焊接工艺与操作技术课件 模块四单元3 TIG焊工艺

TIG焊工艺模块四单元2

CONTENTS目录目录Contents学习目标1焊前清理2TIG焊工艺参数3CONTENTS目录

第一部分学习目标掌握TIG焊工艺参数的内容CONTENTS目录

第二部分焊前清理2.焊前清理TIG焊常用气体氩气是惰性气体，在焊接过程中，既不与金属起化学作用，也不溶解于金属中，与前面介绍的CO2焊等焊接方法相比，它为获得高质量焊缝提供了良好条件。但是氩气不像还原性气体或氧化性气体那样，它没有脱氧去氢的能力。为了确保焊接质量，焊前清理变得尤为重要。焊前对焊件及焊丝必须清理干净，不应残留油污、氧化皮、水分和灰尘等。如果采用工艺垫板，同样也要进行清理，否则它们就会从内部破坏氩气的保护作用，这往往是造成焊接缺陷(如气孔)的重要原因。TIG焊常用的清理方法有:1）清除油污、灰尘常用汽油、丙酮等有机溶剂清洗焊件与焊丝表面。也可按焊接生产说明书规定的其他方法进行。2.焊前清理2）清除氧化膜常用的方法有机械清理和化学清理两种，或两者联合进行。机械清理主要用于焊件，有机械加工、喷砂、磨削及抛光等方法。对于不锈钢或高温合金的焊件，常用砂带磨或抛光法，将焊件接头两侧30～50mm宽度内的氧化膜清除掉。对于铝及其合金，由于材质较软，不宜用喷砂清理，可用细钢丝轮、钢丝刷或刮刀将焊件接头两侧一定范围的氧化膜除掉。但这些方法生产效率低，我们在后面的实操练习中主要采用这种方法，对于成批生产时常用化学法。化学法对于铝、镁、钛及其合金等有色金属的焊件与焊丝表面氧化膜的清理效果好，且生产率高。值得注意的是清理后的焊件与焊丝必须妥善放置与保管，一般应在24h内焊接完。如果存放中弄脏或放置时间太长，其表面氧化膜仍会增厚并吸附水分，因而为保证焊缝质量，必须在焊前重新清理。机加工CONTENTS目录

第三部分TIG焊工艺参数3.TIG焊工艺参数TIG焊的焊接工艺参数有：焊接电流、电弧电压(电弧长度)、焊接速度、填丝速度、保护气体流量与喷嘴孔径、钨极直径与形状等。合理的焊接工艺参数是获得优质焊接接头的重要保证，我们来具体分析一下各个焊接工艺参数对焊接的影响。1、焊接电流焊接电流是TIG焊的主要参数。在其他条件不变的情况下，电弧能量与焊接电流成正比；焊接电流越大，可焊接的材料厚度越大。因此，焊接电流是根据焊件的材料性质与厚度来确定的。随着焊接电流的增大，凹陷深度a1、背面焊缝余高e、熔透深度S以及焊缝宽度c都相应地增大，而焊缝余高h相应地减小，如图所示。当焊接电流太大时，易引起焊缝咬边、焊漏等缺陷，反之，焊接电流太小时，易形成未焊透焊缝。TIG焊焊缝截面形状a）不填充焊丝b）填充焊丝3.TIG焊工艺参数2、电弧电压(或电弧长度)

电弧电压主要影响焊缝宽度，它由电弧长度决定。当弧长增加时，电弧电压即增加，焊缝熔宽c和加热面积都略有增大。由图可知，在一定限度内，喷嘴到焊件的距离L越短，则保护效果就越好。一般在保证不短接的情况下，应尽量采用较短的电弧进行焊接。不加填充焊丝焊接时，弧长以控制在1～3mm之间为宜，加填充焊丝焊接时，弧长约3～6mm。3.TIG焊工艺参数3、焊接速度

当焊接电流确定后，焊接速度决定单位长度焊缝的热输入。提高焊接速度，熔深和熔宽均减小；反之，则增大。如果要保持一定的焊缝成形系数，焊接电流和焊接速度应同时提高或减小。另外，当焊接速度过快时，焊缝易产生未焊透、气孔、夹渣和裂纹等缺陷。反之，焊接速度过慢时，焊缝又易产生焊穿和咬边的现象。从影响气体保护效果这方面来看，随着焊接速度的增大，从喷嘴喷出的柔性保护气流套，因为受到前方静止空气的阻滞作用，会产生变形和弯曲，如图所示，我们来看一下静止、正常速度和速度过快三种情况下焊接速度对气体保护效果的影响。从图中可以看到，当焊接速度过快时，就可能使电极末端、部分电弧和熔池暴露在空气中，从而恶化保护作用。这种情况在自动高速焊时容易出现。此时，为了扩大有效保护范围，可适当加大喷嘴孔径和保护气流量。3.TIG焊工艺参数鉴于以上原因，在TIG焊时，采用较低的焊接速度比较有利。焊接不锈钢，耐热合金和钛及钛合金材料时，尤其要注意选用较低的焊接速度，以便得到较大范围的气保护区域。3.TIG焊工艺参数4、填丝速度与焊丝直径

焊丝的填送速度与焊丝的直径、焊接电流、焊接速度、接头间隙等因素有关。一般焊丝直径大时送丝速度慢，焊接电流、焊接速度接头间隙大时，送丝速度快。另外，焊丝直径与焊接板厚及接头间隙有关。当板厚及接头间隙大时，焊丝直径可选大一些。焊丝直径选择不当可能造成焊缝成形不好、焊缝堆高过高或未焊透等缺陷。3.TIG焊工艺参数5、保护气体流量和喷嘴直径

保护气流量和喷嘴孔径的选择是影响气保护效果的重要因素。气流量q和喷嘴直径d与气体保护有效直径D之间的关系如图所示。可见，无论是气体流量q或是喷嘴直径d，在一定条件下，都有一个最佳值(M点)，也就是我们图中抛物线的最高点，在这个最佳值时，气体保护有效直径D最大，其保护效果最佳。气流量q和喷嘴内径d对气体保护效果的影响a)d为常数，q对D的影响b）q为常数，d对D的影响c）q对d和D的综合影响3.TIG焊工艺参数

因此，为了获得良好的保护效果，必须使保护气体流量与喷嘴直径匹配，也就是说，对于一定直径的喷嘴，有一个获得最佳保护效果的气体流量，此时保护区范围最大，保护效果最好。如果喷嘴直径增大，气体流量也应随之增加才可得到良好的保护效果。6.电极直径和端部形状钨极直径的选择取决于焊件厚度、焊接电流的大小、电流种类和极性。原则上应尽可能选择小的电极直径来承担所需要的焊接电流。此外，钨极的许用电流还与钨极的伸出长度及冷却程度有关，如果伸出长度较大或冷却条件不良，则许用电流将下降。一般钨极的伸出长度为5～10mm。3.TIG焊工艺参数

最后我们来讲一下确定焊接参数的顺序，在焊接过程中，每一项参数都直接影响焊接质量，而且各参数之间又相互影响，相互制约。为了获得优质的焊缝，除注意各焊接参数对焊缝成形和焊接过程的影响外，还必须考虑各参数的综合影响，即应使各项参数合理匹配。TIG焊时，根据被焊材料的性质，先选定焊接电流的种类、极性和大小，然后选定钨极的种类和直径，再选定焊枪喷嘴直径和保护气体流量，最后确定焊接速度。在施焊的过程中还要根据情况适当地调整钨极伸出长度和焊枪与焊件相对的位置。TIG焊工艺参数参考板厚/mm焊接层数钨极直径/mm焊丝直径/mm焊接电流/A氩气流量L·min-1喷嘴孔径/mm送丝速度cm·min-1110.5～1.01.6110～1305～68～10……211.21.6～2.0130～16012～248～10108～11731～21.62.4160～22014～1810～14108～11741～22.02.0～3.0220～26014～1810～14117～1253.TIG焊工艺参数

另外，钨极