5章钨极氩弧焊焊接概述
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手工钨极氩弧焊基本知识1. 手工钨极氩弧工艺特点(1)工作原理钨极氩弧焊是采用钨棒作为电极,利用氩气作为保护气体进行焊接的一种气体保护焊方法。
通过钨极与工件之间产生电弧,利用从焊枪喷嘴中喷出的氩气流在电弧区形成严密封闭的气层,使电极和金属熔池与空气隔离,以防止空气的侵入。
同时利用电弧热来熔化基本金属和填充焊丝形成熔池。
液态金属熔池凝固后形成焊缝。
由于氩气是一种惰性气体,不与金属起化学反应,所以能充分保护金属熔池不被氧化。
同时氩气在高温时不溶于液态金属中,所以焊缝不易生成气孔。
因此,氩气的保护作用是有效和可靠的,可以获得较高质量的焊缝。
焊接时钨极不熔化,所以钨极氩弧焊又称为非熔化极氩弧焊。
根据所采用的电源种类,钨极氩弧焊又分为直流、交流和脉冲三种。
(2)工艺特点1) 氩弧焊与其他电弧焊相比具有的优点a、保护效果好焊缝质量高氩气不与金属发生反应,也不溶于金属,焊接过程基本上是金属熔化与结晶的简单过程,因此能获得较为纯净及质量高的焊缝。
b、焊接变形和应力小由弧受氩气流的压缩和冷却作用,电弧热量集中,热影响区很窄,焊接变形与应力均小,尤其适于薄板焊接。
c、易观察、易操作由于是明弧焊,所以观察方便,操作容易,尤其适用于全位置焊接。
d、稳定电弧稳定,飞溅少,焊后不用清渣。
e、易控制熔池尺寸由于焊丝和电极是分开的,焊工能够很好的控制熔池尺寸和大小。
f、可焊的材料范围广几乎所有的金属材料都可以进行氩弧焊。
特别适宜焊接化学性能活泼的金属和合金,如铝、镁、钛等。
2)缺点a、设备成本较高;b、氩气电离势高,引弧困难,需要采用高频引弧及稳弧装置;c、氩弧焊产生的紫外线是手弧焊的5-30倍,生成的臭氧对焊工有危害,所以要加强防护;d、焊接时需有防风措施。
3)应用范围钨极氩弧焊是一种高质量的焊接方法,因此在工业行业中均广泛的被采用。
特别是一些化学性能活泼的金属,用其他电弧焊焊接非常困难,而用氩弧焊则可容易地得到高质量的焊缝。
钨极氩弧焊工艺基础知识一.钨极氩弧焊(氩弧焊工艺基础知识)以下内容是钨极氩弧焊的基础知识,建议用户认真阅读,对正确使用焊机很重要。
钨极氩弧焊就是把氩气做为保护气体的焊接。
借助产生在钨电极与焊体之间的电弧,加热和熔化焊材本身(在添加填充金属时也被熔化),而后形成焊缝金属。
钨电极,熔池,电弧以及被电弧加热的连接缝区域,受氩气流的保护而不被大气污染。
氩弧焊时,焊炬、填充金属及焊件的相对位置如下图:弧长一般取1-1.5倍钨电极直径。
停止焊接时,首先从熔池中抽出填充金属(填充金属根据焊件厚薄添加),热端部仍需停留在氩气流的保护下,以防止其氧化。
1.焊枪(焊炬)钨极氩弧焊枪(也称焊炬)除了夹持钨电极,输送焊接电流外,还要喷射保护气体。
大电流焊枪长时间焊接还需使用水冷焊枪。
因此,焊枪的正确使用及保护是相当重要的。
钨电极负载电流能力(A)钨电极直径(mm)纯钨钍钨铈钨φ1.0 20-6015-8020-80φ1.640-100 70-150 50-160φ2.060-150 100-200100-200φ3.0 140-180 200-300φ4.0 240-320300-400φ5.0 300-400420-5202.气路气路由氩气瓶减压阀、流量计、软管及电磁气阀(在焊机内)等组成。
减压阀用以减压和调节保护气体的压力。
流量计是标定和调节保护气体流量,氩弧焊机通常采用组合一体式的减压流量计,这样使用方便、可靠。
3.氩气纯度氩弧焊时材质对氩气纯度的要求金属材料铬镍不锈钢太难熔金属氩气纯度(%)≥99.7 ≥99.984.规范参数钨极氩弧焊的规范参数主要由电流、电压、焊速、氩气流量,其值与被焊材料种类、板厚及接头型式有关。
其余参数如钨极伸出喷嘴的长度,一般取1-2倍钨极直径,钨电极与焊件距离(弧长)一般取1.5倍以下钨电极直径,喷嘴大小等则在焊接电流值确定后再选定。
一般不锈钢氩弧焊规范如下:电流种类及极性板厚焊接电流(A) 氩气流量(L/min) 焊丝直径直流正接0.5 30-50 4 Φ1.00.8 30-50 4 Φ1.01.0 35-60 4 Φ1.61.5 45-804-5Φ1.62.075-1205-6Φ2.03.0 110-1406-7Φ2.05。
图1-7 钨极惰性气体保护焊示意图1—喷嘴 2—钨极 3—电弧 4—焊缝 5—工件 6—熔池 7—填充焊丝 8—惰性气体钨极氩弧焊(GTAW )焊接方法简介1.原理钨极氩弧焊是用钨棒作为电极加上氩气进行保护的焊接方法,其方法构成如图1-7所示。
焊接时氩气从焊枪的喷嘴中连续喷出,在电弧周围形成气体保护层隔绝空气,以防止其对钨极、熔池及邻近热影响区的有害影响,从而获得优质的焊缝,焊接过程根据工件的具体要求可以加或不加填充焊丝。
2.分类这种焊接方法根据不同的分类方式大致有如下几种:1)按电流波形 直流氩弧焊 交流氩弧焊 脉冲氩弧焊 正弦波矩形波变脉宽 变极性 低频0.1~10Hz 中频10~1kHz 高频>15kHz2)按操作方式手工自动 焊枪移动是手工操作,填充焊丝送进可以是手工,也可以是机械送丝 焊枪安装在焊接小车上,小车的行走和焊丝送进均由机械完成3)按保护气体成分 氩弧焊氦弧焊混合气体保护焊上述几种钨极氩弧焊方法中手工操作应用最为广泛。
3.特点这种焊接方法由于电弧是在氩气中进行燃烧,因此具有如下优缺点:1)氩气具有极好的保护作用,能有效地隔绝周围空气;它本身不与金属起化学反应,也不溶于金属,使得焊接过程中熔池的冶金反应简单易控制,因此为获得高质量的焊缝提供良好条件。
2)钨极电弧非常稳定,即使在很小的电流情况下(<10A )仍可稳定燃烧,特别适合于薄板材料焊接。
3)热源和填充焊丝可分别控制,因而热输入容易调整,所以这种焊接方法可进行全位置焊接,也是实现单面焊双面成形的理想方法。
4)由于填充焊丝不通过电流,故不会产生飞溅,焊缝成形美观。
5)交流氩弧在焊接过程中有自动清除工件表面的氧化膜作用,因此,可成功的焊接一些化学活泼性强的有色金属,如铝、镁及其合金。
6)钨极承载电流能力较差,过大的电流会引起钨极的熔化和蒸发,其微粒有可能进入熔池而引起夹钨。
因此,熔敷速度小、熔深浅、生产率低。
7)采用的氩气较贵,熔敷率低,且氩弧焊机又复杂,和其他焊接方法(如焊条电弧焊、埋弧焊、CO 2气体保护焊)比较,生产成本较高。
钨极氩弧焊原理引言钨极氩弧焊是一种常用的金属焊接方法,它采用钨电极和氩气作为保护气体,通过电弧将工件加热至熔化状态,从而实现焊接。
本文将详细解释钨极氩弧焊的基本原理,并阐述其相关概念和过程。
1. 钨极氩弧焊的概述钨极氩弧焊(Tungsten Inert Gas Welding,TIG)是一种常用的电弧焊接方法,在工业生产中广泛应用于不锈钢、铝合金等材料的焊接。
它以稳定的直流或交流电源为能源,通过高温电弧将工件加热至熔化状态,在无任何填充材料情况下进行焊接。
2. 基本原理2.1 焊接设备钨极氩弧焊需要以下主要设备: - 电源:提供稳定的直流或交流电源; - 变压器/整流器:将输入电源转换为适合焊接的输出电压; - 焊枪:包含钨电极、喷嘴和氩气流量控制器; - 气源:提供高纯度的惰性气体(通常为氩气)作为保护气体。
2.2 工件准备在进行钨极氩弧焊之前,需要对待焊工件进行准备: - 清洁表面:确保工件表面没有油脂、污垢或氧化物,以免影响焊接质量; - 坡口处理:根据焊接要求对工件进行坡口处理,以便获得良好的焊缝质量。
2.3 焊接过程钨极氩弧焊的基本过程如下: 1. 钨电极放电:将钨电极与工件相连,并通过电源提供所需电流。
当钨电极靠近工件时,产生弧光放电。
2. 弧光加热:通过钨电极产生的电弧将工件加热至熔化温度。
此时,工件表面形成一个等离子体区域。
3. 氩气保护:在焊接过程中,通过喷嘴向焊缝区域喷射高纯度的惰性气体(通常是氩气),形成一个保护层。
这个保护层可以防止空气中的氧气和其他杂质进入焊接区域,从而减少氧化和污染。
4. 熔池形成:在加热过程中,工件表面的金属逐渐熔化,并形成一个熔池。
这个熔池是焊接的基础。
5. 焊缝形成:通过控制电弧和钨电极的位置,将熔池移动到需要焊接的位置。
随着熔池的移动,焊缝逐渐形成。
6. 冷却固化:当焊接完成后,停止电源供应,让焊缝冷却固化。
此时可将保护层去除,并对焊缝进行后续处理。
简述钨极氩弧焊的工作原理及特点钨极氩弧焊的工作原理一、钨极氩弧焊的工作原理钨极氩弧焊是利用惰性气体(氩气)保护的一种电弧焊焊接方法。
从喷嘴中喷出的氩气在焊割设备焊接中造成一个厚而密的气体保护层隔绝空气,在氩气层流的包围中,电弧在钨极与工件之间燃烧,利用电弧产生的热量,熔化被焊处,并填充焊丝,把两块分离的金属连接在一起,从而获得牢固的焊接接头。
二、钨极氩弧焊的特点钨极氩弧焊与手工焊条电弧焊相比主要有以下特点:l、氩气是惰性气体,高温下不分解,与焊缝金属不发生反应,不溶解于液态金属,故保护效果最佳,能有效的保护熔池金属,是一种高质量的焊接方法。
2、氩气是单原子气体,高温无二次吸放热分解反应,导电能力差,以及氩气流产生的压缩效应和冷却作用,使电弧热集中,温度高,电弧稳定性好,即使在低电流下电弧还能稳定燃烧。
3、氩弧焊热量集中,从喷嘴中喷出的氩气有冷却作用,因此焊缝热影响区窄,焊件变形小。
4、用氩气保护无熔渣,提高了工作效率,而且焊缝成形美观,质量好。
5、氩弧焊明弧操作,熔池可观性好,便于观察和操作,技术容易掌握,适合各种位置焊接。
6、除黑色金属外,可用于焊接不锈钢、铝、铜等有色金属及合金钢。
但氩弧焊成本高;而且氩气电离势高,引弧困难;氩弧焊产生紫外线强度高于手工焊条电弧焊5—30倍;另外,钨极有一定放射性,对焊工也有一定的危害,目前推广使用的铈钨极对焊工的危害较小。
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钨极氩弧焊一、原理在惰性气体的保护下,利用钨电极与工件之间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝的焊接方法称钨极惰性气体保护焊。
焊机:二、工艺特点1、焊接时使用不熔化的钨极,电弧长度容易控制。
需要填充金属时,可从侧面向电弧送进焊丝,焊接电流不受影响。
2、焊接采用惰性气体保护,不需加入焊剂即可获得纯净的焊缝金属。
因此,几乎可以焊接所有金属。
3、焊枪功能:具有良好的导电、绝缘和隔热性能;喷出惰性气体,对焊缝进行良好保护;提前送气,滞后断气;大容量的焊枪能通水冷却。
4、为避免钨极被损坏或引起焊缝钨污染,通常采用非接触式引弧,因此,需配备一个引弧装置;对于普通TIG焊,还需配备稳弧装置,以致焊接过程电弧稳定。
5、无论是使用直流电源,还是使用交流电源,都要求具有恒流的外特性,以减小或排除因弧长变化引起焊接电流的波动。
三、TIG焊优缺点优点1、在惰性气体保护下,不需焊剂几乎可以焊接所有的金属;特别适于焊接化学活性强或形成高熔点氧化物的铝、镁及其合金。
2、焊接工艺性能好。
明弧,能观察电弧及熔池;电弧燃烧稳定,无飞溅,焊后不需去渣,焊缝成形美观;能进行全位置焊接。
是实现单面焊双面成形的焊接方法。
3、能进行脉冲焊接,减少焊接热输入,很适于薄板或对热敏感材料的焊接。
缺点1、熔深前,熔敷速度小,焊接生产率低。
2、钨极载流能力有限,过大焊接电流会引起钨极熔化和蒸发,其微粒可能进入熔池,造成对焊缝金属的污染。
3、焊接时,需采取防风措施。
4、惰性气体较费,生产成本较高。
四、适用范围1、适焊材料钨极氩弧焊几乎可以焊接所有的金属和合金,但因其成本高,生产中主要用于焊接铝、镁、钛、铜等有色金属及其合金,不锈钢和耐热钢。
对于低熔点易蒸发的金属如铅、锡、锌等因焊接操作困难,一般不用TIG焊。
2、适焊的焊接接头和位置常规的对接、搭接、T形接和角接等接头处在任何位置,只要结构上具有可达性均能焊接,小于2mm的薄板卷边接头。
搭接的点焊接头均可以焊接。