钨极氩弧焊土木

关于钨极氩弧焊土木第2页,共28页，2024年2月25日，星期天1.3填充金属：外加；1.4保护气体：氩气或富氩气体；1.5设备：电源：可交流电源也可直流电源；外特性：陡降；可手工焊也可自动焊；1.6工艺效果：保护性能好、焊缝质量高、成形美观、但成本高；1.7应用范围：可焊钢的种类：高合金、不锈钢类，有色金属及其合金。可焊厚度：一般适用于厚度不大于6mm的工件；第3页,共28页，2024年2月25日，星期天载流能力：电极在不至于过热熔化的情况下所能承受的最大电流值；当电流超过载流能力时，会造成：焊缝夹钨、钨极烧损大；当电极直径↑→载流能力↑；（TIG焊钨极直径≯4mm,所以TIG的电流有一定的限制）;1.8坡口形式：δ＜3mm，可不开坡口，不加填充焊丝；δ＞3mm，可考虑开坡口加填充焊丝；第4页,共28页，2024年2月25日，星期天第二节氩气的保护效果1、氩气：1.1物理特性：无色、无味、无毒的气体，一般要求的纯度：99.9~99.999%;国内的纯氩一般为99.99%;比重为空气的1.25倍（为此保护效果好）；1.2氩气是一种惰性气体，所以对焊接区是一种良好的保护；1.3氩气的导热系数小，又是单原子气体，故电弧的热损失小，电弧一旦引燃，就很稳定，它的维弧电压仅为8~15V;第5页,共28页，2024年2月25日，星期天1.4氩气的电离电压较大，所以引弧较困难，一般需要特别的措施；1.5氩气没有脱氧去氢的能力，所以，焊前要求对工件、焊丝进行严格的清理；总之：氩弧焊的保护性能好，电弧稳定，热的有效利用率高，热量集中，热影响区小，焊薄板时变形小；第6页,共28页，2024年2月25日，星期天第三节钨极材料及钨极形状尺寸1、钨极材料：影响：电弧的稳定性、焊接质量、钨极的损耗；要求：⑴耐高温、不熔化、很少蒸发；⑵载流能力强；⑶引弧和稳弧性能好；常用的钨极：纯钨、钍钨、铈钨；第7页,共28页，2024年2月25日，星期天1.1纯钨：熔点：3380℃；沸点：5900℃；逸出电压：4.54V，具有较强的热发射能力；1.2钍钨：W＋1～2％ThO2，逸出电压：2.7V，电子发射能力较强，载流能力较强，使用寿命增加，易于引弧和稳弧；具有放射性，对人的身体有损害；第8页,共28页，2024年2月25日，星期天1.3铈钨：W＋2％CeO载流能力高；电极的烧损小，使用寿命长；引弧和稳弧性好；弧束较细，热量集中；放射性微乎其微。第9页,共28页，2024年2月25日，星期天2、钨极的直径和形状对焊接电弧的影响：直径的选择原则：书P148表5-2；取决于电流的种类和大小。形状：端部必须磨光；具体形状：⑴尖锥形：如图5-4a)所示适用于直流正接、小电流，焊薄板；优点：有利于引弧、稳弧；缺点：当电流较大时，增加烧损；电弧漂移不定；⑵平顶锥形：如图5-4b)所示适用于大电流、直流正接；特点：易于引弧，电弧集中，钨极的烧损小；⑶球形：

适用于交流、直流反接；第10页,共28页，2024年2月25日，星期天第11页,共28页，2024年2月25日，星期天第12页,共28页，2024年2月25日，星期天第四节电流的种类和极性1、电流的种类和极性的选择：TIG焊的电源既可采用交流，也可采用直流（直流正接、直流反接）；选择原则：首先根据工件的材质，其次考虑工件的厚度，如书P150表5-4所示：可得出以下结论：

Al、Mg及其合金→交流最佳，薄板也可用直流反接其它金属或合金→直流正接最佳，交流也可采用第13页,共28页，2024年2月25日，星期天第14页,共28页，2024年2月25日，星期天1.1直流TIG焊：1.1.1直流反接：工件→阴极、钨极→阳极；故用于加热钨极的热量：PA=I(UA+UT+Uw)；实践证明：PA≈2PK;结论：⑴钨极的载流能力小，电极的寿命短，易夹钨；⑵工件为阴极，电弧不稳定，熔深小；⑶具有“阴极雾化”作用；←优点缺点第15页,共28页，2024年2月25日，星期天对Al、Mg及其合金，表面存在一层致密难熔的氧化膜，如果不及时清除，会影响焊接质量，如：在焊缝表面形成皱皮，在焊缝中产生未熔合、气孔和夹渣等缺陷；第16页,共28页，2024年2月25日，星期天“阴极雾化”作用：定义：由于正离子的撞击去除焊缝及其周围母材表面上氧化膜的作用；具体情况：工件上形成阴极斑点，而阴极斑点有自动寻找氧化膜的倾向，在阴极斑点发射电子的同时接收弧柱来的正离子流，此时，正离子流正好撞击阴极斑点，将氧化膜击碎；第17页,共28页，2024年2月25日，星期天1.1.2直流正接：钨极→阴极；工件→阳极；结论：⑴钨极不易过热，载流能力大，寿命长，焊缝不易夹钨；⑵钨极的热发射能力强，电弧稳定；⑶作用于工件上的热量多，熔深大，生产效率高；⑷没用“阴极雾化”作用，不能焊Al、Mg及其合金；←缺点优点第18页,共28页，2024年2月25日，星期天2、交流TIG焊：优点：⑴载流能力介于直流正接和直流反接之间，在交流的负半波也有“阴极雾化”作用，可以去除Al、Mg表面的氧化膜；⑵利用交流的正半波，可以保证一定的熔深，提高生产效率，同时还可以提高钨极的寿命，改善焊缝的质量；总结：⑴Al、Mg及其合金的厚板多采用交流；⑵其它金属的焊接多采用直流正接；第19页,共28页，2024年2月25日，星期天缺点：⑴会产生直流分量；⑵必须采用稳弧措施；2.1整流作用和直流分量：如图5-6所示现象：在用交流TIG焊Al、Mg时，钨极为阴极的半周，电压低、电流大（正半波）；母材为阴极的半周，电压高，电流小（负半波）；如图所示；这种电流与电压在两个半波不均衡的现象叫做“整流作用”；其中，电流的不均匀在正半波形成了“直流分量”IDC；故不均衡的交流电＝均衡的交流＋IDC；第20页,共28页，2024年2月25日，星期天第21页,共28页，2024年2月25日，星期天危害：⑴“直流分量”消弱了“阴极雾化”作用；⑵增加了变压器的能量损耗；产生原因：工件与电极之间的热物理性能的差异过大而引起的；消除方法：如图5-7所示：⑴在焊接回路中串接一蓄电池组；蓄电池的负极接焊件；⑵在焊接回路接入电阻和二极管；二极管的正极与焊件相联；⑶在焊接回路中串接电容；隔直作用较好，不消耗能量，应用较为普遍，每A电流所需的隔直电容量为500μF左右。第22页,共28页，2024年2月25日，星期天第23页,共28页，2024年2月25日，星期天2.2引弧与稳弧措施：⑴提高空载电压：大概为200V左右；交流TIG焊的极性从正转负时，再引燃电压要求较高，为200～300V；提高空载电压易于引燃电弧，稳弧的效果也较好；但变压器的容量大，效率低，成本高，安全性差；⑵接触引弧：最为简单，易于引弧，对稳弧作用不大，需加引弧板；第24页,共28页，2024年2月25日，星期天⑶非接触引弧：a)高频引弧；加入约3000V、150～260KHZ的高频电压。易于引弧，对于稳弧的可靠性差，多用于第一次引弧。b)高压脉冲引弧；在负半波叠加一高压来进行引弧。第25页,共28页，2024年2月25日，星期天第五节TIG焊规范参数1、TIG规范参数的选择：选择原则：首先根据工件的材质、板厚确定电源的种类、极性，再由工件的厚度确定其它参数；书P164表5-8铝合金手工TIG焊规范参数；如：板厚：3mm；接头形式：对接接头；间隙尺寸：0～2mm；钨极直径：2.4～4mm；焊接电流：100～140A；