使電流密度增大，從而就使電流密度增大，從而提高了電弧穩(wěn)定性。提高了電弧穩(wěn)定性。3）在工件上形成窄而深的熔池。）在工件上形成窄而深的熔池。4）無破碎工件氧化膜的作用。）無破碎工件氧化膜的作用。實(shí)際生產(chǎn)中這種接法廣泛用于除鋁、鎂及其合金以外的其它實(shí)際生產(chǎn)中這種接法廣泛用于除鋁、鎂及其合金以外的其它金屬的焊接。金屬的焊接。第16頁/共56頁第十七頁，共57頁。二、直流反極性接法二、直流反極性接法工件接負(fù)極，鎢接正極性工件接負(fù)極，鎢接正極性1）電弧具有電弧

14、具有“陰極清理作用陰極清理作用”，能去除工件表面的氧化，能去除工件表面的氧化膜。實(shí)際生產(chǎn)中，這種接法僅用于焊接鋁、鎂及其合金的薄板膜。實(shí)際生產(chǎn)中，這種接法僅用于焊接鋁、鎂及其合金的薄板(bo bn)。2）鎢極的載流能力較小，同樣電流需使用較大直徑的鎢鎢極的載流能力較小，同樣電流需使用較大直徑的鎢極。電弧不夠穩(wěn)定。極。電弧不夠穩(wěn)定。3）電子從工件的熔池表面產(chǎn)生，經(jīng)過電弧加速撞向電極電子從工件的熔池表面產(chǎn)生，經(jīng)過電弧加速撞向電極，使鎢極易因過熱而燒損。，使鎢極易因過熱而燒損。第17頁/共56頁第十八頁，共57頁。DC- 正極性接法 100A DC反接(fn ji)法 100A交流 100A第18頁

15、/共56頁第十九頁，共57頁。三、交流三、交流TIG焊焊交流交流TIG焊機(jī)分為正弦波交流及方波交流兩種。焊機(jī)分為正弦波交流及方波交流兩種。 1 交流交流TIG焊的特點(diǎn)焊的特點(diǎn)交流交流TIG焊的焊接電弧的極性發(fā)生周期性變化，焊的焊接電弧的極性發(fā)生周期性變化，因此因此(ync)， 工藝上兼有直流正接及直流反接的特點(diǎn)。工藝上兼有直流正接及直流反接的特點(diǎn)。1）負(fù)半波時(shí)，氬弧對(duì)工件產(chǎn)生陰極霧化作用；負(fù)半波時(shí)，氬弧對(duì)工件產(chǎn)生陰極霧化作用；2）在交流正半波時(shí)，電弧的熱量主要集中于工件上在交流正半波時(shí)，電弧的熱量主要集中于工件上，不但使鎢極得以冷卻，還使焊縫得到足夠的熔，不但使鎢極得以冷卻，還使焊縫得到足夠的

16、熔深。深。交流交流TIG焊廣泛用于鋁、鎂及其合金的焊接，但交流焊廣泛用于鋁、鎂及其合金的焊接，但交流TIG焊存在電弧不穩(wěn)及直流分量等問題，因此焊存在電弧不穩(wěn)及直流分量等問題，因此(ync)在焊接設(shè)備上在焊接設(shè)備上應(yīng)采取專門的措施予以解決。應(yīng)采取專門的措施予以解決。第19頁/共56頁第二十頁，共57頁。21第20頁/共56頁第二十一頁，共57頁。2、直流分量1）產(chǎn)生原因鎢極與工件的熔點(diǎn)不同；逸出功不同；幾何尺寸相差很大。使交流TIG焊正負(fù)半波的電導(dǎo)率、電弧電壓、再引燃電壓存在很大的差別。因此，正負(fù)半波電流不對(duì)稱，從而導(dǎo)致直流分量。2）危害直流分量既影響焊縫成形，降低陰極(ynj)霧化作用惡化設(shè)備

17、的工作條件，變壓器鐵芯易飽和，降低功率因數(shù)，是電弧電流的形狀偏離正弦，降低電弧的熱效率系數(shù)。第21頁/共56頁第二十二頁，共57頁。u0uaI第22頁/共56頁第二十三頁，共57頁。3）通常配置消除直流分量的裝置。1）正弦波交流TIG焊機(jī)通常通過在焊接(hnji)主回路串接大容量無極性電容器的方法來消除直流分量，該方法既可完全消除直流分量，又不額外損耗能量。2）方波交流TIG焊機(jī)可通過調(diào)節(jié)正負(fù)半波的極性比（D=tSP/（tSP+tRP）來消除直流分量，當(dāng)I+t+=I-t-時(shí)，直流分量為零。第23頁/共56頁第二十四頁，共57頁。15% + 極85% + 極85% - 極15% - 極交流平衡調(diào)

18、節(jié)(tioji)的作用第24頁/共56頁第二十五頁，共57頁。3、 穩(wěn)弧裝置1）正弦波交流電弧正弦波交流電弧的電流、電壓過零時(shí)速度較慢，電源電壓達(dá)到再引燃電壓所需要的時(shí)間較長(zhǎng)，因此存在較長(zhǎng)的熄弧時(shí)間；特別是從正半波向負(fù)半波轉(zhuǎn)變時(shí)，由于母材發(fā)射電子的能力很弱，電弧的重新(chngxn)引燃特別困難，所以正弦波交流TIG焊機(jī)必須采取穩(wěn)弧措施。 在焊接回路中串接一高壓脈沖發(fā)生器在焊接回路中加高頻振蕩器穩(wěn)弧脈沖一般施加在電流極性發(fā)生變化的瞬間。第25頁/共56頁第二十六頁，共57頁。2）方波交流電弧方波交流電弧的電壓及電流過零時(shí)，電流及電壓的變化在瞬間內(nèi)完成因此(ync)在較低的電壓下（2040 V）

19、就可使電弧再引燃，基本上無熄弧時(shí)間，電弧穩(wěn)定性很好。所以，方波交流TIG焊機(jī)無需任何穩(wěn)弧措施。t-t+I+I-tI第26頁/共56頁第二十七頁，共57頁。一、設(shè)備的分類一、設(shè)備的分類TIG焊機(jī)的分類方法有多種。焊機(jī)的分類方法有多種。按操作方式分類按操作方式分類: 手工手工TIG焊機(jī)和自動(dòng)焊機(jī)和自動(dòng)TIG焊機(jī)兩種。焊機(jī)兩種。按所用電源類型分類按所用電源類型分類: 直流直流TIG焊機(jī)、交流焊機(jī)、交流TIG焊機(jī)及焊機(jī)及脈沖脈沖TIG焊機(jī)三種。此外還有交直流兩用焊機(jī)三種。此外還有交直流兩用TIG焊機(jī)；焊機(jī)；按引弧方式分類，可分為接觸引弧式和非接觸引弧式按引弧方式分類，可分為接觸引弧式和非接觸引弧式TI

20、G焊機(jī)兩種。焊機(jī)兩種。二、鎢極氣體二、鎢極氣體(qt)保護(hù)焊設(shè)備的組成保護(hù)焊設(shè)備的組成TIG焊機(jī)通常由弧焊電源、控制箱、焊炬、水冷系統(tǒng)及供氣焊機(jī)通常由弧焊電源、控制箱、焊炬、水冷系統(tǒng)及供氣系統(tǒng)組成。自動(dòng)系統(tǒng)組成。自動(dòng)TIG焊機(jī)還配有行走小車、焊絲送進(jìn)機(jī)構(gòu)等。焊機(jī)還配有行走小車、焊絲送進(jìn)機(jī)構(gòu)等。第27頁/共56頁第二十八頁，共57頁。（一） 電源外特性：陡降外特性或垂直外特性，主要是為了得到穩(wěn)定的焊接電流。電源空載電壓：70V以下（二） 控制箱及引弧裝置(zhungzh)1.控制箱控制箱中主要安裝焊接時(shí)序控制電路。控制提前送氣、滯后停氣、引弧、電流通斷、電流衰減、冷卻水流通斷等。對(duì)于自動(dòng)焊機(jī)，還

21、要控制小車行走機(jī)構(gòu)行走及送絲機(jī)構(gòu)送絲。2.引弧裝置(zhungzh)TIG焊的引弧方式有：接觸引弧及非接觸引弧兩種。第28頁/共56頁第二十九頁，共57頁。1）非接觸引?。?）大電流TIG焊機(jī)一般不采用接觸引弧。因?yàn)槎搪冯娏魇规u極熔化、燒損，易使液態(tài)鎢進(jìn)入熔池中，造成焊縫夾鎢，影響焊縫力學(xué)性能。（2）常用的非接觸引弧方式有兩種： 高頻振蕩器引弧當(dāng)高頻振蕩器接通時(shí)，其輸出端可輸出頻率為150260 kHz、電壓為3000 V左右的高頻電壓，該電壓施加(shji)在鎢極和工件上，擊穿兩極間的氣隙，引燃電弧。通常將高頻振蕩器串接在焊接回路中。第29頁/共56頁第三十頁，共57頁。弧焊電源CkLkLR

22、T2CfKT1高頻高頻(o pn)振蕩器及其接法振蕩器及其接法升壓變壓器升壓變壓器T1火花放電器火花放電器P：0.1 1.0mm振蕩電容振蕩電容Ck自耦變壓器自耦變壓器T2門殼開關(guān)門殼開關(guān)K：只有低頻部分：只有低頻部分蓋住后才能蓋住后才能(cinng)接通接通保護(hù)電容保護(hù)電容CfP第30頁/共56頁第三十一頁，共57頁。kkCLf21其輸出端可輸出頻率為150260 kHz、電壓為3000 V左右的高頻電壓，該電壓施加在鎢極和工件上，擊穿兩極間的氣隙。振蕩(zhndng)消耗能量，只能維持半個(gè)周期的1/52/3的時(shí)間，經(jīng)過這么長(zhǎng)的時(shí)間后，火花放電器停止放電恢復(fù)絕緣，如果不能引燃電弧，那么重復(fù)振

23、蕩(zhndng)過程。第31頁/共56頁第三十二頁，共57頁。33高頻(o pn)對(duì)周邊電子儀器影響第32頁/共56頁第三十三頁，共57頁。高壓脈沖引弧在引弧時(shí)，高壓脈沖發(fā)生器將20003000 V的高壓脈沖施加到鎢極和工件上，擊穿氣隙引燃(yn rn)電弧。常用于交流TIG焊機(jī)上。需要通過控制高壓脈沖相位，使之疊加在反極性半波中空載電壓最大的相位處，以有利于電弧的引燃(yn rn)。高壓脈沖引弧裝置也廣泛用作交流TIG焊的穩(wěn)弧裝置，不過穩(wěn)弧時(shí)，高壓脈沖應(yīng)施加在正半波向負(fù)半波轉(zhuǎn)變的相位處。工件鎢極工件鎢極t穩(wěn)穩(wěn)弧弧引引弧弧第33頁/共56頁第三十四頁，共57頁。35 穩(wěn)?。悍€(wěn)弧：為什么要穩(wěn)弧

24、？為什么要穩(wěn)?。扛邏好}沖高壓脈沖高頻振蕩器一般不用，因?yàn)殡y以保證高頻振蕩器一般不用，因?yàn)殡y以保證(bozhng)相位相位關(guān)系。關(guān)系。第34頁/共56頁第三十五頁，共57頁。2) 接觸引弧 接觸引弧是通過(tnggu)接觸-回抽過程實(shí)現(xiàn)的。引弧時(shí)首先使鎢極與工件接觸，此時(shí)，短路電流被控制在較低的水平上（通常小于5 A），預(yù)熱但不熔化鎢極；鎢極回抽后，在很短的時(shí)間內(nèi)（幾微秒）將電流切換為所需要的大電流，將電弧引然。該方法僅適用于直流正接的直流氬弧焊機(jī)。其最大的優(yōu)點(diǎn)是避開了高頻電及高壓脈沖的干擾，可用于計(jì)算機(jī)控制的焊接設(shè)備或焊接機(jī)器人中。電電源源(dinyun)采樣采樣(ci yn)電流切換：電流切

25、換：短路：小電流短路：小電流提升：大電流提升：大電流第35頁/共56頁第三十六頁，共57頁。（三） 焊炬焊炬又叫焊槍，是TIG焊機(jī)的關(guān)鍵組成部件之一。1 焊炬的作用TIG焊炬又稱TIG焊槍，其主要作用是：1）夾持鎢極；2）傳導(dǎo)焊接電流；3）向焊接區(qū)輸出保護(hù)氣體。（四） 氣路和水路1 氣路系統(tǒng)TIG焊機(jī)的氣路系統(tǒng)由氣瓶、減壓閥、流量(liling)計(jì)、軟管及氣閥等組成。氣瓶盛放氬氣或氦氣。減壓閥將瓶中的高壓氣體壓力降低至焊接所需要的壓力。流量(liling)計(jì)用于控制氣體的流量(liling)。電磁氣閥用于控制氣流的關(guān)斷。第36頁/共56頁第三十七頁，共57頁。一、焊前準(zhǔn)備一、焊前準(zhǔn)備（一）接頭

26、及坡口（一）接頭及坡口 形式形式1、TIG焊常用的接頭形式：對(duì)接、搭接、角接、卷邊對(duì)接等。焊常用的接頭形式：對(duì)接、搭接、角接、卷邊對(duì)接等。2、坡口加工原則：、坡口加工原則：板厚小于板厚小于3mm時(shí)，可開時(shí)，可開I形坡口；板厚在形坡口；板厚在312mm時(shí)，可開時(shí)，可開V或或Y形形坡口。坡口。（二）焊前清理（二）焊前清理1、原則、原則氬氣、氦氣均是惰性氣體，焊接過程中不與液態(tài)金屬發(fā)生任何化學(xué)氬氣、氦氣均是惰性氣體，焊接過程中不與液態(tài)金屬發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)，因此反應(yīng)，因此TIG焊無去氫、脫氧作用。為了保證焊接質(zhì)量，必須去除焊無去氫、脫氧作用。為了保證焊接質(zhì)量，必須去除焊接接頭附近的氧化膜、油脂焊接接頭

27、附近的氧化膜、油脂(yuzh)及水分。及水分。第37頁/共56頁第三十八頁，共57頁。2、清理方法：機(jī)械清理：采用(ciyng)鋼絲刷、刮刀、砂布、噴砂或 噴丸等 化學(xué)清理：依靠化學(xué)反應(yīng)去除工件及焊絲表面的氧化膜及油污。特別適合于鋁合金、鈦合金、鎂合金母材及焊絲的焊前處理。 化學(xué)機(jī)械清理第38頁/共56頁第三十九頁，共57頁。二、工藝參數(shù)的選擇原則二、工藝參數(shù)的選擇原則（一）電流的種類及極性（一）電流的種類及極性不同的電流種類及極性具有不同的工藝特點(diǎn)，適用于不同材不同的電流種類及極性具有不同的工藝特點(diǎn)，適用于不同材料的焊接。料的焊接。（二）電流大?。ǘ╇娏鞔笮『附与娏鞯拇笮Q定熔深，因此，在

28、選定了電流的種類及極焊接電流的大小決定熔深，因此，在選定了電流的種類及極性后，要根據(jù)板厚來選擇電流的大小，此外還要適當(dāng)考慮接頭性后，要根據(jù)板厚來選擇電流的大小，此外還要適當(dāng)考慮接頭的形式、焊接位置等的影響。的形式、焊接位置等的影響。（三）焊接速度（三）焊接速度焊接速度影響焊接線能量，因此影響熔深及熔寬。通常焊接速度影響焊接線能量，因此影響熔深及熔寬。通常根據(jù)板厚來選擇焊接速度，而且為了保證根據(jù)板厚來選擇焊接速度，而且為了保證(bozhng)獲得良好獲得良好的焊縫成形，焊接速度應(yīng)與焊接電流、預(yù)熱溫度及保護(hù)氣流量的焊縫成形，焊接速度應(yīng)與焊接電流、預(yù)熱溫度及保護(hù)氣流量適當(dāng)匹配。焊接速度太快時(shí)，易出現(xiàn)

29、未焊透、咬邊等缺陷；而適當(dāng)匹配。焊接速度太快時(shí)，易出現(xiàn)未焊透、咬邊等缺陷；而焊接速度太慢時(shí)會(huì)出現(xiàn)焊縫太寬、燒穿等缺陷。焊接速度太慢時(shí)會(huì)出現(xiàn)焊縫太寬、燒穿等缺陷。第39頁/共56頁第四十頁，共57頁。（四）鎢極的直徑及端部形狀（四）鎢極的直徑及端部形狀鎢極的直徑及形狀是重要的鎢極的直徑及形狀是重要的TIG焊接參數(shù)之一。通常根據(jù)焊接參數(shù)之一。通常根據(jù)電流的種類、極性及大小來選擇。電流的種類、極性及大小來選擇。鎢極直徑的選擇原則是，在保證鎢極許用電流大于所用焊鎢極直徑的選擇原則是，在保證鎢極許用電流大于所用焊接電流的前提下，盡量選用直徑較小的鎢極。接電流的前提下，盡量選用直徑較小的鎢極。 鎢極的許用

30、電流決鎢極的許用電流決定于鎢極直徑、電流的種類及極性。鎢極直徑越大，其許用電流定于鎢極直徑、電流的種類及極性。鎢極直徑越大，其許用電流越大。直流正接時(shí)，鎢極載流能力最大，直流反接時(shí)載流能力最越大。直流正接時(shí)，鎢極載流能力最大，直流反接時(shí)載流能力最小，交流時(shí)載流能力居于小，交流時(shí)載流能力居于(jy)直流正接與反接之間。交流焊時(shí)直流正接與反接之間。交流焊時(shí)，電流的波形對(duì)載流能力也具有重要的影響。，電流的波形對(duì)載流能力也具有重要的影響。電極的端部形狀對(duì)焊接過程穩(wěn)定性及焊縫成形具有重要影電極的端部形狀對(duì)焊接過程穩(wěn)定性及焊縫成形具有重要影響，通常應(yīng)根據(jù)電流的種類、極性及大小來選擇。響，通常應(yīng)根據(jù)電流的種

31、類、極性及大小來選擇。脈沖脈沖TIG焊時(shí)，由于在基值電流期間鎢極受到冷卻，所以焊時(shí)，由于在基值電流期間鎢極受到冷卻，所以直徑相同的鎢極之許用電流值明顯提高。直徑相同的鎢極之許用電流值明顯提高。第40頁/共56頁第四十一頁，共57頁。DCSP、大電流(dinli)小電流(dinli)交流(jioli)大電流第41頁/共56頁第四十二頁，共57頁。（五）噴嘴孔徑及氬氣流量（五）噴嘴孔徑及氬氣流量噴嘴孔徑越大，保護(hù)區(qū)越大，但太大時(shí)，熔池及電弧噴嘴孔徑越大，保護(hù)區(qū)越大，但太大時(shí)，熔池及電弧的可觀察性變差。對(duì)于一定的噴嘴孔徑，保護(hù)氣流量有一個(gè)的可觀察性變差。對(duì)于一定的噴嘴孔徑，保護(hù)氣流量有一個(gè)合適的范圍

32、，流量太小時(shí)合適的范圍，流量太小時(shí)(xiosh)，氣體挺度差，保護(hù)效果不，氣體挺度差，保護(hù)效果不好；流量太大時(shí)，氣流層中出現(xiàn)紊流，空氣易卷入，保護(hù)效好；流量太大時(shí)，氣流層中出現(xiàn)紊流，空氣易卷入，保護(hù)效果也不好。噴嘴孔徑及氬氣流量通常根據(jù)電流的種類、極性果也不好。噴嘴孔徑及氬氣流量通常根據(jù)電流的種類、極性及大小來選擇。及大小來選擇。 (六六) 鎢極伸出長(zhǎng)度鎢極伸出長(zhǎng)度通常將露在噴嘴外面的鎢極長(zhǎng)度叫做鎢極的伸出長(zhǎng)度通常將露在噴嘴外面的鎢極長(zhǎng)度叫做鎢極的伸出長(zhǎng)度。伸出長(zhǎng)度過大時(shí)，鎢極易過熱，且保護(hù)效果差；而伸出長(zhǎng)。伸出長(zhǎng)度過大時(shí)，鎢極易過熱，且保護(hù)效果差；而伸出長(zhǎng)度太小時(shí)度太小時(shí)(xiosh)，噴嘴

33、易過熱。因此鎢極伸出長(zhǎng)度必須保持，噴嘴易過熱。因此鎢極伸出長(zhǎng)度必須保持一適當(dāng)?shù)闹?。?duì)接焊時(shí)，鎢極的伸出長(zhǎng)度一般保持在一適當(dāng)?shù)闹?。?duì)接焊時(shí)，鎢極的伸出長(zhǎng)度一般保持在5mm6mm。第42頁/共56頁第四十三頁，共57頁。（七）噴嘴離工件的距離（七）噴嘴離工件的距離噴嘴離工件的距離要與鎢極伸出長(zhǎng)度相匹配。一般應(yīng)控制在噴嘴離工件的距離要與鎢極伸出長(zhǎng)度相匹配。一般應(yīng)控制在8 mm 14mm之間。距離過小時(shí)，影響工人的視線，且易導(dǎo)致鎢極與熔之間。距離過小時(shí)，影響工人的視線，且易導(dǎo)致鎢極與熔池的接觸，使焊縫夾鎢并降低池的接觸，使焊縫夾鎢并降低(jingd)鎢極壽命；距離過大時(shí)，保護(hù)鎢極壽命；距離過大時(shí)，保護(hù)

34、效果差，電弧不穩(wěn)定。效果差，電弧不穩(wěn)定。鎢極伸出長(zhǎng)度(chngd)5mm6mm噴嘴(pnzu)離工件的距離8 mm14mm第43頁/共56頁第四十四頁，共57頁。 脈沖TIG焊的焊接電流是脈沖直流或脈沖交流。 焊接電流參數(shù)有：基值電流Ib、脈沖電流Ip、脈沖持續(xù)時(shí)間tp、脈沖間歇時(shí)間tb、脈沖頻率f、脈沖幅比F（=Ip/Ib）和脈沖寬比K（=tp/tb）。分類：低頻（0.110Hz） 中頻（10500Hz ）高頻(o pn)（10 30kHz）一、低頻脈沖鎢極氬弧焊的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用脈沖鎢極氬弧焊具有如下特點(diǎn)1） 焊縫由焊點(diǎn)組成脈沖電流持續(xù)期間：焊件上形成點(diǎn)狀熔池；脈沖電流停歇期間：維弧，熔池金

35、屬凝固；焊縫由一系列焊點(diǎn)組成第44頁/共56頁第四十五頁，共57頁。OOIptptptbtbIb第45頁/共56頁第四十六頁，共57頁。為了獲得連續(xù)、氣密的焊縫(hn fn)，兩個(gè)脈沖焊點(diǎn)之間必須有一定的相互重疊，這要求脈沖頻率f與焊接速度w之間必須滿足下式： 2)小電流(dinli)電弧穩(wěn)定、挺度好 小電流(dinli)的TIG焊易飄弧，而脈沖TIG焊的電弧挺度好，穩(wěn)定性好。特別適于薄板焊接。 （最小電流(dinli)可到0.1A，薄至0.025mm）dwLf60式中Ld相臨兩焊點(diǎn)(hn din)的最大允許間距，mm；f 脈沖頻率，Hz；w焊接速度，mmmin-1。第46頁/共56頁第四十七

36、頁，共57頁。3） 電弧線能量低焊透同樣厚度的工件所需的平均電流比一般TIG焊低20%左右，從而減小了線能量，這有利于縮小(suxio)熱影響區(qū)及焊接變形。4）適用于不加襯墊的單面焊雙面成形及全位置焊接焊接熔池凝固速度快，熔池存在時(shí)間短，所以既能保證一定熔深，又不易產(chǎn)生過熱、流淌或燒穿現(xiàn)象。5）焊縫質(zhì)量好脈沖TIG焊縫由焊點(diǎn)相互重疊而成，后續(xù)焊點(diǎn)的熱循環(huán)，對(duì)前一焊點(diǎn)具有熱處理作用；同時(shí)，由于脈沖電流對(duì)點(diǎn)狀熔池具有強(qiáng)烈的攪拌作用，且熔池的冷卻速度快，高溫停留時(shí)間短，因此焊縫金屬組織細(xì)密，樹枝狀晶不明顯。這些都使得焊縫性能得以改善。第47頁/共56頁第四十八頁，共57頁。2 中頻TIG焊頻率范圍為

37、10500 Hz，其特點(diǎn)(tdin)是小電流下電弧非常穩(wěn)定，且電弧力不象高頻TIG焊那樣高，因此是手工焊接0.5 mm以下薄板的理想設(shè)備。 3 高頻TIG焊頻率范圍為1020 kHz。工藝特點(diǎn)(tdin)是： 1) 電磁收縮效應(yīng)增加，電弧剛性增大，高速焊時(shí)可避免因陽極斑點(diǎn)的粘著作用而造成的焊道彎曲或不連續(xù)現(xiàn)象； 2）電弧壓力大，電弧熔透能力增大； 3）電弧收縮程度高，熱影響區(qū)小 4) 熔池受到超聲波振動(dòng)，其流動(dòng)性增加，焊縫的物理冶金性能得以改善，有利于焊縫質(zhì)量的提高；因此，這種設(shè)備特別適用于薄板的高速自動(dòng)焊。第48頁/共56頁第四十九頁，共57頁。三、脈沖鎢極氬弧焊工藝參數(shù)的選擇三、脈沖鎢極氬弧焊工藝參數(shù)的選擇1脈沖電流脈沖電流Ip及脈沖持續(xù)時(shí)間及脈沖持續(xù)時(shí)間tp脈沖電流與脈沖持續(xù)時(shí)間之積脈沖電流與脈沖持續(xù)時(shí)間之積Iptp被稱為通電量，通電量決被稱為通電量，通電量決定了