湖南大学焊接工程基础 钨极氩弧焊.pptx

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1、第五章第五章 钨极氩弧焊钨极氩弧焊vv学习目标学习目标学习目标学习目标 明确钨极氩弧焊的原理、特点及应用；明确钨极氩弧焊的原理、特点及应用；明确钨极氩弧焊的原理、特点及应用；明确钨极氩弧焊的原理、特点及应用；掌握钨极氩弧焊的电流种类与极性的选择；掌握钨极氩弧焊的电流种类与极性的选择；掌握钨极氩弧焊的电流种类与极性的选择；掌握钨极氩弧焊的电流种类与极性的选择；了解钨极氩弧焊机的结构；了解钨极氩弧焊机的结构；了解钨极氩弧焊机的结构；了解钨极氩弧焊机的结构；了解钨极氩弧焊的焊接工艺和新型钨极氩弧焊方法。了解钨极氩弧焊的焊接工艺和新型钨极氩弧焊方法。了解钨极氩弧焊的焊接工艺和新型钨极氩弧焊方法。了解钨

2、极氩弧焊的焊接工艺和新型钨极氩弧焊方法。vv主要内容主要内容主要内容主要内容 第一节第一节第一节第一节 钨极氩弧焊的原理与特点钨极氩弧焊的原理与特点钨极氩弧焊的原理与特点钨极氩弧焊的原理与特点 第二节第二节第二节第二节 钨极氩弧焊焊机钨极氩弧焊焊机钨极氩弧焊焊机钨极氩弧焊焊机 第三节第三节第三节第三节 钨极氩弧焊工艺钨极氩弧焊工艺钨极氩弧焊工艺钨极氩弧焊工艺2023/3/19第五章 钨极氩弧焊1第1页/共35页第一节第一节 钨极氩弧焊的原理及特点钨极氩弧焊的原理及特点一、钨极氩弧焊方法特征及应用一、钨极氩弧焊方法特征及应用一、钨极氩弧焊方法特征及应用一、钨极氩弧焊方法特征及应用 简简简简 称称

3、称称 GTAWGTAW（Gas Gas Tungsten Tungsten Arc Arc WeldingWelding）或或或或TIGTIG（Tungsten Inert GasTungsten Inert Gas）。）。）。）。以以以以难难难难熔熔熔熔金金金金属属属属钨钨钨钨或或或或合合合合金金金金钨钨钨钨（铈铈铈铈钨钨钨钨、钍钍钍钍钨钨钨钨等等等等）做做做做电电电电极极极极，采采采采用用用用惰惰惰惰性气体性气体性气体性气体ArAr作为保护气体，作为保护气体，作为保护气体，作为保护气体，利用电极与工件之间产生利用电极与工件之间产生利用电极与工件之间产生利用电极与工件之间产生 的电弧热作为热

4、源，加热的电弧热作为热源，加热的电弧热作为热源，加热的电弧热作为热源，加热 并熔化工件和填充金属的并熔化工件和填充金属的并熔化工件和填充金属的并熔化工件和填充金属的一种电弧焊方法。一种电弧焊方法。一种电弧焊方法。一种电弧焊方法。2023/3/19第五章 钨极氩弧焊2第2页/共35页 氩弧焊的引弧特性较差；氩弧焊的引弧特性较差；直流钨极氩弧焊电弧稳定性良好；直流钨极氩弧焊电弧稳定性良好；交流钨极氩弧焊则有引弧、稳弧和消除直交流钨极氩弧焊则有引弧、稳弧和消除直流分量的问题。流分量的问题。2023/3/19第五章 钨极氩弧焊3第一节第一节 钨极氩弧焊的原理及特点钨极氩弧焊的原理及特点第3页/共35页

5、第一节第一节 钨极氩弧焊的原理及特点钨极氩弧焊的原理及特点 具有保护性良好、电弧稳定、能量集中、明弧焊接等优点。具有保护性良好、电弧稳定、能量集中、明弧焊接等优点。具有保护性良好、电弧稳定、能量集中、明弧焊接等优点。具有保护性良好、电弧稳定、能量集中、明弧焊接等优点。焊接效率低、生产成本高。焊接效率低、生产成本高。焊接效率低、生产成本高。焊接效率低、生产成本高。氩没有脱氧和去氢作用。氩没有脱氧和去氢作用。氩没有脱氧和去氢作用。氩没有脱氧和去氢作用。造成焊缝夹钨。造成焊缝夹钨。造成焊缝夹钨。造成焊缝夹钨。目目目目前前前前焊焊焊焊接接接接有有有有色色色色金金金金属属属属及及及及其其其其合合合合金金

6、金金、不不不不锈锈锈锈钢钢钢钢、高高高高温温温温合合合合金金金金和和和和难难难难熔熔熔熔活活活活性性性性金金金金属属属属的的的的理理理理想想想想方方方方法法法法，特特特特别别别别适适适适合合合合不不不不开开开开坡坡坡坡口口口口、不不不不加加加加填填填填充充充充金金金金属属属属的的的的薄薄薄薄板及全位置焊。板及全位置焊。板及全位置焊。板及全位置焊。钨钨钨钨极极极极氩氩氩氩弧弧弧弧焊焊焊焊一一一一般般般般只只只只适适适适用用用用于于于于焊焊焊焊接接接接厚厚厚厚度度度度小小小小于于于于6mm6mm的的的的工工工工件件件件，或或或或用用用用于工件的打底焊，以保证单面焊背面成形。于工件的打底焊，以保证单

7、面焊背面成形。于工件的打底焊，以保证单面焊背面成形。于工件的打底焊，以保证单面焊背面成形。2023/3/19第五章 钨极氩弧焊4第4页/共35页二、钨极氩弧焊的电极二、钨极氩弧焊的电极作用：作用：作用：作用：发射或接受电子；导通电流传输能量；自身不熔化发射或接受电子；导通电流传输能量；自身不熔化发射或接受电子；导通电流传输能量；自身不熔化发射或接受电子；导通电流传输能量；自身不熔化保持电弧稳定。保持电弧稳定。保持电弧稳定。保持电弧稳定。1 1、钨极氩弧焊对电极材料的要求、钨极氩弧焊对电极材料的要求、钨极氩弧焊对电极材料的要求、钨极氩弧焊对电极材料的要求vv 基本要求：基本要求：基本要求：基本要

8、求：发射电子能力强，耐高温，不易损耗；发射电子能力强，耐高温，不易损耗；发射电子能力强，耐高温，不易损耗；发射电子能力强，耐高温，不易损耗；电流容量要大；电流容量要大；电流容量要大；电流容量要大；抗损耗能力好，抗损耗能力好，抗损耗能力好，抗损耗能力好，引弧及稳弧性能好，安全卫生。引弧及稳弧性能好，安全卫生。引弧及稳弧性能好，安全卫生。引弧及稳弧性能好，安全卫生。2023/3/19第五章 钨极氩弧焊5第一节第一节 钨极氩弧焊的原理及特点钨极氩弧焊的原理及特点第5页/共35页2023/3/19第五章 钨极氩弧焊6vv 钨极的烧损及形状变化问题钨极的烧损及形状变化问题钨极的烧损及形状变化问题钨极的烧

9、损及形状变化问题 焊缝夹钨；焊缝夹钨；焊缝夹钨；焊缝夹钨；电弧形态改变，影响电弧力及对母材的热输入；电弧形态改变，影响电弧力及对母材的热输入；电弧形态改变，影响电弧力及对母材的热输入；电弧形态改变，影响电弧力及对母材的热输入；影响引弧性能和电极使用寿命。影响引弧性能和电极使用寿命。影响引弧性能和电极使用寿命。影响引弧性能和电极使用寿命。vv 种类：种类：种类：种类：纯钨：逸出功较高纯钨：逸出功较高纯钨：逸出功较高纯钨：逸出功较高,大电流烧损明显。大电流烧损明显。大电流烧损明显。大电流烧损明显。钍钨：钍钨：钍钨：钍钨：ThTh有放射性，有放射性，有放射性，有放射性，13%Th13%Th。铈钨：引

10、弧和电流容量等，优于钍钨电极，铈钨：引弧和电流容量等，优于钍钨电极，铈钨：引弧和电流容量等，优于钍钨电极，铈钨：引弧和电流容量等，优于钍钨电极，2%Ce2%Ce。总体来说，铈钨优于钍钨，引弧，稳定性，许用电流，总体来说，铈钨优于钍钨，引弧，稳定性，许用电流，总体来说，铈钨优于钍钨，引弧，稳定性，许用电流，总体来说，铈钨优于钍钨，引弧，稳定性，许用电流，电极损伤，使用寿命等。电极损伤，使用寿命等。电极损伤，使用寿命等。电极损伤，使用寿命等。锆钨极、镧钨极、钇钨极。锆钨极、镧钨极、钇钨极。锆钨极、镧钨极、钇钨极。锆钨极、镧钨极、钇钨极。第一节第一节 钨极氩弧焊的原理及特点钨极氩弧焊的原理及特点第6

11、页/共35页2、钨极直径和端部形状、钨极直径和端部形状vv直径的选取主要取决于焊接电流大小、种类直径的选取主要取决于焊接电流大小、种类以及电源极性。这些工艺参数由板厚和材质以及电源极性。这些工艺参数由板厚和材质来确定。相同直径的铈钨极比钍钨极许用电来确定。相同直径的铈钨极比钍钨极许用电流提高流提高58%。2023/3/19第五章 钨极氩弧焊75第一节第一节 钨极氩弧焊的原理及特点钨极氩弧焊的原理及特点第7页/共35页vv 钨钨钨钨极极极极端端端端部部部部必必必必须须须须磨磨磨磨光光光光。薄薄薄薄板板板板、小小小小电电电电流流流流时时时时，小小小小直直直直径径径径钨钨钨钨极极极极末末末末端端端端

12、磨磨磨磨成成成成尖尖尖尖锥锥锥锥角角角角（约约约约2020）；大大大大电电电电流流流流时时时时磨磨磨磨成成成成钝钝钝钝锥锥锥锥角角角角（大大大大于于于于9090）或或或或带带带带有有有有平平平平顶顶顶顶的的的的锥锥锥锥形形形形。抑抑抑抑制制制制电电电电弧弧弧弧扩扩扩扩散散散散，稳稳稳稳定定定定电电电电弧弧弧弧斑斑斑斑点点点点，减减减减小小小小损损损损伤伤伤伤。越越越越大大大大，熔深增大，熔宽减小。熔深增大，熔宽减小。熔深增大，熔宽减小。熔深增大，熔宽减小。2023/3/19第五章 钨极氩弧焊8第一节第一节 钨极氩弧焊的原理及特点钨极氩弧焊的原理及特点第8页/共35页vv直流反极性和交流钨极氩弧

13、焊时一般将钨极直流反极性和交流钨极氩弧焊时一般将钨极磨成圆珠形；脉冲钨极氩弧焊在相同电极条磨成圆珠形；脉冲钨极氩弧焊在相同电极条件下可提高脉冲许用电流。件下可提高脉冲许用电流。2023/3/19第五章 钨极氩弧焊9第一节第一节 钨极氩弧焊的原理及特点钨极氩弧焊的原理及特点第9页/共35页一、钨极氩弧焊机的一、钨极氩弧焊机的分类与组成分类与组成vv分类：分类：按按焊接电源性质焊接电源性质：直流氩弧焊机、交流氩弧：直流氩弧焊机、交流氩弧焊机、脉冲氩弧焊机；焊机、脉冲氩弧焊机；按按操作方式操作方式：手工氩弧焊机、半自动氩弧焊：手工氩弧焊机、半自动氩弧焊机、自动氩弧焊机机、自动氩弧焊机2023/3/1

14、9第五章 钨极氩弧焊10第二节第二节 钨极氩弧焊焊机钨极氩弧焊焊机第10页/共35页第二节第二节 钨极氩弧焊焊机钨极氩弧焊焊机组成组成：焊接电源、控制装置、焊枪、供气及供焊接电源、控制装置、焊枪、供气及供水系统等。水系统等。自动焊接设备还包括焊接小车和送自动焊接设备还包括焊接小车和送丝机构。丝机构。2023/3/19第五章 钨极氩弧焊11第11页/共35页第二节第二节 钨极氩弧焊焊机钨极氩弧焊焊机1.焊接电源：焊接电源：TIG可采用直流、交流或直流与交流两用的电源。无论可采用直流、交流或直流与交流两用的电源。无论直流交流都应有陡降外特性或垂直外特性，以保证弧长直流交流都应有陡降外特性或垂直外特

15、性，以保证弧长变化时，电流波动小。交流变化时，电流波动小。交流TIG多采用矩形波弧焊电源，多采用矩形波弧焊电源，因其正负半波都可以调节，有利于稳弧、重新引弧，而因其正负半波都可以调节，有利于稳弧、重新引弧，而不必加稳弧器。通过调节正负半波的时间比来获得最佳不必加稳弧器。通过调节正负半波的时间比来获得最佳熔深，提高生产率和延长钨丝寿命，并且不用消除直流熔深，提高生产率和延长钨丝寿命，并且不用消除直流分量。分量。第12页/共35页2.2.钨极氩弧焊焊枪钨极氩弧焊焊枪vv 作用：可靠的传输焊接电流和保护气体。作用：可靠的传输焊接电流和保护气体。作用：可靠的传输焊接电流和保护气体。作用：可靠的传输焊接

16、电流和保护气体。vv 要求：要求：要求：要求：夹持可靠，导电性能良好；夹持可靠，导电性能良好；夹持可靠，导电性能良好；夹持可靠，导电性能良好；保护气体流态好；保护气体流态好；保护气体流态好；保护气体流态好；冷却效果好；冷却效果好；冷却效果好；冷却效果好；操作性能好；操作性能好；操作性能好；操作性能好；结构简单、轻巧，通用性好。结构简单、轻巧，通用性好。结构简单、轻巧，通用性好。结构简单、轻巧，通用性好。焊接电流超过焊接电流超过焊接电流超过焊接电流超过100A100A采用水冷，采用水冷，采用水冷，采用水冷，不到不到不到不到100A100A采用气冷。采用气冷。采用气冷。采用气冷。2023/3/19

17、第五章 钨极氩弧焊13第一节第一节 钨极氩弧焊的原理及特点钨极氩弧焊的原理及特点第13页/共35页第一节第一节 钨极氩弧焊的原理及特点钨极氩弧焊的原理及特点3.3.3.3.控制系统控制系统控制系统控制系统vv 组成组成组成组成：引弧器、稳弧器、行车速度控制器、程序控制器、电磁气引弧器、稳弧器、行车速度控制器、程序控制器、电磁气引弧器、稳弧器、行车速度控制器、程序控制器、电磁气引弧器、稳弧器、行车速度控制器、程序控制器、电磁气阀和水压开关等阀和水压开关等阀和水压开关等阀和水压开关等。vv 要求：要求：要求：要求：提前送气，滞后断气，以保护钨极和引弧、熄弧处的焊缝提前送气，滞后断气，以保护钨极和引

18、弧、熄弧处的焊缝提前送气，滞后断气，以保护钨极和引弧、熄弧处的焊缝提前送气，滞后断气，以保护钨极和引弧、熄弧处的焊缝；自动控制引弧器、稳弧器的起动与停止；自动控制引弧器、稳弧器的起动与停止；自动控制引弧器、稳弧器的起动与停止；自动控制引弧器、稳弧器的起动与停止；手工或自动接通和断开电源手工或自动接通和断开电源手工或自动接通和断开电源手工或自动接通和断开电源；焊接电流能自动衰减。焊接电流能自动衰减。焊接电流能自动衰减。焊接电流能自动衰减。TIGTIG常采用非接触引弧，有高频振荡式和高压脉冲式两种引弧器，常采用非接触引弧，有高频振荡式和高压脉冲式两种引弧器，常采用非接触引弧，有高频振荡式和高压脉冲

19、式两种引弧器，常采用非接触引弧，有高频振荡式和高压脉冲式两种引弧器，后者相比前者具有减少对周围电子仪器干扰、减少电器元件的损坏后者相比前者具有减少对周围电子仪器干扰、减少电器元件的损坏后者相比前者具有减少对周围电子仪器干扰、减少电器元件的损坏后者相比前者具有减少对周围电子仪器干扰、减少电器元件的损坏和减少对操作人员身体的损伤的优点。和减少对操作人员身体的损伤的优点。和减少对操作人员身体的损伤的优点。和减少对操作人员身体的损伤的优点。第14页/共35页第一节第一节 钨极氩弧焊的原理及特点钨极氩弧焊的原理及特点4.4.4.4.供气和送水系统供气和送水系统供气和送水系统供气和送水系统vv 供气系统组

20、成供气系统组成供气系统组成供气系统组成：氩气瓶、减压器、气体流量计、电磁气阀等氩气瓶、减压器、气体流量计、电磁气阀等氩气瓶、减压器、气体流量计、电磁气阀等氩气瓶、减压器、气体流量计、电磁气阀等。vv氩气瓶氩气瓶氩气瓶氩气瓶 与氧气瓶类似，表面涂灰色，标有与氧气瓶类似，表面涂灰色，标有与氧气瓶类似，表面涂灰色，标有与氧气瓶类似，表面涂灰色，标有“氩气氩气氩气氩气”字样。氩气在字样。氩气在字样。氩气在字样。氩气在气瓶中呈气态，引出时不需预热和干燥。气瓶中呈气态，引出时不需预热和干燥。气瓶中呈气态，引出时不需预热和干燥。气瓶中呈气态，引出时不需预热和干燥。vv减压器减压器减压器减压器 用来减压和调压

21、用来减压和调压用来减压和调压用来减压和调压vv气体流量计气体流量计气体流量计气体流量计 检测气体流量的大小。检测气体流量的大小。检测气体流量的大小。检测气体流量的大小。vv电磁气阀电磁气阀电磁气阀电磁气阀 受控于控制系统，以提前送气和滞后停气。受控于控制系统，以提前送气和滞后停气。受控于控制系统，以提前送气和滞后停气。受控于控制系统，以提前送气和滞后停气。vv送水系统送水系统送水系统送水系统vv作用作用作用作用：冷却焊接电缆、焊枪和钨电极。：冷却焊接电缆、焊枪和钨电极。：冷却焊接电缆、焊枪和钨电极。：冷却焊接电缆、焊枪和钨电极。第15页/共35页二、钨极氩弧焊电流种类和极性二、钨极氩弧焊电流种

22、类和极性 焊接铝、镁及其合金应优先选择焊接铝、镁及其合金应优先选择交流电交流电源源，其它金属一般选择，其它金属一般选择直流正极性直流正极性。2023/3/19第五章 钨极氩弧焊16第二节第二节 钨极氩弧焊焊机钨极氩弧焊焊机第16页/共35页（一）直流正极性（一）直流正极性 工件为正极，熔池深宽比大，工件为正极，熔池深宽比大，工件为正极，熔池深宽比大，工件为正极，熔池深宽比大，HAZHAZ小，焊件变形小。小，焊件变形小。小，焊件变形小。小，焊件变形小。钨棒为阴极，属钨棒为阴极，属钨棒为阴极，属钨棒为阴极，属热阴极型导电机构热阴极型导电机构热阴极型导电机构热阴极型导电机构，电子发射能力较强，电子发

23、射能力较强，电子发射能力较强，电子发射能力较强，发热量较小而不易过热，可提高许用电流，电流密度大，发热量较小而不易过热，可提高许用电流，电流密度大，发热量较小而不易过热，可提高许用电流，电流密度大，发热量较小而不易过热，可提高许用电流，电流密度大，有利于电弧稳定，使用寿命长。有利于电弧稳定，使用寿命长。有利于电弧稳定，使用寿命长。有利于电弧稳定，使用寿命长。阳阳阳阳极极极极斑斑斑斑点点点点不不不不会会会会自自自自动动动动寻寻寻寻找找找找氧氧氧氧化化化化膜膜膜膜，电电电电子子子子撞撞撞撞击击击击工工工工件件件件表表表表面面面面的的的的冲冲冲冲击击击击力力力力很小，故无破碎、清理工件表面氧化膜的作

24、用。很小，故无破碎、清理工件表面氧化膜的作用。很小，故无破碎、清理工件表面氧化膜的作用。很小，故无破碎、清理工件表面氧化膜的作用。熔池深而窄，焊接生产率高，工件收缩应力小，变形小。熔池深而窄，焊接生产率高，工件收缩应力小，变形小。熔池深而窄，焊接生产率高，工件收缩应力小，变形小。熔池深而窄，焊接生产率高，工件收缩应力小，变形小。电弧引燃容易，燃烧温度电弧引燃容易，燃烧温度电弧引燃容易，燃烧温度电弧引燃容易，燃烧温度 适用于除铝、镁及其合金外的其它各种金属材料。适用于除铝、镁及其合金外的其它各种金属材料。适用于除铝、镁及其合金外的其它各种金属材料。适用于除铝、镁及其合金外的其它各种金属材料。20

25、23/3/19第五章 钨极氩弧焊17第二节第二节 钨极氩弧焊焊机钨极氩弧焊焊机第17页/共35页（二）直流反极性（二）直流反极性 钨钨钨钨棒棒棒棒为为为为正正正正极极极极，工工工工件件件件接接接接负负负负极极极极，属属属属冷冷冷冷阴阴阴阴极极极极型型型型导导导导电电电电机机机机构构构构。氧氧氧氧化化化化膜膜膜膜上上上上容容容容易易易易形形形形成成成成阴阴阴阴极极极极斑斑斑斑点点点点并并并并产产产产生生生生电电电电弧弧弧弧，由由由由于于于于阴阴阴阴极极极极斑斑斑斑点点点点的的的的能能能能量量量量密密密密度度度度很很很很高高高高，加加加加之之之之正正正正离离离离子子子子轰轰轰轰击击击击工工工工件件

26、件件表表表表面面面面，使使使使表表表表面面面面氧氧氧氧化化化化膜膜膜膜破破破破碎碎碎碎气气气气化化化化而而而而除除除除去去去去。（阴极清理（阴极清理（阴极清理（阴极清理/雾化雾化雾化雾化/破碎作用）破碎作用）破碎作用）破碎作用）钨钨钨钨极极极极产产产产热热热热量量量量大大大大于于于于工工工工件件件件产产产产热热热热，且且且且散散散散热热热热条条条条件件件件差差差差，容容容容易易易易使使使使钨钨钨钨极极极极过过过过热热热热烧损，使电弧不稳，而不得不减小许用电流。烧损，使电弧不稳，而不得不减小许用电流。烧损，使电弧不稳，而不得不减小许用电流。烧损，使电弧不稳，而不得不减小许用电流。只能用于焊接只能

27、用于焊接只能用于焊接只能用于焊接3mm3mm以下的铝、镁及其合金的薄板构件。以下的铝、镁及其合金的薄板构件。以下的铝、镁及其合金的薄板构件。以下的铝、镁及其合金的薄板构件。2023/3/19第五章 钨极氩弧焊18第二节第二节 钨极氩弧焊焊机钨极氩弧焊焊机第18页/共35页（三）交流钨极氩弧（三）交流钨极氩弧 钨钨极极氩氩弧弧焊焊焊焊接接铝铝、镁镁及及其其合合金金时时，一一般般采采用用交交流流电电源源。在在负负极极性性半半波波，有有阴阴极极清清理理作用；在正极性区间，有冷却钨棒的作用。作用；在正极性区间，有冷却钨棒的作用。具有具有引弧、稳弧以及直流分量引弧、稳弧以及直流分量问题。问题。2023/

28、3/19第五章 钨极氩弧焊19第二节第二节 钨极氩弧焊焊机钨极氩弧焊焊机第19页/共35页1、引弧、稳弧措施、引弧、稳弧措施 钨钨钨钨极极极极氩氩氩氩弧弧弧弧焊焊焊焊通通通通常常常常采采采采取取取取非非非非接接接接触触触触方方方方式式式式来来来来引引引引燃燃燃燃电电电电弧弧弧弧，以以以以防防防防止止止止焊焊焊焊缝缝缝缝夹夹夹夹钨钨钨钨和保持钨棒末端形状。和保持钨棒末端形状。和保持钨棒末端形状。和保持钨棒末端形状。引弧措施：引弧措施：引弧措施：引弧措施：提提提提高高高高空空空空载载载载电电电电压压压压（150220V150220V）：变变变变压压压压器器器器容容容容量量量量大大大大、成成成成本本

29、本本高高高高；功功功功率率率率因素低；不安全因素低；不安全因素低；不安全因素低；不安全 高频振荡引弧（高频高压引弧）高频振荡引弧（高频高压引弧）高频振荡引弧（高频高压引弧）高频振荡引弧（高频高压引弧）脉冲叠加引弧（高压脉冲引弧）、稳弧脉冲叠加引弧（高压脉冲引弧）、稳弧脉冲叠加引弧（高压脉冲引弧）、稳弧脉冲叠加引弧（高压脉冲引弧）、稳弧2023/3/19第五章 钨极氩弧焊20第二节第二节 钨极氩弧焊焊机钨极氩弧焊焊机第20页/共35页vv高频振荡引弧高频振荡引弧2023/3/19第五章 钨极氩弧焊21第二节第二节 钨极氩弧焊焊机钨极氩弧焊焊机第21页/共35页vv 脉冲叠加引弧、稳弧脉冲叠加引弧

30、、稳弧 在在在在焊焊焊焊件件件件为为为为阴阴阴阴极极极极且且且且空空空空载载载载电电电电压压压压最最最最高高高高时时时时，控控控控制制制制触触触触发发发发电电电电路路路路使使使使串串串串联联联联或或或或并并并并联联联联在在在在焊焊焊焊接接接接主主主主回回回回路路路路中中中中的的的的脉脉脉脉冲冲冲冲变变变变压压压压器器器器发发发发出出出出高高高高压压压压脉脉脉脉冲冲冲冲引燃电弧引燃电弧引燃电弧引燃电弧；当焊件从阳极转为阴极过零时当焊件从阳极转为阴极过零时当焊件从阳极转为阴极过零时当焊件从阳极转为阴极过零时 则发出则发出则发出则发出稳弧稳弧稳弧稳弧高压脉冲。高压脉冲。高压脉冲。高压脉冲。2023/

31、3/19第五章 钨极氩弧焊22第二节第二节 钨极氩弧焊焊机钨极氩弧焊焊机第22页/共35页2、直流分量的产生和消除方法直流分量的产生和消除方法 直流分量的产生及危害直流分量的产生及危害 采采采采用用用用交交交交流流流流钨钨钨钨极极极极氩氩氩氩弧弧弧弧焊焊焊焊时时时时，钨钨钨钨极极极极和和和和焊焊焊焊件件件件的的的的电电电电、热热热热物物物物理理理理性性性性能能能能及及及及几几几几何何何何尺尺尺尺寸寸寸寸等等等等方方方方面面面面的的的的差差差差异异异异，造造造造成成成成在在在在交交交交流流流流两两两两个个个个半半半半周周周周中中中中电电电电弧弧弧弧导电率、电场强度、电弧电压以及焊接电流不对称。导

32、电率、电场强度、电弧电压以及焊接电流不对称。导电率、电场强度、电弧电压以及焊接电流不对称。导电率、电场强度、电弧电压以及焊接电流不对称。2023/3/19第五章 钨极氩弧焊23直流分量的危害直流分量的危害削削弱弱清清除除工工件件表表面面氧氧化化膜膜的的作作用用；焊焊接接变变压压器器铁铁芯芯单单向向磁磁饱饱和和，励励磁磁电电流流增增大大，铁铁损损和和铜铜损损增增加加，效效率率降降低低；使使焊焊接接电电流流严严重重畸畸变变，功功率率因因数数降降低低，影影响电弧燃烧稳定性。响电弧燃烧稳定性。第二节第二节 钨极氩弧焊焊机钨极氩弧焊焊机第23页/共35页 直流分量的消除方法直流分量的消除方法在在焊焊接接

33、回回路路中中串串联联隔隔直直电电容容、串串接接反反极极性性蓄蓄电电池组池组或或串联电阻和二极管串联电阻和二极管等。等。2023/3/19第五章 钨极氩弧焊24第二节第二节 钨极氩弧焊焊机钨极氩弧焊焊机第24页/共35页三、钨极氩弧焊设备三、钨极氩弧焊设备三、钨极氩弧焊设备三、钨极氩弧焊设备2023/3/19第五章 钨极氩弧焊25WSJ-500WSJ-500型手工交流型手工交流型手工交流型手工交流TIGTIG焊机焊机焊机焊机第二节第二节 钨极氩弧焊焊机钨极氩弧焊焊机第25页/共35页第三节第三节 钨极氩弧焊工艺钨极氩弧焊工艺一、常规钨极氩弧焊工艺技术一、常规钨极氩弧焊工艺技术（一）接头及坡口形式

34、（一）接头及坡口形式（一）接头及坡口形式（一）接头及坡口形式接头形式：接头形式：接头形式：接头形式：对接、搭接、角接、对接、搭接、角接、对接、搭接、角接、对接、搭接、角接、T T型接、端接型接、端接型接、端接型接、端接坡口：坡口：坡口：坡口：4mm4mm以下对焊采用以下对焊采用以下对焊采用以下对焊采用I I形坡口，装配间隙为零不加焊丝，形坡口，装配间隙为零不加焊丝，形坡口，装配间隙为零不加焊丝，形坡口，装配间隙为零不加焊丝，否则加焊丝或采用卷边接头；否则加焊丝或采用卷边接头；否则加焊丝或采用卷边接头；否则加焊丝或采用卷边接头；4 46mm6mm对焊采用对焊采用对焊采用对焊采用I I形坡口双面焊

35、；形坡口双面焊；形坡口双面焊；形坡口双面焊；6mm6mm以上开以上开以上开以上开V V、U U或或或或X X形坡口，钝边高度和装配间隙小形坡口，钝边高度和装配间隙小形坡口，钝边高度和装配间隙小形坡口，钝边高度和装配间隙小于于于于3mm3mm。2023/3/19第五章 钨极氩弧焊26第26页/共35页（二）工件和填充丝的焊前清理（二）工件和填充丝的焊前清理（二）工件和填充丝的焊前清理（二）工件和填充丝的焊前清理由于氩气不具有脱氧去氢等能力，焊接前，焊丝、工件坡口及由于氩气不具有脱氧去氢等能力，焊接前，焊丝、工件坡口及由于氩气不具有脱氧去氢等能力，焊接前，焊丝、工件坡口及由于氩气不具有脱氧去氢等能

36、力，焊接前，焊丝、工件坡口及两侧表面至少两侧表面至少两侧表面至少两侧表面至少20mm20mm范围清理干净，以除去油污、灰尘、氧范围清理干净，以除去油污、灰尘、氧范围清理干净，以除去油污、灰尘、氧范围清理干净，以除去油污、灰尘、氧化皮、水分等。可采用机械方法和化学方法。化皮、水分等。可采用机械方法和化学方法。化皮、水分等。可采用机械方法和化学方法。化皮、水分等。可采用机械方法和化学方法。（三）工艺参数的选择（三）工艺参数的选择（三）工艺参数的选择（三）工艺参数的选择vv焊接电流和钨棒直径焊接电流和钨棒直径焊接电流和钨棒直径焊接电流和钨棒直径vv保护气体流量和喷嘴孔径保护气体流量和喷嘴孔径保护气体

37、流量和喷嘴孔径保护气体流量和喷嘴孔径vv喷嘴与工件的距离、弧长和电弧电压喷嘴与工件的距离、弧长和电弧电压喷嘴与工件的距离、弧长和电弧电压喷嘴与工件的距离、弧长和电弧电压vv焊接速度焊接速度焊接速度焊接速度2023/3/19第五章 钨极氩弧焊27第三节第三节 钨极氩弧焊工艺钨极氩弧焊工艺第27页/共35页第三节第三节 钨极氩弧焊工艺钨极氩弧焊工艺工艺参数的影响工艺参数的影响工艺参数的影响工艺参数的影响vv焊接电流焊接电流焊接电流焊接电流 根据材料的性质和厚度来确定。焊接电流增大，凹陷深度、背根据材料的性质和厚度来确定。焊接电流增大，凹陷深度、背根据材料的性质和厚度来确定。焊接电流增大，凹陷深度、

38、背根据材料的性质和厚度来确定。焊接电流增大，凹陷深度、背面焊缝余高、熔深及熔宽都增大，焊缝余高减小。焊接电流过大，引起面焊缝余高、熔深及熔宽都增大，焊缝余高减小。焊接电流过大，引起面焊缝余高、熔深及熔宽都增大，焊缝余高减小。焊接电流过大，引起面焊缝余高、熔深及熔宽都增大，焊缝余高减小。焊接电流过大，引起咬边，焊漏等缺陷，反之形成未熔透焊缝。咬边，焊漏等缺陷，反之形成未熔透焊缝。咬边，焊漏等缺陷，反之形成未熔透焊缝。咬边，焊漏等缺陷，反之形成未熔透焊缝。vv喷嘴与工件的距离、弧长和电弧电压喷嘴与工件的距离、弧长和电弧电压喷嘴与工件的距离、弧长和电弧电压喷嘴与工件的距离、弧长和电弧电压 弧长增加则

39、弧长增加则弧长增加则弧长增加则电弧电压增加，焊缝电弧电压增加，焊缝电弧电压增加，焊缝电弧电压增加，焊缝熔宽和加热面积增大。但弧长过长，热量损失严重，熔宽与母材熔化较熔宽和加热面积增大。但弧长过长，热量损失严重，熔宽与母材熔化较熔宽和加热面积增大。但弧长过长，热量损失严重，熔宽与母材熔化较熔宽和加热面积增大。但弧长过长，热量损失严重，熔宽与母材熔化较小。应尽力采用较短电弧焊接。小。应尽力采用较短电弧焊接。小。应尽力采用较短电弧焊接。小。应尽力采用较短电弧焊接。vv焊接速度焊接速度焊接速度焊接速度 热输入反比焊接速度。焊接速度越小，熔深、熔宽凹陷深度都热输入反比焊接速度。焊接速度越小，熔深、熔宽凹

40、陷深度都热输入反比焊接速度。焊接速度越小，熔深、熔宽凹陷深度都热输入反比焊接速度。焊接速度越小，熔深、熔宽凹陷深度都相应增大，反之亦然。相应增大，反之亦然。相应增大，反之亦然。相应增大，反之亦然。vv送丝速度和钨棒直径送丝速度和钨棒直径送丝速度和钨棒直径送丝速度和钨棒直径 直径大，送丝慢；电流大，速度快，接头间隙大，直径大，送丝慢；电流大，速度快，接头间隙大，直径大，送丝慢；电流大，速度快，接头间隙大，直径大，送丝慢；电流大，速度快，接头间隙大，送丝快。送丝快。送丝快。送丝快。vv保护气体流量和喷嘴孔径保护气体流量和喷嘴孔径保护气体流量和喷嘴孔径保护气体流量和喷嘴孔径 必须匹配，以提高保护范围

41、和保护效果。必须匹配，以提高保护范围和保护效果。必须匹配，以提高保护范围和保护效果。必须匹配，以提高保护范围和保护效果。第28页/共35页（四四）操操作作技技术术2023/3/19第五章 钨极氩弧焊29第三节第三节 钨极氩弧焊工艺钨极氩弧焊工艺第29页/共35页二、其他钨极氩弧焊工艺二、其他钨极氩弧焊工艺二、其他钨极氩弧焊工艺二、其他钨极氩弧焊工艺（一）脉冲钨极氩弧焊（一）脉冲钨极氩弧焊（一）脉冲钨极氩弧焊（一）脉冲钨极氩弧焊电电电电流流流流幅幅幅幅值值值值按按按按一一一一定定定定频频频频率率率率周周周周期期期期变变变变化化化化；脉脉脉脉冲冲冲冲电电电电流流流流时时时时形形形形成成成成熔熔熔熔

42、池池池池，基基基基值值值值电电电电流流流流时时时时熔熔熔熔池池池池凝凝凝凝固固固固，焊缝由多个焊点互相重叠而成。，焊缝由多个焊点互相重叠而成。，焊缝由多个焊点互相重叠而成。，焊缝由多个焊点互相重叠而成。调调调调节节节节脉脉脉脉冲冲冲冲波波波波形形形形、脉脉脉脉冲冲冲冲电电电电流流流流幅幅幅幅值值值值、基基基基值值值值电电电电流流流流大大大大小小小小、脉脉脉脉冲冲冲冲电电电电流流流流持持持持续续续续时时时时间间间间，可可可可以以以以控控控控制制制制焊焊焊焊接接接接热热热热输输输输入入入入，从从从从而而而而控控控控制制制制焊焊焊焊缝缝缝缝及及及及热热热热影响区的尺寸和质量。影响区的尺寸和质量。影响

43、区的尺寸和质量。影响区的尺寸和质量。2023/3/19第五章 钨极氩弧焊30第三节第三节 钨极氩弧焊工艺钨极氩弧焊工艺第30页/共35页2023/3/19第五章 钨极氩弧焊31 脉冲氩弧焊的工艺特点脉冲氩弧焊的工艺特点脉冲氩弧焊的工艺特点脉冲氩弧焊的工艺特点可可可可精精精精确确确确控控控控制制制制工工工工件件件件的的的的热热热热输输输输入入入入和和和和熔熔熔熔池池池池尺尺尺尺寸寸寸寸，特特特特别别别别适适适适合合合合薄薄薄薄板板板板(薄薄薄薄至至至至0.1mm)0.1mm)、全位置焊接和单面焊双面成形。、全位置焊接和单面焊双面成形。、全位置焊接和单面焊双面成形。、全位置焊接和单面焊双面成形。熔

44、熔熔熔池池池池金金金金属属属属冷冷冷冷凝凝凝凝快快快快，结结结结晶晶晶晶方方方方向向向向得得得得以以以以调调调调整整整整，焊焊焊焊缝缝缝缝金金金金属属属属组组组组织织织织致致致致密密密密。加加加加之之之之脉脉脉脉冲冲冲冲电电电电流流流流对对对对熔熔熔熔池池池池的的的的搅搅搅搅拌拌拌拌作作作作用用用用，可可可可减减减减少少少少热热热热敏敏敏敏材材材材料料料料产产产产生生生生焊焊焊焊接接接接裂裂裂裂纹的倾向，扩大可焊材料的范围。纹的倾向，扩大可焊材料的范围。纹的倾向，扩大可焊材料的范围。纹的倾向，扩大可焊材料的范围。可可可可以以以以用用用用较较较较低低低低的的的的热热热热输输输输入入入入获获获获得

45、得得得较较较较大大大大的的的的熔熔熔熔深深深深，使使使使焊焊焊焊接接接接热热热热影影影影响响响响区区区区和和和和焊焊焊焊件件件件变变变变形形形形减减减减小小小小，同同同同时时时时由由由由于于于于加加加加热热热热和和和和冷冷冷冷却却却却迅迅迅迅速速速速，特特特特别别别别适适适适于于于于导导导导热热热热性性性性能能能能和和和和厚度差别大的两种工件焊接。厚度差别大的两种工件焊接。厚度差别大的两种工件焊接。厚度差别大的两种工件焊接。第三节第三节 钨极氩弧焊工艺钨极氩弧焊工艺第31页/共35页（二）热丝钨极氩弧焊（二）热丝钨极氩弧焊vv 热热热热丝丝丝丝从从从从电电电电弧弧弧弧后后后后面面面面送送送送入

46、入入入到到到到熔熔熔熔池池池池中中中中，其其其其熔熔熔熔敷敷敷敷速速速速度度度度可可可可比比比比常常常常用用用用的的的的冷冷冷冷丝丝丝丝提提提提高高高高2 2倍倍倍倍。流流流流过过过过热热热热丝丝丝丝的的的的电电电电流流流流产产产产生生生生磁磁磁磁场场场场，会会会会导导导导致致致致电电电电弧弧弧弧磁磁磁磁偏偏偏偏吹吹吹吹沿焊缝作纵向偏摆，影响焊接过程的稳定性。沿焊缝作纵向偏摆，影响焊接过程的稳定性。沿焊缝作纵向偏摆，影响焊接过程的稳定性。沿焊缝作纵向偏摆，影响焊接过程的稳定性。vv应采用交流电源加热填充丝，同时加热应采用交流电源加热填充丝，同时加热应采用交流电源加热填充丝，同时加热应采用交流电

47、源加热填充丝，同时加热电流不得超过焊接电流的电流不得超过焊接电流的电流不得超过焊接电流的电流不得超过焊接电流的6060，填充丝的，填充丝的，填充丝的，填充丝的直径也限制为直径也限制为直径也限制为直径也限制为1.2mm1.2mm以下。以下。以下。以下。2023/3/19第五章 钨极氩弧焊32第三节第三节 钨极氩弧焊工艺钨极氩弧焊工艺第32页/共35页（三）（三）钨极氩弧焊点焊钨极氩弧焊点焊方法特点：方法特点：方法特点：方法特点：vv 只需一面点焊，比电阻点焊方便灵活；只需一面点焊，比电阻点焊方便灵活；只需一面点焊，比电阻点焊方便灵活；只需一面点焊，比电阻点焊方便灵活；可点焊厚度相差悬殊的工件，且

48、可多层可点焊厚度相差悬殊的工件，且可多层可点焊厚度相差悬殊的工件，且可多层可点焊厚度相差悬殊的工件，且可多层板材点焊；设备费用低廉；耗电量少等。板材点焊；设备费用低廉；耗电量少等。板材点焊；设备费用低廉；耗电量少等。板材点焊；设备费用低廉；耗电量少等。但焊速不如电阻点焊，焊接人工费、氩气消耗费用也较高。但焊速不如电阻点焊，焊接人工费、氩气消耗费用也较高。但焊速不如电阻点焊，焊接人工费、氩气消耗费用也较高。但焊速不如电阻点焊，焊接人工费、氩气消耗费用也较高。vv 通通通通常常常常采采采采用用用用直直直直流流流流正正正正接接接接法法法法以以以以获获获获得得得得较较较较大大大大的的的的熔熔熔熔深深深

49、深，采采采采用用用用高高高高频频频频引引引引弧弧弧弧的的的的方方方方式式式式，配配配配用用用用焊焊焊焊接接接接时时时时间间间间控控控控制制制制、电电电电流流流流自自自自动动动动衰衰衰衰减减减减等等等等特特特特殊殊殊殊控控控控制制制制系系系系统统统统和和和和特特特特制制制制点焊枪。点焊枪。点焊枪。点焊枪。vv 主要工艺参数为焊接电流、焊接时间及电弧长度等。主要工艺参数为焊接电流、焊接时间及电弧长度等。主要工艺参数为焊接电流、焊接时间及电弧长度等。主要工艺参数为焊接电流、焊接时间及电弧长度等。2023/3/19第五章 钨极氩弧焊33第三节第三节 钨极氩弧焊工艺钨极氩弧焊工艺第33页/共35页作业作业1.TIG的原理和特点的原理和特点2.TIG电流种类和极性分为哪几种？试述每种方法的电流种类和极性分为哪几种？试述每种方法的优缺点。优缺点。3.焊接铝合金时，选用何种电源？为什么？焊接铝合金时，选用何种电源？为什么？4.为什么为什么TIG焊要选择陡降外特性电源？焊要选择陡降外特性电源？5.TIG焊的工艺参数有哪些？如何选择这些工艺参数焊的工艺参数有哪些？如何选择这些工艺参数？6.电弧焊机的组成部分，供气系统的组成部分电弧焊机的组成部分，供气系统的组成部分？第34页/共35页感谢您的观看。感谢您的观看。第35页/共35页