自动氩弧焊焊接技术的发展

2019-07-12

探索科学(学术版) 2019年11期

长庆石油勘探局有限公司机械制造总厂陕西西安 710200

1 引言

TIG焊凭借其独特的性能被广泛用于各种金属和合金的焊接,由于焊接过程中有氩气的保护,因此性能比较优良。

2 TIG焊的概述

TIG焊是钨极氩弧焊的简称,它是一种通过工作物和非消耗电极之间产生热量,从而进行电弧焊的焊接方式。工作物、电极棒、电弧、溶池等临近受热的区域,都是由一种隔绝大气的气体状态进行保护,这种保护是混合气流体供应或者气体供应,即使有微量的空气混入,也会导致焊道污染。

3 TIG焊的原理

TIG焊采用的电极是钨棒,保护气是惰性气体氩气,焊接时,焊枪的喷嘴将氩气喷出,这样就有保护层形成在电弧周围,可以形成一层保护层,对熔池、钨极进行保护,防治其氧化,这样得到的焊缝更加优质。根据具体焊接的条件,可以选择加填充焊丝或者不加填充焊丝。

4 TIG焊的优缺点

TIG焊的电弧是在氩气中发生燃烧的,由于这个独特的特点,该焊接具有以下优缺点:

4.1 氩气是一种惰性气体,它不会溶于金属,也不会和金属发生化学反应,可以有效的对周围的空气进行隔绝,这样的条件使得焊接过程中发生的冶金反应更容易控制,因此,可以获得较高质量的焊缝。

4.2 采用钨做电极,产生的钨极电弧相对稳定,即使有很少的电流,也容易稳定燃烧,在薄板材料的焊接上有非常好的效果。

4.3 TIG焊的填充焊丝和热源可以分别进行控制,因而容易控制输入的热量,因此,更加适应于全方位的焊接,而且TIG焊对于单面焊双面成型也能够获得理想的效果。

4.4 TIG焊的过程中,电流不会通过填充焊丝,因此不会像其他焊接一样产生飞溅,形成的焊缝比较美观。

4.5 在铝、镁合金等有色金属的焊接上,由于这些金属的化学性质比较活泼,容易在焊件表面形成氧化膜,而通过氩弧焊,在焊接过程中就可以将这些氧化膜清除掉。

4.6 采用钨做电极,由于钨对电流的承载能力比较差,因此如果电流过大的话,会导致钨极蒸发和熔化,产生的微笑粒子会进入熔池,导致夹钨的状况发生,因此,熔深比较浅、熔敷的速度小,产生的生产效率较为低下。

4.7 氩气的成本较高,相对于埋弧焊、焊条焊、气体保护焊等来说,需要消耗较大的焊接成本。

4.8 氩弧容易受到周围气体的影响,因此氩弧焊不适应室外工作。

5 钨极氩弧焊的分类

TIG焊如果按照操作方法来分的话,可以分为机械化焊接和手工钨极氩弧焊两种。

5.1 机械化焊接较为适应于规则的曲线焊缝或者直线焊缝。

5.2 手工钨极氩弧焊如果焊缝比较短,或者焊缝呈现不规则状态,一般推荐使用的手工钨极氩弧焊。而手工钨极氩弧焊主要以直流手工钨极氩弧焊为代表。直流钨极氩弧焊根据使用用途不同又可以分为以下两种:

5.2.1 直流反极性这种焊接方法使用比较少,但是遇到需要焊接铝、镁合金等活泼的有色金属时,该方法较为推荐,因为它具有去除氧化膜的作用,可以将焊接过程中形成的致密难熔的氧化膜去除,提高焊接质量。通过有关数据表明,通过反极性焊接,可以让焊缝更加美观,原理是通过离子撞击使得氧化膜破碎[1]。

5.2.2 直流正极性正极连接焊件,焊件可以接受所有的逸出功和动能,有大量的热量产生,而且产生的熔池又窄又深,焊件产生的变形和收缩缝也很少,生产效率较高。原理是采用直流正极性,会将钨极当做阴极,因此钨极可以产生较高的熔点,产生的高温导致很强的电子发射能力,而且电弧的有稳定的燃烧性,直流正极性的应用比较广泛,除了铝、镁合金的焊接,一般都会使用正极性法进行焊接。