《焊接技术基础》课件-第4章气体保护电弧焊

第4章

气体保护电弧焊第4章

气体保护电弧焊4.1气体保护电弧焊概述

气体保护焊是通过电极（焊丝或钨极）与母材间产生的电弧熔化焊丝（或填丝）及母材，形成熔池和焊缝金属的一种先进的焊接方法。

随着科学技术的突飞猛进和现代工业的迅速发展，各种新的金属材料和新的产品结构对焊接技术要求的提高，促进了新的、更加优越的气体保护焊方法的推广应用。第4章

气体保护电弧焊1、气体保护焊方法的分类

气体保护焊在工业生产中的应用种类很多，可以根据保护气体、电极、焊丝等进行分类。

按照电极是否熔化和保护气体不同，分为熔化极气体保护焊（GMAW）和非熔化极（钨极）惰性气体保护焊（TIG）。

熔化极气体保护焊又包括：CO2气体保护焊、惰性气体保护焊（MIG）、氧化性混合气体保护焊（MAG）、管状焊丝气体保护焊（FCAW）。

按采用的焊丝类型进行分类，可分为实芯焊丝气体保护焊和药芯焊丝气体保护焊等。第4章

气体保护电弧焊2、气体保护焊的应用范围

（1）根据所采用的保护气体的种类不同，气体保护焊适用于焊接不同的金属结构。

（2）气体保护焊方法特别适合于焊接薄板。（3）气体保护焊根据实际生产中应用材质的具体情况，也可焊接厚板材料。（4）就焊接位置而言，气体保护焊方法适合于焊接各种位置的焊缝。第4章

气体保护电弧焊几种常用气体保护焊方法的应用范围如下：（1）C02气体保护焊

一般用于汽车、船舶、管道、机车车辆、集装箱、矿山及工程机械、电站设备、建筑等金属结构的焊接生产。（2）熔化极气体保护焊

熔化极惰性气体保护焊(MIG)可以采用半自动或全自动焊接，应用范围较广，MIG焊可以对各种材料进行焊接。（3）非熔化极惰性气体保护焊

非熔化极惰性气体保护焊又称为钨极氩弧焊（TIG）。除了熔点较低的铅、锌等金属难以焊接外，对大多数金属及其合金用钨极氩弧焊进行焊接，都可以得到满意的焊接接头质量。第4章

气体保护电弧焊3、气体保护焊的特点（1）电弧和熔池的可见性好，焊接过程中可根据熔池情况调节焊接参数。（2）焊接过程操作方便，没有熔渣或很少有熔渣，焊后基本上不需清渣。（3）电弧在保护气流的压缩下热量集中，焊接速度较快，熔池较小，热影响区窄，焊件焊后变形小。（4）有利于焊接过程的机械化和自动化，特别是空间位置的机械化焊接。（5）可以焊接化学活泼性强和易形成高熔点氧化膜的镁、铝及其合金。放射性粉尘，接触较多，容易造成各种焊工疾病。第4章

气体保护电弧焊（6）在室外作业时，需设挡风装置，否则气体保护效果不好，甚至很差。（7）焊接设备比较复杂，比焊条电弧焊设备价格高。（8）气体保护焊电流密度大、弧光强、温度高，且在高温电弧和强烈的紫外线作用下产生高浓度有害气体，可高达手工电弧焊的4～7倍，所以特别要注意通风。（9）引弧所用的高频振荡器会产生一定强度的电磁辐射，接触较多的焊工，会引起头昏、疲乏无力、心悸等症状。（10）氩弧焊使用的钨极材料中的一些稀有金属带有放射性，尤其在修磨电极时形成放射性粉尘，接触较多，容易造成各种焊工疾病。第4章

气体保护电弧焊4.2CO2气体保护电弧焊4.2.1CO2气保护电弧焊的原理及特点1、CO2气保护电弧焊的定义及分类CO2气体保护电弧焊是利用CO2作为保护气体的熔化极电弧焊方法。这种方法以CO2气体作为保护介质（有时采用CO2+Ar的混合气体），使电弧及熔池与周围空气隔离，防止空气中的氧、氮、氢对熔滴和熔池金属有害气体，从而获得优良的机械保护性能。第4章

气体保护电弧焊CO2气体保护电弧焊按操作方法，可分为自动焊及半自动焊两种：（1）较长的直线焊缝和规则的曲线焊缝，可采用自动焊；（2）不规则的或较短的焊缝，则采用半自动焊，生产上应用最多。CO2气体保护电弧焊按照焊丝直径可分为细丝焊和粗丝焊两种：（1）细丝焊采用直径小于1.6mm,工艺上比较成熟，适宜于薄板焊接；（2）粗丝焊采用的直径大于或等于1.6mm，适用于中厚板的焊接。第4章

气体保护电弧焊

2、CO2气保护电弧焊的特点（1）CO2气保护电弧焊的优点①焊接生产率高。由于焊接电流密度较大，电弧热量利用率较高，以及焊后不需清渣，因此提高了生产率。CO2焊的生产率比普通的焊条电弧焊高2~4倍。②焊接成本低。CO2气体来源广，价格便宜，而且电能消耗少，故使焊接成本降低。通常CO2焊的成本只有埋弧焊或焊条电弧焊的40％~50％。③焊接变形小。电弧在保护气体的压缩下热量集中，焊接速度较快，熔池小，热影响区窄，焊件焊后的变形小，抗裂性能好，尤其适合薄板焊接。第4章

气体保护电弧焊④焊接品质较高。对铁锈敏感性小，焊缝含氢量少，抗裂性能好，此外，用氩、氦等惰性气体焊接化学性质较活泼的金属和合金时，也具有较好的焊接质量。⑤适用范围广。可实现全位置焊接，并且对于薄板、中厚板甚至厚板都能焊接。⑥操作简便。焊后不需清渣，且是明弧，便于监控，有利于实现机械化和自动化焊接。第4章

气体保护电弧焊（2）CO2气保护电弧焊的缺点①飞溅率较大，并且焊缝表面成形较差。金属飞溅是CO2焊中较为突出的问题，这是主要缺点。②很难用交流电源进行焊接，焊接设备比较复杂。③抗风能力差，给室外作业带来一定困难。④不能焊接容易氧化的有色金属。第4章

气体保护电弧焊3、CO2气保护电弧焊的应用（1）CO2气体保护电弧焊适合自动焊和全方位焊接，主要用于焊接低碳钢及低合金钢等黑色金属。（2）对于不锈钢，由于焊缝金属有增碳现象，影响抗晶间腐蚀性能。所以只能用于对焊缝性能要求不高的不锈钢焊件。（3）CO2焊还可用于耐磨零件的堆焊、铸钢件的焊补以及电铆焊等方面。（4）CO2焊已在汽车制造、机车和车辆制造、化工机械、农业机械、矿山机械等部门得到了广泛的应用。第4章

气体保护电弧焊4、CO2气体保护电弧焊熔滴过渡的特点

在常用的焊接工艺参数内，CO2气体保护焊的熔滴过渡形式有两种，即细颗粒过渡和短路过渡。（1）细颗粒状过渡：CO2气体保护焊采用大电流，高电压焊接时，熔滴呈颗粒状过渡。当颗粒尺寸增加时，会使焊缝成型恶化，飞溅加大，并使电弧不稳定。因此常用的是细颗粒状过渡，此时熔滴直径约比焊丝直径小2-3倍。（2）短路过渡：CO2气体保护焊采用小电流，低电压焊接时，熔滴呈短路过渡。短路过渡时，熔滴细小而过渡频率高，此时焊缝成形美观，适宜于焊接薄件。第4章

气体保护电弧焊4.2.2CO2焊的冶金特性和焊接材料4.2.2.1CO2焊的气体及焊丝1、CO2气体（1）CO2气体的性质CO2气体是无色又无味和无毒气体。在常温下它的密度为1.98kg/m3，约为空气的1.5倍。在常温时很稳定，但在高温时发生分解，至5000K时几乎能全部分解。第4章

气体保护电弧焊（2）提高CO2气体纯度的措施①洗瓶后应该用热空气吹干②倒置排水③正置放气④使用干燥器第4章

气体保护电弧焊2、焊丝①CO2焊焊丝既是填充金属又是电极，所以焊丝既要保证一定的化学成分和力学性能，又要保证具有良好的导电性和工艺性能。②CO2焊焊丝有实芯焊丝和药芯焊丝两种。实芯焊丝是目前最常用的焊丝，是热轧线材经过拉拔加工而成。第4章

气体保护电弧焊（1）对焊丝的要求，要注意以下几点：①CO2焊焊丝必须必母材含有较多的Mn、Si等脱氧元素，以防止焊缝产生气孔，减少飞溅，保证焊缝金属具有足够的力学性能。②焊丝中碳的质量分数应控制在0.10%以下，并控制硫、磷含量。③为了防止生锈，须对焊丝（除不锈钢焊丝外）进行表面特殊处理（主要是镀钢处理），不但有利于焊丝保存，并可改善焊丝的导电性及送丝的稳定性。第4章

气体保护电弧焊（2）焊丝型号及规格

根据国家标准，焊丝型号由三部分组成。ER表示焊丝，ER后面的两位数字表示熔敷金属的最低抗拉强度，短划“-”后边的字母或数字表示焊丝化学成分分类代号，如还附加其他化学成分时，直接用元素符号表示，并以短划“-”与前面数字分开。第4章

气体保护电弧焊CO2气体保护电弧焊常用焊丝的牌号、化学成分及用途第4章

气体保护电弧焊4.2.2.2合金元素的氧化与脱氧1、合金元素的氧化CO2及其在高温分解出的氧，都具有很强的氧化性。随着温度的提高，氧化性增强。氧化反应的程度取决于合金元素在焊接区的浓度和它们对氧的亲和力。熔滴和熔池金属中Fe的浓度最大，Fe的氧化比较激烈。Si、Mn、C的浓度虽然较低，但它们与氧的亲和力比Fe大，所以也很激烈。第4章

气体保护电弧焊2、氧化反应的结果反应生成的CO气体有两种情况：①在高温时反应生成的CO气体，由于CO气体体积急剧膨胀，在逸出液态金属过程中，往往会引起熔池或熔滴的爆破，发生金属的溅损与飞溅。②在低温时反应生成的CO气体，由于液态金属呈现较大的粘度和较强的表面张力，产生的CO无法逸出，最终留在焊缝中形成气孔。第4章

气体保护电弧焊3、CO2焊的脱氧

加入到焊丝中的Si和Mn，在焊接过程中一部分直接被氧化和蒸发，一部分耗于FeO的脱氧，剩余的部分则残剩留在焊缝中，起焊缝金属合金化作用，所以焊丝中加入的Si和Mn，需要有足够的数量。

但是焊丝中Si、Mn的含量过多也不行。Si含量过高会降低焊缝的抗热裂纹能力；Mn含量过高会使焊缝金属的冲击值下降。第4章

气体保护电弧焊4.2.2.3CO2焊的气孔及防止1、CO气孔

在焊接熔池开始结晶或结晶过程中，熔池中的C和FeO反应生成的气体来不及逸出，而形成CO气孔。2、氮气孔

熔池温度下降时，便生成N2气孔。N2气孔常出现在焊缝近表面的部位，呈蜂窝状分布。3、氢气孔

熔池在高温时溶入了大量空气，在结晶过程中又不能充分排出，留在焊缝金属中成为氢气孔。第4章

气体保护电弧焊焊接缺陷的原因：①气孔②电弧不稳③焊丝与导电嘴粘连④飞溅多⑤电弧周期性的变动⑥咬边⑦焊瘤⑧焊不透⑨烧穿⑩夹渣第4章

气体保护电弧焊4.2.3CO2气体保护电弧焊设备及工具1、CO2气体保护焊机CO2气体保护焊设备有半自动焊设备和自动焊设备。CO2半自动焊设备应用较广，常用半自动CO2焊设备由焊接电源、控制系统、送丝系统、焊枪和气路系统等组成，第4章

气体保护电弧焊（1）焊接电源①CO2焊使用交流焊接时，电弧不稳定，飞溅大，所以一般采用直流焊接电源。细焊丝（≤Φ1.2mm）CO2焊一般采用等速送丝机构，配平特性或缓降特性的电源，依靠电弧自身的调节，保持弧长的稳定，一般选用短路过渡进行焊接粗焊丝（≥Φ1.6mm）CO2焊一般采用变速送丝机构，配下降特性的电源，采用弧压反馈调节弧长的稳定，一般选用细颗粒过渡进行焊接。第4章

气体保护电弧焊②CO2气体保护焊焊机型号按照国家相关规定，一般表现形式如下：如常用半自动CO2焊保护焊焊接型号NBC-160、NBC-200、NBC1-300（1代表全位置焊车式）等。第4章

气体保护电弧焊（2）送丝系统

由送丝机（包括电动机、减速器、校直轮和送丝轮），送丝软管，焊丝盘等组成。主要分为拉丝式、推丝式、推拉丝三种。第4章

气体保护电弧焊三种送丝方式应用范围：a.拉丝式的焊丝盘、送丝机构与焊枪连接在一起，只适应细焊丝（直径为0.5～0.8mm），操作的范围较大。b．推丝式的焊丝盘、送丝机构与焊枪分离，所用的焊丝直径宜在0.8mm以上，其焊枪的操作范围在2～4m以内，目前，CO2半自动焊多采用推丝式焊枪。C．推拉式兼有前两种送丝方式的优点，焊丝送给以推丝为主，但焊枪及送丝机构较为复杂。第4章

气体保护电弧焊（3）焊枪焊枪的作用是导电、导丝、导气。按送丝方式可分为推丝式和拉丝式焊枪两种。

①拉丝式焊枪:常用的拉丝式焊枪为手枪式结构，这种焊枪送丝均匀稳定，活动范围大。

1-喷嘴；2-枪体；3-绝缘外壳；4-送丝轮；5-螺母；6-焊丝盘；7-压栓；8-电动机第4章

气体保护电弧焊②推丝式焊枪：按结构可分为手枪式和鹅颈式焊枪两种类型。a.手枪式焊枪：焊枪空间位置焊缝较为方面。若使用较大的焊接电流时，采用手枪式水冷焊枪。b.

鹅颈式焊枪：这种焊枪似鹅颈，枪体轻便，用于平焊位置较为方便，应用较为广泛。第4章

气体保护电弧焊（4）供气系统供气系统包括CO2气瓶、预热器、减压流量调节器及气阀等等。预热器的作用是在减压器减压前经预热器预热，防止CO2气体从高压气瓶内释出，在瓶口结冰（俗称干冰），堵塞气路。预热器的功率为75～100W。（5）控制系统CO2焊控制系统的作用是对供气、送丝和供电系统实现控制。第4章

气体保护电弧焊4.2.4CO2气体保护电弧焊工艺

在CO2焊中，为了获得稳定的焊接过程，熔滴过渡通常有两种形式，即短路过渡和细滴过渡。短路过渡焊接在我国应用最为广泛。一、短路过渡CO2焊工艺1．短路过渡焊接的特点

短路过渡时，采用细焊丝、低电压和小电流。熔滴细小而过渡频率高，电弧非常稳定，飞溅小，焊缝成形美观。

主要用于焊接薄板及全位置焊接。焊接薄板时，生产率高、变形小，焊接操作容易掌握，对焊工技术水准要求不高。因而短路过渡的CO2焊易于在生产中得到推广应用。第4章

气体保护电弧焊2．焊接工艺参数的选择（1）焊丝直径短路过渡焊接采用细焊丝，常用焊丝直径为0.6～1.6mm，随着焊丝直径的增大，飞溅颗粒相应增大。（2）焊接电流焊接电流是重要的焊接参数，是决定焊缝厚度的主要因素。电流大小主要决定于送丝速度，（3）电弧电压短路过渡的电弧电压一般在17～25V之间。第4章

气体保护电弧焊（4）焊接速度随着焊接速度的增加，焊缝熔宽、熔深和余高均减小。（5）气体的流量及纯度

气体流量过小时，保护气体的挺度不足，焊缝容易产生气孔等缺陷；气体流量过大时，不仅浪费气体，而且氧化性增强，焊缝表面上会形成一层暗灰色的氧化皮，使焊缝质量下降（6）焊丝伸出长度由于短路过渡均采用细焊丝，所以焊丝伸出长度上所产生的电阻热影响很大。第4章

气体保护电弧焊二、细滴过渡CO2焊工艺特点1．特点

细滴过渡CO2焊的特点是电弧电压比较高，焊接电流比较大。此时电弧是持续的，不发生短路熄弧的现象。焊丝的熔化金属以细滴形式进行过渡，所以电弧穿透力强，母材熔深大。适合于进行中等厚度及大厚度焊件的焊接。第4章

气体保护电弧焊2．焊接参数选择（1）电弧电压与焊接电流为了实现滴状过渡，电弧电压必须选取在34～45V范围内。焊接电流则根据焊丝直径来选择。对应于不同的焊丝直径，实现细滴过渡的焊接电流下限是不同的。（2）焊接速度细滴过渡CO2焊的焊接速度较高。与同样直径焊丝的埋弧焊相比，焊接速度高0.5～1.0倍。常用的焊速为40～60m/h。（3）保护气体流量应选用较大的气体流量来保证焊接区的保护效果。保护气流量通常比短路过渡的CO2焊提高1～2倍。常用的气流量范围为25～50L/min。第4章

气体保护电弧焊三、CO2焊的焊接技术1．焊前准备（1）坡口形状CO2焊时,细焊丝短路过渡的CO2焊主要焊接薄板或中厚板。一般开Ｉ形坡口；粗焊丝细滴过渡的CO2焊主要焊接中厚板及厚板，可以开较小的坡口。开坡口不仅为了熔透，而且要考虑到焊缝成形的形状及熔合比。（2）坡口加工方法与清理加工坡口的方法主要有机械加工、气割和碳弧气刨等。（3）定位焊第4章

气体保护电弧焊2．引弧与收弧（1）引弧工艺半自动CO2焊时，喷嘴与焊件间的距离不好控制。

当焊丝以一定速度冲向焊件表面时，往往把焊枪顶起，结果使焊枪远离焊件，从而破坏了正常保护。所以，焊工应该注意保持焊枪到焊件的距离。（2）收弧方法焊道收尾处往往出现凹陷，它被称为弧坑。

CO2焊比一般焊条电弧焊用的焊接电流大，所以弧坑也大。弧坑处易产生火口裂纹及缩孔等缺陷。为此，应设法减小弧坑尺寸。第4章

气体保护电弧焊3．平焊的焊接技术（1）单面焊双面成形技术从正面焊接，同时获得背面成形的焊道称为单面焊双面成形，常用于焊接薄板及厚板的打底焊道。①悬空焊接。②加垫板的焊接。（2）对接焊缝的焊接技术薄板对接焊一般都采用短路过渡，中厚板大都采用细滴过渡。坡口形状可采用I形、Y形、单边V形、U形和X形等。通常CO2焊时的钝边较大而坡口角度较小，最小可达45°左右。第4章

气体保护电弧焊4.3熔化极惰性气体保护电弧焊

熔化极惰性气体保护电弧焊是以连续送进的焊丝作为熔化电极，采用惰性气体作为保护气体的电弧焊接方法，通常其英文缩写为MIG焊。MIG焊是目前常用的气体保护焊接方法之一。第4章

气体保护电弧焊4.3.1熔化极惰性气体保护焊的原理及特点1.MIG焊的基本原理MIG焊是在惰性气体(氩气和氦气)保护下，采用焊丝作电路，电弧在焊丝与焊件之间燃烧。焊丝连续送给并不断熔化，而熔化的熔滴也不断向熔池过渡，与液态的焊件金属熔合，经冷却凝固后形成焊缝。第4章

气体保护电弧焊2.MIG焊的特点MIG与CO2焊、钨极氩弧焊等相比较有以下优点：（1）缝质量高（2）焊接范围广（3）焊接效率高

此外，MIG焊的缺点是没有脱氧去氢作用，易形成气孔等缺陷，所以对焊接材料表面处理要求特别严格，不利野外焊接；焊接设备也比较复杂，焊接成本相对较高。第4章

气体保护电弧焊3.MIG焊的应用MIG焊适用于焊接低碳钢、低合金钢、耐热钢、不锈钢、非铁金属及其合金。低熔点或低沸点金属材料如铅、锡、锌等，不宜采用熔化极惰性气体保护焊。MIG焊可分为半自动焊和自动焊两种。自动MIG焊适用于较规律的焊缝、环缝及水平位置的焊接；半自动MIG焊大多用于定位焊、短焊缝、断续焊缝以及铝容器中封头、管接头、加强圈等工件的焊接。第4章

气体保护电弧焊（2）提高CO2气体纯度的措施①洗瓶后应该用热空气吹干②倒置排水③正置放气④使用干燥器第4章

气体保护电弧焊（2）提高CO2气体纯度的措施①洗瓶后应该用热空气吹干②倒置排水③正置放气④使用干燥器第4章

气体保护电弧焊4.3.2熔化极惰性气体保护焊的保护气体和焊丝1、保护气体①氩气（Ar）②氦气(He)③氩气＋氦气（Ar+He）第4章

气体保护电弧焊2.焊丝MIG焊选用的焊丝成分应该与母材成分相似或相近，且具有良好的焊接工艺性，并能接头性能良好。①有些特殊情况下，为了保证焊接顺利和焊缝质量，需要采用与母材成分完全不同的焊丝。MIG焊使用的焊丝直径一般为0.8～2.5mm。②焊丝直径越小，焊接过程中容易带入杂质。这些杂质可能引起气孔、裂纹等缺陷，因此焊丝使用前必须经过严格的清理。③另外，由于焊丝需要连续而流畅地通过焊枪送进焊接区，所以，焊丝一般以焊丝卷或焊丝盘的形式供应。第4章

气体保护电弧焊4.3.3熔化极惰性气体保护电弧焊工艺MIG焊熔滴过渡的形式主要有射流过渡、短路过渡、脉冲射流过渡。在用MIG焊焊接铝及铝合金时，常采用亚射流过渡。MIG焊工艺主要包括焊前准备和工艺参数。1、焊前准备（1）化学清理（2）机械清理第4章

气体保护电弧焊2.焊接工艺参数的选择MIG焊的焊接工艺参数主要包括有焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、保护气流量、焊丝伸长度、喷嘴直径等。这些焊接工艺参数直接影响了整个焊缝质量的好坏。（1）焊丝直径焊丝直径主要是根据焊件的厚度及施焊的位置来选择的。（2）焊接电流焊接电流是对焊缝质量影响最大的焊接工艺参数，选择好焊丝直径后再确定焊接电流。第4章

气体保护电弧焊（3）电弧电压电弧电压主要影响熔滴的过渡形式及焊缝成形。（4）焊接速度焊接速度要与焊接电流匹配，自动焊时更要如此。（5）焊丝伸出长度喷嘴端部至工件的距离应该保持在12~22mm。（6）焊丝的位置焊丝和焊缝的相对应位置会影响焊缝成形，焊丝的相对位置有前倾、后倾和垂直三种。第4章

气体保护电弧焊综上所述，在选择MIG焊的焊接工艺参数时，应先根据焊件厚度、坡口形状选择焊丝直径，再由熔滴过渡形式确定电流，并配以合适的电弧电压，焊接速度和其他参数，选择应以保证焊接过程稳定及焊缝质量为原则。第4章

气体保护电弧焊4.4钨极惰性气体保护电弧焊钨极惰性气体保护焊（TungstenInertGasArcWelding）是使用纯钨或活化钨作为非融化电极，采用氩气、氦气等惰性气体作为保护气体的电弧焊方法简称TIG，其电弧是产生于钨电极与工件之间，金属熔化而形成焊缝，是连接薄板金属和打底焊的一种极好的焊接方法。第4章

气体保护电弧焊4.4.1TIG焊的工作原理及特点1.钨极惰性气体保护电弧焊原理第4章

气体保护电弧焊2.TIG焊的特点钨极惰性气体保护焊的优点主要有：（1）惰性气体保护作用极好，可以有效地隔绝空气，而它本身既不与金属起化学反应，也不溶于金属，焊接过程中熔池的冶金反应简单易控制，这为获得高质量的焊缝提供了良好的条件。（2）钨极电弧非常稳定，呈典型的钟罩形，即使在很小电流的情况下（＜10A）仍可稳定燃烧，特别适合于薄板材料焊接。第4章

气体保护电弧焊（3）热源和填充焊丝可以分别控制，容易调整热输入，可进行全位置焊接，是实现单面焊双面成形的理想方法。（4）填充焊丝不通过电流，不会产生飞溅，焊缝成形美观。（5）交流氩弧能够自动清除焊接过程中工作表面的氧化膜，故可成功地焊接一些化学活性强的有色金属，如铝、镁及其合金。（6）TIG焊可靠性高，可以焊接重要的构件，如核电站及航空、航天工业使用构件。第4章

气体保护电弧焊钨极惰性气体保护焊的缺点：（1）钨极承载电流能力较差，过大的电流会引起钨极的熔化和蒸发，其微粒有可能进入熔池而引起夹钨，熔敷速度小、熔深浅、生产率低。（2）采用的惰性气体较贵，熔敷率低，氩弧焊机复杂，生产成本较高。（3）氩弧受周围气流影响较大，不适宜室外工作。（4）氩气没有脱氧和去氢作用，所以焊前对焊件的除油、去锈、去水等准备工作要求严格，否则易产生气孔，影响焊缝的质量。第4章

气体保护电弧焊理论上来讲，钨极惰性气体保护焊几乎可用于所有金属和合金的焊接，但受焊接成本的限制，主要用于焊接铝、镁、钛、铜等有色金属以及不锈钢、耐热钢等。对于低熔点和易蒸发的金属（如铅、锡、锌），焊接较困难。钨极惰性气体保护焊所焊接的板材厚度范围，从生产率考虑以3mm以下为宜。对于某些厚壁重要构件(如压力容器及管道)，在底层熔透焊道焊接、全位置焊接和窄间隙焊接时，为了保证底层焊接质量，往往采用氩弧焊打底。第4章

气体保护电弧焊4.4.2钨极惰性气体保护焊设备及工具手工TIG焊设备通常由焊接电源、引弧及稳弧装置（交流焊接设备用）、焊枪、水冷系统、供气系统和焊接程序控制系统等部分组成。第4章

气体保护电弧焊1．焊接电源TIG焊的电源有直流电源、交流电源、交直流两用电源及脉冲电源。直流焊机型号有：WS-250、WS-400等；交流焊机型号有：WSJ-300、WSJ-500；交直流焊机型号有：WSE-150、WSE-400；脉冲焊机型号有：WSM-200、WSM-400。焊接时选择哪种电源以及选定直流电源时极性接法是十分重要的，应该根据被焊接材料来选择。第4章

气体保护电弧焊TIG焊要求采用陡降外特性下降外特性的电源，以保证在弧长发生变化时，减小焊接电流的波动。通常外特性曲线工作部分斜率最大，为7v/100A，且越大越好。为了减少接触引弧时钨棒烧损，有些电源采用内托外特性电源，取得了良好的效果。交流焊机电源常用动圈漏磁式变压器；直流电源可用硅整流电源、晶闸管式整流电源或逆变式整流电源。第4章

气体保护电弧焊2.焊枪焊枪的作用是夹持钨极，传导焊接电流和输送保护气。应满足下列要求：（1）保护气流具有良好的流动状态和一定的挺度;（2）枪体有良好的导电性能、气密性和水密性；（3）枪体能被充分冷却，以保证持久工作；（4）喷嘴与钨极间绝缘良好，以免喷嘴和焊件不慎接触时产生短路、打弧；（5）质量轻、结构紧凑、可达性好、装拆维修方便。第4章

气体保护电弧焊焊枪分气冷式和水冷式两种，前者用于小电流（电流不超过150A）焊接，主要是保护气体的流动来冷却，其质量轻、尺寸小、结构紧凑、价格比较便宜；后者用于大电流（电流高于150A）焊接，主要通过流过焊枪内导电部分和焊接电缆的循环水来冷却，结构比较复杂，价格较贵。下图为一种水冷式焊枪结构：1-钨电极2-陶瓷喷嘴3-导气套管4-电极夹头

5-枪体

6-电极帽7-进气管

8-冷却水管9-控制开关

10-焊枪手柄第4章

气体保护电弧焊3.喷嘴喷嘴是决定氩气保