第三章TIG焊接方法3.1TIG焊接方法的原理3.1.1前言TIG是英文TungstenInertGas的缩写，TIG焊接方法是使用钨电极和惰性气体保护的一种弧焊技术，该技术于1930年研究成功，最初阶段保护气体使用氦气，所以曾经使用氦弧焊的名称(HeliArc)，目前广泛使用氩气作为保护气体，所以又把TIG焊接技术称之为氩弧焊技术。3.1.2TIG焊接方法的原理图3.1表示TIG焊接方法的原理。在TIG焊接技术中，在不熔化的钨电极与母材之间产生电弧，利用氩气等惰性气体把熔融金属与空气隔开以起保护作用，利用电弧产生的高热量把母材进行熔化从而连结在一起。在TIG焊接方法中有使用填充材料的填丝TIG和不使用填充材料只熔化母材的TIG焊。图3.1TIG焊接方法的原理3.2TIG焊接方法的起弧方式TIG焊接方法中的起弧方式可分为三类:“高频振荡起弧方式”、“外加直流高压脉冲起弧方式”和“接触起弧方式”。最近，由于环境保护的要求，限制高频噪音的发生，所以在TIG焊接方法中倾向于不使用“高频振荡起弧方式”。1.高频振荡起弧方式如图3.2所示，电极与母材不接触，利用高频振荡打破电极与母材之间的绝缘状态，产生电弧。图3.2高频振荡起弧方式2.外加直流高压脉冲起弧方式如图3.3所示，电极与母材不接触，利用外加直流高压脉冲产生电弧。图3.3外加直流高压脉冲起弧方式3.接触起弧方式如图3.4所示，电极与母材接触的瞬间，把焊枪提升一点距离,从而产生电弧。图3.4接触起弧方式3.3TIG焊接方法的主要特点TIG焊接方法的主要特点如下:①由于有惰性气体保护，对焊缝金属的保护效果好，所以在焊接金属中极少混入杂质，从而能取得高质量的焊接结果。②能焊接工业中使用的几乎所有的金属（铅、锡等低熔点金属除外）。③没有飞溅，操作方便。④能实现任何形式的接头的焊接，而且焊接姿态不受限制。⑤即使在小电流区域也能得到稳定的电弧，所以能焊接薄板。另外TIG焊接容易得到单面焊双面成型。⑥明弧，能观察电弧及熔池。⑦填充金属的添加量不受焊接电流的限制。⑧某些场合可不添加金属。⑨能进行脉冲焊接，减少热输入。TIG焊接方法的缺点是，惰性气体价格比较高，与MIG焊接方法比较，其焊接速度慢(从而降低了焊接作业效率)，受气体保护的电弧容易受环境中风的影响，焊缝金属易于受钨的污染。3.4TIG焊接方法的分类3.4.1各种TIG焊接方法的比较在TIG焊接方法中有交流TIG焊、直流TIG焊以及焊接电流有周期性变化的脉冲TIG焊接法。按照使用的不同的电极极性和电流的控制方法可将TIG焊接方法进行分类，如表3.1所示。此外，各种典型的被焊接材料(母材)适用的焊接电源种类如表3.2所示。各种材料有其特有的特性，必须根据不同的使用目的加以选择。表3.1各种TIG焊接方法的比较直流TIG焊交流TIG焊脉冲TIG焊电源外特性恒电流缓降特性或恒电流脉冲电流极性直流正接（焊枪接负极)交流直流正接或交流使用电流(A)4～50010～5001～500适用板厚(mm)0.3以上0.5以上0.1以上焊接姿势全位置全位置全位置特点有去除表面氧化膜的作用适合焊接薄板焊接速度高适用母材除活泼金属外的所有合金铝合金镁合金不锈钢(直流)低碳合金钢(直流)铝合金(交流)(注)使用直流TIG焊时，如果是直流反接法（焊枪接正），会加快钨电极的损耗，所以一般不采用。表3.2TIG焊接(含脉冲)电源的选择被焊接材料交流焊机直流焊机(正接)碳素钢△○铸铁△○不锈钢△○铝○×镁○×硅铜.脱氧铜×○黄铜△○银△○铬合金△○交流电源主要适用于必须利用电弧除去母材表面的氧化膜的金属焊接，例如铝、镁合金。在其它金属要采用直流电源正接进行焊接。3.4.2直流TIG焊接方法最常用的TIG焊接方法。使用恒流特性的焊接电源，如图3.5所示，把钨极(焊枪一侧)与阴极相连从而产生电弧，直流TIG焊接方法可用于除铝和镁等合金(活泼金属)以外的几乎所有金属的焊接。图3.5直流TIG焊接方法图3.6表示钨电极与电源正极和负极分别连接的极性效果备注:○——推荐电源×——能用但不推荐△——不能用图3.6直流TIG焊接方法的极性效果3.4.3交流TIG焊接方法在铝和镁合金等的焊接中，必须除去母材表面的氧化皮膜，母材一侧作为阴极时电弧有“阴极雾化作用”，这是因为电流密度高的阴极斑点在表面氧化皮膜上来回移...
