第六章钨极氩弧焊(土木).pptVIP

第五章　钨极氩弧焊 钨极氩弧焊是气保焊的一种，用纯钨或活化钨（钍钨、铈钨）作为电极，而且用氩气作为保护气体的一种气保焊；英文简称为TIG； 第一节　TIG焊的特点及应用 1、概述：如图5-1所示： 1.1热源：电弧； 1.2电极：纯钨、活化钨的合金棒；（在焊接过程中只充当电极，而不能熔化当填充金属，所以，TIG焊属于非熔化极电弧焊；此种焊法的优点：易维持恒定的电弧长度，使焊接过程稳定） 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； 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; 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； 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； 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。 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 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 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； “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； 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； 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