文档介绍：铝及铝合金的钨极氩弧焊
第1页，共24页，编辑于2022年，星期三
目录

焊接过程原理
焊接工艺
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摘要
,400A
小例如，
较大例如，
大例如，,325A
阴极清理作用
无
有
有
有
电弧稳定性
很稳
不稳
很不稳
稳
直流分流
无
无
有
无
适用材料
除铝镁合金铝青铜外的金属
一般不采用
铝，镁合金，铝青铜等
铝，镁合金，铝青铜等
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焊接过程原理
交流钨极氩弧焊在特性和功能上基本满足铝及铝合金焊接的需要，但焊接回路内将出现直流分流，引弧稳弧性能差，熔透能力差，但可用下列方法加以改善
（1）消除直流分量
正半波时，钨极为负极，由于其熔点和沸点高，且导热性差，尺寸小，因而温度高，热电子发射容易，故电弧电压低，焊接电流大，通电时间长；负半波时，焊件为负极，由于其熔点和沸点低，且尺寸大，散热快，温度低，电子热发射困难，故电弧电压高，焊接电流小，通电时间短，因此出现了正负半波电流不对称现象，在交流焊接回路内出现了一个由工件流向钨极的直流分量，这种现象称为“整流作用”。
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焊接过程原理
（2）改善隐弧和稳弧
由于交流氩弧的电压及电流的幅值和极性随时间而不断变化，每秒有100次过零，因此电弧的能量及电弧空间的温度也随之不断变化。当电流过零时，电弧熄灭，下半周必须重新引弧。
有几种引弧方法可供选择：
1）短路引弧：利用钨极与焊件短暂接触、短路、快速脱开而引弧。此法便利，但易使钨极沾污、损耗、破坏其端部形状及尺寸，应避免使用。
2）高弧引弧：利用高频振荡器产生的高频高压击穿钨极与焊件之间的间隙（3mm左右），从而可引燃电弧。但高频发生器的高频振荡也会损坏电源或焊接程序控制系统（包括电脑）内的精密器件，否则需采取防干扰技术措施。
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焊接过程原理
3）高压脉冲引弧：在钨极与焊件之间加易高压脉冲，使两者间的保护气体电离而引弧，脉冲幅值≥800V。
4）高频叠加辅助直流电源引弧：在电源两端并联一个辅助的直流电源。
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焊接工艺
焊接材料
（1）钨极
铝及铝合金钨极氩弧焊可供选用的钨极材料有纯钨，钍钨，锆钨，铈钨等，钨的熔点为3400℃，铈迄今为止最好的一种非熔化电极材料，具有很强的电子发射能力。
纯钨电极熔点高，不易熔化和挥发，但电子发射能力较低，抗铝污染性较差，现已采用很少。
钍钨电极电子发生能力较强，允许电流密度较大，寿命较长，抗铝污染性较好，易引弧，电弧稳定，但价格稍高。
锆钨电极载流能力强，抗铝污染性好，保持电极端部形状较好，不易被焊缝夹钨
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焊接工艺
（2）保护气体
电弧焊铝和铝合金时，保护气体一般为惰性气体，即氩气，氦气或氩-氦各种比例的混合气体。
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焊接工艺
接头设计
设计和选用焊接接头的形式及坡口尺寸时，应根据产品的结构及零件厚度，参考关于国家标准，行业标准等选用
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焊接工艺
焊接工艺参数
（1）喷嘴孔径与保护气体流量铝及铝合金TIG焊的喷嘴孔径为5~22mm，保护气体流量一般为5~15L/min。
（2）钨极伸出长度及喷嘴至工件距离钨极伸出长度：对接焊缝时一般为5~6mm，角焊缝时一般为7~8mm，喷嘴至工件的距离一般取10mm左右为宜。
（3）焊接电流与焊接电压与板厚，接头形式，焊接位置及焊工技术水平有关。手工TIG焊时，采用交流电源，焊接厚度小于 6mm铝合金时，最大焊接电流可根据电极直径d按公式 I=（60~65）d确定。电弧电压主要由弧长决定，通常使弧长近似等于钨极直径比较合理
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焊接工艺
（4）焊接速度铝及铝合金TIG焊时，为了减小变形，应采用较快的焊接速度。手工TIG焊一般是焊工根据熔池大小，熔池形状和两侧融合情况随时调节焊接