资源简介

(共22张PPT)
学习目标
第四章 钨极惰性气体保护电弧焊
第四节 TIG焊焊接工艺
1. 了解TIG焊熔滴过渡形式
2. 掌握TIG焊焊接参数的选择
学习内容
一、熔滴过渡的形式
二、焊接参数的选择
搭桥过渡示意图　
第四节 TIG焊焊接工艺
一、熔滴过渡的形式
直流（正接，反接）；交流；脉冲
焊接材料
能量参数
保护效果
电源极性
钨极直径；端部形状；保护气体；
焊丝牌号；焊丝规格
焊接电流；电弧电压；焊接速度
喷嘴孔径；气体流量；钨极伸出长度
喷嘴至焊件之间的距离
第四节 TIG焊焊接工艺
二、焊接参数的选择
（1）直流TIG焊
直流TIG焊按电源极性的不同接法直流正极性法和直流反极性法
熔池深而窄，焊接生产率高，焊件的收缩应力和变形都小
钨极许用电流大，寿命长
电弧引燃容易，燃烧稳定
直流正极性特点
直流正接
第四节 TIG焊焊接工艺
二、焊接参数的选择
1. 焊接电流种类和极性
直流正极性应用
除铝、镁及其合金的焊接以外，TIG焊一般都采用直流正极性焊接
（1）直流TIG焊
获得弧到膜除的显著效果，使焊缝表面光亮美观，成形良好
钨极过热熔化而烧损
焊缝熔深浅，生产率低
直流反极性特点
直流反接
第四节 TIG焊焊接工艺
二、焊接参数的选择
1. 焊接电流种类和极性
直流反极性应用
铝、镁及其合金的焊接
（2）交流TIG焊
兼备了直流正极性法和直流反极性法两者的优点
焊缝形状也介于直流正极性与直流反极性之间
交流电弧过零点后复燃困难和焊接回路中产生直流分量的问题
交流TIG焊特点
直流正接
交流
第四节 TIG焊焊接工艺
二、焊接参数的选择
1. 焊接电流种类和极性
交流TIG焊应用
铝、镁及其合金的焊接
TIG电源种类和极性的选择
电源种类和极性 被焊金属材料
直流正接 低碳钢、低合金钢、不锈钢、耐热钢、铜、钛及其合金
直流反接 钨极氩弧焊很少采用,特殊情况下可以焊接铝、镁及其合金的薄板
交流电源 铝、镁及其合金
第四节 TIG焊焊接工艺
二、焊接参数的选择
1. 焊接电流种类和极性
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电流种类 直流 交流（对称的）
直流正接 直流反接
示意图
熔深特点 深、窄 浅、宽 中等
电极热量分布 工件70% 钨极30% 工件30% 钨极70% 工件50% 钨极50%
钨极许用电流 最大 小 较大
电弧引燃 容易，燃烧稳定 困难 较易
阴极清理作用 无 有 有（工件为负时）
适用材料 除铝、镁外金属 一般不采用 铝、镁、铝青铜等
第四节 TIG焊焊接工艺
二、焊接参数的选择
选择依据
焊件材料、厚度、接头形式、焊接位置等
焊接电流越大，可焊接的材料厚度越大
当焊接电流太大时，易引起焊缝咬边、烧穿等缺陷
焊接电流太小时，易形成未焊透焊缝
必须在不同钨极直径允许的焊接电流范围内，正确选择焊接电流。
第四节 TIG焊焊接工艺
二、焊接参数的选择
2. 焊接电流
钨极直径（mm） 直流正接/A 直流反接/A 交流/A
1 15～80 - 20～60
1.6 70～150 10～20 60～120
2.4 140～235 15～30 100～180
3.2 225～325 25～40 160～250
4.0 300～400 40～55 200～320
5.0 400～500 55～80 290～390
不同直径钨极的许用电流范围
钨极直径的选择取决于焊接电流的大小、电流种类
若选择不当，将造成电弧不稳，钨极烧损严重，焊缝夹钨
原则上应尽可能选择小的电极直径来承担所需要的焊接电流。
钨极直径
钨极形状
根据焊接电流大小来确定钨极的形状。
在焊接薄板或焊接电流较小时，用小直径钨极并磨成约20°的尖锥角
电流较大时，应将电极磨成钝角或平顶锥形
直流正极性
电流≤200A
直流正极性
电流＞200A
直流反极性或交流
第四节 TIG焊焊接工艺
二、焊接参数的选择
3. 钨极直径和端部形状
作用：影响焊缝宽度，由电弧长度决定。
原则：一般在保证不短接的情况下，应尽量采用较短的电弧进行焊接。
不加填充焊丝焊接时：弧长以控制在1~3mm之间为宜
加填充焊丝焊接时：弧长约3~6mm
影响
电弧长度过长：电弧对母材的熔透能力降低，保护效果差，电极异常烧损，焊缝中易产生气孔
电弧长度过短：容易造成电极与熔池的接触，钨极被污染或断弧，或在焊缝中出现夹钨缺陷
第四节 TIG焊焊接工艺
二、焊接参数的选择
4. 电弧电压
弧长较小
弧长较大
焊枪不动
正常速度
速度过大
影响
在其他条件不变的情况下，焊接速度越小，热输入越大，熔深、熔宽都相应增大
当焊接速度过快时，保护效果变差；焊缝易产生未焊透、气孔、夹渣和裂纹等缺陷
焊接速度过慢时，焊缝又易产生烧穿和咬边现象
在高速自动焊时，焊接速度对气体保护效果的影响
为了扩大有效保护范围，可适当加大喷嘴孔径和保护气体流量
选择
采用较低的焊接速度比较有利
焊接不锈钢、耐热合金和钛及钛合金材料时，尤其要注意选用较低的焊接速度，一般5～50cm/min
第四节 TIG焊焊接工艺
二、焊接参数的选择
5. 焊接速度
（1）氩气保护效果
氩气保护效果可按焊件表面颜色来判别
材料 最好 良好 较好 不良 最坏
不锈钢 银白、金黄 蓝色 红灰 灰色 黑色
钛合金 亮银白色 橙黄色 蓝紫 （带乳白色） 青灰色 一层白色氧化钛粉
焊件表面色泽与氩气保护效果
第四节 TIG焊焊接工艺
二、焊接参数的选择
6.保护气体流量和喷嘴直径
D为常数，q对Dy的影响
q为常数，D对Dy的影响
q对D和Dy的综合影响
第四节 TIG焊焊接工艺
二、焊接参数的选择
6.保护气体流量和喷嘴直径
（2）保护气体流量和喷嘴直径的关系
保护气体流量与喷嘴直径匹配
对于一定直径的喷嘴，有一个获得最佳保护效果的气体流量，此时保护区范围最大，保护效果最好
喷嘴直径增大，气体流量也应随之增加才可得到良好的保护效果
式中：Q -----氩气流量，L/min;
D-----喷嘴直径，mm。
第四节 TIG焊焊接工艺
二、焊接参数的选择
6.保护气体流量和喷嘴直径
（3）气体流量的选择
关系
在喷嘴直径一定时，气体流量过低，气流挺度差，排除周围空气的能力弱，保护效果不佳气体
在喷嘴直径一定时，流量太大，容易变成紊流，使空气卷入，也会降低保护效果
在流量一定时，喷嘴直径过小，保护范围小，且因气流速度过快而形成紊流
在流量一定时，喷嘴过大，不仅妨碍焊工观察，而且气流流速过慢、挺度小，保护效果也不好。
气流和喷嘴直径要有一定配合
影响
增大喷嘴直径的同时，氩气流量要相应加大，此时保护区大，保护效果好
喷嘴过大时，氩气的消耗量增加，使焊炬伸不进去，或妨碍焊工视线，不便于观察操作。
一般钨极氩弧焊喷嘴直径以5~14mm为佳
式中：D----喷嘴直径（一般指内径），mm；
d-----钨极直径，mm。
第四节 TIG焊焊接工艺
二、焊接参数的选择
6.保护气体流量和喷嘴直径
（4）喷嘴孔径的选择
焊接电流/A 直流正接 直流正接
喷嘴孔径/mm 流量/（L﹒mim-1） 喷嘴孔径/mm 流量/（L﹒mim-1）
10 101~150 151~200 201~300 301~500 4~9.5 4~9.5 6~13 8~13 13~16 4~5 4~7 6~8 8~9 9~12 8~9.5 9.5~11 11~13 13~16 16~19 6~8
7~10
7~10
8~15
8~15
喷嘴孔径与保护气流选用范围
第四节 TIG焊焊接工艺
二、焊接参数的选择
6.保护气体流量和喷嘴直径
钨 极
喷 嘴
填充焊丝
电弧长度 ( L )
钨极伸出长度
工 件
第四节 TIG焊焊接工艺
二、焊接参数的选择
定义：喷嘴端面和焊件间的距离
选择
喷嘴至焊件间的距离应尽可能小些。一般应控制在8 mm 14mm之间
距离过小时，影响工人的视线，且易导致钨极与熔池的接触，使焊缝夹钨并降低钨极寿命
距离过大时，保护效果差，电弧不稳定
钨极的伸出长度：露在喷嘴外面的钨极长度
影响
伸出长度过大时，钨极易过热，且保护效果差
伸出长度太小时，喷嘴易过热
选择
常规的钨极伸出长度一般为1~2倍钨极直径
对接焊时，3mm 6mm
焊接T形焊缝时，7 mm 8 mm
第四节 TIG焊焊接工艺
二、焊接参数的选择
7.喷嘴与工件的距离
8.钨极伸出长度
焊丝直径与焊件板厚及接头间隙关系
当板厚及接头间隙大时，焊丝直径可选大一些
焊丝直径选择不当可能造成焊缝成形不好，焊缝余高过高或未焊透等缺陷
手工送丝时一般使用粗焊丝，焊丝直径2～4mm
自动送丝时，使用细焊丝，焊丝直径0.8～1.6mm
焊丝的送丝速度与焊丝的直径、焊接电流、焊接速度、接头间隙等因素关系
一般焊丝直径大时送丝速度慢
焊接电流、焊接速度、接头间隙大时，送丝速度快
送丝速度选择不当，可能造成焊缝出现未焊透、烧穿、焊缝凹陷、焊缝余高太高、成形不光滑等缺陷
第四节 TIG焊焊接工艺
二、焊接参数的选择
9.焊丝直径与送丝速度
焊
接
电
流
材料种类
焊件厚度
焊接位置
结构特点
钨
极
直
径
喷
嘴
孔
径
气
体
流
量
第四节 TIG焊焊接工艺
二、焊接参数的选择
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