钨极氩弧焊焊接工艺新.ppt

6—3电流的种类和极性; 阴极破碎作用实质：①阴极斑点的能量密度高，②被质量很大的正离子撞击，致使氧化膜破碎。 但是，直流反极性时，电子轰击钨极，放出大量的热量。TIG焊时。阳极热量多于阴极热量，反极性的热作用对焊接时不利的，放出的热量很容易使钨极过热熔化，同时，由于在焊件上放出的能量不够，焊缝熔深浅宽，生产率低。而且只能焊接小于3mm的薄板。 所以，钨极氩弧焊中直流反接除焊接Al、Mg等薄板外很少采用。 2.直流正极性 直流正极性没有阴极破碎的特点，因为：阳极斑点的密度为200A/cm2，而阴极斑点的电流密度为106 A/cm2，阳极斑点的能量比阴极斑点的能量小几百倍；同时，阳极只受到质量很小的电子撞击。所以，阳极没有去除氧化膜的作用。 采用直流正极性有下列优点： ①工件为阳极，工件接受电子轰击放出的全部能量，产生大量的热，因此熔池深而窄，生产率高，工件的收缩变形都小。 ②钨极不易过热，钨极接收正离子轰击时放出的能量小，发射电子付出大量的逸出功。 ; ③钨棒的热发射能力很强，当采用小直径钨棒时，电流密度大，有利于电弧稳定，电弧稳定性比反极性好。 所以，除焊接Al、Mg等合金外一般都采用直流正接。 二、交流钨极氩弧焊 焊接Al、Mg合金一般都用交流电，这样交流负极性的半波里，阴极有去除氧化膜的作用，它可以清除熔池表面的氧化膜。正极性的半波里，钨极得到冷却，同时又发射足够的电子，有利于电弧稳定。 但交流电源也存在如下问题：1.直流分量，2.交流电弧的稳弧措施。 1.直流分量 在交流电弧的情况下，由于电极和母材的电热物理性能以及几何尺寸等方面存在差异，造成了交流电两半周中的弧柱导电率、电场强度和电弧电压不对称，如图6—3所示。 ; 正半周内，钨极为阴极，弧柱电导率高，电场强度小，电弧电压低而电流大，而母材的情况刚好相反，电场强度大而电流小，造成正负半周内电流、弧压不对称。 ; ①危害 a.使阴极去除氧化膜的作用减弱。 b.直流磁通叠加在原来的交变磁通上，使铁芯在一个方向上可能达到磁饱和状态，导致变压器的激磁电流大大增加，导致变压器铁损、铜损增大，效率降低，温度升高。另一方面使焊接电流的波形严重畸变。 ②消除措施; a.在焊接回路中串接一蓄电池组，如图6—4 a； b.在焊接回路中接入电阻和二极管如图6—4b ； c.在焊接回路中串接电容如图6—4 c。 2.引弧和稳弧措施 交流电弧稳定性差，且钨极氩弧焊负半周时引弧更困难，解决的办法有： ①提高焊接电源的空载电压 稳弧效果好，但变压器的容量增大很多，功率因素降低，成本高，也不安全。 ②采用高频振荡器 ; 高频振荡器电路如图6—5所示。实际上它是一个L—C振荡器，它由升压变压器T1，火花气隙放电器P、振荡电容Ck、高频输出变压器T2等组成。T1的二次电压为2500—3000V，当它对CK充电时，将导致间隙为0．1一1．0mm的P击穿而产生火花放电，这时Ck和T2电感线圈Lk构成的振荡电路被P短路。 P被击穿时，T1二次绕组即被短接。为保护T1不致损坏，T1设计成高漏抗变压器。此外，C为保护电容， S为门开关，都是为了防护操作者触及2500-~3000V工频高压造成人身伤害。 ③ 用脉冲引弧、稳弧 它可以与高频振荡器联合使用，振荡器在保证第一次引弧后即行切断，以后用脉冲放电保证重复引燃，也可以第一次引与以后的稳弧都用脉冲放电。 ;6—4交流钨极氩弧焊机; 气体保护焊时，要达到保护的效果，即要求气体从喷嘴喷出后能排除空气，那么，保护气体要有合适的流态。 流体有两种流态：一种是层流；一种是紊流。 保护气体的保护作用主要是依靠喷嘴外端近壁层流层的作用，犹如保护膜一样，包围着氩气流，近壁层流层越厚，其保持稳定气层的长度越长，保护效果越好。 2）焊炬及喷嘴的结构 TIG焊焊炬的作用在于夹持电极、导电、输送保护气体。焊炬一般可分为大、中、小型三种，小型的最大电流可为100A，不用水冷， 大型的可为400~600A，采用水冷。 焊枪的结构一般可分为两大部分：气体镇静宝和气体喷嘴。 a.气体镇静室 从焊枪进气口到喷嘴入口的部分，其作用是将进入焊枪的气体气流的压力、流速沿内腔截面均匀化。一般在镇静室下面装设节流装置，常用的有钢丝网或金属隔板也可用耐热透气塑料或纤维填料等。 b.喷嘴