《兵工企業(yè)常用焊接方法與設(shè)備使》課件-交流TIG焊

交流TIG焊主講教師萬春鋒過零點(diǎn)復(fù)燃及穩(wěn)弧措施焊接回路中的直流分量及消除0102目錄CONTENT

交流TIG焊時(shí)，電流極性每半個(gè)周期交換一次，因而兼?zhèn)淞酥绷髡龢O性法和直流反極性兩者的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)工件在交流負(fù)半周里，工件金屬表面氧化模會(huì)因“陰極破碎”作用而被清除；在交流正半周里，鎢極又可以得到一定程度的冷卻，可減輕鎢極燒損，且此時(shí)發(fā)射電子容易，有利于電弧的穩(wěn)定燃燒。交流TIG焊時(shí)，焊縫形狀也介于直流正極性與直流反極性之間，如圖5-2c所示。

但是，由于交流電弧每秒鐘要100次過零點(diǎn)，加上交流電弧在正負(fù)半周里導(dǎo)電情況的差別，又出現(xiàn)了交流電弧過零點(diǎn)后復(fù)燃困難和焊接回路中產(chǎn)生直流分量的問題。必須采取適當(dāng)?shù)拇胧┎拍鼙ＷC焊接過程的穩(wěn)定進(jìn)行。1.過零點(diǎn)復(fù)燃及穩(wěn)弧措施交流電流過零點(diǎn)時(shí)，電弧熄滅，弧柱溫度下降，促進(jìn)電弧空間帶電粒子的復(fù)合，電弧空間的電離度隨之下降。特別是工件作陰極的半周，因電子發(fā)射能力較低，電流過零點(diǎn)后電弧的復(fù)燃特別困難。為了解決這一問題，必須采取穩(wěn)弧措施。1.過零點(diǎn)復(fù)燃及穩(wěn)弧措施（1）過零點(diǎn)復(fù)燃及穩(wěn)弧措施1.過零點(diǎn)復(fù)燃及穩(wěn)弧措施交流TIG焊中廣泛采用的穩(wěn)弧措施是利用脈沖穩(wěn)弧器，在交流電流過零點(diǎn)進(jìn)入負(fù)極性半周瞬時(shí)施加高壓脈沖（其值通常在1500V以上），幫助電弧重新引燃。這種方法易保證穩(wěn)弧相位要求，穩(wěn)弧效果良好。2.焊接回路中的直流分量及消除在使用交流TIG焊焊接時(shí)，由于電極和工件的電、熱物理性能以及幾何尺寸等方面存在差異，造成電弧電壓在正、負(fù)半周不對(duì)稱，如圖5-3a所示。正半周（鎢極作陰極）時(shí)因?yàn)殒u極的熔點(diǎn)高，可加熱到很高溫度，同時(shí)鎢極的熱導(dǎo)率低，尺寸小，因傳導(dǎo)而損失的熱量少，有利于鎢極的熱電子發(fā)射，所以弧柱的導(dǎo)電性好，電弧電流大而電壓低。負(fù)半周（工件作陰極）時(shí)，情況恰好相反，工件熔點(diǎn)低，尺寸大，散熱容易，不易加熱到較高溫度，不利于工件的電子發(fā)射，因而電弧電流小而電壓高。同時(shí)正負(fù)半周的導(dǎo)電時(shí)間也不對(duì)稱。工件和電極的熱、電物理性能相差越大，這種不對(duì)稱的現(xiàn)象就越嚴(yán)重，在焊接鋁及其合金時(shí)這種現(xiàn)象就特別突出。這種電流不對(duì)稱的現(xiàn)象相當(dāng)于電弧電流由兩部分組成，一部分是交流電流；另一部分是疊加在交流部分上的直流電流，如圖所示。后者稱為直流分量，它的方向是由工件流向鎢極。2.焊接回路中的直流分量及消除2.焊接回路中的直流分量及消除這種在交流電弧中產(chǎn)生直流分量的現(xiàn)象稱為交流TIG焊的整流作用。直流分量的出現(xiàn)首先會(huì)使負(fù)極性半周的電流幅值減小且作用時(shí)間縮短，因而減弱了陰極破碎作用；同時(shí)直流分量使焊接變壓器的工作條件惡化，造成焊接變壓器發(fā)熱，甚至燒毀。因此必須限制或消除直流分量，才能保證焊接過程的順利進(jìn)行。在TIG焊中，常用在焊接回路中串聯(lián)電容的方法消除或限制直流分量。2.焊接回路中的直流分量及消除這種方法是利用電容器隔直流、通交流的的作用來消除直流分量的。這種方法能有效消除直流分量。使用和維護(hù)方便，所以得到了廣泛的應(yīng)用。但是，如果要通過較大的焊接電流，則需要很大的電容量，加大了設(shè)備成本。綜上所述，TIG焊既可以使用交流電也可以使用直流電進(jìn)行焊接，對(duì)于直流電流還有極性選擇的問題。焊接時(shí)應(yīng)根據(jù)被焊材料來選擇適當(dāng)?shù)碾娏骱蜆O性。表5-2為被焊材料與電流種類或極性選擇的關(guān)系。2.焊接回路中的直流分量及消除材料直流交流正極性反極性鋁（2.4mm以下）×○△鋁（2.4mm以上）××△鋁青銅、鈹青銅×○△鑄鋁××△黃銅、銅基合金△×○鑄鐵△×○異種金屬△×○合金鋼堆焊○×△低碳鋼、高碳鋼、低合金鋼△×○鎂（3mm