鎢極氬弧焊土木

關(guān)于鎢極氬弧焊土木第2頁,共28頁，2024年2月25日，星期天1.3填充金屬：外加；1.4保護(hù)氣體：氬氣或富氬氣體；1.5設(shè)備：電源：可交流電源也可直流電源；外特性：陡降；可手工焊也可自動焊；1.6工藝效果：保護(hù)性能好、焊縫質(zhì)量高、成形美觀、但成本高；1.7應(yīng)用范圍：可焊鋼的種類：高合金、不銹鋼類，有色金屬及其合金。可焊厚度：一般適用于厚度不大于6mm的工件；第3頁,共28頁，2024年2月25日，星期天載流能力：電極在不至于過熱熔化的情況下所能承受的最大電流值；當(dāng)電流超過載流能力時，會造成：焊縫夾鎢、鎢極燒損大；當(dāng)電極直徑↑→載流能力↑；（TIG焊鎢極直徑≯4mm,所以TIG的電流有一定的限制）;1.8坡口形式：δ＜3mm，可不開坡口，不加填充焊絲；δ＞3mm，可考慮開坡口加填充焊絲；第4頁,共28頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)氬氣的保護(hù)效果1、氬氣：1.1物理特性：無色、無味、無毒的氣體，一般要求的純度：99.9~99.999%;國內(nèi)的純氬一般為99.99%;比重為空氣的1.25倍（為此保護(hù)效果好）；1.2氬氣是一種惰性氣體，所以對焊接區(qū)是一種良好的保護(hù)；1.3氬氣的導(dǎo)熱系數(shù)小，又是單原子氣體，故電弧的熱損失小，電弧一旦引燃，就很穩(wěn)定，它的維弧電壓僅為8~15V;第5頁,共28頁，2024年2月25日，星期天1.4氬氣的電離電壓較大，所以引弧較困難，一般需要特別的措施；1.5氬氣沒有脫氧去氫的能力，所以，焊前要求對工件、焊絲進(jìn)行嚴(yán)格的清理；總之：氬弧焊的保護(hù)性能好，電弧穩(wěn)定，熱的有效利用率高，熱量集中，熱影響區(qū)小，焊薄板時變形小；第6頁,共28頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)鎢極材料及鎢極形狀尺寸1、鎢極材料：影響：電弧的穩(wěn)定性、焊接質(zhì)量、鎢極的損耗；要求：⑴耐高溫、不熔化、很少蒸發(fā)；⑵載流能力強(qiáng)；⑶引弧和穩(wěn)弧性能好；常用的鎢極：純鎢、釷鎢、鈰鎢；第7頁,共28頁，2024年2月25日，星期天1.1純鎢：熔點：3380℃；沸點：5900℃；逸出電壓：4.54V，具有較強(qiáng)的熱發(fā)射能力；1.2釷鎢：W＋1～2％ThO2，逸出電壓：2.7V，電子發(fā)射能力較強(qiáng)，載流能力較強(qiáng)，使用壽命增加，易于引弧和穩(wěn)?。痪哂蟹派湫?，對人的身體有損害；第8頁,共28頁，2024年2月25日，星期天1.3鈰鎢：W＋2％CeO載流能力高；電極的燒損小，使用壽命長；引弧和穩(wěn)弧性好；弧束較細(xì)，熱量集中；放射性微乎其微。第9頁,共28頁，2024年2月25日，星期天2、鎢極的直徑和形狀對焊接電弧的影響：直徑的選擇原則：書P148表5-2；取決于電流的種類和大小。形狀：端部必須磨光；具體形狀：⑴尖錐形：如圖5-4a)所示適用于直流正接、小電流，焊薄板；優(yōu)點：有利于引弧、穩(wěn)弧；缺點：當(dāng)電流較大時，增加燒損；電弧漂移不定；⑵平頂錐形：如圖5-4b)所示適用于大電流、直流正接；特點：易于引弧，電弧集中，鎢極的燒損小；⑶球形：

適用于交流、直流反接；第10頁,共28頁，2024年2月25日，星期天第11頁,共28頁，2024年2月25日，星期天第12頁,共28頁，2024年2月25日，星期天第四節(jié)電流的種類和極性1、電流的種類和極性的選擇：TIG焊的電源既可采用交流，也可采用直流（直流正接、直流反接）；選擇原則：首先根據(jù)工件的材質(zhì)，其次考慮工件的厚度，如書P150表5-4所示：可得出以下結(jié)論：

Al、Mg及其合金→交流最佳，薄板也可用直流反接其它金屬或合金→直流正接最佳，交流也可采用第13頁,共28頁，2024年2月25日，星期天第14頁,共28頁，2024年2月25日，星期天1.1直流TIG焊：1.1.1直流反接：工件→陰極、鎢極→陽極；故用于加熱鎢極的熱量：PA=I(UA+UT+Uw)；實踐證明：PA≈2PK;結(jié)論：⑴鎢極的載流能力小，電極的壽命短，易夾鎢；⑵工件為陰極，電弧不穩(wěn)定，熔深??；⑶具有“陰極霧化”作用；←優(yōu)點缺點第15頁,共28頁，2024年2月25日，星期天對Al、Mg及其合金，表面存在一層致密難熔的氧化膜，如果不及時清除，會影響焊接質(zhì)量，如：在焊縫表面形成皺皮，在焊縫中產(chǎn)生未熔合、氣孔和夾渣等缺陷；第16頁,共28頁，2024年2月25日，星期天“陰極霧化”作用：定義：由于正離子的撞擊去除焊縫及其周圍母材表面上氧化膜的作用；具體情況：工件上形成陰極斑點，而陰極斑點有自動尋找氧化膜的傾向，在陰極斑點發(fā)射電子的同時接收弧柱來的正離子流，此時，正離子流正好撞擊陰極斑點，將氧化膜擊碎；第17頁,共28頁，2024年2月25日，星期天1.1.2直流正接：鎢極→陰極；工件→陽極；結(jié)論：⑴鎢極不易過熱，載流能力大，壽命長，焊縫不易夾鎢；⑵鎢極的熱發(fā)射能力強(qiáng)，電弧穩(wěn)定；⑶作用于工件上的熱量多，熔深大，生產(chǎn)效率高；⑷沒用“陰極霧化”作用，不能焊Al、Mg及其合金；←缺點優(yōu)點第18頁,共28頁，2024年2月25日，星期天2、交流TIG焊：優(yōu)點：⑴載流能力介于直流正接和直流反接之間，在交流的負(fù)半波也有“陰極霧化”作用，可以去除Al、Mg表面的氧化膜；⑵利用交流的正半波，可以保證一定的熔深，提高生產(chǎn)效率，同時還可以提高鎢極的壽命，改善焊縫的質(zhì)量；總結(jié)：⑴Al、Mg及其合金的厚板多采用交流；⑵其它金屬的焊接多采用直流正接；第19頁,共28頁，2024年2月25日，星期天缺點：⑴會產(chǎn)生直流分量；⑵必須采用穩(wěn)弧措施；2.1整流作用和直流分量：如圖5-6所示現(xiàn)象：在用交流TIG焊Al、Mg時，鎢極為陰極的半周，電壓低、電流大（正半波）；母材為陰極的半周，電壓高，電流?。ㄘ?fù)半波）；如圖所示；這種電流與電壓在兩個半波不均衡的現(xiàn)象叫做“整流作用”；其中，電流的不均勻在正半波形成了“直流分量”IDC；故不均衡的交流電＝均衡的交流＋I(xiàn)DC；第20頁,共28頁，2024年2月25日，星期天第21頁,共28頁，2024年2月25日，星期天危害：⑴“直流分量”消弱了“陰極霧化”作用；⑵增加了變壓器的能量損耗；產(chǎn)生原因：工件與電極之間的熱物理性能的差異過大而引起的；消除方法：如圖5-7所示：⑴在焊接回路中串接一蓄電池組；蓄電池的負(fù)極接焊件；⑵在焊接回路接入電阻和二極管；二極管的正極與焊件相聯(lián)；⑶在焊接回路中串接電容；隔直作用較好，不消耗能量，應(yīng)用較為普遍，每A電流所需的隔直電容量為500μF左右。第22頁,共28頁，2024年2月25日，星期天第23頁,共28頁，2024年2月25日，星期天2.2引弧與穩(wěn)弧措施：⑴提高空載電壓：大概為200V左右；交流TIG焊的極性從正轉(zhuǎn)負(fù)時，再引燃電壓要求較高，為200～300V；提高空載電壓易于引燃電弧，穩(wěn)弧的效果也較好；但變壓器的容量大，效率低，成本高，安全性差；⑵接觸引弧：最為簡單，易于引弧，對穩(wěn)弧作用不大，需加引弧板；第24頁,共28頁，2024年2月25日，星期天⑶非接觸引弧：a)高頻引?。患尤爰s3000V、150～260KHZ的高頻電壓。易于引弧，對于穩(wěn)弧的可靠性差，多用于第一次引弧。b)高壓脈沖引??；在負(fù)半波疊加一高壓來進(jìn)行引弧。第25頁,共28頁，2024年2月25日，星期天第五節(jié)TIG焊規(guī)范參數(shù)1、TIG規(guī)范參數(shù)的選擇：選擇原則：首先根據(jù)工件的材質(zhì)、板厚確定電源的種類、極性，再由工件的厚度確定其它參數(shù)；書P164表5-8鋁合金手工TIG焊規(guī)范參數(shù)；如：板厚：3mm；接頭形式：對接接頭；間隙尺寸：0～2mm；鎢極直徑：2.4～4mm；焊接電流：100～140A；