靠两电极之间的气体电离和阴极电子发射这两个 物理过程来实现。
钩极氮弧焊：以餌棒作电弧一极的气体保护电弧焊方法，也叫不熔化极 氮弧焊，或非
熔化极惰性气体保护焊。非熔化极惰性气体保护焊 用英文表示就是Tungsten Inert Gas Welding简称TIG焊。
二、原理及特点
原理：焊接时惰性气体经焊枪喷嘴连续喷出，在电弧周围形成气体保护层隔 绝空气，以防止对钩极、熔池、热影响区的有害作用，从而获得优质焊缝。
工艺特点：
（1）
应用面广。惰性气体有较好的保护作用，它本身既不与金属发 牛任何化学反应，也不溶解于高温金属中，使得焊接过程熔池 的冶金反应简单和容易控制，对于一般易氧化、氮化的活泼金 属］、高熔点黑色金属都能进行焊接。
（2）
电弧在氮气中燃烧非常稳定，在小的焊接电流情况下（10A）仍 能稳定燃烧，热输入容易控制，有利于薄板及全位置焊接，也 是实现单面焊双面成形的理想焊接方法。
（3）
由于填充焊丝不通过焊接电流，不存在溶滴过渡问题，焊接过 程没有飞溅，焊缝成形美观。
（4）
氮气在焊接过程中仅仅只是单纯的保护隔离作用，因此对工件 表面状态要求较高。焊件在焊前要进行表面清洗，除油、去锈、 去灰尘等杂质。
（5）
鸨极承载电流的能力有限，过大的电流会引起鹄棒的熔化和蒸 发，其微粒有可能进入熔池而出现夹钩，所以TIG焊的焊接 电流会受到鹄棒的限制，故焊接速度较小，生产率较低。
（6）
TIG焊采用的氫气纯度较高，通常要求达到99.8%以上，且氮 弧焊机较复杂，因此TIG焊成木较高。
(7) 氮弧焊受周围气流的影响较大，不适宜在室外和有风处进行操 作。
TIG焊可用于几乎所有金属的和合金的焊接，但由于其成本较高，通常多 用于铝、镁、钛、铜、不锈钢、耐热钢的焊接。
三、TIG焊的分类
r直流TIG
r正弦波TIG
(1)
按照屯流波形分类 < 交流TIG Y
I方波TIG
<脉冲TIG
手工TIG焊
(2)
按照操作机械化程度分类虫
自动TIG焊
―冷丝TIG焊
(3) 按照焊丝是否预热分类y
-热丝TIG焊 厂单丝TIG焊
(4) 按照填充丝根数分类Y
j双丝TIG焊
氮弧TIG焊
(5)
按照填充保护介质分类彳 氮弧TIG焊 混合气体TIG焊
四、保护气体的种类和特点
TIG焊除了选用氮气作为保护气体外，还可以选择氮气、氮氮混合、氮氢
混合气体。其特点分别如下:
1 氧气(He)
(I) 电离电压高，氮的电离电压为15.7V,氨的为24.5,氢的为13.5, 故焊接时引弧困难，引弧特性
差。
(2) 它的热导率大，差不多为氮气的8.8倍，所以所以弧柱向外散失 的热量多，在
相同的焊接电流和弧长条件下，氨弧的屯压要比氮 弧高的多，使得电弧有较大的功率，传递给工件的热量也多，同 时由于氨气的冷却效果好，电弧的能量密度大，弧柱细而集中， 工件有较大的熔透深度。
(3) 氨气的密度轻，只是空气的0.14倍，氮气的0」倍，故要有效的 保护焊接区
域，其流量要比氮气大得多。
(4) 氨气在我国地壳中的含量极为稀少，因此价格要远远的高于氮气, 所以用得极
为稀少，只在某些特殊场合下才会使用，如焊接核反 应堆得冷却棒，大厚度得铝合金。
2
M+M
这两种惰性气体得比例为氮+(50%?70%)氨，它得特点是电弧燃烧非常 稳定，具有较高的电弧温度，焊件获得较多的热量，熔透深，几乎为 氮弧焊的两倍。 3
氮+氢
利用氮气具有较大的热导率及还原性，可以提高电弧温度，增强工件 的热输入量，同吋焊接银及其合金时，可以消除和抑制焊缝中的CO 气孔。一般加入氢的体积分数为5%左右。
焊缝表面颜色和保护效果的关系
保护效果 焊缝表面 颜色 最好 银白 银白 良好 金黄 淡黄深黄 较好 蓝、红灰 金紫深蓝 不良 灰色 浅蓝 最坏 黑 灰红、灰黑 不锈钢 钛及合金 五、鸨极
I钩极的种类及特点
钩极是TIG的易耗材料，鹄的熔点为3400°C,是熔点最高的金屈。在钩 中加入微量逸出功小的稀土元素，能够显著提高电子发射能力，既利于引弧和 稳弧，又能提高其屯弧的载流能力。目前常采用飪(1%?2%)钩和肺(1%? 2%)鹄，由于牡鹤中的牡具有放射性，所以工厂很少使用，常用肺鸭极。鹤 极标记为锂钩端头涂有红色，肺钩涂有灰色。铀钩较牡钩而言还有耐用、许用 电流大、引弧及稳弧性能好等优点。
2不同直径鸽极的使用电流
鹄极的端部形状对屯弧的稳定性有影响。如端面凹凸不平时，产生的电 弧即不集中也不稳定。因此鸨极端部必须磨光。在焊薄板和焊接电流较小时， 可用小直径钩极并将其末端磨成尖锥角，这样电弧容易引燃和稳定。但在焊接 电流较大而使末端过热熔化并增加烧损，电弧斑点也会扩展到钩极末端的锥面 上，使弧柱明显的扩散飘荡不稳定而影响焊缝成型。大电流焊接时要求钩极末 端磨成钝锥角或带有平顶的锥形，这样可使电弧斑点稳定，弧柱的扩散小，对 焊件加热集中，焊缝成型均匀。
不同直径的钩极使用电流范围(直流正接法)
鹄极 直径 1.0 顶锥角 (a) 12 20 1.6
平顶直径 (d) 0.12 0..25 0.5 0.75 0.75 1」 1.10 恒定电流许用范围 (A) 2?15 5?30 5?50 10 ?70 12?90 15 ?150 20 ?200 脉冲电流许用范围 (A) 2-25 5?60 100 10 ?140 12-180 15 ?250 20?300 25 30 2.4 35 45 3.2 60 90 1.5 25 ?250 25 ?350 薄板小电流焊接时，应尽量选用小直径、小锥角和小的平顶直径，以利于 电弧引燃和稳定
工作。电流增大时，锥角应随着钩极直径的增大而增加，平顶直 径也要有所增加，以控制端部电流避免异常烧损，同时平顶直径的磨削有利于防 止斑点上爬而造成的弧柱扩散。这种因平顶直径太小及斑点上爬所造成的弧柱扩 散，会导致电弧中电流密度和熔池中温度分布的不均匀，从而加剧熔池中电磁力 造成的对流。使焊缝熔深减小和熔宽扩大。
另外，钩极的磨削纹路一定要沿着钩极轴线方向，以避免由于磨削纹路所 造成的气体的紊
流，影响保护效果。
五、焊枪
焊枪的作用是夹持鸨极，传导焊接电流和输送保护气体，它能够满足以 下要求： （1） 保护气流具有良好的流动状态和一定的挺度，以获得可靠的保护。
（2） 有良好的导电性能。
（3） 充分的冷却，以保证持久工作。
（4） 喷嘴和鸭极之间绝缘良好，以避免喷嘴和焊件接触时产牛短路、打 弧。 （5） 重量轻，结构紧凑，可达性好，装拆维修方便。
焊枪的典型结构图如下：
三级检验员焊接检验基础知识 复习材料5.docx
