不锈钢焊接工艺中的钨惰性气体(TIG或GTA)焊接(上)
不锈钢知识钨极惰性气体(TIG)焊接在二十世纪四十年代成为连接镁和铝的连夜成功。使用惰性气体保护罩而不是熔渣来保护焊接池,这个过程是一个非常有吸引力的替代气体和手工金属电弧焊接。TIG在接受高质量焊接和结构应用的铝方面发挥了重要作用。
工艺特点
在TIG工艺中,在氩或氦的惰性气氛中,在尖钨电极和工件之间形成电弧。尖电极提供的小强度电弧非常适合高质量和精密焊接。由于电极在焊接过程中不会被消耗,所以焊机不需要平衡来自电弧的热输入,因为金属从熔化电极沉积。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必须使用下垂,恒定电流的电源 - 直流电或交流电。当电极短路到工件表面时,恒定电流电源对于避免过高的电流是必不可少的。在起弧过程中可能会故意发生,也可能在焊接过程中无意中发生。如果像在MIG焊接中那样使用平坦的特征电源,那么与工件表面的任何接触都会损坏电极尖端或将电极熔接到工件表面。在直流电中,由于电弧热在阴极(负极)分布约三分之一,在阳极(正极)分布约三分之二,因此电极总是负极性以防止过热和熔化。然而,直流电极正极性的替代电源连接具有如下优点:当阴极在工件上时,表面被清除氧化物污染。因此,在焊接具有顽固的表面氧化膜的材料(例如铝)时使用AC。
起弧
焊接电弧可以通过刮擦表面开始,形成短路。只有当短路断开时,主要的焊接电流才会流动。但是,电极可能会粘附在表面上,并在焊缝中引起钨夹杂。这种风险可以使用“升降弧”技术来最小化,其中短路形成在非常低的电流水平。启动TIG电弧最常见的方法是使用HF(高频)。HF由几千伏特的高压火花组成,持续几微秒。高频火花将导致电极 - 工件间隙分解或电离。一旦形成电子/离子云,电流可以从电源流出。
注意:由于HF产生异常高的电磁辐射(EM),焊工应该意识到它的使用会对电子设备造成干扰。由于电磁辐射可以通过无线电波或传输电缆传播,因此必须注意避免与焊接附近的控制系统和仪器发生干扰。