第六章钨极惰性气体保护焊.ppt.ppt

1、1,焊接方法与设备,彬县职教中心机电组 计新科,第六章 钨极惰性气体保护焊,2,第六章 钨极惰性气体保护焊,定义：使用钨极或者活化钨极作为电极的非熔化极惰性气体保护焊方法（TIG）。,3,第一节 TIG焊的特点及应用- TIG焊的原理,原理：产热、保护 薄件 不开坡口 不填丝 可采用脉冲焊 厚件 填充焊丝 开坡口 热丝焊,4,第一节 TIG焊的特点及应用- TIG焊的原理,钨 熔点：3380 熔点最高的金属，耐热性好,5,第一节 TIG焊的特点及应用- TIG焊的原理,氩 无色无味，比空气重25%，有利于保护 空气中含量约1% 沸点：-186，（氧：-183；氮：-196） 焊接要求纯度：99

2、.999.999% 惰性气体 不溶解，不反应：避免焊缝中合金元素的烧损（蒸发除外） 无脱氧去氢作用（焊前准备）,6,第一节 TIG焊的特点及应用- TIG焊的原理,燃烧稳定性最好（电压可以在8-15V） 单原子气体 导热系数小,7,第一节 TIG焊的特点及应用- TIG焊的原理,氦 惰性气体 导热系数大，电弧温度高 太轻 混合气体 He+Ar 厚板、高热导、高熔点金属焊接（双层保护气体） Ar+H2 不锈钢、镍基合金、镍铜合金,8,第一节 TIG焊的特点及应用- TIG焊的特点,可焊金属多（惰性、阴极雾化） 适应能力强（电弧稳定、不飞溅、热源焊丝分别控制、全位置焊接、机械化自动化） 焊接生产率

3、低（钨极限制，电流小、熔深浅、熔敷速度小） 生产成本高,9,第一节 TIG焊的特点及应用- TIG焊的应用,几乎可以焊接所有金属，广泛应用于各个领域 特别适合焊接活泼金属 金属基复合材料 厚、薄件 全位置 自动、手工 适合6mm以下， 6mm以上用于打底,10,第二节 TIG焊电流种类及极性,11,第二节 TIG焊的电流种类及极性,TIG焊时，焊接电弧的正、负极的导电和产热机构与电极材料的热物理性能密切相关，对焊接工艺有显著影响。 分类 直流 正接 反接 交流,12,第二节 TIG焊的电流种类及极性- 直流正极性,钨极作为阴极，熔点高，发射电子能力强，逸出的电子有冷却阴极的作用 焊件为阳极，接

4、受电子动能和逸出功，获得电弧热量的70%,13,第二节 TIG焊的电流种类及极性- 直流正极性,特点： 熔深深而窄，生产效率高，应力与变形小 钨极许用电流大，寿命长 电弧引燃容易，燃烧稳定 不适合焊接铝、镁及其合金 除了铝、镁及其合金的焊接以外，TIG焊一般采用直流正极性焊接。,14,第二节 TIG焊的电流种类及极性- 直流反极性,导电产热与正极性相反 阴极雾化（阴极清理、阴极破碎） 阴极金属熔点低发射电子困难氧化物发射电子形成阴极斑点正离子撞击氧化物气化寻找新的氧化物 （氧化铝熔点2050，铝：657）,15,第二节 TIG焊的电流种类及极性- 直流反极性,缺点 钨极过热、烧损（2/3热量）

5、 熔深浅而宽、生产效率低，应力与变形大 应用范围窄,16,第二节 TIG焊的电流种类及极性- 交流TIG焊,雾化作用 钨极冷却 问题 电弧稳定性 直流分量,17,第二节 TIG焊的电流种类及极性- 交流TIG焊,交流过零 电弧复燃困难 工件作为阴极的半周问题更加突出 措施 提高空载电压 高频震荡 高压脉冲,18,第二节 TIG焊的电流种类及极性- 交流TIG焊,提高空载电压（150-200V） 问题： 变压器容量大、成本高 功率因素低 不安全,19,第二节 TIG焊的电流种类及极性- 交流TIG焊,高频振荡（过零时在65V空载电压的基础上加一个3000V的高频电压） 问题 相位问题 电磁辐射,

6、20,第二节 TIG焊的电流种类及极性- 交流TIG焊,脉冲电压（负半周施加1500V的高压脉冲） 效果良好,21,第二节 TIG焊的电流种类及极性- 交流TIG焊,直流分量及消除 产生原因 电极、工件的电、热物理性能及尺寸的差异 结果 正负半周电压、电流不对称 正负半周导电时间不相等,22,第二节 TIG焊的电流种类及极性- 交流TIG焊,电流分解 交流电流 直流分量，方向：从工件流向钨极 后果 消弱了阴极雾化作用 变压器变热,23,第二节 TIG焊的电流种类及极性- 交流TIG焊,限制直流分量的方法 串接一个直流电源 电阻二极管法 电容法,24,第二节 TIG焊的电流种类及极性- 交流TI

7、G焊,串接一个直流电源 优点：易实现 缺点： 电势不能任意调，不能完全消除分量 滇池体积庞大笨重 经常充电 现状：淘汰,25,第二节 TIG焊的电流种类及极性- 交流TIG焊,电阻二极管法 优点：简单、体积小、元件少、效果好 缺点：电阻耗电、二极管受高频影响易烧损 现状：很少使用,26,第二节 TIG焊的电流种类及极性- 交流TIG焊,串联电容 优点：效果好、不耗能 现状：广泛应用,27,第三节 TIG焊设备,28,第三节 TIG焊设备,分类 操作方式分类 手工 自动 焊接电源分类法 交流 直流 矩形波,29,第三节 TIG焊设备,30,第三节 TIG焊设备- 焊接电源,外特性要求：陡降或者垂

8、直下降特性,31,第三节 TIG焊设备- 焊接电源,32,第三节 TIG焊设备- 焊枪及电极,气冷（QQ）（电流I100A）,33,第三节 TIG焊设备- 焊枪及电极,焊枪的要求 良好的导电 气体良好的流态 良好的冷却 可达性好 结构简单、重量轻、易维修,34,第三节 TIG焊设备- 焊枪及电极,钨极的要求 耐高温 不易消耗 不夹钨 电子发射能力强 电流容量大,35,第三节 TIG焊设备- 焊枪及电极,分类： 纯钨 钍钨 铈钨,36,第三节 TIG焊设备- 焊枪及电极,纯钨 电子发射能力差、易消耗 便宜 一般用于交流焊接中,37,第三节 TIG焊设备- 焊枪及电极,钍钨 在钨中加入1-2%的T

9、hO2 载流能力强，易引弧、寿命长 直流正接 直流反接、交流时效果不明显 增加直流分量 有放射性,38,第三节 TIG焊设备- 焊枪及电极,铈钨 1-2%CeO2 放射性小（电极端头为蓝色） 优点与钍钨相同 弧柱细，温度集中,39,第三节 TIG焊设备- 焊枪及电极,电极形状,40,第四节 TIG焊工艺,41,第四节 TIG焊工艺- 焊前清理,清理方法 油污、灰尘（有机溶剂） 氧化膜 机械法 硬材料（抛光、吹砂、砂轮、砂带） 软材料（钢丝论、钢丝刷、刮刀） 化学法（AlMg） 机械+化学,42,第四节 TIG焊工艺-焊接参数的影响及选择,参数： 焊接电流 焊接电压 焊接速度 填丝速度 保护气流

10、量 喷嘴孔径 钨极直径形状,I、V,v,L,v,43,第四节 TIG焊工艺-焊接参数的影响及选择,IP可焊板材厚度 I凹陷 I熔透深度 I背面余高 I焊缝宽度 I正面余高 I咬边、焊穿 I未焊透,44,第四节 TIG焊工艺-焊接参数的影响及选择,U熔宽 U熔宽,距离选择原则：不短接条件下，越短越好。 不填丝：1-3mm; 填丝：3-6mm,45,第四节 TIG焊工艺-焊接参数的影响及选择,焊接速度v热输入（凹陷、熔深、熔宽） v气孔、未焊透、裂纹、夹渣、保护效果 v焊穿、咬边 原则：采用比较低的焊速,46,第四节 TIG焊工艺-焊接参数的影响及选择,填丝速度与直径 直径填丝 I填丝 间隙填丝 填丝速度不当 未焊透、焊缝余高过大、表面成型不好 焊穿、凹陷 板厚直径 间隙直径,47,第四节 TIG焊工艺-焊接参数的影响及选择,48,第四节 TIG焊工艺-焊接参数的影响及选择,电极直径选择原则：尽可能选用小的电极直径，承载所需要的电流,49,第四节 TIG焊工艺-操作技术,引弧 直接 间接（高频、脉冲、引弧板） 提前送气,50,第四节 TIG焊工艺-操作技术,短弧焊,左焊法,不超过4mm,51,第四节 TIG焊工艺-操作技术,52,第四节 TIG焊工艺-操作技术,53,第四节 TIG焊工艺-操作技术,