文档介绍：焊 接
2016年10月27日
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第五章 钨极氩弧焊
简称 GTAW，钨极氩弧焊原理及特点; 钨极氩弧焊机的结构和逆变式电源的基本原理; 介绍钨极氩弧焊工艺参数、操作技术和新型氩弧焊方法。
第2页的电流承载能力等。生产中通常以钨棒在一定直径下容许通过的最大焊接电流、耐用性、引弧及稳弧性能作为评定和选择钨极材质的指标。表(5-1)
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(二)钨极直径和端部形状
钨极直径和端部形状对许用电流大小、电弧形态和稳定性以及焊缝成形都有重要影响。表（5-2）图5-3 ，表5-3
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第二节 钨极氩弧焊焊机
一、钨极氩弧焊的电流种类和极性
钨极氩弧焊根据被焊构件的材质和焊接要求可以选择直流、交流和脉冲三种焊接电源。直流电源还有正极性和反极性两种接法可供选用。焊接铝、镁及其合金应优先选择交流电源, 其他金属一般选择直流正极性。
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二、逆变式钨极氩弧焊设备简介
设备按电源性质可分为直流、交流、方波交流和脉冲交流钨极氩弧焊机等几种;
按操作方式又可分为手工、自动钨极氩弧焊机两类。自动钨极氩弧焊机是在手工钨极氩弧焊机的结构基础上, 增加焊接小车或工件转动和填充丝送进机构及相应的控制电路而成的。逆变电源的基本原理:弧焊逆变电源的基本流程可归纳为: 工频交流→直流→中频交流→降压→交流或直流。
具有重量轻、体积小、动特性好和焊接性能优良
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第三节 钨极氩弧焊工艺
一、常规钨极氩弧焊工艺技术
(一)接头及坡口形式
钨极氩焊有对接、搭接、角接、T 形接、端接五种基本接头形式。
4mm以下板厚对接焊可用 I 形坡口, 其装配间隙为零时可不加填充丝, 否则需加填充丝或用卷边接头。4～6mm 对接焊缝可采用 I 形接头双面焊, 6mm 以上一般需开V、U 或 X 形坡口, 钝边高度不超过3mm , 装配间隙也应在 3mm 以内。
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(二)工件及填充丝焊前处理
清除填充焊丝及工件坡口和坡口两侧表面至少 20mm 范围内的油污、水分、灰尘和氧化膜等是保证焊接质量的重要工艺步骤。可用有机溶剂, 如丙铜、汽油等也可用专门的工业清洗剂清除油、污和灰尘。可用机械清理和化学清洗除去氧化膜, 如不锈钢用砂布打磨或钢丝刷清洗理; 铝合金用刮刀清理; 铝、镁焊丝及重要焊件用碱洗及酸液冲洗中和光化。
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(一)工艺参数的选择原则
电流的大小是决定焊缝熔深的主要参数, 根据工件材质、厚度、接头形式、焊接位置等因素选择, 钨棒直径则根据电流大小、电流种类选择对电弧引燃和稳定以及对焊缝熔深和熔宽都有一定的影响。
2. 保护气体流量和喷嘴孔径
气体流量和喷嘴孔径应互相配合, 使保护气体形成足够挺度的层流。通常手工焊喷嘴孔径为5～20mm, 对应保护气体流量为5～25L/ min。焊接电流增大, 喷嘴孔径和气体流量取值也随之增大。
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3. 喷嘴与工件的距离、弧长和电弧电压
喷嘴端部与工件的距离在5～14mm 之间,通常钨棒外伸长度为5～10mm; 实用电弧长度范围为 ～3mm, 对应电弧电压 8～20V。自动焊、不加填充丝、小电流或工件变形小时, 喷嘴端部与工件的距离、电弧长度可取下限; 反之则取上限。
4. 焊接速度
用来调节热输入和焊缝形状的重要参数之一, 其选择应根据工件厚度并考虑与焊接电流等配合以获得所需的熔深和熔宽; 在高速度自动焊时, 还要考虑焊速对保护效果的影响。
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焊枪、焊丝和工件必须保持正确的相对位置, 焊直缝时通常采用前倾焊, 如图 5-18 所示。手工焊时常以左手断续送丝, 自动焊时可连续送丝。
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二、其他钨板氩弧焊工艺
（一）脉冲钨极氩弧焊
脉冲钨极氩弧焊采用经过调制的直流或交流脉冲电流, 电流幅值所示。脉冲电流时形成熔池, 基值电流时熔池凝固, 焊缝由多个焊点互相重叠而成。调节脉冲波形、脉冲电流幅值、基值电流大小、脉冲电流持续时间, 可以控制焊接热输入, 从而控制焊缝及热影响区的尺寸和质量。
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二、其他钨板氩弧焊工艺
（二）热丝钨极氩弧焊
原理如图 5-20, 填充焊丝在进入熔池前约 10mm 处, 由热丝电源通过导电块对其通电, 依靠电阻热将焊丝加热至预定温度, 并与钨棒成40°～60°夹角, 从电弧后面送入熔池, 其熔敷速度可比常用的冷丝提高 2 倍。
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