7-钨极氩弧焊.ppt

主要内容： 1、钨极氩弧焊的特点及应用 2、焊枪、电极及氩气 3、钨极氩弧焊的种类 钨极氩弧焊是指以钨或钨合金(钍钨、铈钨等)作为电极，用氩气作为保护气体的电弧焊方法，简称TIG(Tungsten Inert gas)焊。 1、钨极氩弧焊的优点 2、钨极氩弧焊的缺点 3、钨极氩弧焊的应用 TIG焊生产率虽然不如其他的电弧焊高，但容易得到高质量的焊缝，它特别适宜于薄件、精密零件的焊接。通常采用I形坡口，可不添加填充金属，在焊接较厚的工件时，开Y形坡口或双Y形坡口并添加填充金属。 二、焊枪、电极及氩气 （2）焊枪结构 新型TIG焊焊枪的结构图 1一电极 2一陶瓷喷嘴 3一导气套筒 4一电极夹头 5一枪体(有冷却水腔) 6一电极帽 7一导气管 8一导水管 9一控制开关 10一焊枪手柄 气体保护的效果，对焊接质量及过程稳定性影响极大。保护气流对整个焊接区(包括熔化金属及近缝区)应该具有良好的保护作用。这就要求喷出的保护气流稳定，呈层流流态，并能达到较远的距离。 2、电极材料及形状尺寸 （2）电极材料 1)纯钨 钨的触点很高，约为3380℃，沸点约为5900 ℃ ，因此不易熔化和蒸发。用纯钨可以制成各种直径的电极，并具有较好的磨削加工性能。纯钨的逸出功较高，因此冷态引弧困难较大。但钨的熔点高，在高温时，钨的热电子发射能力还是很是很强的，一旦电弧引燃，电弧还是很稳定的。在直流正极性焊接时(钨极为负极)，由于有较强的热电子发射能力，许用的焊接电流较大。在直流负极性时(钨极为正极)，钨极不能发挥热电子发射的优势，许用电流很小。交流焊时，介于这两者之间，许用电流值也居中。 2)钍钨 在纯钨中加入质量分数为1％～2％的氧化钍(ThO2)，使电极的逸出功大大降低，电子发射能力显著增强，并改善电极的引弧性和稳弧性，而且还能提高电极的载流能力，延长电极的使用寿命。但是钍钨极中所含的少量ThO2具有较强的放射性，因此目前已用得不多。 3)铈钨 为降低电极的放射性，改用放射性较低的铈(Ce)来代替钍。实践证明，在纯钨中加入质量分数为2％左右的氧化铈(CeO)，同样能明显地降低电极的逸出功，提高电极的引弧性及稳弧性。特别在小电流焊接时，铈钨极的弧束比钍钨极还要细，电弧的热量也更集中。同时电极的烧损率下降，修磨次数可以减少。但在大电流焊接时，铈钨极的抗过热能力还不如钍钨极。铈钨极由于放射性弱，是一种很有发展前途的电极材料。 3、氩气 （1）氩气的性质 氩气是一种无色无味的惰性气体。它比空气重25％，而比热容和传热系数却比空气小。这些性质使氩气在焊接时不易漂浮失散，能够起到良好的保护作用和良好的稳定电弧的作用。它的沸点为-186℃，介于氧和氮的沸点之间，(氧的沸点为-183℃，氮的沸点为-196 ℃)，所以它是分馏液态空气制取氧气的副产品，由于氩在空气中的体积分数仅为0.935％，因此制取成本比氧高。氩气可以与其他气体作任意比例的混合，这对发展混合气体保护焊提供了有利条件。 （2）氩弧特性 1)静特性 由于氩气是单原子气体，高温时不分解、不吸热，并且比热容和传热系数小，所以在氩气中燃烧的电弧热量损失较少。在各种保护气体电弧中，氩弧的稳定性最好，电弧一旦引燃，电弧就非常稳定，其电弧电压也较低。氩弧静特性呈水平型。 2)阴极清理特性 氩气的原子量大，为39.948。因此，在氩弧焊的负极性条件下，质量很大的氩离子(带正电荷)就会对负极性的工件表面，产生强烈的轰击作用。在焊接铝、镁及其合金时，就能利用这种轰击的作用来破碎和清除其氧化膜。氩弧的这一特性，比其他各种电弧强，这对于开发氩弧焊的应用有重要的作用。 三、钨极氩弧焊的种类 1、直流钨极氩弧焊 1)引弧 通常采用非接触式引弧，即利用高频振荡或者高压脉冲的引弧器来击穿钨极与工件之间的气隙。在接通焊接电源后，只要使电极端头接近工件至2～3mm的距离，就能激发引弧。当电弧稳定燃烧后，控制系统便自动地停止高频或者高压脉冲。 2)焊接程序 为了使焊接区得到可靠的保护，引弧时需提前2～5s送气，然后再接通焊接电源，施加高频或者高压脉冲引弧。一旦电弧引燃，立即切除高频或高压脉冲。焊接结束时，当电弧熄灭后，还应延迟8～15s停止送气，以便使焊缝尾部和钨极端部在冷却过程中仍能得到充分的保护。提前送气及延迟停气皆由时间继电器和电磁气阀的控制来完成。有时为了使焊缝尾部不产生弧坑、裂纹等缺陷，在停止焊接时电流逐渐衰减，然后熄灭电弧。 3)施焊特点 焊缝成形好：直流正极性TIG焊，焊件接正极，焊接熔池接受电子放出的全部功能和位能(逸出功)，产热大，使焊缝具有较大的熔深，焊缝成形好，焊件的收缩和变形都小。 钨极寿命长：此时钨极接负极，由于钨极是很好的热阴极材料，在高温时具有