鎢極氬弧焊時常被稱為TIG焊,是一種在非消耗性電極和工作物之間產生熱量的電弧焊接方式;電極棒、溶池、電弧和工作物臨近受熱區域都是由氣體狀態的保護隔絕大氣混入,此保護是由氣體或混合氣體流供應,通常是惰性氣體,必須是能提供全保護,因為甚至很微量的空氣混入也會汙染焊道。 鎢極氬弧焊-適用性 鎢極氬弧焊,以人工或自動操作都適宜,且能用於持續焊接、間續焊接(有時稱為‘跳焊’)和點焊,因為其電極棒是非消耗性的,故可不需加入熔填金屬而僅熔合母材金屬做焊接,然而對於個別的接頭,依其需要也許需使用熔填金屬。 鎢極氬弧焊是一種全姿勢位置焊接方式,且特別適於薄板的焊接—經常可薄至0。005英寸。 鎢極氬弧焊-焊接的金屬 鎢極氬弧焊的特性使其能使用於大多數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、不鏽鋼、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,且由於鋅的揮發而使焊道不良,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,但需特殊的程式。 在鍍層的金屬中的焊道由於“互動合金”的結果。很可能具有低的機械性質為防止在鍍層的金屬焊接中產生互動合金作用,必須將要焊接的區域的表面鍍層移除,焊接後在修補。 鎢極氬弧焊能應用於廣泛厚度範圍的金屬焊接,此方式非常適合於焊接3mm厚以下物件,因為其電弧產生強烈的、集中熱量,而產生高焊接速度,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直徑的火箭發動器,15mm厚的外殼製造中,以鎢極氬弧焊使用填充金屬做縱向和圓周多道焊接,雖然對此厚的金屬而言,此焊接方式較慢,但因為焊道的高品質要求,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,對於箔厚度的金屬。需使用機械或自動焊接,“高溫電離子電弧焊接”經常被記為是鎢極氬弧焊的一種變化,對於焊接薄板具有更多的優點。 鎢極氬弧焊-TIG的基礎 因為在鎢極氬弧焊中,其熱量是在極棒和工作物之間產生,而將工作物邊緣熔化且當焊道熔池凝固時必須清潔,接合在一起。為了能以鎢極氬弧焊得到良好的品質的焊道,基本上必須將要焊接的所有 表面和臨近的區域清潔乾淨,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 的相關的 位置上,當組合方式是高要求,且工作物薄,形狀複雜。不使用熔填金屬焊接或使用自動焊接時,需使用的裝置具。 (一) 起弧 通常使用“起弧”的方法是引起電子發射和氣體離子化開始的方式;可經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度,或使用導弧,或使用在電極棒和工作物之間產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械式的抽回方式只能用於直流電焊機的機械化的焊接,然而,導弧起動方式,可用於手操作和機械化焊接,但是也只限於直流電焊機,高頻火花起弧方式可應用於交流或直流電焊機的手操作焊接,許多電焊機都有產生高頻火花的裝置作起弧和穩定電弧。 (二) 電極棒和熔填金屬位置 在手操作鎢極氬弧焊中的電極棒和熔填金屬位置表示於圖1中,一旦引弧既保持焊槍使電極棒位於離工作物表面約75o角度處,且指向焊接的方向,開始焊接時,電弧通常以打圓圈的方式移動直到足夠的目材金屬熔化以生產適宜大小的熔池(見圖1a)。 當達到適當的熔合時,將焊槍沿著焊接物接頭的相鄰邊緣逐漸的移動。如此漸漸的熔接工作物,當熔填金屬是以手操作新增時經常是保持在距工作物表面約15o的角度,且緩慢的進入熔池中(見圖1c),必須小心的送入熔填金屬以避免擾亂氣體保護或接觸電極棒,且因熔填條端部氧化或電極棒的汙染。 熔填金屬條可持續的加入或反覆的“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加入(時常使用以V形接頭的多焊道接中)或者以熔填條和焊槍左右擺動的方式將熔填條送入熔池(時常使用以表面加層的一種方式)。 停止焊接時,將熔填金屬從熔池中抽回,但暫時的保持在氣體保護下。以防止熔填金屬氧化,然後在熄弧之前移動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汙染的高度而斷弧,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。 (三) 電弧長度 在許多的全自動鎢極氬弧焊接應用中,使用的電弧長度約等於3/2倍的電極棒直徑,但可依特定的應用而變化,也可依焊工所喜用的選擇而定,然而,電弧長度越長,擴散到周圍大氣中的熱量越高,而且,長的電弧通常會妨礙(至某一程度)焊接的穩定進行,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,長的電弧可比短的電弧產生較平滑外形的填角焊接。 (四) 手工和自動的操作 在手工的和全自動的鎢極氬弧焊之間有一個區別,即是:手工焊接是以“焊工”做之,全自動焊接是以“操作者”做之;例如腳踏控制焊接電流和轉換開關的手工焊接的改良方式都是趨向自動焊接的初步發展;使用持握和帶動焊槍以定速或按照計劃的速度移動,且能自動調整電弧電壓(電弧長度),自動開關和停止之裝置,既構成全自動焊接。 (五) 焊工技術 操作人員的選擇和訓練主要是取決於使用的裝置之“自動程度”,因為鎢極氬弧焊是最經常使用於接合金屬片的配件,且因為在其應用中,焊工能很容易的處理相當輕小的組成件,故而焊工經常需花費其部分的時間作清潔,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,耐心的訓練以得到良好品質的焊道以外,有時焊工具有機械的技術,將要焊的組合件作適當的組合和裝置固定。 特定焊接技術的需要會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,需外加訓練才能有資格做鎢極氬弧焊,另外,在某些應用中需特別的技術,例如消耗性背墊環的安置和焊接和修補焊接等。 (六)檢驗 鎢極氬弧焊的檢驗包括所有的非破壞性方式,從金屬片形焊物的表面檢驗至較厚焊接物的放射線(X光)和超聲波方式檢驗,以檢查表面以下(內部)較可能發生的缺陷。 鎢極氬弧焊-焊接電流 在任何焊接操作的控制中“電流”是最重要的操作條件,因為其與滲透的深度,焊接速度,焊著速度和焊道的品質皆有關;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)。 在此三種電流上附加高頻電流,可得到某些所需的效應表 1中列出各種不同的金屬焊接的電流型試選擇說明。 鎢極氬弧焊-電焊機 鎢極氬弧焊的電焊機有:(a)變壓器---整流器式,直流輸出。 (b)變壓器式,交流輸出(c)動力驅動發電機----電力馬達驅動。(只供ac輸出),或引擎驅動(可供 ac或dc輸出)。 變壓器和整流器式電焊機具有數個優於動力驅動發電機式的優點:低的最初成本,暖機期間沒有電流降,操作安靜,保養和操作成本低,沒有轉動部分,停頓時功率輸入低,引擎驅動發電機的優點是可使用於電力供應的區域。 鎢極氬弧焊-焊槍 手操作鎢極氬弧焊的焊槍必須堅實重量輕且完全絕緣,必須有手把供持壓且供輸送保護氣體至電弧區,且具有筒夾,夾頭或其他方式能穩固的壓緊鎢電極棒且導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,軟管和連線焊槍至電源,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氣體透過的整個系統必須氣密,軟管中式接頭處漏洩會使保護氣體大量損失,且熔池無法得到充分的保護,空氣吸入氣體系統中時常是主要的問題,需小心的維護以確保氣密的氣體系統。 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,甚至可調整角度的焊槍,有些焊槍在其手把中裝置輔助開關和氣體閥。 鎢極氬弧焊的焊槍其主要的區分為氣冷式和水冷式。因為氣冷式大多數的冷卻是由氣保焊提供。故較正確的說法應為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氣體提供,但是,其他則由迴圈透過焊槍的水補充冷卻。 氣冷式焊槍通常是重量輕的,體積小且堅實,且比水冷式焊槍較便宜,但是,一般受限使用於約125安培以下的焊接電流,正常情況下是使用於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,且因為如此,在使用純鎢電極棒時或在接近額定電流容量下焊接時,會引起鎢粒子脫落掉入熔池中。 水冷式焊槍是被設計用於持續的高電流焊接,能以高至200安培的焊接電流做持續的操作有些被設計可用於500安培的最大焊接電流,比氣冷式焊槍較重且較貴。 焊槍連線水管和有關的接頭,通常,由電焊機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,此可提供纜線的冷卻,且容許使用小直徑,重量輕可繞的導線,有時也包括配合件和流動開關和熔絲,焊槍中漏水或氣體系統含有溼氣,會汙染焊道且會促使操作不順。 相關詞條: 碳弧 ,氣刨埋弧焊, 電弧焊,二氧化碳氣體保護焊。
鎢極氬弧焊時常被稱為TIG焊,是一種在非消耗性電極和工作物之間產生熱量的電弧焊接方式;電極棒、溶池、電弧和工作物臨近受熱區域都是由氣體狀態的保護隔絕大氣混入,此保護是由氣體或混合氣體流供應,通常是惰性氣體,必須是能提供全保護,因為甚至很微量的空氣混入也會汙染焊道。 鎢極氬弧焊-適用性 鎢極氬弧焊,以人工或自動操作都適宜,且能用於持續焊接、間續焊接(有時稱為‘跳焊’)和點焊,因為其電極棒是非消耗性的,故可不需加入熔填金屬而僅熔合母材金屬做焊接,然而對於個別的接頭,依其需要也許需使用熔填金屬。 鎢極氬弧焊是一種全姿勢位置焊接方式,且特別適於薄板的焊接—經常可薄至0。005英寸。 鎢極氬弧焊-焊接的金屬 鎢極氬弧焊的特性使其能使用於大多數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、不鏽鋼、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,且由於鋅的揮發而使焊道不良,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,但需特殊的程式。 在鍍層的金屬中的焊道由於“互動合金”的結果。很可能具有低的機械性質為防止在鍍層的金屬焊接中產生互動合金作用,必須將要焊接的區域的表面鍍層移除,焊接後在修補。 鎢極氬弧焊能應用於廣泛厚度範圍的金屬焊接,此方式非常適合於焊接3mm厚以下物件,因為其電弧產生強烈的、集中熱量,而產生高焊接速度,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直徑的火箭發動器,15mm厚的外殼製造中,以鎢極氬弧焊使用填充金屬做縱向和圓周多道焊接,雖然對此厚的金屬而言,此焊接方式較慢,但因為焊道的高品質要求,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,對於箔厚度的金屬。需使用機械或自動焊接,“高溫電離子電弧焊接”經常被記為是鎢極氬弧焊的一種變化,對於焊接薄板具有更多的優點。 鎢極氬弧焊-TIG的基礎 因為在鎢極氬弧焊中,其熱量是在極棒和工作物之間產生,而將工作物邊緣熔化且當焊道熔池凝固時必須清潔,接合在一起。為了能以鎢極氬弧焊得到良好的品質的焊道,基本上必須將要焊接的所有 表面和臨近的區域清潔乾淨,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 的相關的 位置上,當組合方式是高要求,且工作物薄,形狀複雜。不使用熔填金屬焊接或使用自動焊接時,需使用的裝置具。 (一) 起弧 通常使用“起弧”的方法是引起電子發射和氣體離子化開始的方式;可經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度,或使用導弧,或使用在電極棒和工作物之間產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械式的抽回方式只能用於直流電焊機的機械化的焊接,然而,導弧起動方式,可用於手操作和機械化焊接,但是也只限於直流電焊機,高頻火花起弧方式可應用於交流或直流電焊機的手操作焊接,許多電焊機都有產生高頻火花的裝置作起弧和穩定電弧。 (二) 電極棒和熔填金屬位置 在手操作鎢極氬弧焊中的電極棒和熔填金屬位置表示於圖1中,一旦引弧既保持焊槍使電極棒位於離工作物表面約75o角度處,且指向焊接的方向,開始焊接時,電弧通常以打圓圈的方式移動直到足夠的目材金屬熔化以生產適宜大小的熔池(見圖1a)。 當達到適當的熔合時,將焊槍沿著焊接物接頭的相鄰邊緣逐漸的移動。如此漸漸的熔接工作物,當熔填金屬是以手操作新增時經常是保持在距工作物表面約15o的角度,且緩慢的進入熔池中(見圖1c),必須小心的送入熔填金屬以避免擾亂氣體保護或接觸電極棒,且因熔填條端部氧化或電極棒的汙染。 熔填金屬條可持續的加入或反覆的“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加入(時常使用以V形接頭的多焊道接中)或者以熔填條和焊槍左右擺動的方式將熔填條送入熔池(時常使用以表面加層的一種方式)。 停止焊接時,將熔填金屬從熔池中抽回,但暫時的保持在氣體保護下。以防止熔填金屬氧化,然後在熄弧之前移動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汙染的高度而斷弧,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。 (三) 電弧長度 在許多的全自動鎢極氬弧焊接應用中,使用的電弧長度約等於3/2倍的電極棒直徑,但可依特定的應用而變化,也可依焊工所喜用的選擇而定,然而,電弧長度越長,擴散到周圍大氣中的熱量越高,而且,長的電弧通常會妨礙(至某一程度)焊接的穩定進行,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,長的電弧可比短的電弧產生較平滑外形的填角焊接。 (四) 手工和自動的操作 在手工的和全自動的鎢極氬弧焊之間有一個區別,即是:手工焊接是以“焊工”做之,全自動焊接是以“操作者”做之;例如腳踏控制焊接電流和轉換開關的手工焊接的改良方式都是趨向自動焊接的初步發展;使用持握和帶動焊槍以定速或按照計劃的速度移動,且能自動調整電弧電壓(電弧長度),自動開關和停止之裝置,既構成全自動焊接。 (五) 焊工技術 操作人員的選擇和訓練主要是取決於使用的裝置之“自動程度”,因為鎢極氬弧焊是最經常使用於接合金屬片的配件,且因為在其應用中,焊工能很容易的處理相當輕小的組成件,故而焊工經常需花費其部分的時間作清潔,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,耐心的訓練以得到良好品質的焊道以外,有時焊工具有機械的技術,將要焊的組合件作適當的組合和裝置固定。 特定焊接技術的需要會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,需外加訓練才能有資格做鎢極氬弧焊,另外,在某些應用中需特別的技術,例如消耗性背墊環的安置和焊接和修補焊接等。 (六)檢驗 鎢極氬弧焊的檢驗包括所有的非破壞性方式,從金屬片形焊物的表面檢驗至較厚焊接物的放射線(X光)和超聲波方式檢驗,以檢查表面以下(內部)較可能發生的缺陷。 鎢極氬弧焊-焊接電流 在任何焊接操作的控制中“電流”是最重要的操作條件,因為其與滲透的深度,焊接速度,焊著速度和焊道的品質皆有關;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)。 在此三種電流上附加高頻電流,可得到某些所需的效應表 1中列出各種不同的金屬焊接的電流型試選擇說明。 鎢極氬弧焊-電焊機 鎢極氬弧焊的電焊機有:(a)變壓器---整流器式,直流輸出。 (b)變壓器式,交流輸出(c)動力驅動發電機----電力馬達驅動。(只供ac輸出),或引擎驅動(可供 ac或dc輸出)。 變壓器和整流器式電焊機具有數個優於動力驅動發電機式的優點:低的最初成本,暖機期間沒有電流降,操作安靜,保養和操作成本低,沒有轉動部分,停頓時功率輸入低,引擎驅動發電機的優點是可使用於電力供應的區域。 鎢極氬弧焊-焊槍 手操作鎢極氬弧焊的焊槍必須堅實重量輕且完全絕緣,必須有手把供持壓且供輸送保護氣體至電弧區,且具有筒夾,夾頭或其他方式能穩固的壓緊鎢電極棒且導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,軟管和連線焊槍至電源,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氣體透過的整個系統必須氣密,軟管中式接頭處漏洩會使保護氣體大量損失,且熔池無法得到充分的保護,空氣吸入氣體系統中時常是主要的問題,需小心的維護以確保氣密的氣體系統。 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,甚至可調整角度的焊槍,有些焊槍在其手把中裝置輔助開關和氣體閥。 鎢極氬弧焊的焊槍其主要的區分為氣冷式和水冷式。因為氣冷式大多數的冷卻是由氣保焊提供。故較正確的說法應為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氣體提供,但是,其他則由迴圈透過焊槍的水補充冷卻。 氣冷式焊槍通常是重量輕的,體積小且堅實,且比水冷式焊槍較便宜,但是,一般受限使用於約125安培以下的焊接電流,正常情況下是使用於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,且因為如此,在使用純鎢電極棒時或在接近額定電流容量下焊接時,會引起鎢粒子脫落掉入熔池中。 水冷式焊槍是被設計用於持續的高電流焊接,能以高至200安培的焊接電流做持續的操作有些被設計可用於500安培的最大焊接電流,比氣冷式焊槍較重且較貴。 焊槍連線水管和有關的接頭,通常,由電焊機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,此可提供纜線的冷卻,且容許使用小直徑,重量輕可繞的導線,有時也包括配合件和流動開關和熔絲,焊槍中漏水或氣體系統含有溼氣,會汙染焊道且會促使操作不順。 相關詞條: 碳弧 ,氣刨埋弧焊, 電弧焊,二氧化碳氣體保護焊。