钨极氩弧焊的特点及工作原理

钨极氩弧焊的特点及工作原理
一、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：
1、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。

二、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。

第八章TIG焊第八章TIG焊第八章钨极氩弧焊本章首先讨论以钨棒作为电极时不同电流种类与极性的钨极氩弧焊原理、应用特点及其弧、稳弧方法；然后，通过一种交流氩弧焊机的结构原理剖析，阐明钨极氩弧焊机的构造特征；最后讨论各种钨极氩弧焊的工艺参数特征及应用发展前景。

第一节钨极氩弧焊方法的特点一、方法原理及应用钨极氩弧焊是以钨棒作为电弧一极的气体保护电弧焊方法，钨棒在电弧中是不熔化的，故又称不熔化极氩弧焊或惰性气体保护焊，简称（TIG）或GTA 焊。

除用氩作保护气体外，也可采用氦或氦氩混合气体保护，因氦气价格昂贵国内尚少见。

由于钨棒不熔化，钨极氩弧焊的弧长及电弧稳定性特别好，其焊接电流下限不受焊丝熔化过渡等因素制约，采用脉冲调制时最低焊接电流可用到2A左右，是焊接各种有色金属及合金、不锈钢、高温合金等的理想方法，特别适合不开坡口、不加填充金属的薄板及全位置焊。

但因钨棒的电流承载能力有限，其一次焊透能力及焊速都较低；板厚6mm以上一般要开坡口，采用多道焊和附加填充焊丝，使生产效率受到影响。

热丝钨极氩弧焊的出现，在一定程度上克服了这一弱点。

钨极氩弧焊操作方法主要有手工焊和自动焊，其中手工钨极氩弧焊的应用最为广泛。

二、电极和焊枪（一）钨棒材质及其电极特性钨的熔点（3690K）、沸点（5900K）高、导热系数和高温挥发性小、强度高，是不熔化极电弧焊的理想电极材料。

早期采用的是99.9%以上纯钨棒，目前广泛采用的是含有1%～2%的氧化钍的钍钨棒和含有1%～2%氧化铈的铈钨棒。

其中铈钨棒是我国研究者王菊珍等最早发明的，已取得国际标准化组织焊接材料分委员会承认，并在国际上推广应用。

此外，日本的研究者还提出了含有1%～2%氧化镧、氧化钇的镧钨棒、钇钨棒。

实际使用和系统的对比研究已经证明，含有稀土类金属氧化物的铈钨棒、镧钨棒、钇钨棒是比钍钨棒更为理想的钨极氩弧焊电极材料。

其优越性主要表现在：（1）耐用即钨极端部在电弧焊过程中不易损耗。

TIG焊（钨极氩弧焊）的原理、特点及应用钨极惰性气体保护焊是利用高熔点钨棒作为一个电极，以工件作为另一个电极，并利用氩气、氦气或氩氦混合气体作为保护介质的一种焊接方法。

我国通常只采用氩气做保护气，因此又称为钨极氩弧焊，简称TIG焊或CGTAW焊。

1、TIG焊的原理用难熔金属纯钨或活化钨（钍钨、铈钨）作为电极，用氩气来保护电极和电弧区及熔化金属的一种电弧焊方法，通常又称为钨极氩弧焊，其原理如下图所示。

▲钨极氩弧焊的工作原理1—钨极2—填充金属3—工件4—焊缝金属5—电弧6—喷嘴7—保护气体氩气属惰性气体，不溶于液态金属。

焊接时电弧在电极与焊件之间燃烧，氩气使金属熔池、熔滴及钨极端头与空气隔绝。

2、TIG焊的特点（1）优点①用难熔金属钝钨或活化钨制作的电极在焊接过程中不熔化。

利用氩气隔绝大气，防止了氧、氮、氢等气体对电弧及熔池的影响，被焊金属及焊丝的元素不易烧损（仅有极少数烧损）。

因此，容易保持恒定的电弧长度，焊接过程稳定，焊接质量好。

②焊接时可不用焊剂，焊缝表面无熔渣，便于观察熔池及焊缝成形，及时发现缺陷，在焊接过程中可采取适当措施来消除缺陷。

③钨极氩弧稳定性好，当焊接电流小于10A时电弧仍能稳定燃烧。

因此特别适合薄板焊接。

由于热源和填充焊丝分别控制，热量调节方便，使焊接热输入更容易控制。

因此，适于各种位置的焊接，也容易实现单面焊双面成形。

④氩气流对电弧有压缩作用，故热量较集中，熔池较小；由于氩气对近缝区的冷却，可使热影响区变窄，焊件变形量减小。

焊接接头组织紧密，综合力学性能较好；在焊接不锈钢时，焊缝的耐蚀性特别是抗晶间腐蚀性能较好。

⑤由于填充焊丝不通过焊接电流，所以不会产生因熔滴过渡造成的电弧电压和电流变化引起的飞溅现象，为获得光滑的焊缝表面提供了良好的条件。

钨极氩弧焊的电弧是明弧，焊接过程参数稳定，便于检测及控制，便于实现机械化和自动化焊接。

（2）缺点①钨极氩弧焊利用气体进行保护，抗侧向风的能力较差。

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。

尊重PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 诚实守信营销培训部内容概述l 钨极氩弧焊的工作原理 l 钨极氩弧焊的焊材介绍 l 钨极氩弧焊的工艺概要 l 钨极氩弧焊的特点 l 瑞凌氩弧焊的产品简介尊重PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 诚实守信课程编号：QLAD201107004营销培训部在惰性气体的保护下，利用钨 极与焊件间产生的电弧热熔化母材 和填充焊丝（也可以不加填充焊 丝），形成焊缝。

焊接时保护气体从焊枪的喷 嘴中连续喷出，在电弧周围形成 保护层隔绝空气，保护电极和焊 接熔池以及临近热影响区，以形成 优质的焊接接头。

尊重PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 诚实守信课程编号：QLAD201107004营销培训部钨极氩弧焊焊接实例尊重PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 诚实守信课程编号：QLAD201107004营销培训部钨极氩弧焊焊材介绍常用的钨极有： 纯钨（ 绿色，交流）——应用最早， 综合性能欠佳； 钍钨（红色，交、直流）——传统电 极，有放射性，使用时应采取适当的防护 措施。

铈钨（灰色，交、直流）——常用于 管道、不锈钢制品和细小精致部件的焊接。

镧钨（黄绿色，直流）——钨镧电极 目前已经是国际上最受欢迎的电极材料。

锆钨（白色或棕色，交流） ——尖端 易保持半球形，适用于交流焊接 尊重PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 诚实守信课程编号：QLAD201107004营销培训部枪体 瓷嘴 枪尾帽 出水管 枪开关接口 进水管 气电接头 钨极夹尊重PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 诚实守信课程编号：QLAD201107004营销培训部钨极氩弧焊的工艺概要钨极氩弧焊的电源有交、直流两种。

钨极氩弧焊原理
钨极氩弧焊是一种常用的焊接方法，其原理是利用气体保护下的电弧将工件进行连接。

下面将介绍钨极氩弧焊的工作原理。

钨极氩弧焊使用钨电极和氩气作为保护气体。

首先，通过电源提供电流，使电极和工件形成电弧。

钨电极由于其高熔点和良好的电导性能，能够在高温下稳定工作。

而氩气则起到了保护作用，防止电弧与外界气体发生反应。

在焊接过程中，电弧使焊件表面加热至熔点，并且通过电极传导热量使焊缝处的材料熔化。

熔化的金属在电弧的作用下形成良好的焊缝。

同时，氩气在焊接区域形成保护性的气氛，防止氧气和其他气体的进入，避免了氧化和污染，从而提高了焊接质量。

钨极氩弧焊具有焊接速度快、焊缝质量高等优点。

同时，由于在焊接过程中没有焊芯，避免了焊接材料的污染。

这种方法广泛应用于对焊缝质量要求高的领域，如航空、航天、核工程等行业。

总结起来，钨极氩弧焊利用钨电极和氩气的配合，形成稳定的电弧和保护气氛，将焊接材料熔化并连接在一起。

其工作原理简单而有效，是一种常用的焊接方法。

第八章氩弧焊机工作原理一、什么是氩弧焊氩弧焊即钨极惰性气体保护弧焊，指用工业钨或活性钨作不熔化电极，惰性气体（氩气）作保护的焊接方法，简称TIG。

二、氩弧焊的起弧方式氩弧焊的起弧采用高压击穿的起弧方式，先在电极针（钨针）与工件间加以高频高压，击穿氩气，使之导电，然后供给持续的电流，保证电弧稳定。

三、氩弧焊的一般要求，起弧后要求L5、C524VR7使Q31、手开关合上时，由于Q3导通继电器J3A吸合，电磁阀打开供气。

辅助电源向电容C17充电。

而由于热敏电阻RT4、RT5的限流，使得手开关不到于因电流过大而损坏；2、焊接结束，手开关断开后，Q2导通，CW3525 的8脚电位被拉低，电路停止输出，而C17上仍充有电能，它通过R6、R7放电供给Q3导通，保持电磁阀导通延时供气。

实现了焊接对电流、气体的控制要求。

（二）高频、高压电流的产生与控制（1）产生：氩弧焊机的起弧需要高压，为了能在手弧焊机的基础上产生高压并送到输出回路，采用了如图8.2的电路。

图8.2（2）工作原理：1）升压变压器；图中变压器为24：70，将307电压升高约3倍。

（T1）的作用，N2感于短路同时，正负端都接有抗高频的电感线圈，这样，就控制了高频高压电流反窜到二次整流的电路中，只在输出端形成回路。

同时，接在正极与机壳间的电阻（压敏）和电容也能有效地防止高频电流及其它干扰。

②高频高压电流的产生与关断控制：高频高压电流的产生与关断都由继电器J控制，手开关全上时，把S2合上，这时，电路工作，输出约56伏的直流电压，它使继电器动作，吸合J A，使高频高压电路工作，产生高频高压电流输出，引起电弧，电弧一引起，输出回路便出现大电流，流经电抗器（电感线圈）；由于电感的续流作用，能使电抗器正端（图中A点）电压降到很低的电位（甚至为负值），这时，继电器被可靠地断开，高频高压发生器停止工作，完成了对高频高压电流的控制。

（四）增压起弧控制为了保护轻易起弧，提供焊接质量，氩弧焊机还在输出端增设了一个增压起弧的装置，其利用高频高压发生器的变压器的另一组次边作为增压变压器，使得高频高压发生器工作时，也同时抬高了输出端的电压，保证起弧，起弧后，增压装置也随着高频高压电流发生器一起被断开。

氩弧焊介绍一、氩弧焊概述氩弧焊是以氩气作为保护气体的一种气体保护焊。

1、氩弧焊的过程（如图所示）从焊枪喷嘴中喷出的氩气流，一焊接区形成厚而密的气体层而隔绝空气，同时在电极（钨极或焊丝）与焊件之间燃烧产生的电弧热量使被焊处溶化，并填充焊丝将被焊金属连接在一起，获得牢固的焊接接头。

2、氩弧焊的特点1）焊缝质量较高：氩气是惰性气体，在空气与焊件间形成稳定的隔离层，在高温下被焊金属中合金元素中不会掘化烧损，氩气不溶解于液态金属。

2）焊接变形与应力小：氩弧焊热量集中，电弧受氩气法的冷却和压缩作用，使热影响区窄。

3）可焊材料范围广：几乎所有的金属材料都可进行。

4）操作技术易于撑握：无溶渣、肯弧焊接、可见性好。

3、氩弧焊的分类和适用范围手工钨极氩弧焊钨极氩弧焊自动钨极氩弧焊钨极脉冲氩弧焊氩弧焊溶化极自动氩弧焊溶化极氩弧焊溶化极半自动氩弧焊溶化极脉冲氩弧焊1）钨极氩弧焊是采用高溶点的钨棒作为电极，在氩气层流保护下，利用钨极与焊件之间的电弧热量，来溶化填充焊丝和基体金属，以形成焊缝。

钨极本身不溶化，只起发射电子产生电弧的作用。

分手动和自动两种操作方法。

2）溶化极氩弧焊是以焊丝作用电极，在氩气层流的保护下，电弧在焊丝与焊件之间燃烧，并以一定的速度连续给送，不断的溶化形成溶滴过渡到溶池中，最后形成焊缝。

操作方法有半自动和自动两种溶化极氩弧焊是采用喷射过渡形式。

焊时，当焊接电流增大到一定值时，粗滴过渡会转化为喷射过渡，这个转变发生龙活虎时的焊接电流域为（临界电流）。

3）脉冲氩弧焊是向焊接电弧供以脉冲电流域进行氩弧焊的一种工艺方法。

二、钨极氩弧焊的电弧特性1、氩弧特性1）引弧较困难：气体电离是引弧的必要条件之一，而氩气气体电离所需能量较高，即氩气电离电位较高，所以引燃电弧较困难。

2）电弧燃烧稳定：氩弧一旦引燃后，就能比较稳定地燃烧。

这是因为氩气是单原子气体，在高温下，氩气直接电离为正离子和电子，所以能量消耗低。

同时，氩气的热容量与导热率较小，电弧空间加热到高温只要较小的能量，且电弧热量不易传失，有利于气体的电离，使电弧燃烧稳定。

钨极氩弧焊特点
钨极氩弧焊是一种以钨极作为电极的气体保护电弧焊，其特点包括以下几个方面：
1. 惰性气体保护：钨极氩弧焊使用惰性气体（通常是氩气）作为保护气体，惰性气体可以有效地排除空气中的氧气和水分，减少金属的氧化和氮化，提高焊缝的质量。

2. 焊缝质量高：由于惰性气体的保护，钨极氩弧焊能够产生高质量的焊缝。

焊缝外观整齐、致密，焊缝金属的晶粒细小，接头强度高，塑性和韧性好。

3. 焊接过程稳定：钨极氩弧焊的电弧稳定，焊接过程中电弧不易熄灭，焊接参数容易控制，焊接质量稳定可靠。

4. 适用范围广：钨极氩弧焊适用于焊接各种金属材料，如碳钢、合金钢、不锈钢、铝及铝合金、镁及镁合金等。

尤其适用于焊接易氧化、氮化的金属材料。

5. 操作灵活方便：钨极氩弧焊设备简单，操作灵活方便，可以进行手工焊接和自动焊接。

焊接时无需进行焊条的更换，提高了生产效率。

6. 无飞溅：相比其他电弧焊方法，钨极氩弧焊产生的飞溅很少，因此在焊接后不需要进行大量的清理工作。

7. 可焊性好：钨极氩弧焊可以焊接薄板、薄壁管等形状复杂的构件，对于不同位置和角度的焊缝也具有良好的适应性。

8. 明弧焊接：钨极氩弧焊采用明弧焊接，操作者可以清楚地观察到电弧和熔池的情况，便于控制焊接过程。

总之，钨极氩弧焊具有惰性气体保护、焊缝质量高、焊接过程稳定、适用范围广、操作灵活方便等特点，是一种应用广泛的焊接方法，特别适用于对焊缝质量要求较高的场合。