焊接方法与设备钨极氩弧焊课件

焊接方法与设备

钨极惰性气体保护焊2023/8/21杨建国焊接方法与设备

钨极惰性气体保护焊202第五章钨极惰性气体保护焊定义：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）。2023/8/22杨建国第五章钨极惰性气体保护焊定义：使用钨极或者活化钨极作第一节TIG焊的特点及应用

-------------------TIG焊的原理历史提出于1911年问题：惰性气体造价太高实际应用于1930年用于镁合金的焊接比强度高镁合金易氧化目前适用于焊接铝合金、镁合金2023/8/23杨建国第一节TIG焊的特点及应用

---------------第一节TIG焊的特点及应用

-------------------TIG焊的原理钨熔点：3380℃熔点最高的金属，耐热性好2023/8/24杨建国第一节TIG焊的特点及应用

---------------第一节TIG焊的特点及应用

-------------------TIG焊的原理氩无色无味，比空气重25%，有利于保护空气中含量约1%沸点：-186℃，（氧：-183；氮：-196）焊接要求纯度：99.9～99.999%惰性气体不溶解，不反应：避免焊缝中合金元素的烧损（蒸发除外）无脱氧去氢作用（焊前准备）2023/8/25杨建国第一节TIG焊的特点及应用

---------------第一节TIG焊的特点及应用

-------------------TIG焊的原理燃烧稳定性最好（电压可以在8-15V）单原子气体导热系数小2023/8/26杨建国第一节TIG焊的特点及应用

---------------第一节TIG焊的特点及应用

-------------------TIG焊的原理氦惰性气体导热系数大，电弧温度高太轻混合气体He+Ar厚板、高热导、高熔点金属焊接（双层保护气体）Ar+H2

不锈钢、镍基合金、镍铜合金2023/8/27杨建国第一节TIG焊的特点及应用

---------------第一节TIG焊的特点及应用

-------------------TIG焊的原理原理：产热、保护薄件不开坡口不填丝可采用脉冲焊厚件填充焊丝开坡口热丝焊2023/8/28杨建国第一节TIG焊的特点及应用

---------------第一节TIG焊的特点及应用

-------------------TIG焊的特点可焊金属多（惰性、阴极雾化）适应性强（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）生产效率低（钨极限制，电流小、熔深浅、熔敷速度小）成本高2023/8/29杨建国第一节TIG焊的特点及应用

---------------第一节TIG焊的特点及应用

-------------------TIG焊的应用各种金属，各个领域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2023/8/210杨建国第一节TIG焊的特点及应用

---------------第二节TIG焊电流种类及极性

2023/8/211杨建国第二节TIG焊电流种类及极性

2023/8/111杨建国第二节TIG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。分类直流正接反接交流2023/8/212杨建国第二节TIG焊的电流种类及极性TIG焊时，焊接电弧的正、负第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------------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为阳极，接受电子动能和逸出功，获得电弧热量的70%2023/8/213杨建国第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------------直流正极性特点：熔深深而窄，生产效率高，应力与变形小钨极许用电流大，寿命长电弧阴燃容易，燃烧稳定不适合焊接铝、镁及其合金2023/8/214杨建国第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------------直流反极性导电产热与正极性相反阴极雾化（阴极清理、阴极破碎）阴极金属熔点低→发射电子困难→氧化物发射电子→形成阴极斑点→正离子撞击→氧化物气化→寻找新的氧化物氧化铝熔点2050℃，铝：657℃2023/8/215杨建国第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------------直流反极性缺点钨极过热、烧损（2/3热量）荣深浅而宽、生产效率低，应力与变形大应用范围窄2023/8/216杨建国第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------------交流TIG焊雾化作用钨极冷却问题电弧稳定性直流分量2023/8/217杨建国第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------------交流TIG焊交流过零电弧复燃困难工件作为阴极的半周问题更加突出措施提高空载电压高频震荡高压脉冲2023/8/218杨建国第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------------交流TIG焊提高空载电压（150-200V）问题：变压器容量大、成本高功率因素低不安全2023/8/219杨建国第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------------交流TIG焊高频振荡（过零时在65V空载电压的基础上加一个3000V的高频电压）问题相位问题电磁辐射2023/8/220杨建国第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------------交流TIG焊脉冲电压（负半周施加1500V的高压脉冲）效果良好2023/8/221杨建国第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------------交流TIG焊直流分量及消除产生原因电极、工件的电、热物理性能及尺寸的差异结果正负半周电压、电流不对称正负半周导电时间不相等2023/8/222杨建国第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------------交流TIG焊电流分解交流电流直流分量，方向：工件流向钨极后果消弱了阴极雾化作用变压器变热2023/8/223杨建国第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------------交流TIG焊限制直流分量的方法串接一个直流电源电阻二极管法电容法2023/8/224杨建国第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------------交流TIG焊串接一个直流电源优点：易实现缺点：电势不能任意调，不能完全消除分量滇池体积庞大笨重经常充电现状：淘汰2023/8/225杨建国第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------------交流TIG焊电阻二极管法优点：简单、体积小、元件少、效果好缺点：电阻耗电、二极管受高频影响易烧损现状：很少使用2023/8/226杨建国第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------------交流TIG焊串联电容优点：效果好、不耗能现状：广泛应用2023/8/227杨建国第二节TIG焊的电流种类及极性

-------------第三节TIG焊设备2023/8/228杨建国第三节TIG焊设备2023/8/128杨建国第三节TIG焊设备分类操作方式分类手工自动焊接电源分类法交流直流矩形波2023/8/229杨建国第三节TIG焊设备分类2023/8/129杨建国第三节TIG焊设备2023/8/230杨建国第三节TIG焊设备2023/8/130杨建国第三节TIG焊设备

-------------------焊接电源外特性要求：陡降或者垂直下降特性2023/8/231杨建国第三节TIG焊设备

-------------------第三节TIG焊设备

-------------------焊接电源2023/8/232杨建国第三节TIG焊设备

-------------------第三节TIG焊设备

-------------------焊枪及电极气冷QQ（I<100A）水冷QS（I>100A）2023/8/233杨建国第三节TIG焊设备

-------------------第三节TIG焊设备

-------------------焊枪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2023/8/234杨建国第三节TIG焊设备

-------------------第三节TIG焊设备

-------------------焊枪及电极良好的流态层流紊流保证气体镇静室喷嘴形状（形状、光洁度、出口边缘形状、同心度）2023/8/235杨建国第三节TIG焊设备

-------------------第三节TIG焊设备

-------------------焊枪及电极钨极的要求耐高温不易消耗不夹钨电子发射能力强电流容量大2023/8/236杨建国第三节TIG焊设备

-------------------第三节TIG焊设备

-------------------焊枪及电极分类：纯钨钍钨铈钨锆钨2023/8/237杨建国第三节TIG焊设备

-------------------第三节TIG焊设备

-------------------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2023/8/238杨建国第三节TIG焊设备

-------------------第三节TIG焊设备

-------------------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2023/8/239杨建国第三节TIG焊设备

-------------------第三节TIG焊设备

-------------------焊枪及电极铈钨1-2%CeO2放射性较强、使用较少（电极端头为蓝色）优点与钍钨相同弧柱细，温度集中2023/8/240杨建国第三节TIG焊设备

-------------------第三节TIG焊设备

-------------------焊枪及电极锆钨更好，烧损极少2023/8/241杨建国第三节TIG焊设备

-------------------第三节TIG焊设备

-------------------焊枪及电极电极形状2023/8/242杨建国第三节TIG焊设备

-------------------第四节TIG焊工艺2023/8/243杨建国第四节TIG焊工艺2023/8/143杨建国第四节TIG焊工艺

-------------------焊前清理惰性气体（优缺点）清理方法油污、灰尘（有机溶剂）氧化膜机械法硬材料（抛光、吹砂、砂轮、砂带）软材料（钢丝论、钢丝刷、刮刀）化学法（Al\Mg）机械+化学2023/8/244杨建国第四节TIG焊工艺

-------------------第四节TIG焊工艺

--------焊接参数的影响及选择参数：电流、电压、焊接速度、填丝速度、保护气流量、喷嘴孔径、钨极直径形状ΦI、VvΦ’Lv’2023/8/245杨建国第四节TIG焊工艺

--------焊接参数的影响及选择参第四节TIG焊工艺

--------焊接参数的影响及选择I↑→P↑→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、焊漏I↓↓↓→未焊透2023/8/246杨建国第四节TIG焊工艺

--------焊接参数的影响及选择I第四节TIG焊工艺

-------焊接参数的影响及选择U↑→熔宽↑U↑↑→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：3-6mm2023/8/247杨建国第四节TIG焊工艺

-------焊接参数的影响及选择U↑第四节TIG焊工艺

-------焊接参数的影响及选择焊接速度v→热输入→（凹陷、熔深、熔宽）v↑↑→气孔、未焊透、裂纹、夹渣、保护效果v↓↓↓→焊穿、咬边原则：采用比较低的焊速2023/8/248杨建国第四节TIG焊工艺

-------焊接参数的影响及选择焊接第四节TIG焊工艺

--------焊接参数的影响及选择填丝速度与直径直径↑→填丝↓I↑→填丝↑间隙↑→填丝↑填丝速度不当未焊透、焊缝余高过大、表面成型不好焊穿、凹陷板厚↑→直径↑间隙↑→直径↑2023/8/249杨建国第四节TIG焊工艺

--------焊接参数的影响及选择填第四节TIG焊工艺

------焊接参数的影响及选择2023/8/250杨建国第四节TIG焊工艺

------焊接