航空弧焊新技术之超高频脉冲TIG焊接技术
第三章TIG焊接方法
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Tungsten Inert Gas 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(Heli Arc)，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3.1 TIG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。
TIG(气体保护钨极焊)焊技能知识培训
TIG(气体保护钨极焊)焊技能知识培训TIG（气体保护钨极焊）焊技能知识培训1. 概述TIG焊，全称Tungsten Inert Gas Welding，即气体保护钨极焊，是一种高能焊接技术，具有焊缝质量高、成形美观、适用范围广等特点。
TIG焊广泛应用于航空航天、汽车制造、压力容器、电力设备等领域。
本培训旨在使学员掌握TIG焊的基本原理、设备组成、焊接工艺及操作技巧，提高焊接技能水平。
2. TIG焊基本原理TIG焊是利用非消耗性钨电极产生电弧，通过填充材料和保护气体实现金属材料的焊接。
非消耗性钨电极在电弧高温作用下不易熔化，而是通过电弧加热工件和填充材料，使其熔化并形成焊缝。
保护气体主要用于保护熔池，防止氧气、氮气等有害气体侵入，保证焊缝质量。
3. TIG焊设备组成TIG焊设备主要由焊接电源、焊枪、保护气体装置、填充材料送丝装置等组成。
（1）焊接电源：TIG焊采用直流或交流电源，直流电源具有电弧稳定、熔深大等特点，适用于厚度较大的工件焊接；交流电源具有熔池搅拌作用，适用于薄板和铝合金等易氧化材料的焊接。
（2）焊枪：TIG焊焊枪由钨电极、喷嘴、气体通道等组成。
焊枪的设计应保证电弧稳定、保护气体覆盖范围适中、操作方便。
（3）保护气体：TIG焊常用保护气体有氩气、氦气、氩氦混合气体等。
不同材料的焊接应选择合适的保护气体，以保证焊缝质量。
（4）填充材料送丝装置：当TIG焊需要填充材料时，应采用送丝装置将填充材料送入熔池。
填充材料的选择应根据工件材料、焊接工艺要求等因素确定。
4. TIG焊工艺及操作技巧（1）焊接前准备：清洁工件表面，去除油污、锈蚀等杂质，保证焊接质量。
根据工件材料、厚度等选择合适的焊接参数，如焊接电流、电压、焊接速度等。
（2）焊接操作：焊枪与工件保持适当的距离，使电弧稳定燃烧。
焊接过程中，焊枪沿焊缝方向匀速移动，保持电弧长度和角度恒定。
填充材料应根据熔池大小适时加入，避免过多或过少。
（3）焊接过程控制：焊接过程中，观察熔池形状、大小、颜色等，及时调整焊接参数，保证焊缝质量。
航空发动机导管自动化焊接技术-最新年精选文档
航空发动机导管自动化焊接技术-最新年精选文档航空发动机导管自动化焊接技术前言：航空发动机上导管及喷杆数量、结构种类繁多。
在航空发动机领域，导管和喷杆的焊接几乎都采用手工焊接，约束了生产能力和产品质量的提高。
采用脉冲TIG焊接技术的自动化焊接技术对于导管、喷杆这类尺寸小、壁薄零件的自动化水平和产品质量稳定性优势特别明显。
1设备及原理1.1 设备自动焊机采用的是脉冲TIG焊接技术，是焊接导管类全位置焊缝的专用设备，自带编程计算机，用来编制焊接控制程序，焊接程序可以存储在计算机和焊机存储器内，焊接时调用焊机内程序或将计算机的程序载入进焊机，通过控制器，即可自动焊接。
1.2 原理自动焊的原理是脉冲技术在TIG焊中的应用，使TIG焊接工艺更加完善，现已成为高效，优质，经济和节能的先进焊接工艺。
它可以焊接热敏性高的材料，可以进行窄间隙焊、单面焊背面成形的薄壁管件的焊接。
脉冲TIG焊采用的是低频调节的直流脉冲电流加热工件，采用直流正接方式。
基值电流在一个脉冲中通过的时间，峰值电流在一个脉冲中通过的时间。
电流峰值和基值电流按一定的频率周期性变化。
当每一次脉冲峰值通过时，焊件上就会出现一个点状熔池，峰值停歇时，溶池开始冷凝。
此时基值电流稳定的燃烧，以便下一个脉冲峰值电流通过时能够可靠的燃烧，形成新的焊点。
通过合理调节脉冲峰值时间和合适的焊接速度，保证相邻焊点间有一定量的重叠量，就可获得一条连续致密的焊缝。
可见，在焊接时，焊件加热融化主要靠峰值电流及其通过的时间。
2 焊接工艺2.1 自动焊的特点（1）自动化程度高，生产效率高，适合批量生产。
（2）自动焊可调参数多，可精确的控制焊接热输入和熔池的形状和尺寸。
（3）可以用较小的热输入获得合格的焊缝，减少热影响区和焊接变形。
（4）焊接过程中脉冲电流对点状熔池有搅拌作用，使熔池金属凝固时易获得细晶，从而焊缝金属组织细密，可以减少热敏感材料产生裂纹的倾向。
2.2 焊接工艺参数选择典型的焊接示意图如图2-1，图2-2所示。
飞机制造技术的又一顶梁柱——TIG焊接工艺全解析
飞机制造技术的又一顶梁柱——TIG焊接工艺全解析一提到焊接，各位可能会想，怎么又是焊接，这么一个老生常谈的话题，还有啥新的花样么。
哎，还别说，还真的有新花样。
K-TIG 焊接技术的产生，可是革新了飞机关键零部件的焊接工艺。
那么什么是TIG焊接呢？同属于TIG焊接的K-TIG焊接又是怎么一回事呢？今天小编就与大家一起，去看看TIG焊接，一起去了解这个对航空制造业举足轻重的焊接技术。
图1 TIG焊接机器人一、什么是TIG焊接技术TIG焊接就是钨极惰性气体焊，一般称作非熔化极气体保护焊。
它是在惰性气体的保护下，利用钨电极与工件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝（如果使用填充焊丝）的一种焊接方法。
焊接时保护气体从焊枪的喷嘴中连续喷出，在电弧周围形成气体保护层隔绝空气，以防止其对钨极、熔池及邻近热影响区的有害影响，从而可获得优质的焊缝。
保护气体可采用氩气、氦气或氩氦混合气体。
在特殊应用场合，可添加小量的氢。
用氩气作为保护气体的称钨极氩弧焊，用氦气的称钨极氦弧焊。
图2 TIG焊接原理1-喷嘴 2-钨极 3-电弧 4-焊缝 5-工件 6-熔池 7-填充焊丝 8-惰性气体图3 TIG焊接系统示意图图4 钨极氩弧焊示意图二、焊接流程惰性气体通过焊炬送入，在电弧四周和焊接熔池上形成屏蔽。
为增加热输入，一般向氩内添加5%的氢。
但是，在焊接铁素体不锈钢时，不能在氩气内加氢。
气体耗量每分钟约3～8升。
在焊接过程中除从焊炬吹入惰性气体外，最好还从焊缝下吹入保护焊缝背面用的气体。
三、TIG焊接方法1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，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。
在进行直流TIG焊接时，要注意直流正极性和反极性的差别。
2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动能破坏和除去氧化皮膜。
TIG焊技能知识培训
TIG焊技能知识培训一、引言Tungsten Inert Gas（TIG）焊接，又称钨极惰性气体保护焊，是一种高品质的焊接方法。
它采用非消耗性钨电极，以惰性气体（如氩气）进行保护，能够在各种材料上进行精确、高质量的焊接。
TIG焊广泛应用于航空、航天、汽车、造船、化工、电力等行业，其优点包括焊缝成型美观、焊接质量高、适用材料范围广等。
本培训旨在提高学员的TIG焊技能，掌握TIG焊的基本原理、设备操作、焊接工艺及质量控制等方面的知识。
二、TIG焊基本原理及设备（一）TIG焊基本原理TIG焊是利用钨电极产生的高温电弧，将工件局部加热至熔化状态，施加焊丝或不加焊丝，使工件熔化形成熔池，然后在惰性气体的保护下，熔池与工件熔合，冷却凝固形成焊缝。
TIG焊过程中，惰性气体起到保护熔池、防止氧化和污染的作用。
（二）TIG焊设备1. 焊接电源：TIG焊需要使用直流或交流电源，直流电源具有稳定的电弧、焊接过程可控性好的特点，适用于大多数TIG焊应用；交流电源在焊接铝、镁等材料时具有优势。
2. 焊枪：TIG焊焊枪包括钨电极、喷嘴、气管、电缆等部分。
焊枪的设计和制造对焊接过程至关重要，影响焊接质量和效率。
3. 钨电极：钨电极是TIG焊的电弧产生和传导部分，具有高熔点、高抗氧化的特点。
根据材料的不同，钨电极可分为纯钨电极、钍钨电极、铈钨电极等。
4. 惰性气体：TIG焊过程中，惰性气体起到保护熔池、防止氧化和污染的作用。
常用的惰性气体有氩气、氦气、氩氦混合气体等。
5. 焊接辅助设备：TIG焊过程中，还需要使用焊丝、水冷装置、焊接工作台等辅助设备。
三、TIG焊工艺及操作技巧（一）TIG焊工艺参数TIG焊的工艺参数包括焊接电流、焊接电压、焊接速度、气体流量、钨电极直径等。
合理选择和调整这些参数，是保证焊接质量的关键。
1. 焊接电流：焊接电流是影响焊接过程和焊缝成型的主要参数。
电流过大，熔池容易过大，焊缝成型不良；电流过小，熔池容易过小，焊缝成型不良。
tig焊接的原理和应用
TIG焊接的原理和应用1. 简介TIG焊接（Tungsten Inert Gas Welding）又称氩弧焊或惰性气体保护电弧焊，是一种常用的金属焊接方法。
TIG焊接使用非消耗性钨电极，通过惰性气体保护电弧进行焊接。
TIG焊接具有高质量、高效率以及广泛的应用领域。
2. 原理TIG焊接的原理基于直流或交流电源的供电，焊接材料被电弧加热至熔化或半熔化状态，然后使用填充金属将焊接材料连接起来。
焊接过程中，惰性气体（通常是氩气）被用来保护电弧和焊接区域，避免与空气中的氧气等发生反应。
TIG焊接中，钨电极的熔点非常高，因此它不会被熔化或损耗，从而确保了焊接的稳定性和一致性。
焊接时通过通过控制电流和电压，使电弧在电极和焊海之间形成，并使材料达到适当的熔化温度。
3. TIG焊接的优势TIG焊接具有许多优点，使其成为广泛应用的焊接方法之一：•高质量焊接：TIG焊接可以产生高质量的焊缝，焊接接头的强度和耐腐蚀性都很高。
•适用于多种材料：TIG焊接适用于焊接多种金属，包括钢、不锈钢、铝和镁等。
•无飞溅：与其他焊接方法相比，TIG焊接没有飞溅现象，可以保持焊接区域的干净。
•可控性强：TIG焊接中，电流和电压可以精确控制，焊接操作更容易掌控。
4. TIG焊接的应用TIG焊接在各个领域具有广泛的应用。
以下是TIG焊接的几个常见应用领域：4.1 制造业TIG焊接广泛应用于制造业中。
它可以用于焊接汽车零件、机械设备、航空航天零件等。
由于TIG焊接能够产生高质量的焊缝，因此它在制造业中扮演着重要的角色。
4.2 管道焊接TIG焊接也常用于管道焊接。
由于焊缝质量要求高，且管道材料一般为不锈钢或其它高强度合金材料，TIG焊接是一种理想的选择。
TIG焊接的无飞溅特性使得焊接区域保持干净，避免了焊渣和氧化物等杂质的产生。
4.3 食品和饮料业TIG焊接在食品和饮料业中的应用非常广泛。
由于焊缝的高质量和良好的焊接控制性能，TIG焊接可以用于制造不锈钢容器、管道和其他设备。
MIG TIG焊接简介
MIG TIG焊接简介一、概述MIG焊接即熔化极惰性气体保护电焊，是以Ar等惰性气体作为主要保护气体，包括纯Ar或Ar气中混合少量活性气体（如2%以下的O2或5%以下的CO2气体）进行熔化极电弧焊的焊接方法。
MIG焊丝以层绕方式成卷或盘状供货。
TIG焊接（钨极氩弧焊）是以纯Ar作为保护气体，以钨极作为电极的一种焊接方法。
TIG焊丝以一定长度（通常lm）的直条状供货所。
二、焊丝的选用MIG及TIG焊接方法由于主要以纯Ar作为保护气体，所以外界空气中氧、氮、氢等有害气体很难进入熔池；且氩气不产生有害焊缝性能的气体或杂质；氩气对焊丝及熔池的合金氧化很少等使得焊接接头具有极为优异的综合理化性能。
但可能有损焊接效率及焊接熔深等。
所以以焊丝成份尽量接近母材成份作为选择焊丝的原则是适宜的。
不锈钢的性能很大程度上取决于成份。
不锈钢埋弧焊丝的成份设计都考虑了由于焊接时合金烧损的损失量。
该系列焊丝的选择应以被焊母材成份为准，选用相同的合金体系；焊丝成份尽量接近（等于或稍高于）母材成份。
合金体系的不同对不锈钢性能（如延展性、耐腐蚀性、抗裂性等）影响是巨大的，应关注。
三、焊接注意事项1、MIG焊接A：保护气体流量以20-25L/min为宜；B：电弧长度一般控制在4-6mm左右；C：风的影响对焊接特别不利，当风速大于0.5m/s时应采用防风措施；注意换气，避免对操作者的伤害；D：采用脉冲电弧电流，能获得安定的喷射电弧，特别适宜不锈钢、薄板、立焊、堆焊的焊接；E：请采用Ar+2% O2气体组合焊接超低碳不锈钢，不应用Ar与CO2混合焊类钢；F：焊接时严格清除焊接处的油、锈、水份的杂质。
2、TIG焊接A：保护气体流量要求：当焊接电流在100-200A之间时为7-12L/min；：当焊接电流在200-300A之间时为12-15L/min为宜。
由于送气管的破损造成保护气体混有湿空气，对焊接接头的性能是有影响的；B：钨极伸出长度相对喷嘴应尽可能短，电弧长度应以电弧长度一般控制在1-4mm为准（焊接碳钢时为2-4mm；低合金钢及不锈钢焊接时为1-3mm）；C：，当风速大于1.0m/s时应采用防风措施；注意换气，避免对操作者的伤害；D：焊接时严格清除焊接处的油、锈、水份的杂质。
TIG焊接篇(中文)
焊接基础TIG焊接篇核融合实验炉用线圈的TIG焊接TIG电弧液态氦容器(磁悬浮列车用TIG焊接) 株式会社DAIHEN(OTC)焊株式会社DAIHEN(OTC)焊机基础知识培训教材由以下各篇构成:1NO.T-A09501电弧焊的基础篇6 其他电弧焊2NO.T-B29502CO2/MAG焊接7NO.T-M09507焊接材料的基础知识3NO.T-B35903本册是MIG焊接8NO.T-F29508等离子切割4NO.T-B49504TIG焊接9NO.T-G19509工业用空气清洁机5NO.T-B19505埋弧焊接10NO.T-S09510株及会社DAIHEN焊机的安装调整的一般知识DAIHEN(OTC) TIG焊接讲座教材目录1、TIG焊接的原理------------------------------------------------------------------- 11-1 序言-------------------------------------------------------- 11-2TIG焊接的原理----------------------------------------- 12、TIG焊接的起弧方及 ------------------------------------------------------------ 23、TIG焊接的主要特点 ------------------------------------------------------------ 34、TIG焊接的分类4-1 各种TIG焊接的比较---------------------------------- 44-2 直流TIG焊接法---------------------------------------- 54-3 交流TIG焊接法---------------------------------------- 64-4 脉冲TIG焊接法---------------------------------------- 7~104-5 其他TIG焊接法---------------------------------------- 11~125、TIG焊接设备5-1 TIG焊接电源 ------------------------------------------------ 12~165-2 TIG焊接设备的主要构成及功能------------------------ 16~235-2-1 逆变控制及TIG焊接电源 ----------------------------------- 16~195-2-2 TIG焊枪19~215-2-3 钨电极21~225-2-4 附属件22~236、TIG焊接操作的基础6-1 电极的伸长度 ------------------------------------------- 246-2 TIG焊接的操作要领----------------------------------- 24~257、TIG焊的一般焊接规范 --------------------------------------------------------- 268、有关TIG焊接的主要用语及解说--------------------------------------------- 27~281.TIG 焊接的原理1-1序言TIG(TIG=Tungsten Inert Gas 的简称)焊接是在惰性气体保护中使用钨电极进行焊接的方法,在1930年得到开发成功。
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航空弧焊新技术之超高频脉冲TIG焊接技术
超高频脉冲TIG焊接技术可实现20kHz以上的电流变换频率且具有超快速的电流沿变化速率(di/dt≥50A/us)，在其基础上可分别进行超高频直流脉冲TIG焊及超高频变极性脉冲TIG焊，完成对钛合金、铝合金等航空工业常用金属材料的焊接加工。
结果表明，超高频脉冲TIG焊接技术可有效降低焊缝的气孔敏感性，细化晶粒，显著提高焊接接头力学性能，能大幅提升航空飞行器焊接结构件的综合性能，具有重要的工程意义和广泛的应用前景。
焊接作为一种传统的材料加工技术，在航空工业占有重要地位，广泛应用于飞机结构件连接、发动机制造等领域，其主要对象为钛合金、铝合金等金属材料，目前，尽管高能束流焊接（电子束、激光焊等）和固态焊接技术（搅拌摩擦焊等）都取得了较大进步，但钨极氩弧焊（TIG 焊）作为航空工业中针对钛合金、铝合金的常用焊接方式，仍将以其独特的优势和工艺特点在今后相当长一段时间内占据重要地位。
钛合金具有较高的比刚度、优异的抗腐蚀性能，同时具有密度小，韧性和焊接性好等特点，在航空器制造中应用广泛，目前使用的钛合金中有50%为a + b双相Ti-6Al-4V钛合金。
2219高强铝合金因为其优良的性能在航空领域也得到广泛应用。
由于TIG焊局部加热的工艺特点，常规TIG焊钛合金焊件普遍存在接头晶粒粗大和组织不均匀的问题；2219铝合金常规TIG焊接头强度仅为母材金属的50%~60%，接头软化严重，气孔倾向性大。
以上问题都阻碍了航空工业中常用金属材料的焊接加工，因此需要改进常规TIG焊技术以满足工程需求。
随着现代先进电源变换理论的发展，脉冲TIG焊作为一种先进的焊接工艺方法逐步在航空焊接中得到了广泛应用和推广，研究表明在自由电弧的基础上加入高频脉冲电流可提高电弧稳定性，促进焊缝晶粒细化，提高接头力学性能，有利于改善焊接质量。
超高频脉冲TIG焊接技术基于新型电源拓扑大幅提升了电流沿变化速率(di/dt≥50A/us)，可输出20kHz以上的超高频脉冲方波电流，进一步增大了电弧能量密度、电弧力，提高了焊缝质量，并将在钛合金、铝合金等金属材料的航空器零部件加工中逐步得到应用，对焊接结构件的综合性能提升作用显著，具有重要的工程应用价值。
超高频脉冲TIG焊
超高频脉冲TIG焊电源可实现电流变换频率≥20kHz且具有超快速的电流沿变化速率(di/dt≥50A/us)，基于此可实现超高频直流脉冲TIG焊及超高频变极性脉冲TIG焊，超高频脉冲方波电流输出有利于改善焊缝组织形态，增大熔池的流动性，从而有效减少甚至清除气孔，同时可促进焊缝晶粒细化，提升焊缝力学性能；较大的电流沿变化速率有利于保证脉冲方波电流的可控性，特别地，在铝合金超高频变极性脉冲TIG焊接过程中，50A/us以上的电流沿变化速率将有效避免了电流过零易熄弧的问题，保证了电弧的稳定性。
结论
(1)超高频脉冲TIG焊可有效降低焊缝的气孔敏感性，保证焊接质量；
(2)铝合金、钛合金等航空工业常用金属材料超高频脉冲TIG焊所焊接的焊缝显微组织晶粒细化明显，焊缝接头抗拉强度增大，伸长率和断面收缩率大幅提升，接头综合性能得到较大改善；
(3)与常规TIG焊相比，超高频脉冲TIG焊工艺适用性强，焊缝质量好，可更好地满足航空工业飞行器焊接结构件性能要求，具有广泛的应用前景。