鎢極氬弧焊是鎢極惰性氣體保護焊(TIG焊)中最常用的一種。它是氬氣保護下,利用鎢電極與焊件之間產生的電弧熱熔化母材和填充金屬的一種方法,如圖6-2.焊接時,氬氣從焊槍噴嘴中連續噴出,在電弧周圍形成氣體保護層隔絕空氣,對鎢極、熔池及母材熱影響區進行保護。鎢極(ji)氬弧(hu)焊以操作方式的不同可分為手工焊、半自動焊和自動焊,其中手工焊應用最廣泛。在焊接薄板和打底焊道時,有時可以不填絲。

鎢(wu)(wu)極(ji)氬(ya)弧(hu)焊(han)能(neng)清(qing)晰地觀察到焊(han)接(jie)熔池(chi)和熔透情(qing)況(kuang),焊(han)接(jie)過程不(bu)發生飛濺,焊(han)縫(feng)(feng)成形美(mei)觀,焊(han)縫(feng)(feng)無渣殼,不(bu)需要(yao)清(qing)理(li)。在焊(han)接(jie)電流(liu)很小(xiao)的(de)情(qing)況(kuang)下,電弧(hu)仍可(ke)穩定燃燒(shao),因此鎢(wu)(wu)極(ji)氬(ya)弧(hu)焊(han)特別適合焊(han)接(jie)薄件。在要(yao)求(qiu)保證焊(han)透及(ji)背面有一(yi)定成形要(yao)求(qiu)的(de)情(qing)況(kuang)下,常用鎢(wu)(wu)極(ji)氬(ya)弧(hu)焊(han)單層焊(han)或多層焊(han)第一(yi)層打底焊(han),背面用氬(ya)氣保護,可(ke)實現(xian)單面焊(han)雙面成型。鎢(wu)(wu)極(ji)氬(ya)弧(hu)焊(han)可(ke)進行全位置焊(han)接(jie),特別適合各(ge)個空間(jian)結構(gou)的(de)裝配和連接(jie)焊(han)縫(feng)(feng)的(de)焊(han)接(jie)。由于鎢(wu)(wu)極(ji)氬(ya)弧(hu)焊(han)效率低,不(bu)適宜厚板(ban)的(de)焊(han)接(jie),鎢(wu)(wu)極(ji)氬(ya)弧(hu)焊(han)接(jie)頭的(de)熱影響區(qu)較(jiao)寬、冷(leng)卻速度較(jiao)慢,焊(han)縫(feng)(feng)及(ji)熱影響區(qu)冷(leng)卻過程中敏(min)化溫度區(qu)間(jian)停(ting)留時間(jian)較(jiao)長,接(jie)頭的(de)耐腐蝕能(neng)力有所下降。
在鎢極氬(ya)(ya)弧焊(han)的(de)工(gong)藝(yi)基礎上,開發的(de)鎢極脈(mo)沖(chong)氬(ya)(ya)弧焊(han)是(shi)通過控(kong)制電流周期性脈(mo)沖(chong)變化(hua)來(lai)控(kong)制焊(han)接(jie)(jie)過程(圖6-3).其(qi)原(yuan)理是(shi)以(yi)一個(ge)較(jiao)小基值電流來(lai)維特一個(ge)電弧,在此(ci)基礎上,周期性地加(jia)一個(ge)高峰脈(mo)沖(chong)電流產生脈(mo)沖(chong)電弧,以(yi)熔化(hua)金(jin)屬并控(kong)制熔滴過渡。鎢極脈(mo)沖(chong)氬(ya)(ya)弧焊(han)的(de)優(you)點在于(yu)它可(ke)以(yi)精確地控(kong)制焊(han)接(jie)(jie)熱輸(shu)入,克服了因熔敷金(jin)屬表面(mian)張(zhang)力不(bu)足支持熔池而造成焊(han)縫的(de)下塌,保證連續焊(han)接(jie)(jie),可(ke)以(yi)實(shi)現單面(mian)焊(han)雙面(mian)成形,保證焊(han)縫質量,特別適(shi)(shi)合薄板的(de)焊(han)接(jie)(jie);其(qi)次它的(de)焊(han)縫成形美觀、質量穩(wen)定,它對各(ge)種焊(han)接(jie)(jie)位置(zhi)有較(jiao)強的(de)適(shi)(shi)應性,適(shi)(shi)用(yong)于(yu)全位置(zhi)的(de)焊(han)接(jie)(jie)。根(gen)據脈(mo)沖(chong)頻(pin)率不(bu)同,可(ke)分為(wei)低頻(pin)和高頻(pin)脈(mo)沖(chong)鎢極氬(ya)(ya)弧焊(han)。

鎢(wu)極(ji)(ji)(ji)氬弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)設備由焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)源、引弧(hu)(hu)及穩(wen)弧(hu)(hu)裝置、焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)槍、供氣(qi)(qi)(qi)系統(tong)、水冷(leng)系統(tong)和焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)程序控制裝置等部分組成。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)源必(bi)須是(shi)降特性。現(xian)在一(yi)般(ban)有(you)(you)專用(yong)氬弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)機(ji)把焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)源、水冷(leng)系統(tong)和焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)程序控制裝置等合并在一(yi)起,滿足鎢(wu)極(ji)(ji)(ji)氬弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工(gong)藝要(yao)求。它一(yi)般(ban)具有(you)(you)提前(qian)送氣(qi)(qi)(qi)、延遲停氣(qi)(qi)(qi)、自(zi)動接(jie)(jie)(jie)通和切斷(duan)保(bao)護氣(qi)(qi)(qi)以及引弧(hu)(hu)、穩(wen)弧(hu)(hu)等功能(neng),另外焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)結(jie)束前(qian)電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)還(huan)能(neng)自(zi)動衰減,以防止弧(hu)(hu)坑開裂。氬弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)機(ji)又分為直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu)和交流(liu)(liu)(liu)(liu)氬弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)機(ji),不銹鋼焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)一(yi)般(ban)采用(yong)直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu)氬弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)機(ji)。供氣(qi)(qi)(qi)系統(tong)包(bao)括氬氣(qi)(qi)(qi)瓶(ping)、減壓(ya)器(qi)和流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)計,焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)槍根(gen)據(ju)適(shi)用(yong)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)大(da)小分為水冷(leng)式和氣(qi)(qi)(qi)冷(leng)式兩(liang)類。目前(qian)使用(yong)的(de)(de)鎢(wu)極(ji)(ji)(ji)有(you)(you)純鎢(wu)極(ji)(ji)(ji)、釷鎢(wu)極(ji)(ji)(ji)和鈰(shi)鎢(wu)極(ji)(ji)(ji),其中最(zui)常用(yong)的(de)(de)是(shi)鈰(shi)鎢(wu)極(ji)(ji)(ji)。鎢(wu)極(ji)(ji)(ji)直(zhi)(zhi)(zhi)徑的(de)(de)選(xuan)擇(ze)根(gen)據(ju)工(gong)件的(de)(de)厚度和填充焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲的(de)(de)直(zhi)(zhi)(zhi)徑等。鎢(wu)極(ji)(ji)(ji)的(de)(de)端部要(yao)磨(mo)成一(yi)定形(xing)狀(zhuang),通常磨(mo)成帶有(you)(you)平頂的(de)(de)錐形(xing)。
由于(yu)氬弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)主(zhu)要(yao)(yao)用于(yu)薄(bo)板(ban)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)或封底焊(han)(han)(han)(han),在(zai)保(bao)證(zheng)焊(han)(han)(han)(han)透(tou)的(de)(de)情況下焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)薄(bo)板(ban)常(chang)常(chang)不(bu)(bu)用開坡(po)口。在(zai)一(yi)定厚度如≥2mm時(shi),可(ke)根據情況開V形、U形坡(po)口。氬氣(qi)的(de)(de)純度一(yi)般(ban)要(yao)(yao)求(qiu)大(da)于(yu)99.7%.氬氣(qi)的(de)(de)流(liu)量要(yao)(yao)合適,過小保(bao)護不(bu)(bu)佳(jia),流(liu)量過大(da)可(ke)能要(yao)(yao)造成(cheng)氣(qi)體(ti)紊亂,也造成(cheng)保(bao)護不(bu)(bu)好。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)電流(liu)要(yao)(yao)根據工件厚度、接(jie)(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)形式(shi)(shi)(shi)(shi)、焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)位置來選擇同時(shi)必(bi)須考慮(lv)鎢(wu)極(ji)的(de)(de)直(zhi)徑。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)極(ji)性(xing)采(cai)(cai)用工件接(jie)(jie)(jie)(jie)正極(ji)(即直(zhi)流(liu)正接(jie)(jie)(jie)(jie)),手工氬弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)常(chang)見焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)參(can)數見表6-2.鎢(wu)極(ji)氬弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)的(de)(de)引(yin)弧(hu)方(fang)法有非接(jie)(jie)(jie)(jie)觸和接(jie)(jie)(jie)(jie)觸式(shi)(shi)(shi)(shi)引(yin)弧(hu)兩種,非接(jie)(jie)(jie)(jie)觸式(shi)(shi)(shi)(shi)有變頻引(yin)弧(hu)和高壓(ya)脈沖引(yin)弧(hu),接(jie)(jie)(jie)(jie)觸式(shi)(shi)(shi)(shi)有擦(ca)劃引(yin)弧(hu)和提升引(yin)弧(hu)。不(bu)(bu)銹焊(han)(han)(han)(han)材(cai)時(shi)主(zhu)要(yao)(yao)采(cai)(cai)用非接(jie)(jie)(jie)(jie)觸式(shi)(shi)(shi)(shi)方(fang)法引(yin)弧(hu)。

為了克服鎢極氬弧焊效率低(di)的(de)特點,一種(zhong)熱絲TIG焊絲在(zai)逐步(bu)被應用,其(qi)原理是在(zai)填(tian)充(chong)焊絲加(jia)入到熔池前,通過加(jia)熱電源使填(tian)充(chong)焊絲加(jia)熱到一定的(de)溫(wen)度,從而(er)提高(gao)效率達到100%。

