订阅我们的时事通讯,以获得TWI的最新消息和活动:

订阅>
跳到内容

什么是钨惰性气体(GTAW或TIG)焊接?

JK61.GIF.工作知识6.

钨惰性气体(TIG)焊接,也称为气体钨弧焊(GTAW)是一种电弧焊接过程,可产生具有非耗材钨电极的焊缝。

钨惰性气体(TIG)焊接在20世纪40年代成为加入镁和铝的一夜之间成功。使用惰性气体屏蔽代替炉渣来保护焊接池,该过程是气体和手动金属电弧焊接的高度有吸引力的替代品。TIG在接受铝的高质量方面发挥了重要作用焊接和结构应用。

广告通用-300x250

点击此处查看我们在YouTube上的最新技术工程播客

工艺特征

在TIG焊接过程中,在氩气或氦气的惰性气氛中在尖钨电极和工件之间形成电弧。尖电极提供的小强度弧是高质量和精密焊接的理想选择。因为在焊接期间没有消耗电极,所以TIG焊机不必平衡从熔融电极沉积金属时从弧中的热输入。当需要填充金属时,必须将其单独添加到焊接池中。

能量源

TIG焊接必须用下垂,恒流电源 - DC或AC运行。恒定电流电源对于避免当电极短路越循环到工件表面时是必不可少的。这可能在焊接期间弧形或无意中故意发生。如果,如MIG焊接,使用扁平特性电源,与工件表面的任何接触会损坏电极尖端或熔断电极到工件表面。在DC中,因为电弧热量在阴极(负)和阳极(正)的三分之二的三分之一上分布,电极总是负极性,以防止过热和熔化。然而,DC电极正极性的替代电源连接具有优点,因为当阴极在工件上时,表面被清洁氧化物污染。因此,当焊接材料具有顽强的表面氧化物膜,例如铝时,使用AC。

弧启动

焊接弧可以通过刮擦表面,形成短路。只有当短路断开时,主要焊接电流将流动。然而,电极可以粘附到表面并导致钨夹在焊缝中的风险。使用短路在电流水平非常低的“提升电弧”技术可以最小化这种风险。启动TIG ARC的最常用方式是使用HF(高频)。HF由几千伏的高电压火花组成,持续几微秒。HF火花将导致电极 - 工件间隙分解或电离。一旦形成电子/离子云,电流就可以从电源流动。

注意:由于HF产生异常高的电磁排放(EM),焊工应该意识到其使用可能会导致干扰,尤其是在电子设备中。随着EM发射可以是空气传播的,如无线电波或传输电力电缆,必须注意避免干扰焊接附近的控制系统和仪器。

HF在稳定交流电弧方面也很重要;在AC中,电极极性以每秒约50次的频率反转,导致电弧在每个极性变化下熄灭。为了确保在每个反转的逆转弧地区,在电极/工件间隙上产生HF火花,以与每个半周期的开始相互作用。

电极

DC焊接的电极通常是纯钨,梭菌1〜4%的梭根,以改善电弧点火。替代添加剂是氧化镧和氧化铈,其要求提供优异的性能(电弧起动和较低电极消耗)。为焊接电流水平选择正确的电极直径和尖端角非常重要。通常,电极直径和尖端角度越小。在交流焊接中,由于电极在更高的温度下操作,用氧化锆添加的钨用于减少电极腐蚀。应当注意,由于在电极处产生的大量热量,难以保持尖端,并且电极的端部呈球形或“球”轮廓。

屏蔽气体

根据焊接的材料选择屏蔽气体。以下准则可能有所帮助:

  • arg- 最常用的屏蔽气体,可用于焊接各种材料,包括钢,不锈钢,铝和钛。
  • 氩气+ 2至5%h2- 向氩气添加氢气将使气体略微减少,帮助生产清洁焊接而没有表面氧化。由于电弧更热,更加收缩,而具有更高的焊接速度。缺点包括碳钢中氢气裂缝的风险,铝合金焊接金属孔隙率。
  • 氦气和氦/氩混合物- 将氦添加到氩气将提高弧的温度。这促进了更高的焊接速度和更深的焊接渗透。使用氦气或氦气/氩气液的缺点是气体的高成本和难以启动弧形。

应用程序

TIG焊接适用于所有工业领域,但特别适用于高品质的焊接。在手动焊接中,相对小的弧形是薄板材料或受控穿透的理想选择(在管道焊缝的根部运行中)。因为沉积速率可以非常低(使用单独的填充棒)MMA或MIG对于较厚的材料,可以优选用于厚壁管焊缝的填充物。

TIG焊接也广泛应用于机械化系统,无论是自身的还是用填充丝。然而,在制造化工厂或锅炉的情况下,有几个“搁板”系统可用于管道轨道焊接。系统不需要操纵技能,但操作员必须受到良好训练的。由于焊机对弧形和焊接行为的控制减少,因此必须仔细注意边缘准备(加工而不是手工制备),联合拟合和控制焊接参数。

这篇职位知识文章最初是在Connect,1995年3月的Connect。它已更新,因此网页不再反映了印刷版本。

有关更多信息,请发送电子邮件:


contactus@twi.co.uk.

Baidu
map