5.3 钨极惰性气体保护焊设备 课件(共18张PPT) -《焊接方法与工艺》同步教学(高教版)

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5.3 钨极惰性气体保护焊设备 课件(共18张PPT) -《焊接方法与工艺》同步教学(高教版)

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(共18张PPT)
 钨极惰性气体保护焊设备
TIG焊设备系统组成
焊枪:
 水冷焊枪QS(大电流焊接用I> 100A )如:
QS-75/400
 气冷焊枪QQ(小电流焊接用I≤ 100A)如:
QQ-85/100-C
 
喷嘴有陶瓷、纯铜、石英喷嘴。陶瓷喷嘴焊接电流不能超过350A,纯铜喷嘴使用电流可达500A。常用的以陶瓷喷嘴比较多见。
喷嘴孔径与钨极尺寸之间的相应数值关系大致为:
喷嘴孔径/mm
钨极直径/mm
6.4
0.5
8
1.0
9.5
1.6或2.4
11.1
3.2
钨极
纯钨----引弧性能差,载流能力小,寿命短
钍钨----纯钨的基础上加入微量的稀土元素钍的氧化物,综合性能较好,国外多用,有放射性。
铈钨----放射性低于钍钨极。
注意:不同的电极在端部有不同的颜色标记,可据此判断电极的种类
钍钨极
铈钨极
纯钨极
气体
1、氩气----应符合GB∕T4842-1995《纯氩》的要求,纯度≥99.99% 焊接用的氩气常以气态形式装于气瓶中。气瓶瓶身涂色为灰色并注有绿色“氩”字样。
★TIG焊既可以用纯氩气,也可以用氦气(电弧热量大)但价格昂贵,同时也可以用混合气体包括惰性混合气(如Ar-He混合气)和活性混合气(如Ar-CO2等)。
2、氦气----应符合GB4844.2-1995《纯氦》的要求,纯度≥99.99%
1、供气系统
  气瓶(灰色)-减压/流量计-电磁气阀→焊枪
2、水冷系统(用于焊接电流>100A时)
  
供气及供水系统
TIG焊的其它方法
一、脉冲TIG焊(argon tungsten pulsed arc welding)
 使用脉冲电流(通常多用方波),分直流脉冲TIG焊和交流脉冲TIG焊。
(一)脉冲钨极氩弧焊的特点
1、脉冲式加热,高温停留时间短、金属冷凝快,易于焊接热敏感材料;
2、热输入小、电弧能量集中、HAZ小,利于薄板焊接;
3、可精确控制热输入及熔池尺寸,适于单面焊双面成形和全位置焊;
4、高频电弧震荡利于细化晶粒、消除气孔,提高接头性能;
5、适合高速焊、提高生产率。
 ☆应用:一般用于打底或薄件的焊接 
直流脉冲电流波形
i
t
t
i
交流脉冲电流波形
焊接过程动画
i
t
几个概念:周期T= tm + tj 频率=1/T 占空比= tm /T 幅比= Im / Ij
峰值电流Im
基值电流Ij
峰值时间tm
基值时间tj
  脉冲氩弧焊参数,参数选择原则及步骤如下:
 对于一定板厚,有一个合适的通电量(Im tm),而最佳值Im取决于材料的种类,可以近似认为与工件厚度无关(如钢类约为150A)。所以一般步骤通常是先根据材料种类选择Im,然后以板厚决定tm。当焊薄板时,Im值应选得稍低,同时适当延长tm;焊接厚板时,Im应选得稍高,并适当缩短tm。
Ij一般为Im的10% ~ 20%,tj为tm的1~ 3倍,即tj =(1~3) tm、 Ij = (10~20)% Im。 。
 幅比、占空比的值较大时,脉冲特点较显著有利于克服热裂纹,但过大会增加咬边倾向。
(二)直流脉冲参数及选择
  参数:直流脉冲TIG焊的参数与普通直流TIG焊的基本相同,只是电流变为脉冲电流(有四个基本参数,可分别独立调节)。
  脉冲电流频率超过5KHZ电弧具有强烈的电磁收缩效果,对焊接有利。
  焊接速度和脉冲频率要相互匹配(尤自动焊),使焊点之间有一定的相互重叠量,常用频率可参照下表,一般低于10HZ。
焊 接 方 法 手工 TIG焊 下列焊接速度(cm/min)的自动脉冲钨极氩弧焊
20 28 37 38
频率f 1~2 ≥3 ≥4 ≥5 ≥6
脉冲TIG焊参数实例(下二表,上:直流正接;下:交流)
材料 板厚 Im(A) Ij (A) Tm(S) tj (S) 频率(Hz) 焊接速度(cm/min)
不锈钢 0.3 20~22 5 ~ 8 0.06 ~ 0.08 0.06 8 50 ~ 60
不锈钢 0.8 85 10 0.12 0.08 5 80 ~ 100
材料 板厚mm 焊丝直径 mm Im(A) Ij (A) 脉宽比% 频率Hz 电弧电压v 气体流量
L/min
5A03 1.5 2.5 80 45 33 1.7 14 5
5A03 2.5 2.5 95 50 33 2 15 5
各种材料脉冲TIG焊时脉冲电流参数的选择
脉冲TIG焊工艺参数的确定还可以参考以下的数据。
脉冲电流和基值电流的组合
对焊缝成形的影响
I p—脉冲电流 I b—基值电流
脉冲幅比与脉冲频率的合理关系
不同板厚的焊缝咬边与脉冲幅比
及脉冲宽比的关系
(母材1Cr18Ni9Ti)
  熔敷速度可比通常所用的冷丝提高2倍。
  用交流电源加热填充焊丝,以减少磁偏吹。焊丝最大直径限为1.2mm。焊丝过粗,对防止磁偏吹不利。
  已成功用于碳钢、低合金钢、不锈钢、镍和钛等的焊接。  
管-管与管-板焊接
管-管焊接如上图右。
管管管板的全位置自动焊接已发展成为TIG焊的一项专门技术,在管道、容器的焊接上获得了广泛的应用。按不同的位置分区改变电流或焊接速度的程序控制,有专门的焊机。
  

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