课件-气体保护焊钨极氩弧焊非熔化极氩弧焊讲解

焊接方法2——气体保护焊TIG、MIG，MAG学习内容TIG焊，MIG焊及MAG焊的定义、工作原理、分类、特点和应用电源正反接的差异重点：难点：（一）非熔化极惰性气体保护焊TIGTIG（TungstenInertGasWelding）：使用纯钨或活化钨（如钍钨、铈钨等）作为非熔化电极，采用惰性气体如氩气、氦气等作为保护气体的电弧焊接方法。1、非熔化极惰性气体保护电弧焊TIG定义钨极氩弧焊2、TIG焊原理钨极熔点高（3653K）在伸出的钨极端部与焊件之间产生电弧，对焊件进行加热并形成焊缝。与此同时，惰性气体进入枪体，从钨极的周围通过喷嘴喷向焊接区，以保护钨极、电弧及熔池，使其免受大气的侵害。3、TIG焊特点优点缺点焊接质量高

焊接过程稳定可焊材料广

无飞溅熔池可见性好，易于操作焊接效率低

成本高焊前处理严格钨极融化可能影响焊缝质量钨极氩弧焊的电弧是最稳定的电弧之一钨极的电流承载能力有限

电弧易扩散，熔深浅3、TIG焊应用材料不锈钢

有色金属及其合金厚度多用于6mm以下薄件，效率在3mm以下为宜厚件打底，坡口根部tig打底，再用其它焊填满位置全位置焊接核电站，航空，航天工业焊接设备焊接电源焊枪引弧，稳弧控制系统供气系统供水系统送丝机构焊接小车4、TIG焊设备（1）TIG焊设备——焊接电源直流交流直流正接直流反接焊件接在电源正端，钨极接在直流电源负端焊件接在电源负端，钨极接在直流电源正端～电源的选择直接影响焊缝的形状电弧是电流流过气体，使气体电离而产生的放电现象本质是持续的电子流谁发射电子？阴极Q1：什么是电弧？阳极受到电子流的持续轰击，吸收能量发热Q2：为什么电弧能发热？直流正接直流反接直流正接

电弧稳定钨极不易过热烧损优点缺点

电弧集中，焊缝深而窄，生产效率高不具备阴极清理作用应用

铝、镁及其合金以外的其他金属材

料的焊接直流反接优点缺点

具备阴极清理作用，从而获得良好焊缝应用应用较少，主要用于3mm以下的铝

镁及其合金

电弧分散，加热不集中，生产效率低钨极易过热融化阴极清理作用直流反接时电弧对母材表面的氧化膜具有阴极清理作用，这种作用也被称为“阴极破碎”或“阴极雾化”作用。阴极清理作用机理（原因）：反接时，母材作为阴极承担发射电子的任务。由于表面有氧化物的地方电子逸出功小，容易发射出电子，因此电弧有自动寻找金属氧化物的性质，在氧化膜上容易形成阴极斑点；与此同时，阴极斑点受到质量较大的正离子的撞击，因此能使该区域内的氧化膜被清理掉。阴极清理作用的强弱：与正离子的质量有关，氩弧>氦弧。阴极斑点：电弧燃烧时通常在阴极表面上可以看到一个很小但很光亮的斑点。它是电子集中发射的地方。特点——电流密度大、温度高，跳跃性及粘着性。阳极斑点：在阳极表面上也可以看到一个很小但很光亮的斑点。是集中接收电子的地方。特点——电流密度大、温度高；粘着性、跳跃性；避开氧化膜；斑点力小于阴极斑点力交流电源——正弦波特点

工件在阴极半周时：有去除氧化膜的作用

钨极在阴极半周时：冷却钨极，利于稳定电弧

产生有害的直流分量，必须采取稳弧措施直流分量的害处：会使阴极清理作用减弱，其次会使焊接变压器铁心相应产生直流磁通——增加变压器的铁损和铜损，效率降低，温度提高，甚至烧毁变压器；会使焊接电流波形严重畸变，降低功率因数简单来说就是会给电弧的稳定燃烧带来不利影响1、交流电弧不如直流电弧稳定2、实际应用的交流TIG焊接还需配引弧和稳弧装置解决办法：在焊接电路中串联电容交流电源——方波优点

提高了稳弧性能

满足清除氧化膜的需要

获得最小的钨极损耗和可能的最大熔深

焊接铝、镁及其合金时，无需另加消除直流分量装置方波（矩形波）交流电源：在交流正玄波的基础上发展起来的，提高了交流TIG焊电弧稳定性，具有满意的阴极清理作用，又可获得合理地两极热量分配。（2）TIG焊设备——焊枪

作用：夹持钨极、传导焊接电流和输送并喷出保护气体喷嘴有收敛形和圆柱形收敛形：电弧可见度好，便于操作，应用较普遍。圆柱形：保护效果好。喷嘴的具体要求：喷出的保护气体具有良好的流动状态和一定的挺度，以获得可靠的保护；有良好的气密性和水密性（水冷时），传导电流的零件有良好的导电性；枪体能被充分的冷却，以保证持久的工作；喷嘴与钨极之间有良好的绝缘，以免喷嘴和工件不慎接触而发生短路、打弧；质量轻、结构紧凑，拆卸维修方便。焊枪的冷却装置气冷：I≤150A。质量轻、尺寸小、结构紧凑、价格比较便宜水冷：I≥150A。结构复杂，比气冷重且贵冷却水道（3）TIG焊设备——引弧稳弧装置

为什么要稳弧引弧装置？引弧装置：为了避免钨极对焊缝的污染，TIG焊时宜采用非接触式引弧，因而需要使用辅助引弧装置。稳弧装置：对于普通交流TIG焊，因焊接电流在正、负半周交替时要过零点，而且电弧由焊件接正转向接负的瞬间，需要重新引燃电弧的电压很高，而焊接电源往往不能提供这样的高电压高频高压式引弧和稳弧装置、高压脉冲式引弧和稳弧装置（4）TIG焊设备——供水供气系统

供气系统：高压气瓶、气体减压阀、气体流量计、电磁气阀和软管等组成。水冷系统：水箱、水泵、水管等组成。冷却焊接电缆、焊枪和钨极。当焊接电流<150A时不需要水冷，当焊接电流>150A时需要水冷。（5）TIG焊设备——程序控制系统

作用：送气、引弧、电源输出、焊丝送进、焊车行走。要求：起弧前：提前1.5-4s送气，以排除气管内核焊接区的空气。灭弧后：应滞后5-15s停气，以保护尚未冷却的钨极与熔池。焊接时，在接通焊接电源的同时就启动引弧装置。焊接开始时，为了防止大电流对焊件熔池的冲击，可以使电流从较小的引弧电流逐渐上升至焊接电流。焊接即将结束时，焊接电流应能自动衰减，直至电弧熄灭，以消除和方尺产生弧坑和弧坑裂纹。电弧引燃后，即进入焊接，焊枪的移动和焊丝的送进应协调。用水冷焊枪时，送水与送气应同步进行。焊接材料保护气体钨极焊丝5、TIG焊焊接材料（1）TIG焊焊接材料——保护气体

氦气He保护气体氩气Ar电弧稳定阴极清理作用好电弧容易扩展、加热不集中成本较低适用于薄板焊接电弧发热量大而集中不如氩弧容易引燃和稳定，成本高适用于厚板、热导率或熔点较高的材料保护气体选择原则均能成功地应用于焊接各种金属材料从经济性考虑优选氩气当焊接热导率高的材料（如铜、铝）时，可以考虑选氦气焊接不锈钢时可以在氩或氦中加入少量氢气焊接铜及其合金时，有些情况下也加入少量氦气（2）TIG焊焊接材料——钨极

基本要求：（1）耐高温、不易损耗（2）电流容量大（3）引弧和稳弧性能好钨极纯钨

一般用于交流TIG焊

与钍钨极相比，发射等量的电子，需要较高的温度，因而其消耗较多，当钨电极尖端不需要保持一定形状时可使用纯钨极

一般用于TIG直流正接焊接

能够在较低的温度下发生等量的电子数目。电极前端的熔化、烧损也少于纯钨极。

弧束较细长，温度更集中

直流焊接时，比钍钨更易引弧，电弧稳定性好不适用于大电流钍钨（1～2%ThO2）铈钨（1～2%CeO2）（3）TIG焊焊接材料——焊丝

填充金属是盘状焊丝分细丝和粗丝两类手工TIG焊填充金属是直棒或条状直径为0.8～6mm长度在1m以内要求：焊丝的成分要与母材相同自动TIG焊（二）熔化极惰性气体保护焊MIG1、熔化极惰性气体保护电弧焊MIG定义熔化极氩弧焊MIG（MeltInertGasWelding）：利用外加的惰性气体（Ar、He）作为电弧介质，利用焊丝作熔化电极的电弧焊。2、MIG焊原理

焊接电弧在焊丝与焊件之间燃烧，焊丝既作为电极又作为填充金属，在焊接过程中焊丝不断熔化并过渡到熔池中去，成为焊缝金属的一部分。

焊接时惰性保护气体从焊枪的喷嘴中连续喷出，在电弧周围形成保护隔绝空气，保护电极和焊接熔池及邻近热影响区。3、MIG焊特点优点焊接质量高，惰性气体本身既不溶于金属，又不和金属反应，因而具有良好的保护效果

焊接电弧状态稳定，熔滴过渡平稳，飞溅少或无飞溅

与TIG焊相比，焊丝和电弧的电流密度大，焊丝熔化速度快，熔敷效率高，熔深大且变形较小；与焊条电弧焊相比，能夠连续送丝，节省材料和时间，焊缝不需要清渣

氩气保护、直流反极性焊接铝及铝合金，对母材表面的氧化膜有良好的阴极清理作用，焊接效率高缺点

氩气及混合气体均比CO2气体售价高，故生产成本较高；

焊缝质量对水汽、油污、锈渍等杂质敏感，焊前要对母材的接头区进行严格清理；

MIG焊抗侧向风能力差，不适合野外焊接；

焊接设备也较复杂应用

材料：因惰性气体不与金属材料发生反应，几乎所有的金属材料都可以焊接，但由于成本原因，多用于有色金属、不锈钢及某些低合金钢的焊接；

厚度：厚、薄均可，薄板焊除采用短路熔滴过渡外，还可用脉冲电流焊；

位置：可全位置施焊。4、MIG焊设备自动MIG焊使用于较规则的纵焊缝、环焊缝及水平位置焊接；半自动适用于定位焊、短焊缝、断续焊缝、铝容器中的封头、管接头、加强圈等工件的焊接。5、MIG焊焊接材料保护气体Ar+He、Ar+H2、Ar+N2、Ar+O2、Ar+CO2、Ar+O2+CO2焊丝直径规格有0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.6mm，焊丝的化学成分应该与母材的相匹配，且具有良好的焊接工艺性能和力学性能。焊丝材质有：低碳钢及低合金钢焊丝、不锈钢焊丝、铝合金焊丝、镍合金焊丝、铜合金焊丝、钛合金焊丝（三）活性混合气体保护焊MAG（1）Ar+O2O2为活性气体，加入后能降低液态金属的表面张力，改善润湿性，减少焊缝气孔和咬边缺陷。还可以降低射滴过渡的临界电流，削弱射滴过渡对熔池的冲击力，避免出现“T型熔深”；

O2具有

氧化性

，加入后可克服纯Ar时的“阴极斑点漂移”现象，使平均熔深加大；MAG(MetalActiveGasArcWelding):在单一惰性气体（氩气）中加入一种以上其它气体进行混合气体保护焊。加入其它气体的目的是改变电弧的形态。（2）Ar+CO2

是目前广泛应用的所谓“富氩气体”保护焊，它比起纯Ar或纯CO2

气体保护焊，具有两个突出优点：飞溅比纯CO2

保护的小，焊缝韧性也较高；无纯Ar保护时的“阴极飘弧”现象，熔深加大；当今多用于焊接低碳、低合金钢，配用含有较高Mn、Si的焊丝，以加强脱氧，减少CO气孔。（3）Ar+CO2+O2

试验证明，80％Ar+15%CO2+5%O2混合保护的效果比纯Ar、Ar+CO2、Ar+O2

保护的熔滴过渡、焊缝成形都要好。在实用上存在的问题是气体混合难度较大。作业1、TIG焊的工作原理、特点、应用和设备组成？2、TIG焊为什么多选择直流正接？3、阴极清理的作用是什么？4、保护气体、电极和焊丝的种类及其对焊接效果的影响？点击添加文本单击此处添加段落文本单击此处添加段落文本点击添加文本单击此处添加段落文本单击此处添加段落文本点击添加文本单击此处添加段落文本单击此处添加段落文本KEYWORD这里输入简单的文字概述这里输入简单字概述这里输入简单简单的文字概述这里输入简单KEYWORD这里输入简单的文字概述这里输入简单字概述这里输入简单简单的文字概述这里输入简单KEYWORD这里输入简单的文字概述这里输入简单字概述这里输入简单简单的文字概述这里输入简单KEYWORD这里输入简单的文字概述这里输入简单字概述这里输入简单简单的文字概述这里输入简单KEYWORD这里输入简单的文字概述这里输入简单字概述这里输入简单简单的文字概述这里输入简单KEYWORD这里输入简单的文字概述这里输入简单字概述这里输入简单简单的文字概述这里输入简单（一）社会依据

进入21世纪，以Internet为核心的现代网络技术和通信技术已经得到了飞速的发展和广泛的应用。（二）现实依据

进入21世纪，以Internet为核心的现代网络技术和通信技术已经得到了飞速的发展和广泛的应用，世界经济向全球化和信息化发展成为新世纪鲜明的特征和趋势。Logo研究背景TheBackground点击添加文字说明点击添加文字说明点击添加文字说明点击添加文字说明点击添加文字说明点击添加文字说明点击添加文字说明点击添加文字说明点击添加文字说明点击添加文字说明点击添加文字说明点击添加文字说明点击添加文字说明点击添加文字说明点击添加文字说明点击添加文字说明点击此处添加文字说明点击此处添加文字说明点击此处添加文字说明添加标题点击此处添加文字说明点击此处添加文字说明点击此处添加文字说明添加标题点击此处添加文字说明点击此处添加文字说明点击此处添加文字说明添加标题点击此处添加文字说明点击此处添加文字说明点击此处添加文字说明添加标题点击添加文字说明点击添加文字说明点击添加文字说明点击添加文字说明点击添加文字说明点击添加文字说明点击添加文字说明点击添加文字说明Logo研究目的ResearchGoal添加标题

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