焊接方法与设备 教学课件 ppt 作者 邱葭菲 主编第5章 钨极氩弧焊.ppt

第五章 钨极惰性气体保护焊(TIG焊) 2.焊枪TIG焊焊枪的作用是夹持电极、导电和输送氩气流。 TIG焊焊枪分为气冷式焊枪(QQ系列)和水冷式焊枪(QS系列)。气冷式焊枪使用方便，但限于小电流(150A)焊接使用；水冷式焊枪适宜大电流和自动焊接使用。气冷式焊枪如图5-5所示，水冷式焊枪如图5-6所示。焊枪一般由枪体、喷嘴、电极夹持机构、电缆、氩气输入管、水管和开关及按钮组成。 (2)化学清理法是依靠化学反应的方法去除焊丝或工件表面的氧化膜的方法。对于填充焊丝及小尺寸焊件，多采用化学清理法。这种方法与机械清理法相比，具有清理效率高、质量稳定均匀、保持时间长等特点。(3)化学—机械清理法，先用化学清理法，焊前再对焊接部位进行机械清理。这种联合清理的方法，适用于质量要求更高的焊件。 3.焊接电流焊接电流主要根据焊件厚度、钨极直径和焊缝空间位置来选择。各种直径的钨极许用电流范围见表5-9。 二、TIG焊的焊接参数TIG焊的焊接工艺参数主要有：电源种类和极性、钨极直径、焊接电流、电弧电压、氩气流量、焊接速度和喷嘴直径等。1.电源种类和极性TIG焊可以使用直流电，也可以使用交流电。电流种类和极性可根据焊件材质进行选择。(1)直流反接 TIG焊采用直流反接时(即钨极为正极、焊件为负极)，钨极容易过热而烧损，许用电流小，同时焊缝厚度较浅，焊接生产率低，所以很少采用。 直流反接有一种去除氧化膜的作用，对焊接铝、镁及其合金有利。因为铝、镁及其合金焊接时，极易氧化，形成熔点很高的氧化膜(如Al2O3的熔点为2050℃)覆盖在熔池表面，阻碍基本金属和填充金属的熔合，造成未熔合、夹渣、焊缝表面形成皱皮及内部气孔等缺陷。 直流反接时，电弧空间的正离子，由钨极的阳极区飞向焊件的阴极区，撞击金属熔池表面，将致密难熔的氧化膜击碎，以达到清理氧化膜的目的，这种作用称为“阴极破碎”作用，也称“阴极雾化”，如图5-14所示。 铝、镁及其合金一般不采用此法，而使用交流电来焊接。 图5-14　阴极破碎作用示意图 a)直流反接 b)直流正接 (2)直流正接 TIG焊直流正接(即钨极为负极、焊件为正极)，焊件的焊缝厚度增加，焊接生产率高，钨极不易过热与烧损，电弧燃烧稳定性。但没有“阴极破碎”作用，故适合于焊接表面无致密氧化膜的金属材料。(3)交流TIG焊 在交流正极性的半周波中(钨极为负极)，钨极可以得到冷却减小烧损。而在交流负极性的半周波中(焊件为负极)有“阴极破碎”作用，可以清除熔池表面的氧化膜。 交流TIG焊是焊接铝、镁及其合金的最佳方法。 表5-8　电源种类和极性的选择 各种材料的电流种类与极性的选用见表5-8。 2.钨极直径及端部形状钨极直径主要按焊件厚度、焊接电流、电源极性来选择。钨极端部形状对电弧稳定性有一定影响，交流TIG焊时，一般将钨极端部磨成圆珠形；直流小电流施焊时，钨极可以磨成尖锥角；直流大电流时，钨极宜磨成钝角，钨极端部形状如图5-15所示 图5-15　常用的钨极端部形状 a)直流小电流 b)直流大电流 c)交流 表5-9　各种直径的钨极许用电流范围 4.氩气流量和喷嘴直径流量过大，不仅浪费，而且容易形成紊流，对焊接区的保护作用不利，同时带走电弧区的热量多，影响电弧稳定燃烧。流量过小，气流挺度差，容易受到外界气流的干扰，降低气体保护效果。通常氩气流量在3～20L/min范围内。一般喷嘴直径随着氩气流量的增加而增加，一般为?5～14mm。5.焊接速度在一定的钨极直径、焊接电流和氩气流量条件下，焊速过大，会使保护气流偏离钨极与熔池，影响气体保护效果，易产生未焊透等缺陷;焊速过慢时，焊缝易咬边和烧穿。因此TIG焊时应选择合适的焊接速度。焊接速度对氩气保护效果的影响如图5-16所示。 图5-16　焊接速度对氩气保护效果的影响 a)焊枪不动 b)正常速度 c)速度过大 6.电弧电压电弧电压增加，焊缝厚度减小，熔宽显著增加；电弧电压的增加，气体保护效果随之变差。尽量采用短弧焊，一般为10～24V。7.喷嘴与焊件间的距离喷嘴与焊件间的距离以5～15mm为宜。距离过大，气体保护效果差；若距离过小，能观察的范围和保护区域变小。距离是否合适，可通过测定氩气有效保护区域的直径来判断。 测定的方法是采用交流电源在铝板上引燃电弧后，焊枪固定不动，电弧燃烧5～6s后，切断电源，这时铝板上留下银白色区域就是氩气有效保护区域，如图5-17所示，也称为去氧化膜区，其直径越大，说明保护效果