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压力管道资质：焊接方法和工艺-TIG焊

文章录入：上海华道顾问文章来源：上海华道顾问添加时间：2021-9-3

一、定义

TIG焊（Tungsten Inert Gas Welding），又称为非熔化极惰性气体保护电弧焊。无论是在人工焊接还是自动焊接0.5～4.0mm厚的不锈钢时，TIG焊都是最常用到的焊接方式。用TIG焊加填丝的方式常用于压力容器的打底焊接，原因是TIG焊接的气密性较好能降低压力容器焊焊接时焊缝的气孔。TIG焊的热源为直流电弧，工作电压为10～95伏，但电流可达600安。焊机的正确连结方式是工件连结电源的正极，焊炬中的钨极作为负极。惰性气体一般为氩气。
二、焊接流程
惰性气体通过焊炬送入，在电弧四周和焊接熔池上形成屏蔽。为增加热输入，一般向氩内添加5%的氢。但是，在焊接铁素体不锈钢时，不能在氩气内加氢。气体耗量每分钟约3～8升。在焊接过程中除从焊炬吹入惰性气体外，最好还从焊缝下吹入保护焊缝背面用的气体。如果需要，可以向焊缝熔池内填充与被焊奥氏体材料成分相同的焊丝，在焊接铁素体不锈钢时，通常使用316型填料。
三、原理优势
气体保护焊是利用外加气体作为保护介质的一种电弧焊方法，其优点是电弧和熔池可见性好，操作方便；没有熔渣或很少熔渣，无需焊后清渣。但在室外作业时需采取专门的防风措施。
根据焊接过程中电极是否熔化，气体保护焊可分为不熔化极（钨极）气体保护焊和熔化极气体保护焊。前者包括钨极惰性气体保护焊、等离子弧焊和原子氢焊。原子氢焊目前在生产中已很少应用。钨极惰性气体保护焊英文简称TIG（Tungsten Inert Gas Welding）焊。它是在惰性气体的保护下，利用钨电极与工件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝（如果使用填充焊丝）的一种焊接方法。焊接时保护气体从焊枪的喷嘴中连续喷出，在电弧周围形成气体保护层隔绝空气，以防止其对钨极、熔池及邻近热影响区的有害影响，从而可获得优质的焊缝。保护气体可采用氩气、氦气或氩氦混合气体。在特殊应用场合，可添加小量的氢。用氩气作为保护气体的称钨极氩弧焊，用氦气的称钨极氦弧焊，由于氦气价格昂贵，在工业上钨极氩弧焊的应用要比氦弧焊广泛得多。本章以钨极氩弧焊为典型，介绍钨极惰性气体保护焊,某些地方也对氦气和钨极氦弧焊特有的性能做了说明。
四、分类
钨极氩弧焊按操作方式分为手工焊、半自动焊和自动焊三类。手工钨极氩弧焊时，焊枪的运动和添加填充焊丝完全靠手工操作；半自动钨极氩弧焊时，焊枪运动靠手工操作，但填充焊丝则由送丝机构自动送进；自动钨极氩弧焊时，如工件固定电弧运动，则焊枪安装在焊接小车上，小车的行走和填充焊丝可以用冷丝或热丝的方式添加。热丝是指提高熔敷速度。某些场合，例如薄板焊接或打底焊道，有时不必添加填充焊丝。
上述三种焊接方法中，手工钨极氩弧焊应用最广泛，半自动钨极氩氩弧焊则很少应用。
五、焊接电源
TIG焊时，由于使用的电流密度较小以及氩气的导热率小，电弧基本不受压缩，电弧的静特性是水平的，根据电弧静特性对电源外特性的要求，不论采用交流电源还是直流电源，都应该采用下降外特性的电源。由于TIG焊时，弧长的微小变化都会引起焊接电源发生很大的波动，所以，TIG焊时最理想的是采用垂直陡降外特性的电源（比如磁放大器式硅弧焊整流器），它可以消除由弧长变化引起的电流波动。
TIG焊焊接铝、镁及其合金时一般都采用交流电源。

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