单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,BG,*,第二章,2.4 钨极惰性气体保护,1,BG,第二章 2.4,2,BG,2BG,3,BG,3BG,4,BG,4BG,一.TIG焊的特点及应用,(一)TIG焊定义*,钨极惰性气体保护电弧焊：是指使用,纯钨,或,活化钨,(钍钨、铈钨等)作为电极的惰性气体保护电弧焊，简称TIG焊。,5,BG,一.TIG焊的特点及应用5BG,6,BG,6BG,(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),无飞溅；,(4),特别适于薄板及打底、全位置焊。,7,BG,(二)TIG焊的特点7BG,8,BG,8BG,9,BG,9BG,10,BG,10BG,11,BG,11BG,缺点,(1)焊接效率低、成本高；,(2)对焊前清理要求严格；,(3)需要特殊的引弧措施；,(4)紫外线强烈、臭氧浓度高；,(5)抗风能力差。,12,BG,缺点 12BG,(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焊。,13,BG,(三)TIG焊的应用13BG,14,BG,14BG,15,BG,15BG,16,BG,16BG,17,BG,17BG,二.TIG焊的电流种类,直流：反接、正接,交流：正弦交流、,变极性方波交流,它们各有不同的特点和适用场合，应正确选择。,反接与正接,焊接效果图,18,BG,二.TIG焊的电流种类反接与正接18BG,极性,优点,缺点,应用,正接,(DCEN),电极载流能力强、熔深大、钨极烧损少、引弧容易,没有阴极清理作用,用于大多数的焊接场合（除Al、Mg外）,反接,(DCEP),有阴极清理作用,电极载流能力弱、熔深小、钨极烧损严重、引弧困难,实际很少采用,(一)直流TIG焊,19,BG,极性优点缺点应用正接电极载流能力强、熔深大、钨极烧损,反接,时如左图，工件为阴极，正离子向工件运动。因阴极区有很高的,电压降,，在电场作用下正离子高速撞击工件上的,氧化膜,，使,氧化膜,破碎、分解而被清理掉。,阴极斑点总是优先在,氧化膜,处形成（那里电子逸出功低），,阴极斑点,又在邻近氧化膜上发射电子，继而氧化膜被清除。,20,BG,反接时如左图，工件为阴极，正离子向工件运动。因阴极区有很高,但,这时大量电子从,工件,向,钨极,运动，把大量能量交给,钨极,，导致其温度升高而烧损。要避免烧损，只有,减小电流,！,21,BG,但这时大量电子从工件向钨极运动，把大量能,正接,时如图，这时电子向工件运动，虽数量多，但体积、质量太小，,不能击碎氧化膜,，没有清理作用。,但此时大量电子从钨极上发射，带走大量能量(对钨极产生冷却作用)，所以钨极烧损少、电流承载能力大。,22,BG,正接时如图，这时电子向工件运动，虽数量,(二)交流TIG焊,变极性方波交流,i,t,i,t,应用：用于焊接铝、镁、铝青铜等合金（表面易氧化、氧化膜致密）。,正半周电极烧损降低，负半周获得阴极清理作用;熔深和钨极的电流承载能力介于DCEN与DCEP之间。,DCEN,AC,正弦波交流,变脉宽方波交流,t,i,23,BG,(二)交流TIG焊 变极,三.TIG焊设备,1.组成：,电源控制系统引稳弧装置焊枪供气系统 （水冷系统）(自动焊设备还应包括焊接小车和送丝装置)。,24,BG,三.TIG焊设备1.组成：24BG,25,BG,25BG,26,BG,26BG,27,BG,27BG,28,BG,28BG,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引弧性能，稳弧电流较小，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，是铈钨电极的首选替代品。,29,BG,2、电极29BG,2、气体,1、氩气,-纯度99.99,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,-纯度99.99（合格品）,30,BG,2、气体30BG,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-CO,2,等）。,31,BG,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,3、焊材,TIG焊的焊材主要为实芯焊丝（焊棒）。,TIG焊有时也可以用药芯焊丝（有专用的TIG焊打底用药芯焊丝），打底时可以免去反面充氩保护。,32,BG,3、焊材32BG,33,BG,33BG,四.TIG焊工艺,(一)焊前清理,氩弧焊时，对材料的表面质量要求很高，焊前必须经过严格清理，清除填充焊丝及工件坡口和坡口两侧表面,至少20mm,范围内的油污、水分、灰尘、氧化膜等。,清理的办法：,(1)去处油污、灰尘-有机溶剂或专用清洗液清洗；,(2)除氧化膜-机械清理或化学清理。,34,BG,四.TIG焊工艺34BG,(二)焊接工艺参数及选择*,TIG焊的焊接工艺参数主要包括：,气体流量,、,钨极直径,、,焊接电流,、,焊接电压,、,焊接速度,、,电极直径,与,喷嘴直径,等。,35,BG,(二)焊接工艺参数及选择*35BG,1.气体流量,为获得最佳的保护效果，气体流量与喷嘴孔径的关系有一定的规律且,交流,焊接比,直流,焊接所需的流量大。,2.钨极直径,主要根据焊件厚度来选取钨极直径。在被焊材料厚度相等时，因使用的,电流种类,和,极性,不同，钨极的许用电流不一样，所以采用的钨极直径也不相同。,36,BG,1.气体流量36BG,3.焊接电流,当钨极直径选定后，再选用焊件电流。过大或过小的焊接电流都会使焊缝成形不良或产生焊接缺陷。,焊接电流,：综合考虑材质、板厚、焊接位置来选择。随I的增加熔深增加。,37,BG,3.焊接电流37BG,4.焊接电压,随着U的增加，弧长增加，电弧的加热范围增大，使得熔宽增加而熔深略有降低，通常20V。,5.焊接速度,在一定的钨极直径，焊接电流和气体流量条件下，焊速过快会使保护气流偏离钨极与熔池，从而影响气体保护效果，并且，焊速显著影响焊缝成形，因此，应选择合适的焊接速度。,38,BG,4.焊接电压38BG,6.电极直径与喷嘴直径,一般手工钨极氩弧焊,喷嘴孔径520mm,，喷嘴至焊件的距离不超过,15mm,，保护气体流量为,525L/min,，钨极伸出喷嘴的长度,34mm,，填充焊丝直径应根据焊件厚度而选择。,39,BG,6.电极直径与喷嘴直径39BG,40,BG,40BG,（二）焊接工艺措施,1、选材：对结构钢，按,等强原则,选择焊接材料，对不锈钢、铝及铝合金等则主要考虑,化学成分,。,焊丝的化学成分应与母材的性能相匹配，严格控制其化学成分、纯度和质量。主要化学成分应比母材稍高，以弥补高温的烧损。,41,BG,（二）焊接工艺措施 41BG,TIG焊使用钢焊丝时应尽量选,专用,焊丝,以减少主要化学成分的变化,保证焊缝一定的力学性能和熔池液态金属的流动性,获得良好的焊缝成型,避免产生裂纹等缺陷。,TIG焊使用有色金属焊丝焊接铜、铝、镁、钛及其合金时应注意成分相符。有时可将与母材成分相同的薄板剪成,小条,当焊丝。,42,BG,TIG焊使用钢焊丝时应尽量选专用焊丝,以,2、不锈钢、铝及铝合金等打底时必须进行反面保护（常用的办法是通氩保护，对不锈钢也可用药芯焊丝打底）。,3、如焊机无高频引弧装置，不能直接在工件上引弧，要在垫板上引弧。,43,BG,2、不锈钢、铝及铝合金等打底时必须进行反面保护,