焊接工艺-钨极惰性气体保护焊.pptx

第五章　钨极惰性气体保护焊（TIG）第一页，共四十四页。本章重点：①TIG焊的焊材：电极、焊丝；② TIG焊工艺； ③脉冲TIG焊本章难点： ①交流TIG焊； ② TIG焊工艺（尤脉冲焊工艺）学习建议： ①应把TIG焊与其它焊接方法的特点进行对比，以促进理解、把握关键；②课本的内容不够完善，应注意所补充的有关电极、工艺措施、脉冲TIG焊等有关内容；③通过练习制订相应的焊接工艺等实践环节来培养和提高工艺能力和经验。第二页，共四十四页。第一节　TIG焊的特点及应用几个概念： 钨极惰性气体保护电弧焊（tungsten inert-gas arc welding）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, GB/T5185-1985的标注代号是141。 钨极气体保护电弧焊GTAW（gas tungsten arc welding） 钨极氩弧焊　argon tungsten arc welding（141） 氩弧焊　 argon arc welding背景：1930s，航空工业的大发展提出有色金属的焊接要求，而MMA和SAW不能很好地解决这个问题（此前有原子氢焊，但氢危险且焊钢时有焊缝增氢问题）。为适应有色金属的焊接，钨极氩弧焊应运而生。第三页，共四十四页。一、TIG焊的原理（如图）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）适于薄板及打底／全位置焊（4）无飞溅 缺点 焊接效率低、成本高；对焊前清理要求严格；需要特殊的引弧措施；紫外线强烈、臭氧浓度高；抗风能力差。link6\wujibushan.swf焊接过程动画第四页，共四十四页。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第五页，共四十四页。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?实际很少采用第二节 TIG焊的电流种类和极性TIG焊的电流种类和极性计有 直流：正接 反接 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。一、直流TIG焊?正接与反接焊接效果图?第六页，共四十四页。钨极电流承载能力及阴极清理作用（阴极雾化作用）的机理　直流正、反接时带电粒子的运动如图：　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。又由于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，继而氧化膜又被清除……　　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！（电流承载能力通常只有正接的1/10，电流太小，无实用价值。）　正接时如右图，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。第七页，共四十四页。it二、交流TIG焊 　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（左图）。DCENAC交流的电流形式iitt⑶变极性方波交流⑵变脉宽方波交流⑴正弦波交流　正弦波交流：设备简单，但电弧稳定性差（要有特别稳弧措施）、有直流分量（要有特别措施消除）。　变脉宽方波交流：设备复杂，但电流参数灵活、电弧稳定、钨极烧损少，比正弦波交流有优势。　变极性方波交流：特点与变脉宽方波交流相同，但更好（因负半周电流大小对阴极清理作用影响更大）第八页，共四十四页。it交流TIG焊由于电弧每秒100次过零点，加上电极（钨）与焊件（钢、铝等）的物理性质、体积差别巨大，导致正、负半波电流波形严重不对称（正半波大、负半波小），带来以下问题需要解决：1、过零点复燃（稳弧）解决办法：用高压脉冲（≥1500V）稳弧2、回路直流分量的消除解决办法：在回路中串接电容器（隔直传交）第九页，共四十四页。 除以上的电流形式外，TIG焊还可以用脉冲电流形式（包括直流脉冲和交流脉冲，将在第五节介绍）第十页，共四十四页。第三节　TIG焊设备一、分类及组成分类（略）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)编号