TIG焊在鋁合金車體中的應(yīng)用

關(guān)廣雯 侯思宇 呂明

摘要：本文簡(jiǎn)述了TIG焊的應(yīng)用范圍，鎢極的種類，和在鋁合金車體焊接中的操作規(guī)范及注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：鎢極種類、TIG焊、應(yīng)用范圍、基本操作。

一.鎢極的種類

純鎢極，使用純鎢極起弧困難，電弧燃燒不穩(wěn)定，壽命短，但價(jià)格便宜。

釷鎢極，在很長(zhǎng)時(shí)間里，釷鎢極是最常用的一種鎢極。但由于釷鎢極有低能量等級(jí)的放射性，所以現(xiàn)在釷鎢極很少使用，如果使用，注意通風(fēng)。

鈰鎢極，是一種非放射性鎢極。鈰鎢極特別適合低電流的直流焊接。

鑭鎢極，也是一種非放射性鎢極。使用鑭鎢極起弧容易，電極端溫度低，使用壽命長(zhǎng)。

二.TIG焊

2.1 TIG焊

用氬氣作為保護(hù)氣體的氣體保護(hù)電弧焊，成為氬弧焊。使用鎢等作為電極的氬弧焊，成為鎢極氬弧焊。手工鎢極氬弧焊現(xiàn)已廣泛應(yīng)用在飛機(jī)制造、化工以及高速車的車體生產(chǎn)中。

手工鎢極氬弧焊焊接時(shí)要注意根據(jù)母材的材質(zhì)選取不同的電源種類（交、直流）和極性（正、反接）。低碳鋼、合金鋼和不銹鋼焊接時(shí)采用直流正接方式進(jìn)行焊接，鋁及鋁合金常用交流電源。

手工鎢極氬弧焊是一種需要雙手同時(shí)操作的焊接方法，操作時(shí)，焊工雙手要互相協(xié)調(diào)配合，才能焊出優(yōu)質(zhì)的焊縫，從這方面說(shuō)，它的操作難度比一幫的焊接方式難度要大，基本操作包括引弧、焊槍擺動(dòng)、送絲、收弧等。

2.2引弧

在車體生產(chǎn)中，鋁合金鎢極氬弧焊引弧非常重要，好的引弧能決定焊縫的質(zhì)量。鎢極氬弧焊引弧，是利用高頻電壓擊穿母材與焊槍鎢極棒之間的空氣而引燃電弧，在電弧引燃后，切記不要立即送絲，要等到電弧充分的融化母材后，形成熔池，再進(jìn)行手動(dòng)送絲。這樣，既保證了焊縫引弧處的焊接質(zhì)量，也保證了后續(xù)焊道的熔池寬度，使得焊縫整齊劃一。

TIG焊的引弧方式有兩種：接觸式引弧和非接觸式引弧。

接觸式引弧通過(guò)鎢極和工件間短路方式引弧，這種引弧方式容易燒損鎢極和使焊縫夾鎢。

非接觸式引弧可以通過(guò)高壓或高頻方式引弧，這種引弧方式可以避免接觸式引弧的缺點(diǎn)，也是在鋁合金焊接中，主要的引弧方式。

2.3焊槍擺動(dòng)

手工鎢極氬弧焊，基本采用左焊法，右手持槍，左手送絲。焊槍擺動(dòng)基本包括沿焊縫橫向方向“停頓”擺動(dòng)或者根據(jù)焊縫的寬度，沿焊縫橫向方向做鋸齒擺動(dòng)、小圈擺動(dòng)。

沿焊縫橫向方向“停頓”擺動(dòng)，常用于薄板母材對(duì)接單層焊，或者用于較厚母材多層多道焊的打底焊。

沿焊縫橫向方向做鋸齒擺動(dòng)、小圈擺動(dòng)，常用于較厚母材的全位置焊接的焊縫蓋面，最近比較流行“搖把焊”進(jìn)行焊縫的蓋面。

2.4送絲

手工鎢極氬弧焊，在焊接的過(guò)程中，電極不熔化極，依靠電極產(chǎn)生的高溫電弧，融化金屬母材，填充焊絲來(lái)達(dá)到焊接的目的。因此焊接時(shí)可根據(jù)具體情況填充適量的焊絲，這對(duì)于控制熔池溫度、熔池大小、防止燒穿帶來(lái)很大方便，所以，送絲是鎢極氬弧焊的重要環(huán)節(jié)。送絲要點(diǎn)：

1.熔透? 打底焊時(shí)，必須等母材融化后，形成焊道所需要的熔池大小后，再進(jìn)行送絲，以免造成引弧不融合等缺陷。準(zhǔn)備在焊道處再引弧時(shí)，注意使接頭處熔池貫穿根部，保證接頭熔透。

2.角度? 送絲時(shí)，焊絲應(yīng)與焊縫成15°～20°夾角，焊槍?xiě)?yīng)與焊縫成80°～90°夾角，迅速的從熔池前沿點(diǎn)進(jìn)，并迅速撤回，如此反復(fù)進(jìn)行送絲。

3.速度? 送絲要均勻，快慢要適當(dāng)。過(guò)快，焊縫填充金屬增多，熔池溫度過(guò)于降低，導(dǎo)致焊縫余高增高。過(guò)慢，易產(chǎn)生下凹或者燒穿。

4.打磨? 焊接前，焊道打磨要規(guī)范，在操作的過(guò)程中，如不慎是鎢極棒與焊絲或者熔池相碰，發(fā)生瞬間短路，將產(chǎn)生大量飛濺煙霧，造成焊縫夾鎢。這時(shí)應(yīng)立即停止焊接，用風(fēng)動(dòng)工具打磨、修磨夾鎢處，露出金屬光澤方可再次焊接。

5.氧化? 在送絲的過(guò)程中，焊絲撤回時(shí)，切記不要讓焊絲端頭露出氬氣保護(hù)區(qū)，以免造成端頭氧化，防止被氧化的焊絲進(jìn)入熔池產(chǎn)生夾渣或氣孔。

2.5收弧

當(dāng)焊接將要終止時(shí)，就要收弧，而收弧質(zhì)量的好壞直接影響焊縫的整體質(zhì)量，若收弧方法不正確，在收弧出容易形成弧坑裂紋、氣孔、燒穿等缺陷。

一般常用的收弧法是焊接電流衰減法。在收弧時(shí)，按住收弧開(kāi)關(guān)，焊接電流自動(dòng)衰減至70%左右，氬氣開(kāi)關(guān)延時(shí)10s左右，以防止熔池金屬在高溫下繼續(xù)氧化。

在使用沒(méi)有收弧電流自動(dòng)衰減的設(shè)備時(shí)，收弧不要突然拉斷電弧，要迅速往熔池多填絲，填滿弧坑，降低熔池溫度，然后緩慢拉斷電弧，若還存在弧坑，可重復(fù)動(dòng)作。

三、總結(jié)

隨著鐵路運(yùn)輸現(xiàn)代化的快速進(jìn)展，對(duì)鐵道運(yùn)輸車輛的要求也隨之越來(lái)越高，輕量、高速己成為衡量現(xiàn)代化鐵路運(yùn)輸?shù)闹匾獦?biāo)志。鋁及鋁合金因其獨(dú)特的材料性質(zhì)和焊接性在現(xiàn)代工業(yè)和其他高科技領(lǐng)域中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，成為我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)發(fā)展中不可缺少的結(jié)構(gòu)材料之一。通過(guò)對(duì)鋁及鋁合金材料結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和焊接性的研究，我們可以看出，鋁及鋁合金有著不同于其他金屬材料的特點(diǎn)和性質(zhì)，因此我們要更好的理解并掌握鋁及鋁合金的相關(guān)材料知識(shí)，并認(rèn)識(shí)到鋁及鋁合金應(yīng)用的領(lǐng)域不同和對(duì)其要求的性能不同時(shí)，我們進(jìn)行焊接時(shí)要根據(jù)具體情況選擇相應(yīng)的能滿足需要的焊接方法來(lái)焊接鋁及鋁合金構(gòu)件，為高鐵事業(yè)的蓬勃發(fā)展貢獻(xiàn)自己的一點(diǎn)綿薄之力，打造出追美麗的中國(guó)名片。

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