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(共16张PPT)
任务四　铝合金交流钨极氩弧焊
项目任务
工艺分析
工艺确定
工艺实施
铝合金TIG焊常见缺陷及防止
项目任务
母材为5083铝镁合金板，板厚为8mm，开V形坡口，坡口角度为60°,钝边为2mm，不留间隙，要求单面焊双面成形。
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工艺分析
交流钨极氩弧焊特点
过零复燃
直流分量
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交流钨极氩弧焊特点
（1）在反极性半周时，具有阴极破碎作用，可清除工件表面的氧化膜
（2）在正极性半周时，可使钨极冷却，防止烧损
广泛应用于铝、镁及其合金的焊接。
由于电 弧在正、负半周导电情况不同，会出现交流电弧过零复燃和直流分量问题。
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工件
钨极
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工件
660℃
钨极
氧化膜
2050℃
TIG交流电源
0
t
反极性
正极性
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过零复燃
由于氩和氦的电离电压高，又不允许采用接触引弧，所以必须采用特殊的引弧措施。
交流焊电流过零时，电弧熄灭，弧柱温度降低，带电粒子数量减少，使电弧复燃困难，易造成电弧不稳，必须采用稳弧措施。
常用的方法：
①提高焊接电源的空载电压 ：空载电压应提高到150-220V，这种方法效果虽好，但成本高，不安全，故很少使用。
②采用高频振荡器：加入约3000V高频电压，但工作不可靠，在引弧时用得较多而在稳弧时已很少用
③高压脉冲引弧器和稳弧器：1500V以上高压脉冲，稳弧效果好。
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高频振荡波形与电流波形
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引弧脉冲： 为使高压脉冲引弧可靠，应在焊件处于负极性半周的峰值时，叠加高压引弧脉冲，效果最佳，引弧脉冲与电源电压的相位关系如图 。
稳弧脉冲：为使电弧稳定，可采用高压脉冲稳弧器在焊件由正极性向负极性转变的时刻，向弧隙提供一高压脉冲来帮助电弧重燃，稳弧脉冲与电源电压和电弧电流间的相位关系如图 。
稳弧脉冲和引弧脉冲共用一套脉冲发生电路，但都有各自的触发电路。这种方法简单易行，成本不高，效果好。
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高压引弧脉冲与电源电压的相位关系
U1-电源电压 u2-高压引弧脉冲电压
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稳弧脉冲与电源电压和电弧电流间的相位关系
U1-电源电压 u2-高压稳弧脉冲电压 I-电弧电流
直流分量
产生直流分量的原因：由于钨极和焊件在几何尺寸和热物理性能上的差异，造成了电弧在正极性和负极性半周内，放电难易程度不同，使交变电流不平衡，出现了“直流分量”的现象。
减小直流分量的措施：串接直流电源、串接二极管子和电阻、串联电容器
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危害：减弱了“阴极破碎”作用；同时直流分量使焊接变压器发热，甚至烧毁。
直流分量的危害及防止
工艺确定
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焊接坡口图：
适用范围 材料牌号 5083铝合金
材料规格 8
接头种类 对接
坡口形式 V
坡口角度 60°
钝边 2
组对间隙 0
背面清根 风凿及手动锉刀
衬垫 /
焊接方法 TIG
电源种类 交流 焊后 热处理 种类 / 保温时间 /
电源极性 / 加热方式 / 层间温度 /
焊接位置 1G 温度范围 / 测量方法 /
焊接参数
焊层 钨极直径 /mm 焊材 牌号 焊材直径 /mm 喷嘴直径 /mm 焊接电流 /A 氩气流量/L·min-1 层间温度 /℃
正面坡口2层 5.0 SAl5183 4.0 14 260～320 16～20 -
反面封底1层
备注：１. 氩气纯度应≥99.99%。
工艺实施
（1）焊接材料的选择
焊丝选择SAl5183铝镁焊丝，直径为4.0mm。钨极直径为5.0mm；氩气纯度为99.99%。
（2）坡口制备
开V形坡口，角度为60°,钝边为2mm。
（3）焊前清理
（4）装配
采用引弧板和熄弧板：同材质的铝镁合金60×40×6mm，在板上挖一斜坡形的圆弧槽。
正式接缝的坡口内不需要定位焊
（5）设定焊接参数
（6）焊接打底层
（7）焊盖面层
（8）焊封底层
（9）焊后检查
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铝合金TIG焊常见缺陷及防止
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缺陷 产生原因 防止措施
气孔 ①氢污染 ②焊接参数不当 ①加强对焊件、填充金属、喷嘴等的清理工作
②加大气体流量和焊接电流，减小焊接速度和钨极伸出长度
裂纹 ①焊缝金属中镁含量不足 ②拘束度过大 ③弧坑未填满 ④熔池过大过热 ①正确选择焊丝
②合理选择焊接顺序
③采用电流衰减填满弧坑或加引弧板、熄弧板
④减小焊接电流
未焊透 ①电流太小，弧长过大，焊速太快 ②间隙过小，钝边过大，坡口角太小 ③表面和层间存在氧化物 ①正确选择焊接参数
②正确进行接头和坡口准备
③加强焊前清理
焊缝表面粗糙，成形不规则 ①电弧不稳定 ②钨电极污染 ③电流值不正确 ④气体保护不充分 ①保持正确的电弧长度，减小直流分量
②钨极伸出长度适当，操作技术熟练
③正确选择电极材料及尺寸、焊接参数
④正确选择氩气流量，焊前加强对焊枪的清理，防止穿堂风

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