文档介绍：铝及铝合金的钨极氩弧焊
也称为钨极惰性气体保护电弧焊,是利用钨极与工件之间形成电弧产生的大量热量熔化待焊处,外加填充焊丝获得牢固的焊接接头。氩弧焊焊铝是利用其“阴极雾化”的特点,自行去除氧化膜。钨极及焊缝区域由喷嘴中喷出的惰性气体屏蔽保护,防止焊缝区和周围空气的反应。
TIG焊工艺最适于焊接厚度小,的薄板,工件变形明显小于气焊和手弧焊。交流焊阴极具有去除氧化膜的清理作用,可以不用熔剂,避免了焊后残留熔剂、熔渣对接头的腐蚀。接头形式可以不受限制,焊缝成形良好、表面光亮。氩气流对焊接区的冲刷使接头冷却加快,改善了接头的组织和性能,适于全位置焊接。由于不用熔剂,焊前清理的要求比其他焊接方法严格。
焊接铝及铝合金较适宜的工艺方法是交流TIG焊和交流脉冲TIG焊,其次是直流反接TIG焊。通常,用交流焊接铝及铝合金时可在载流能力、电弧可控性以及电弧清理作用等方面实现最佳配合,故大多数铝及铝合金的TIG焊都采用交流电源。采用直流正接(电极接负极)时,热量产生于工件表面,形成深熔透,对一定尺寸的电极可采用更大的焊接电流。即使是厚截面也不需预热,且母材几乎不发生变形。虽然很少采用直流反接(电极接正极),TIG焊方法来焊接铝,但这种方法在连续焊或补焊薄壁热交换器、管道和壁厚在以下的类似组件时有熔深浅、电弧容易控制、电弧有良好的净化作用等优点。(1)钨极
钨的熔点是3400℃,是熔点最高的金属。钨在高温时有强烈的电子发
射能力,在钨电极中加入微量稀土元素钍、铈、锆等的氧化物后,电子逸出功显著降低,载流能力明显提高。铝及铝合金TIG焊时,钨极作为电极主要起传导电流、引燃电弧和维持电弧正常燃烧的作用。常用钨极材料分纯钨、钍钨及铈钨等。TIG焊中常用钨极的成分及特点见表1
焊接工艺参数
为了获得优良的焊缝成形及焊接质量,应根据焊件的技术要求,合理地选定焊接工艺参数。铝及铝合金手工TIG焊的主要工艺参数有电流种类、极性和电流大小、保护气体流量、钨极伸出长度、喷嘴至工件的距离等。自动TIG焊的工艺参数还包括电弧电压(弧长)、焊接速度及送丝速度等。
工艺参数是根据被焊材料和厚度,先确定钨极直径与形状、焊丝直径、保护气体及流量、喷嘴孔径、焊接电流、电弧电压和焊接速度,再根据实际焊接效果调整有关参数,直至符合使用要求为止。
铝及铝合金TIG焊工艺参数的选用要点如下。
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的距离
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。
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、熔池形状和两侧熔合情况随时调整焊接速度,一般的焊接速度为8~12m/h;自动TIG焊时,工艺参数设定之后,在焊接过程中焊接速度一般不变。
⑤焊丝直径