鎢極氬弧焊TIG的基礎(chǔ)

因?yàn)樵阪u極氬弧焊中，其熱量是在極棒和工作物之間產(chǎn)生，而將工作物邊緣熔化且當(dāng)焊道熔池凝固時(shí)必須清潔，接合在一起。

為了能以鎢極氬弧焊得到良好的品質(zhì)的焊道，基本上必須將要焊接的所有 表面和臨近的區(qū)域清潔干凈，如果使用熔填金屬也必須清潔。

另一基本要求是要焊接的組成件的組合，必須牢固的保持在正確 的相關(guān)的 位置上，當(dāng)組合方式是高要求，且工作物薄，形狀復(fù)雜。不使用熔填金屬焊接或使用自動(dòng)焊接時(shí)，需使用的裝置具。

鎢極氬弧焊起弧

通常使用“起弧”的方法是引起電子發(fā)射和氣體離子化開始的方式；可經(jīng)由能化的電極棒接觸工作物且快速抽回到其所需的電弧長(zhǎng)度，或使用導(dǎo)弧，或使用在電極棒和工作物之間產(chǎn)生高頻火花的輔助裝置引弧，而得到此放射和離子的能量；電極棒從工作物上做機(jī)械式的抽回方式只能用于直流電焊機(jī)的機(jī)械化的焊接，然而，導(dǎo)弧起動(dòng)方式，可用于手操作和機(jī)械化焊接，但是也只限于直流電焊機(jī)，高頻火花起弧方式可應(yīng)用于交流或直流電焊機(jī)的手操作焊接，許多電焊機(jī)都有產(chǎn)生高頻火花的裝置作起弧和穩(wěn)定電弧。

鎢極氬弧焊電極棒位置

在手操作鎢極氬弧焊中的電極棒和熔填金屬位置表示于圖1中，一旦引弧既保持焊槍使電極棒位于離工作物表面約75o角度處，且指向焊接的方向，開始焊接時(shí)，電弧通常以打圓圈的方式移動(dòng)直到足夠的目材金屬熔化以生產(chǎn)適宜大小的熔池（見圖1a）。當(dāng)達(dá)到適當(dāng)?shù)娜酆蠒r(shí)，將焊槍沿著焊接物接頭的相鄰邊緣逐漸的移動(dòng)。如此漸漸的熔接工作物，當(dāng)熔填金屬是以手操作添加時(shí)經(jīng)常是保持在距工作物表面約15o的角度，且緩慢的進(jìn)入熔池中（見圖1c），必須小心的送入熔填金屬以避免擾亂氣體保護(hù)或接觸電極棒，且因熔填條端部氧化或電極棒的污染。熔填金屬條可持續(xù)的加入或反復(fù)的“侵入”與“抽出”。

熔填金屬能以保持熔填條與焊道成線狀排列的方式持續(xù)加入（時(shí)常使用以V形接頭的多焊道接中）或者以熔填條和焊槍左右擺動(dòng)的方式將熔填條送入熔池（時(shí)常使用以表面加層的一種方式）。

停止焊接時(shí)，將熔填金屬?gòu)娜鄢刂谐榛?，但暫時(shí)的保持在氣體保護(hù)下。以防止熔填金屬氧化，然后在熄弧之前移動(dòng)焊槍至熔池的前方邊緣，將焊槍提升到剛好足以熄弧但又不足以引起熔坑和電極棒污染的高度而斷弧，最佳的操作是以腳踏控制方式逐漸的減少電流而不需提升焊槍。

鎢極氬弧焊電弧長(zhǎng)度

在許多的全自動(dòng)鎢極氬弧焊接應(yīng)用中,使用的電弧長(zhǎng)度約等于3/2倍的電極棒直徑,但可依特定的應(yīng)用而變化，也可依焊工所喜用的選擇而定，然而，電弧長(zhǎng)度越長(zhǎng)，擴(kuò)散到周圍大氣中的熱量越高，而且，長(zhǎng)的電弧通常會(huì)妨礙（至某一程度）焊接的穩(wěn)定進(jìn)行，有一例外是在管路中之“插承接頭”，以官軸在垂直位置的焊接中，長(zhǎng)的電弧可比短的電弧產(chǎn)生較平滑外形的填角焊接。

鎢極氬弧焊操作方式

在手工的和全自動(dòng)的鎢極氬弧焊之間有一個(gè)區(qū)別，即是：手工焊接是以“焊工”做之，全自動(dòng)焊接是以“操作者”做之；例如腳踏控制焊接電流和轉(zhuǎn)換開關(guān)的手工焊接的改良方式都是趨向自動(dòng)焊接的初步發(fā)展；使用持握和帶動(dòng)焊槍以定速或按照計(jì)劃的速度移動(dòng)，且能自動(dòng)調(diào)整電弧電壓（電弧長(zhǎng)度），自動(dòng)開關(guān)和停止之設(shè)備，既構(gòu)成全自動(dòng)焊接。

鎢極氬弧焊焊工技術(shù)

操作人員的選擇和訓(xùn)練主要是取決于使用的設(shè)備之“自動(dòng)程度”，因?yàn)殒u極氬弧焊是最經(jīng)常使用于接合金屬片的配件，且因?yàn)樵谄鋺?yīng)用中，焊工能很容易的處理相當(dāng)輕小的組成件，故而焊工經(jīng)常需花費(fèi)其部分的時(shí)間作清潔，組合裝置固定和虛焊等操作處理，而且除了需要高度的手工技巧，耐心的訓(xùn)練以得到良好品質(zhì)的焊道以外，有時(shí)焊工具有機(jī)械的技術(shù)，將要焊的組合件作適當(dāng)?shù)慕M合和裝置固定。

特定焊接技術(shù)的需要會(huì)隨著由一種焊接方式改為另一種焊接方式而變化，例如一位精以手工操作氣保焊接的焊工，需外加訓(xùn)練才能有資格做鎢極氬弧焊，另外，在某些應(yīng)用中需特別的技術(shù)，例如消耗性背墊環(huán)的安置和焊接和修補(bǔ)焊接等。

鎢極氬弧焊檢驗(yàn)

鎢極氬弧焊的檢驗(yàn)包括所有的非破壞性方式，從金屬片形焊物的表面檢驗(yàn)至較厚焊接物的放射線(X光)和超聲波方式檢驗(yàn),以檢查表面以下（內(nèi)部）較可能發(fā)生的缺陷 。

防止使用自動(dòng)方法的復(fù)雜形狀處需使用手操作焊接。手操作是使用于需要短的焊道的不規(guī)則的形狀物件上焊接，或需要在難以達(dá)到的（不易接近的）區(qū)域的焊接，手操作也適合全姿勢(shì)焊接。

自動(dòng)設(shè)備能使用曲線的和直線的表面焊接。例如波狀鈦極兩端對(duì)組成件的特殊正弦波焊接，對(duì)于此正弦波式的焊接，設(shè)計(jì)一機(jī)械式的導(dǎo)向單元跟隨金屬模板以引導(dǎo)焊槍。例如此焊接的人工操作，其控制極端的困難。

鎢極氬弧焊能應(yīng)用于廣泛厚度范圍的金屬焊接，此方式非常適合于焊接3mm厚以下物件，因?yàn)槠潆娀‘a(chǎn)生強(qiáng)烈的、集中熱量，而產(chǎn)生高焊接速度，使用熔填金屬能做多道焊接。

雖然6.25mm以上的厚度的母材金屬，通常使用其他焊接方式。但是，需高品質(zhì)的厚焊件有使用鎢極氬弧焊做多層焊接。例如在8m直徑的火箭發(fā)動(dòng)器，15mm厚的外殼制造中，以鎢極氬弧焊使用填充金屬做縱向和圓周多道焊接，雖然對(duì)此厚的金屬而言，此焊接方式較慢，但因?yàn)楹傅赖母咂焚|(zhì)要求，故而使用TIG焊接。

鎢極氬弧焊可成功的焊接多種“箔厚度”的合金，薄板焊接需要精密的裝置固定，對(duì)于箔厚度的金屬。需使用機(jī)械或自動(dòng)焊接，“高溫電離子電弧焊接”經(jīng)常被記為是鎢極氬弧焊的一種變化，對(duì)于焊接薄板具有更多的優(yōu)點(diǎn)。

鎢極氬弧焊釷鎢電極

釷鎢電極是國(guó)外最常用的鎢電極。引弧容易，電弧燃燒穩(wěn)定。但具有微量放射性，廣泛應(yīng)用于直流電焊接。通常用于碳鋼、不銹鋼、鎳合金和鈦金屬的直流焊接。

鎢極氬弧焊鈰鎢電極

鈰鎢電極是國(guó)內(nèi)普遍采用的一種。電子發(fā)射能力較釷鎢高，是理想的取代釷鎢的非放射性材料。適用于直流電或交流電焊接，尤其在小電流下對(duì)有軌管道、細(xì)小精密零件的焊接效果最佳。

鎢極氬弧焊鑭鎢電極

鑭鎢電極中、大電流的直流電和交流電都適用。鑭鎢最接近釷鎢的導(dǎo)電性能，不需改變?nèi)魏蔚暮附訁?shù)就能方便快捷的替代釷鎢，可發(fā)揮最大綜合使用效果。

鎢極氬弧焊鋯鎢電極

鋯鎢電極主要用于交流電焊接，在需要防止電極污染焊縫金屬的特殊條件下使用。在高負(fù)載電流下，表現(xiàn)依然良好。適用于鎂、鋁及其合金的交流焊接。

鎢極氬弧焊釔鎢電極

釔鎢電極在焊接時(shí)，弧束細(xì)長(zhǎng)，壓縮程度大，在中、大電流時(shí)其熔深最大?？梢赃M(jìn)行塑性加工制成厚1mm的薄板和各種規(guī)格的棒材和線材。 主要用于軍工和航空航天工業(yè)。

1）對(duì)氣體的控制要求：要求氣體先來后走，氬氣是較易被擊穿的惰性氣體，先在工件與電極針間充滿氬氣，有利于起??；焊接完成后，保持送氣，有助于防止工件迅速冷卻防止氧化，保證了良好的焊接效果。

2）電流的手開關(guān)控制要求：要求按下手開關(guān)時(shí)，電流較氣延遲，手開關(guān)斷開（焊接結(jié)束后），根據(jù)要求延時(shí)供氣電流先斷。

3）高壓的產(chǎn)生與控制要求：氬弧焊機(jī)采用高壓起弧的方式，則要求起弧時(shí)有高壓，起弧后高壓消失。

4）干擾的防護(hù)要求：氬弧焊的起弧高壓中伴有高頻，其對(duì)整機(jī)電路產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾，要求電路有很好的防干擾能力。

鎢極氬弧焊，以人工或自動(dòng)操作都適宜，且能用于持續(xù)焊接、間續(xù)焊接（有時(shí)稱為‘跳焊’）和點(diǎn)焊，因?yàn)槠潆姌O棒是非消耗性的，故可不需加入熔填金屬而僅熔合母材金屬做焊接，然而對(duì)于個(gè)別的接頭，依其需要也許需使用熔填金屬。

鎢極氬弧焊是一種全姿勢(shì)位置焊接方式，且特別適于薄板的焊接—經(jīng)?？杀≈?.005英寸。

鎢極氬弧焊的特性使其能使用于大多數(shù)的金屬和合金的焊接，可用鎢極氬弧焊焊接的金屬包括碳鋼、合金鋼、不銹鋼、耐熱合金、難熔金屬、鋁合金、鎂合金、鈹合金、銅合金、鎳合金、鈦合金和鋯合金等等。

鉛和鋅很難用鎢極氬弧焊方式焊接，這些金屬的低熔點(diǎn)使焊接控制極端的困難，鋅在1663F汽化，而此溫度仍比電弧溫度低很多，且由于鋅的揮發(fā)而使焊道不良，表面鍍鉛、錫、鋅、鎘或鋁的鋼和其它在較高溫度熔化的金屬，可用電弧焊接，但需特殊的程序。

在鍍層的金屬中的焊道由于“交互合金”的結(jié)果。很可能具有低的機(jī)械性質(zhì)為防止在鍍層的金屬焊接中產(chǎn)生交互合金作用，必須將要焊接的區(qū)域的表面鍍層清除，焊接后在修補(bǔ) 。

鎢極氬弧焊按操作方法可分為手工鎢極氬弧焊和機(jī)械化焊接兩種。對(duì)于直線焊縫和規(guī)則的曲線焊縫，可采用機(jī)械化焊接。而對(duì)于不規(guī)則的或較短的焊縫，則采用手工鎢極氬弧焊。使用較多的是直流手工鎢極氬弧焊，直流鎢極氬弧焊通常分為兩種：

鎢極氬弧焊直流反極性

在鎢極氬弧焊中，雖很少用直流反極性，但是，它有一種去除氧化膜作用。所謂去除氧化膜作用，在交流焊的反極性半波也同樣存在，它是成功地焊接鋁、鎂及其合金的重要因素。鋁、鎂及其合金的表面存在一層致密難熔的氧化膜覆蓋在焊接熔池表面，如不及時(shí)清除，焊接時(shí)會(huì)造成未熔合，在焊縫表面還會(huì)形成皺皮或產(chǎn)生內(nèi)氣孔、夾渣，直接影響焊接質(zhì)量。實(shí)踐證明，反極性時(shí)，被焊金屬表面的氧化膜在電弧的作用下，可以被清除掉而獲得成形美觀的焊縫。這種作用要求陰極斑點(diǎn)的能量密度要很高和被質(zhì)量很大的正離子撞擊，致使氧化膜破碎。

鎢極氬弧焊直流正極性

直流正極性時(shí)，焊件接正極，焊件接受電子轟擊放出的全部動(dòng)能和逸出功，產(chǎn)生大量的熱，因此熔池深而窄，生產(chǎn)率高，焊件的收縮和變形都小。當(dāng)采用直流正極性時(shí)，鎢極是陰極，鎢極的熔點(diǎn)高，在高溫時(shí)電子發(fā)射能力強(qiáng)，電弧燃燒穩(wěn)定性好。除焊接鋁、鎂及其合金外，一般均采用直流正極性接法進(jìn)行焊接。

這種焊接方法由于電弧是在氬氣中進(jìn)行燃燒，因此具有以下優(yōu)缺點(diǎn)：

1） 氬氣具有極好的保護(hù)作用，能有效的隔絕周圍空氣；它本身既不與金屬起化學(xué)反應(yīng)，也不溶于金屬，使得焊接過程中的冶金反應(yīng)簡(jiǎn)單易控制，因此獲得較高質(zhì)量的焊縫提供良好條件。

2）鎢極電弧非常穩(wěn)定，即使在很小電流情況下（<10A）仍可穩(wěn)定燃燒，特別適用于薄板材料焊接。

3）熱源和填充焊絲可分別控制，因而熱輸入容易調(diào)整所以這種焊接方法可進(jìn)行全方位焊接，也是實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成型的理想方法。

4）由于填充焊絲不通過電流，故不產(chǎn)生飛濺，焊縫成型美觀。

5)交流氬弧焊在焊接過程中能夠自動(dòng)清除焊件表面的氧化膜作用，因此，可成功地焊接一些化學(xué)活潑性強(qiáng)的有色金屬，如鋁、鎂及合金。

6）鎢極承載電流能力較差，過大的電流會(huì)引起鎢極的熔化和蒸發(fā)，其微粒有可能進(jìn)入熔池而引起夾鎢。因此，熔敷速度小、熔深淺、生產(chǎn)率低。

7）采用氬氣較貴，熔敷率低，且氬弧焊機(jī)有較復(fù)雜，和其他焊接方法（如焊條電弧焊、埋弧焊、CO2-氣體保護(hù)焊）比較，生產(chǎn)成本較高。

8）氬弧周圍受氣流影響較大，不易室外工作 。

鎢極氬弧焊是用鎢棒作為電極加上氬氣進(jìn)行保護(hù)的焊接方法，其方法構(gòu)成如圖1所示。焊接時(shí)氬氣從焊槍的噴嘴中連續(xù)噴出，在電弧周圍形成保護(hù)層隔絕空氣，以防止其對(duì)鎢極、熔池及鄰近熱影響區(qū)的氧化，從而獲得優(yōu)質(zhì)的焊縫。焊接過程中根據(jù)工件的具體要求可以加或者不加填充焊絲。

在任何焊接操作的控制中“電流”是最重要的操作條件，因?yàn)槠渑c滲透的深度，焊接速度，焊著速度和焊道的品質(zhì)皆有關(guān)；基本上，有三種焊接電流可供選擇：（a）直流正極性，（b）直流反極性（c）交流（d）。

鎢極氬弧焊直流負(fù)極性

為鎢極氬弧焊使用最廣泛的電流型式，幾乎所有的一般可焊接之金屬和合金中都能產(chǎn)生良好的焊道；在以dcsp （direct current straight polarity 直流正接，等同于DCEP的焊接中，電極是負(fù)極，工作物金屬是正極，因此電子流是由電極流向工作物金屬。因?yàn)樵谒兄绷麟娀≈?0%的熱量是在電弧的正極或陽極端部產(chǎn)生，對(duì)于給予尺寸的 電極棒，可承受正極性電流較多，而可承受的反極性電流較少，相同的，如果對(duì)于特定尺寸的電極棒，需要有最熱的電弧時(shí)，dcsp是必須使用的電流型式。

正接直流電流可產(chǎn)生深的窄的焊道，且“滲透”優(yōu)于其他兩種電流所提供的，然而窄的焊道和較深的滲透使在此dcsp焊接薄金屬物時(shí)引起困難；與dcrp 或ac不同的是：dcsp不能除移鋁、鎂或鈹銅上的表面氧化物，但是鋁若以dcsp焊接，需使用特殊化的焊接方式加上焊接前之機(jī)械的或化學(xué)的清潔

使用dcsp焊接比高頻穩(wěn)定化交流電弧焊接時(shí)需要教多的技術(shù)，主要是因?yàn)閐csp在引弧時(shí)沒有高頻導(dǎo)引放電，因此可在標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)器上加上特別的裝置而將高頻電流附加于dcsp上。

鎢極氬弧焊直流正極性

在于dcrp（direct current reverse polarity 直流反接,等同于DCEN直流正極性）的焊接中，電極是連接電焊機(jī)正極端，且工作物金屬接負(fù)極端。因此電子流從工作物流向電極棒；而在電極中產(chǎn)生高熱量，在工作物中產(chǎn)生低熱量；在相同的安培和電弧長(zhǎng)度下，dcrp電弧的電壓稍高dcsp電弧，因此dcrp電弧具有較多的總能量。

反接直流電是三種電流型式中最少使用的，因?yàn)槠洚a(chǎn)生平坦的，寬的且滲透淺的焊道，以dcrp焊接，需要高的技術(shù)，因?yàn)橐韵嗤偷暮附与娏髦敌枋褂么蟪叽绲碾姌O棒。故而通常不使用，反極性直流電流具有“最冷的”有效電弧，但是能提供從工作物表面移氧化物之優(yōu)越特性。

以dcrp焊接鋁是特別的困難，因?yàn)槿鄢睾苋菀妆晃岭姌O棒的尖端，而電極棒與鋁接觸時(shí)受污染變體，然而dcrp可有效的使用于接合薄的鋁片（0.6mm），另一方面鎂受到dcrp固有的電弧作用所排棄且因而沒有污染問題，dcrp可使用于焊接厚至3mm的鎂金屬。

鎢極氬弧焊移除氧化物

有數(shù)種理論解釋為何反極性直流電流能從某些母材金屬表面移除氧化物的清潔作用但是，一般被接受的解釋如下：

當(dāng)電極性為正極時(shí)，氬氣或氦氣的離子是向母材金屬表面進(jìn)行，在環(huán)繞惰性氣體霧圈上，帶電的氣體陽離子產(chǎn)生通過電弧的作用，氣體離子具有相當(dāng)?shù)馁|(zhì)量，且因而在向金屬表急行的同時(shí)，獲得大量的動(dòng)能，當(dāng)這些離子與金屬表面碰撞時(shí)，如有噴紗的方式，撕掉氧化物的粒子而清潔之，此粒子在金屬母材上產(chǎn)生熱量比在電弧陽極端產(chǎn)生的熱量較少，結(jié)果滲透的量較輕微，如果電極棒為負(fù)極且工作物為正極，則離子向電極棒行進(jìn)而在工作物金屬上無清潔作用且電子“轟炸”欲焊接金屬，因此使工作物金屬產(chǎn)生相當(dāng)?shù)臒崃亢蜐B透。

例如不銹鋼，碳鋼和銅的金屬，不會(huì)形成對(duì)鎢極氬弧焊明顯影響氧化層，

鎢極氬弧焊極性判斷

在自動(dòng)鎢極氬弧焊中，會(huì)有以錯(cuò)誤極性開始焊接操作的危險(xiǎn)，這些因?yàn)橹貜?fù)操作使然，但是在手操作焊接中，只會(huì)偶然的被改變焊接機(jī)端頭的連接而顛倒極性，最好在開始焊接之前，先試驗(yàn)極性，可避免電極性可能損壞（如果的反極性電流施加在小的電極棒上時(shí)，會(huì)發(fā)生損壞）。

使用手工焊條電弧焊接的手把線接于線路上，試驗(yàn)極性，以反極性，全位置手工焊條電弧焊焊條起?。‥6010級(jí)），如果極性是正的、則電弧具強(qiáng)烈且有力的嘶嘶聲；真正反極性E6010的電弧不會(huì)具有力的劈啪聲。

鎢極氬弧焊交流電流

可說為一系列的dcsp和dcrp之交互脈動(dòng)，且每秒鐘轉(zhuǎn)換電流方向120次，交流電中，每一周期之間，電壓由最大的正值變化至最大的負(fù)值，且每發(fā)生一次變化，電弧即熄減一次；在惰性 中焊接時(shí)，傳統(tǒng)的電弧焊接變壓器無法產(chǎn)生高至足以在電弧熄滅減后確實(shí)的在建立電弧的電壓，相同的，除非使用具有足夠的固有電壓之變壓器，否則必須附加高頻電流于電弧上，以便在每半周期上能再建立焊接電弧。

交流電能提供良好的滲透，且使表面氧化物減少（或還原）；ac的鎢極氬弧焊產(chǎn)生的焊道比dcsp焊道較寬且較淺，但是比dcrp焊道較窄且較深，且其焊道加強(qiáng)部比dcsp或dcrp的焊道加強(qiáng)部較大，因此交流電較適合鋁，鎂和鈹銅焊接。

鎢極氬弧焊整流預(yù)防

由于電壓的正和負(fù)半周期跨過交流電弧期間產(chǎn)生不等的電流阻力，而引起不平衡的電流正弦波，產(chǎn)生整流作用上升現(xiàn)象，因其在ac弧中會(huì)產(chǎn)生直流電壓部分，高至足以引起電弧飄動(dòng)和不穩(wěn)定。鎢極氬弧焊使用較老式的變壓器，較可能發(fā)生整流作用，因?yàn)闆]有新式的平衡波形組件.

因?yàn)殡姌O棒和焊接金屬放射不等量的電子而發(fā)生整流作用。其受到電極棒端和工作物端電弧的電流密度的影響（電流密度控制兩者的溫度），也受到電弧長(zhǎng)度和使用的保護(hù)氣體至某一程度的影響，整流作用會(huì)產(chǎn)生高至12V的直流電壓部分在鋁的焊接中，當(dāng)直流部分高時(shí)，熔融鋁的光亮熔池會(huì)變暗且產(chǎn)生氧化膜，其程度與直流部分之大小成正比。

可使用平衡波形變壓器消除整流作用和其有害的效應(yīng)，此組件加入一電容器串聯(lián)于焊接電路中此電容器的電容量容許交流的焊接電流有效的流過，但阻止部分流通，這些組件通常被設(shè)計(jì)為具有100-150伏特范圍的開路電壓，需高頻電流起弧，且很廣泛的被使用于焊接鋁合金和鎂合金。

鎢極氬弧焊脈動(dòng)電流焊接

脈動(dòng)電流的鎢極氬弧焊，是以高的電流上升與衰退速率和高的重復(fù)脈動(dòng)速率操作，很廣泛的使用精密配件的接合，具較緩慢的電流脈動(dòng)速率之脈動(dòng)電流是使用于機(jī)械化的管件焊接和其他的機(jī)械化焊接應(yīng)用。

以發(fā)展出能容許自動(dòng)精確控制脈動(dòng)TIG的弧電壓的電路，這些電路使用的弧電壓是由高的脈動(dòng)電流和在周期的殘部期間鎖住控制而產(chǎn)生，在修改形的脈動(dòng)電流電焊機(jī)中，下列的函數(shù)也許是個(gè)別獨(dú)立開始部分

脈動(dòng)電流的鎢極氬弧焊的優(yōu)點(diǎn)如下：

1）焊道的“深度對(duì)寬度”之比例增加：使用短持續(xù)時(shí)間的高電流焊接脈和小的、純的釷鎢電極棒，在不銹鋼焊接中，發(fā)生的電弧力會(huì)產(chǎn)生2：1的深度對(duì)寬度比例之焊道。

2）消除“墜陷”高電流，短持續(xù)時(shí)間脈即可“熔透”根部焊道或薄的工作物金屬且熔池變大至足以下墜之前凝固。

3）熱影響區(qū)減至最?。航?jīng)由高脈的高度和持續(xù)時(shí)間，與低脈的高度和持續(xù)時(shí)間的適當(dāng)比例，可將熱影響區(qū)減至最小，有時(shí)設(shè)定低脈高度為零，同時(shí)保持高電流脈之間有限制的間隔。

4）在熔池中攪拌：電流的高脈產(chǎn)生的電弧和電磁力比定電流焊接產(chǎn)生的大很多，這些高的力量產(chǎn)生熔池的攪動(dòng)而減少，接頭底部可能發(fā)生 的針孔和不完全熔合，脈動(dòng)在使用于低電流焊接時(shí)產(chǎn)生堅(jiān)實(shí)僵硬的電弧，消除低電流的定電流電弧會(huì)發(fā)生的電弧散漫不穩(wěn)定現(xiàn)象 。

鎢極氬弧焊的電焊機(jī)有：（a）變壓器---整流器式，直流輸出。（b）變壓器式，交流輸出（c）動(dòng)力驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)----電力馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。（只供ac輸出），或引擎驅(qū)動(dòng)（可供 ac或dc輸出）。

變壓器和整流器式電焊機(jī)具有數(shù)個(gè)優(yōu)于動(dòng)力驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)式的優(yōu)點(diǎn)：低的最初成本，暖機(jī)期間沒有電流降，操作安靜，保養(yǎng)和操作成本低，沒有轉(zhuǎn)動(dòng)部分，停頓時(shí)功率輸入低，引擎驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是可使用于電力供應(yīng)的區(qū)域。

鎢極氬弧焊高頻穩(wěn)定

將大花間隙式或管式震蕩器接于焊接變壓器線路中，做起弧用，且在某些例子中，也可持續(xù)的使用，在大多數(shù)早期以高頻穩(wěn)定的交流電做TIG焊接中，發(fā)生的“無線干擾”產(chǎn)生相當(dāng)多的麻煩，然而，現(xiàn)今，震動(dòng)式電驛，“電子管”制動(dòng)電器和獨(dú)特相位的高頻變壓器供給火花供應(yīng)較弱的放電，使“無線干擾”現(xiàn)象減少。

為改裝一些較老式的變壓器，裝設(shè)HF穩(wěn)定的電路，作接觸起弧，也許會(huì)加入一磁動(dòng)接觸器于交流電焊機(jī)中，以腳踏開關(guān)作動(dòng)；使用此種裝設(shè)。焊工能將電極棒依靠工作物指向需要開始的位置下面罩，然后，接下腳踏開關(guān)，當(dāng)電極棒由工作物上提升時(shí)即起弧，此程序較簡(jiǎn)單，且當(dāng)焊工欲停止焊接電流時(shí)，僅需釋放腳踏開關(guān)即可。

HF誘導(dǎo)放電需要的強(qiáng)度取決于接頭設(shè)計(jì)，電極棒伸出長(zhǎng)度和焊工能以最小的HF誘導(dǎo)電流起弧之能力，如果在深的構(gòu)槽接頭中作焊接，則HF電流強(qiáng)度必須較低，否則電弧會(huì)橋接構(gòu)槽的寬度而不會(huì)進(jìn)入接頭的根部。

過度的高頻穩(wěn)定會(huì)有下列的不良效應(yīng)：

1． 操作人員受電震的可能性較大。

2． 焊接電弧不穩(wěn)定。

3． 如果使用金屬噴嘴，會(huì)“遇電”至噴嘴。

4． 降低焊接纜線的壽命，因?yàn)楦哳l會(huì)滲透絕緣。

5． 增加無線接收干擾。

如果在焊接電流上附加高頻電路時(shí)，最重要的是在要裝入或調(diào)整電極棒之前，或是在將手放在或接近焊接頭的金屬部分之前，必須將電源關(guān)掉，否則會(huì)發(fā)生猛烈的電震，特別是在操作者接觸到近于工作物的溫氣時(shí)。

在以高頻穩(wěn)定交流電焊接時(shí)，熄弧后電極棒仍然熱時(shí)，其尖端顯現(xiàn)紫色的暈，當(dāng)電極棒冷卻時(shí)，紫色暈劇烈褪色，且當(dāng)電極棒達(dá)到某一溫度時(shí)，既突然的消失，在紫暈?zāi)丝梢姇r(shí)，電極棒接近工作物仍有相當(dāng)大的距離即會(huì)引發(fā)電弧，故必須特別的小心，以避免不想要的位置突然的引發(fā)電弧和弧燃。

鎢極氬弧焊熱起動(dòng)裝置

對(duì)于某些焊接，需提供布設(shè)聚增的電流（高于正常電流很多），以便能在最短的時(shí)間延遲下，開始焊接（起?。┐嗽谧詣?dòng)或半自動(dòng)焊接中特別的有幫助，在電路中連接熱起動(dòng)裝置，提供開端 （起?。┑木墼鲭娏?，通常此裝置能預(yù)先調(diào)整以供所需的外加電流大小和所需的時(shí)間幅度。

鎢極氬弧焊緩和電力

在以短持續(xù)時(shí)間的高電流值和經(jīng)常起動(dòng)的焊接時(shí)，可使用感應(yīng)馬達(dá)橫跨（并聯(lián)）于連接焊接機(jī)的端子緩和線路上電力的聚增量，此馬達(dá)不具外部負(fù)荷，馬達(dá)的額定馬力必須超過電焊機(jī)的KVA額定，如此當(dāng)因?yàn)樵谄鸹≈械亩搪肥闺娏骶墼龆€電壓降時(shí)，在轉(zhuǎn)動(dòng)電樞中會(huì)有足夠的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成大量的電力輸入線路中，在線電壓中的尖銳陡降會(huì)引起馬達(dá)轉(zhuǎn)慢，且在馬達(dá)中的轉(zhuǎn)動(dòng)能量被轉(zhuǎn)換成電能，幫助保持線電壓上升，除非是用在起弧時(shí)，緊急的減緩線電壓降。否則在做此類裝設(shè)之前必須小心的作成本分析。

鎢極氬弧焊熔坑填充

在某些應(yīng)用中，焊道終端需做均稱的收尾，且避免在焊道熔坑中的熄弧點(diǎn)上突然的凹陷，在鋁合金和鎂合金的焊接中，在正好收尾之前需開始減少焊接電流，然而，類如鎳基和鈷基合金對(duì)“鼓震”很敏感的金屬，除非以逐漸的減少電流的方式熄弧，并且助于熔填金屬的溫度焊著（此也可從熔池消減數(shù)量）否則必然會(huì)發(fā)生熔坑龜裂，為避免熄弧后在熔坑中產(chǎn)生“渴”或凹陷，焊道必須持續(xù)越過焊道終端，且必須逐漸減少電流至金屬不在熔化的電流值，否則當(dāng)電弧停止作動(dòng)時(shí)，在工作物中會(huì)形成凹處或弧形疤痕，此類疤痕和也許存在的顯微的龜裂會(huì)增加腐蝕的感受性。

有數(shù)種方法可使各種電焊機(jī)能逐漸減少電流：（a）在馬達(dá)發(fā)電機(jī)上用 控制法；（b） （c）在整流器上用可變電抗器控制法；（d）在控制變壓器的可動(dòng)線圈和可飽和的電抗器上使用馬達(dá)或空氣驅(qū)動(dòng)的圓筒隔離一次和二次線圈 。

手操作鎢極氬弧焊的焊槍必須堅(jiān)實(shí)重量輕且完全絕緣，必須有手把供持壓且供輸送保護(hù)氣體至電弧區(qū)，且具有筒夾，夾頭或其他方式能穩(wěn)固的壓緊鎢電極棒且導(dǎo)引焊接電流至電極棒上，焊槍組合一般包括各種不同的纜線，軟管和連接焊槍至電源，氣體和水的配合件，圖3表示典型的水冷式手操作焊槍保護(hù)氣體通過的整個(gè)系統(tǒng)必須氣密，軟管中式接頭處漏泄會(huì)使保護(hù)氣體大量損失，且熔池?zé)o法得到充分的保護(hù)，空氣吸入氣體系統(tǒng)中時(shí)常是主要的問題，需小心的維護(hù)以確保氣密的氣體系統(tǒng)。

鎢極氬弧焊的焊槍有不同的尺寸和種類，重量由輕到三英兩到幾乎一磅重，焊槍尺寸不同是依能使用的最大焊接電流而定，而且可配用不同尺寸的電極棒和不同種類和尺寸的噴嘴，電極棒與手把的角度也隨著不同的焊槍而變化，最普通的角度是約120°，但也是使用90°的頭角度焊槍直線焊槍，甚至可調(diào)整角度的焊槍，有些焊槍在其手把中裝置輔助開關(guān)和氣體閥。

鎢極氬弧焊的焊槍其主要的區(qū)分為氣冷式和水冷式。因?yàn)闅饫涫酱蠖鄶?shù)的冷卻是由氣保焊提供。故較正確的說法應(yīng)為GAS—COOLED真正空氣冷卻僅是輻射散熱至周圍的空氣中，另一方面水冷式焊槍有些冷卻是由保護(hù)氣體提供，但是，其他則由循環(huán)透過焊槍的水補(bǔ)充冷卻。

氣冷式焊槍通常是重量輕的，體積小且堅(jiān)實(shí)，且比水冷式焊槍較便宜，但是，一般受限使用于約125安培以下的焊接電流，正常情況下是使用于焊接薄板且使用率低之處，鎢電極棒的操作溫度比在水冷式焊槍中操作的較高，且因?yàn)槿绱?，在使用純鎢電極棒時(shí)或在接近額定電流容量下焊接時(shí)，會(huì)引起鎢粒子脫落掉入熔池中。

水冷式焊槍是被設(shè)計(jì)用于持續(xù)的高電流焊接，能以高至200安培的焊接電流做持續(xù)的操作有些被設(shè)計(jì)可用于500安培的最大焊接電流，比氣冷式焊槍較重且較貴。

焊槍連接水管和有關(guān)的接頭，通常，由電焊機(jī)攜帶電流至電極棒的電纜線是包在水冷卻水的出口管路內(nèi)（見圖3），此可提供纜線的冷卻，且容許使用小直徑，重量輕可繞的導(dǎo)線，有時(shí)也包括配合件和流動(dòng)開關(guān)和熔絲，焊槍中漏水或氣體系統(tǒng)含有濕氣，會(huì)污染焊道且會(huì)促使操作不順。

氬弧焊的有害因素

氬弧焊影響人體的有害因素有三方面：

(1)放射性 釷鎢極中的釷是放射性元素，但鎢極氬弧焊時(shí)釷鎢極的放射劑量很小，在允許范圍之內(nèi)，危害不大。如果放射性氣體或微粒進(jìn)入人體做為內(nèi)放射源，則會(huì)嚴(yán)重影響身體健康。

(2)高頻電磁場(chǎng) 采用高頻引弧時(shí)，產(chǎn)生的高頻電磁場(chǎng)強(qiáng)度在60～110V/m之間，超過參考衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(20V/m)數(shù)倍。但由于時(shí)間很短，對(duì)人體影響不大。如果頻繁起弧，或者把高頻振蕩器做為穩(wěn)弧裝置在焊接過程中持續(xù)使用，則高頻電磁場(chǎng)可成為有害因素之一。

(3)有害氣體——臭氧和氮氧化物 氬弧焊時(shí)，弧柱溫度高。紫外線輻射強(qiáng)度遠(yuǎn)大于一般電弧焊，因此在焊接過程中會(huì)產(chǎn)生大量的臭氧和氧氮化物；尤其臭氧其濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出參考衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。如不采取有效通風(fēng)措施，這些氣體對(duì)人體健康影響很大，是氬弧焊最主要的有害因素。

安全防護(hù)措施

(1)通風(fēng)措施 氬弧焊工作現(xiàn)場(chǎng)要有良好的通風(fēng)裝置，以排出有害氣體及煙塵。除廠房通風(fēng)外，可在焊接工作量大，焊機(jī)集中的地方，安裝幾臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)向外排風(fēng)。

此外，還可采用局部通風(fēng)的措施將電弧周圍的有害氣體抽走，例如采用明弧排煙罩、排煙焊槍、輕便小風(fēng)機(jī)等。

(2)防護(hù)射線措施 盡可能采用放射劑量極低的鈰鎢極。釷鎢極和鈰鎢極加工時(shí)，應(yīng)采用密封式或抽風(fēng)式砂輪磨削，操作者應(yīng)配戴口罩、手套等個(gè)人防護(hù)用品，加工后要洗凈手臉。釷鎢極和鈰鎢極應(yīng)放在鋁盒內(nèi)保存。

(3)防護(hù)高頻的措施 為了防備和削弱高頻電磁場(chǎng)的影響，采取的措施有：

1)工件良好接地，焊槍電纜和地線要用金屬編織線屏蔽；

2)適當(dāng)降低頻率；

3)盡量不要使用高頻振蕩器做為穩(wěn)弧裝置，減小高頻電作用時(shí)間。

4)其它個(gè)人防護(hù)措施 氬弧焊時(shí)，由于臭氧和紫外線作用強(qiáng)烈，宜穿戴非棉布工作服(如耐酸呢、柞絲綢等)。在容器內(nèi)焊接又不能采用局部通風(fēng)的情況下，可以采用送風(fēng)式頭盔、送風(fēng)口罩或防毒口罩等個(gè)人防護(hù)措施 。2100433B

脈沖鎢極氬弧焊是由焊接電源向電弧提供按一定規(guī)律變化的脈沖電流進(jìn)行焊接的方法。

P-TIG是Pulsed-TIG的簡(jiǎn)寫，代表脈沖鎢極氬弧焊。它焊接過程是由基本電流維持電弧穩(wěn)定燃燒，用可控的脈沖電流加熱熔化工件，每一個(gè)脈沖形成一個(gè)點(diǎn)狀熔池，脈沖間隙熔池凝固成焊點(diǎn)，下一個(gè)脈沖電流作用時(shí)，在已部分凝固的焊點(diǎn)上又有部分填充金屬和母材金屬被熔化，形成新的熔池，通過焊速和脈沖間隙的調(diào)節(jié)，得到相互搭接的焊點(diǎn)，最后獲得連續(xù)焊縫。

脈沖鎢極氬弧焊是通過調(diào)節(jié)脈沖頻率、脈沖寬度比、脈沖電流值等參數(shù)來控制熱輸入量的大小進(jìn)行控制熔池的體積、熔深、熱影響區(qū)大小，最后達(dá)到完美的焊縫成形。2100433B

《鎢極氬弧焊:基礎(chǔ)及工藝實(shí)踐》著重介紹鎢極氬弧焊的基本知識(shí)和操作方法。對(duì)鎢極氬弧焊、氬弧焊設(shè)備、氬弧焊的氣體保護(hù)、填充材料、焊接坡口、焊接操作技術(shù)、各種位置焊接技能、常用金屬材料的氬弧焊接、有色金屬的鎢極氬弧焊、鎢極氬弧焊應(yīng)用實(shí)例、焊接成本及消耗量計(jì)算以及焊接質(zhì)量檢驗(yàn)等，做了詳盡的介紹。

《鎢極氬弧焊:基礎(chǔ)及工藝實(shí)踐》以氬弧焊的實(shí)用操作技術(shù)為主，兼顧在初級(jí)工基礎(chǔ)上的技術(shù)提高和練習(xí)，理論上通俗易懂，以解讀述說方式說明原理，適合初、中級(jí)以上焊工自學(xué)，也適合具有一定基礎(chǔ)的焊接工人深入了解氬弧焊技術(shù)的理論知識(shí)和操作技能。

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術(shù)提高和練習(xí)，理論上通俗易懂，以解讀述說方式說明原理，適合初、中級(jí)以上焊工自學(xué)，也適合具有一定基礎(chǔ)的焊接工人深入了解氬弧焊技術(shù)的理論知識(shí)和操作技能。