铈钨极与钍钨极的焊接性能对比

钨极

钨极是钨极氩弧焊所用的不熔化电极。常用的钨极材料有：纯钨极、钍钨极和铈钨极，其化学成分见表4—50。

纯钨极的密度为19.3g/cm3，熔点3387℃，沸点5900℃，强度850~1100Mpa。它是最早使用的电极材料，但发射电子需要较高的电场强度。所以要求氩弧焊机较高的空载电压。纯钨极烧损严重，目前已应用不多。

表4—50 常用钨极的化学成分

钨极类别 钨极牌号 化学成分（质量分数） %

W ThO CeO SiO2 Fe2O3

Al2O3 Mo CaO

纯钨极 W1 99.92 — — 0.03 0.03 0.03 0.01

纯钨极 W2 99.85 — — 总含量不大于0.15

钍钨极 WTh-7 余量 0.7~0.99 — 0.06 0.02 0.01 0.01

钍钨极 WTh-10 余量 1.0~1.49 — 0.06 0.02 0.01 0.01

钍钨极 WTh-15 余量 1.5~2.0 — 0.06 0.02 0.01 0.01

铈钨极 Wce-20 余量 — 2.0 0.06 0.02 0.01 0.01

钨极中加入少于2%的氧化钍构成钍钨极。钍钨极具有较高的热电子发射能力和耐熔性能，尤其用交流电时，许用电流值比相同直径的纯钨极提高1/3；空载电压可显著降低。但钍钨极的粉尘具有微量放射性，在磨削电极和焊接时都应注意防护。

钨极中加入2%的氧化铈制成铈钨极，它比钍钨极具有更多的优点，如电弧束细长、热量集中，电流密度可提高5%~8%，且烧损率低，使用寿命长，引弧容易，放射性剂量少等。

钨极氩弧焊(TIG焊)的焊接工艺参数

钨极氩弧焊简称为TIG焊,它使用熔点很高的纯钨或钨合金(钍钨、铈钨)作为不熔化电极的氩气保护焊,故也称不熔化极氩弧焊。

为了确保钨极氩弧焊的质量,必须对焊件与焊丝表面进行清理,去除金属表面的氧化膜、油污等杂质,否则在焊接过程中将会影响电弧的稳定性,产生气孔和未熔合等缺陷.焊接工艺参数如下；

1)钨极直径：

钨极直径主要根据焊件厚度选取.此外,在同等焊接条件下,选用不同的电流种类和极性,钨极电流许用值不同,采用的钨极直径也不同.如钨极直径选择不当,将造成电弧不稳、钨极烧损和焊缝夹钨现象；

2)焊接电流：

当钨极直径选定后,再选择合适的焊接电流.各种直径的钍(铈)钨极许用电流值见表1-001;

3)氩气流量：

氩气流量主要根据钨极直径和喷嘴直径来选取,通常在3~20L/min范围内；

4)焊接速度：

氩气保护层是柔性的,当遇到侧向风力或焊接速度过快时,则氩气气流会产生弯曲而偏离熔池,影响气体保护效果,而且焊接速度会影响焊缝成形,因此应选择合适的焊接速度；

5)工艺因素：

主要指喷嘴形状与直径、喷嘴至焊件的距离、钨极伸出长度、填充焊丝直径等.虽然这些工艺因索变化不大,但对气体保护效果和焊接过程有一定影响,应根据具体情况选择.通常喷嘴直径在5~20mm内选用;喷嘴至焊件的距离不超过15mm;钨极伸出喷嘴长度为3~4mm;填充焊丝直径根据焊件厚度选择。

TIG焊焊接工艺参数：

板厚/mm 焊接层数 钨极直径/mm 焊丝直径/mm 焊接电流/A 氩气流量L min/1 喷嘴孔径/mm 送丝速度cmmin/1

1 1 0.5～1.0 1.6 110 ～130 5 ～ 6 8 ～ 10 ------

2 1 1.2 1.6 ～ 2.0 130 ～160 12 ～ 24 8 ～ 10 108 ～117

3 1 ～ 2 1.6 2.4 160 ～220 14 ～ 18 10 ～ 14 108 ～117

- 1 - 第六章 钨极惰性气体保护弧焊

第一节 TIG焊的原理及特点

目的与要求：简要了解钨极氩弧焊的特点及应用。

几个概念：

钨极惰性气体保护电弧焊（tungsten inert-gas arc welding）使用纯钨或活化钨（钍钨、铈钨等）作为电极的惰性气体保护电弧焊，简称TIG焊，标注代号141。

钨极气体保护电弧焊GTAW（gas tungsten arc welding）

钨极氩弧焊 argon tungsten arc welding

氩弧焊 argon arc welding

一、TIG焊的原理（结合图讲解）

（在此适当介绍产生背景）

二、 TIG焊的分类及特点

分类（从电流、操作两方面）

优点 缺点

三、 TIG焊的应用（从材料、厚度、位置等多个方面介绍）

第二节 TIG焊的电流种类与极性

目的与要求：了解钨极氩弧焊对电极的要求、电流种类及极性对焊接的影响。

TIG焊可用不同的电流种类和极性进行焊接，各有不同的特点和适用场合。

（从优点、缺点、应用方面，结合图示对比讲授。）

直流正接(DCEN)（重点） 许用电流大、熔深大，电极烧损少

直流反接(DCEP) 许用电流小、熔深小，电极烧损大 （实际一般不用）

交流（重点）（难点：交流焊接导致的问题，不作深入讲解，直接给出解决措施）

有“阴极破碎作用”——可用于焊铝等有致密氧化膜的金属

电弧稳定性差，需要采取特殊稳弧措施

产生直流分量——需要消除

第三节 钨极惰性气体保护焊设备

目的与要求：了解并掌握TIG焊设备的组成、性能特点与应用。

·组成：

电源 控制系统 引／稳弧装置 焊枪 供气系统、（水冷系统） - 2 - ·编号方法

如WSJ-400、WSM-400、WSE-400等各项字母的意义参见GB/T10249-1988《电焊机型号编制方法》

一、焊接电源（难点）

直流电源、交流电源、交直流电源均采用陡降或垂直下降外特性并可加脉冲。

2021年熔化焊接与热切割考试题库及熔化焊接与热切割模拟考试题库

1、【单选题】氩弧焊时用氩气作保护气体,氩气是:（B）

A、氧化性气体

B、惰性气体

C、还原性气体

2、【单选题】 电石库的照明设备应采用()。（C）

A、日光灯

B、节能灯

C、防爆灯

3、【单选题】下列关于安全生产安全管理的说法,错误的是()。（C）

A、责任能力,就是具备安全生产的能力,发生安全生产事故如何履行自己责任的能力

B、提高责任能力,就应积极参加安全学习及安全培训

C、违章作业,提高生产效率

4、【单选题】 从业人员发现事故隐患或其他不安全因素时,错误的做法是()。（B）

A、立即向现场安全生产管理人员或本单位负责人报告

B、接到报告的人员应放置以后再处理

C、接到报告的人员应当及时予以处理

5、【单选题】 微束等离子弧焊的焊接电流小于()A。（A）

A、30

B、40

C、20

6、【单选题】 重度电击者不会出现()。（A）

A、精神亢奋

B、瞳孔扩大

C、心室纤颤

7、【单选题】氧气瓶的涂漆颜色为:（B）

A、深绿色

B、天蓝色

C、银灰色

8、【单选题】 下列选项中属于防有害烟尘措施的是()。（A）

A、加强焊工个人防护,工作时戴防护口罩

B、焊工焊接时必须正确穿戴好焊工专用防护工作服、绝缘手套和绝缘鞋

C、对在临近运行的生产装置区、油罐区内焊接作业,必须砌筑防火墙

9、【单选题】 焊接车间焊工作业面积不应该小于()平方米。（C）

A、6

B、5

C、4

10、【单选题】 铈钨极与钍钨极相比具有的优点是()。（C）

A、烧失率高 B、热量不集中

C、弧束细长

11、【单选题】 表示金属材料伸长率的符号是()。（B）

A、Z

B、A

C、R

12、【单选题】 在水下操作时,如焊工不慎跌倒或气瓶用完更换新瓶时,常因供气压力低于割炬所处的水压力而失去平衡,这时极易发生()。（B）

A、熄火

B、回火

C、火焰变强