TIG焊在鋁合金車體中的應用

關廣雯 侯思宇 呂明

摘要：本文簡述了TIG焊的應用范圍，鎢極的種類，和在鋁合金車體焊接中的操作規范及注意事項。

關鍵詞：鎢極種類、TIG焊、應用范圍、基本操作。

一.鎢極的種類

純鎢極，使用純鎢極起弧困難，電弧燃燒不穩定，壽命短，但價格便宜。

釷鎢極，在很長時間里，釷鎢極是最常用的一種鎢極。但由于釷鎢極有低能量等級的放射性，所以現在釷鎢極很少使用，如果使用，注意通風。

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。

二.TIG焊

2.1 TIG焊

用氬氣作為保護氣體的氣體保護電弧焊，成為氬弧焊。使用鎢等作為電極的氬弧焊，成為鎢極氬弧焊。手工鎢極氬弧焊現已廣泛應用在飛機制造、化工以及高速車的車體生產中。

手工鎢極氬弧焊焊接時要注意根據母材的材質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采用直流正接方式進行焊接，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操作的焊接方法，操作時，焊工雙手要互相協調配合，才能焊出優質的焊縫，從這方面說，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、送絲、收弧等。

2.2引弧

在車體生產中，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，再進行手動送絲。這樣，既保證了焊縫引弧處的焊接質量，也保證了后續焊道的熔池寬度，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，也是在鋁合金焊接中，主要的引弧方式。

2.3焊槍擺動

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

沿焊縫橫向方向“停頓”擺動，常用于薄板母材對接單層焊，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、小圈擺動，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”進行焊縫的蓋面。

2.4送絲

手工鎢極氬弧焊，在焊接的過程中，電極不熔化極，依靠電極產生的高溫電弧，融化金屬母材，填充焊絲來達到焊接的目的。因此焊接時可根據具體情況填充適量的焊絲，這對于控制熔池溫度、熔池大小、防止燒穿帶來很大方便，所以，送絲是鎢極氬弧焊的重要環節。送絲要點：

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

2.角度? 送絲時，焊絲應與焊縫成15°～20°夾角，焊槍應與焊縫成80°～90°夾角，迅速的從熔池前沿點進，并迅速撤回，如此反復進行送絲。

3.速度? 送絲要均勻，快慢要適當。過快，焊縫填充金屬增多，熔池溫度過于降低，導致焊縫余高增高。過慢，易產生下凹或者燒穿。

4.打磨? 焊接前，焊道打磨要規范，在操作的過程中，如不慎是鎢極棒與焊絲或者熔池相碰，發生瞬間短路，將產生大量飛濺煙霧，造成焊縫夾鎢。這時應立即停止焊接，用風動工具打磨、修磨夾鎢處，露出金屬光澤方可再次焊接。

5.氧化? 在送絲的過程中，焊絲撤回時，切記不要讓焊絲端頭露出氬氣保護區，以免造成端頭氧化，防止被氧化的焊絲進入熔池產生夾渣或氣孔。

2.5收弧

當焊接將要終止時，就要收弧，而收弧質量的好壞直接影響焊縫的整體質量，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，按住收弧開關，焊接電流自動衰減至70%左右，氬氣開關延時10s左右，以防止熔池金屬在高溫下繼續氧化。

在使用沒有收弧電流自動衰減的設備時，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，可重復動作。

三、總結

隨著鐵路運輸現代化的快速進展，對鐵道運輸車輛的要求也隨之越來越高，輕量、高速己成為衡量現代化鐵路運輸的重要標志。鋁及鋁合金因其獨特的材料性質和焊接性在現代工業和其他高科技領域中得到了越來越廣泛的應用，成為我國現代化建設事業發展中不可缺少的結構材料之一。通過對鋁及鋁合金材料結構、性質和焊接性的研究，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和性質，因此我們要更好的理解并掌握鋁及鋁合金的相關材料知識，并認識到鋁及鋁合金應用的領域不同和對其要求的性能不同時，我們進行焊接時要根據具體情況選擇相應的能滿足需要的焊接方法來焊接鋁及鋁合金構件，為高鐵事業的蓬勃發展貢獻自己的一點綿薄之力，打造出追美麗的中國名片。

參考文獻

[1]《國際焊工培訓》??? 張宇光 黑龍件人民出版社??? （2002.9）

[2]《 鋁及鋁合金的焊接》 周萬盛 姚君山 機械工業出版（2006.1）

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