焊接方法与工艺教学课件作者邱葭菲4-7模块五课件.pptxVIP

【学习目标】1.掌握TIG焊的原理和特点。 2.理解TIG焊设备和焊材的选用。【任务描述】钨极惰性气体保护焊(TIG焊)是使用纯钨或活化钨(钍钨、铈钨等)作电极的惰性气体保护焊。TIG焊一般采用氩气作保护气体,故称钨极氩弧焊。由于钨极本身不熔化只起发射电子产生电弧的作用,故也称不熔化极氩弧焊,TIG焊如图5-1所示。本任务就是认识TIG焊,即了解TIG焊的原理、特点、设备和焊材等内容。图5-1　TIG焊【相关知识】一、TIG焊的原理TIG焊是利用钨极与焊件之间产生的电弧热,来熔化附加的填充焊丝或自动给送的焊丝(也可不加填充焊丝)及母材金属形成熔池而形成焊缝的。焊接时,氩气流从焊枪喷嘴中连续喷出,在电弧区形成严密的保护气层,将电极和金属熔池与空气隔离,以形成优质的焊接接头。TIG焊的工作原理如图5-2所示。图5-2　TIG焊工作原理二、TIG焊的分类TIG焊按使用的电流种类,可分为直流TIG焊、交流TIG焊和脉冲TIG焊。TIG焊按其操作方式可分为手工TIG焊和自动TIG焊。手工TIG焊时,焊工一手握焊枪,另一手持焊丝,随焊枪的摆动和前进,逐渐将焊丝填入熔池之中。有时也不加填充焊丝,仅将接口边缘熔化后形成焊缝。自动钨极氩弧焊是以传动机构带动焊枪行走,送丝机构尾随焊枪进行连续送丝的焊接方式。在实际生产中,手工TIG焊应用最广。三、焊接材料的选用TIG焊的焊接材料主要是钨极、氩气和焊丝。1.钨极TIG焊时,钨极的作用是传导电流、引燃电弧和维持电弧正常燃烧。所以要求钨极具有较大的许用电流、熔点高、损耗小、引弧和稳弧性能好等特性。常用的钨极有纯钨极、钍钨极和铈钨极3种,常用钨极的性能特点和化学成分见表5-1。表5-1　常用钨极的性能特点表5-1　常用钨极的性能特点图5-3　钨极及钨极磨尖机2.焊丝焊丝选用的原则是使熔敷金属化学成分或力学性能与被焊材料相当。3. 保护气体TIG焊的保护气体大致有氩气、氦气及氩-氢和氩-氦的混合气体3种,使用最广的是氩气。氦气由于比较稀缺,提炼困难,价格昂贵,国内极少使用。氩-氢和氩-氦的混合气体,仅限于不锈钢、镍及镍-铜合金焊接。氩气是无色、无味的惰性气体,不与金属起化学反应,也不溶于金属。表5-2　各种金属焊接时对氩气的纯度要求四、 TIG焊设备手工钨极氩弧焊设备包括电源、焊枪、供气系统、冷却系统、控制系统等部分,如图5-4所示。图5-4　手工钨极氩弧焊设备1—填充金属　2—焊枪　3—流量计　4—氩气瓶　5—焊机　6—开关　7—工件1.电源电源也称焊机,有交流电源、直流电源、交直流电源及脉冲电源等。2.焊枪钨极氩弧焊焊枪的作用是夹持电极、导电和输送氩气流。图5-5　氩弧焊枪3.供气系统钨极氩弧焊的供气系统由氩气瓶、减压器、流量计和电磁阀组成。图5-6　常见喷嘴形式示意图a)圆柱带锥形　b)圆柱带球形　c)圆锥形图5-7　氩气流量调节器4.冷却系统一般选用的最大焊接电流在100A以上时,必须通水来冷却焊枪和电极。5.控制系统钨极氩弧焊的控制系统是通过控制线路,对供电、供气、引弧与稳弧等各个阶段的动作程序实现控制。图5-8　交流手工钨极氩弧焊控制程序五、TIG焊的 特点及应用TIG焊除具有气体保护焊共有的特点外,还有一些特点,其特点和应用如下。1.焊接质量好氩气是惰性气体,不与金属起化学反应,合金元素不会氧化烧损,而2.适应能力强采用氩气保护无熔渣,填充焊丝不通过电流也不产生飞溅,焊缝成形美观;电弧稳定性好,即使在很小的电流(10A)下仍能稳定燃烧,且热源和填充焊丝可分别控制,热输入容易调节,所以特别适合薄件、超薄件(0.1mm)及全位置焊接(如管道对接)。3.焊接范围广TIG焊几乎可焊接除熔点非常低的铅、锡以外的所有的金属和合金,特别适宜焊接化学性质活泼的金属和合金。常用于铝、镁、钛、铜及其合金和不锈钢、耐热钢及难熔活泼金属(如锆、钽、等钼)等材料的焊接。由于容易实现单面焊双面成形,有时还可用于焊接结构的打底焊。4.焊接效率低由于用钨作电极,承载电流能力较差,焊缝易受钨的污染。5.焊接成本较高由于使用氩气等惰性气体,焊接成本高,常用于质量要求较高焊缝及难焊金属的焊接。【任务实施】通过参观焊接车间,达到对TIG焊的原理、设备及工具以及焊丝与钨极等的认识和了解,并填写参观记录表,见表5-3。表5-3　参观记录表【知识拓展】 TIG焊可以使用直流电,也可以使用交流电。电流种类和极性应根据焊件材质而定。1.直流反接钨极氩弧焊直流反接时,即钨极为正极、焊件为负极,由于电弧阳极温度高于阴极温度,使接正极的钨棒容易过热而烧损,许用电流小,同时焊件上产生的热量不多,因而焊缝较浅,焊接生产率低,所以很少采用。图5-9　阴极破碎作用a)直流反接　b)直流正接2.直流正接钨极氩弧焊直流正接时,即钨极为负极、焊件为正极。3.交流