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TIG钨级氩弧焊值得一看的基础知识

[日期:2016-11-04] 来源:  作者: [字体: ]
  一、钨极氩弧焊

  钨极氩弧焊时常被称为TIG焊,是一种在非消耗性电极和工作物之间产生热量的电弧焊接方式;电极棒、溶池、电弧和工作物临近受热区域都是由气体状态的保护隔绝大气混入,此保护是由气体或混合气体流供应,通常是惰性气体,必须是能提供全保护,因为甚至很微量的空气混入也会污染焊道。

  1 适用性

  钨极氩弧焊,以人工或自动操作都适宜,且能用于持续焊接、间续焊接(有时称为?跳焊?)和点焊,因为其电极棒是非消耗性的,故可不需加入熔填金属而仅熔合母材金属做焊接,然而对于个别的接头,依其需要也许需使用熔填金属。

  钨极氩弧焊是一种全姿势位置焊接方式,且特别适于薄板的焊接—经常可薄至0.005英寸。

  (1) 焊接的金属

  钨极氩弧焊的特性使其能使用于大多数的金属和合金的焊接,可用钨极氩弧焊焊接的金属包括碳钢、合金钢、不锈钢、耐热合金、难熔金属、铝合金、镁合金、铍合金、铜合金、镍合金、钛合金和锆合金等等。

  铅和锌很难用钨极氩弧焊方式焊接,这些金属的低熔点使焊接控制极端的困难,锌在1663F汽化,而此温度仍比电弧温度低很多,且由于锌的挥发而使焊道不良,表面镀铅、锡、锌、镉或铝的钢和其它在较高温度熔化的金属,可用电弧焊接,但需特殊的程序。

  在镀层的金属中的焊道由于“交互合金”的结果。很可能具有低的机械性质为防止在镀层的金属焊接中产生交互合金作用,必须将要焊接的区域的表面镀层移除,焊接后在修补。

  (2) 母材金属厚度

  钨极氩弧焊能应用于广泛厚度范围的金属焊接,此方式非常适合于焊接3mm厚以下物件,因为其电弧产生强烈的、集中热量,而产生高焊接速度,使用熔填金属能做多道焊接。

  虽然6.25mm以上的厚度的母材金属,通常使用其他焊接方式。但是,需高品质的厚焊件有使用钨极氩弧焊做多层焊接。例如在8m直径的火箭发动器,15mm厚的外壳制造中,以钨极氩弧焊使用填充金属做纵向和圆周多道焊接,虽然对此厚的金属而言,此焊接方式较慢,但因为焊道的高品质要求,故而使用TIG焊接。

  钨极氩弧焊可成功的焊接多种“箔厚度”的合金,薄板焊接需要精密的装置固定,对于箔厚度的金属。需使用机械或自动焊接,“高温电离子电弧焊接”经常被记为是钨极氩弧焊的一种变化,对于焊接薄板具有更多的优点。

  (3) 工作物形状

  防止使用自动方法的复杂形状处需使用手操作焊接。手操作是使用于需要短的焊道的不规则的形状物件上焊接,或需要在难以达到的(不易接近的)区域的焊接,手操作也适合全姿势焊接。

  自动设备能使用曲线的和直线的表面焊接。例如波状钛极两端对组成件的特殊正弦波焊接,对于此正弦波式的焊接,设计一机械式的导向单元跟随金属模板以引导焊枪。例如此焊接的人工操作,其控制极端的困难。

  2 、TIG的基础

  因为在钨极氩弧焊中,其热量是在极棒和工作物之间产生,而将工作物边缘熔化且当焊道熔池凝固时必须清洁,接合在一起。为了能以钨极氩弧焊得到良好的品质的焊道,基本上必须将要焊接的所有 表面和临近的区域清洁干净,如果使用熔填金属也必须清洁。

  另一基本要求是要焊接的组成件的组合,必须牢固的保持在正确 的相关的 位置上,当组合方式是高要求,且工作物薄,形状复杂。不使用熔填金属焊接或使用自动焊接时,需使用的装置具。

  (1) 起弧

  通常使用“起弧”的方法是引起电子发射和气体离子化开始的方式;可经由能化的电极棒接触工作物且快速抽回到其所需的电弧长度,或使用导弧,或使用在电极棒和工作物之间产生高频火花的辅助装置引弧,而得到此放射和离子的能量;电极棒从工作物上做机械式的抽回方式只能用于直流电焊机的机械化的焊接,然而,导弧起动方式,可用于手操作和机械化焊接,但是也只限于直流电焊机,高频火花起弧方式可应用于交流或直流电焊机的手操作焊接,许多电焊机都有产生高频火花的装置作起弧和稳定电弧。

  (2) 电极棒和熔填金属位置

  在手操作钨极氩弧焊中的电极棒和熔填金属位置表示于图1中,一旦引弧既保持焊枪使电极棒位于离工作物表面约75度角度处,且指向焊接的方向,开始焊接时,电弧通常以打圆圈的方式移动直到足够的目材金属熔化以生产适宜大小的熔池。当达到适当的熔合时,将焊枪沿着焊接物接头的相邻边缘逐渐的移动。如此渐渐的熔接工作物,当熔填金属是以手操作添加时经常是保持在距工作物表面约15°的角度,且缓慢的进入熔池中,必须小心的送入熔填金属以避免扰乱气体保护或接触电极棒,且因熔填条端部氧化或电极棒的污染。熔填金属条可持续的加入或反复的“侵入”与“抽出”。

  熔填金属能以保持熔填条与焊道成线状排列的方式持续加入(时常使用以V形接头的多焊道接中)或者以熔填条和焊枪左右摆动的方式将熔填条送入熔池(时常使用以表面加层的一种方式)。

  停止焊接时,将熔填金属从熔池中抽回,但暂时的保持在气体保护下。以防止熔填金属氧化,然后在熄弧之前移动焊枪至熔池的前方边缘,将焊枪提升到刚好足以熄弧但又不足以引起熔坑和电极棒污染的高度而断弧,最佳的操作是以脚踏控制方式逐渐的减少电流而不需提升焊枪。
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