钨极气体保护焊简介

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钨极气体保护焊通常用英文简称GTAW（Gas Tungsten Arc Welding）表示。
钨极气体保护焊，即在惰性气体氩气（Ar）、氦气（He）或它们的混合气体的保护下，利用高熔点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。
1 原理
以钨极氩弧焊为例，其方法构成如图1所示。焊接时氩气从焊枪的喷咀中连续喷出，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，从而获得优质的焊缝。焊接过程根据工件的具体要求可以加或者不加填充焊丝。


2 分类
这种焊接方法根据不同的分类方式大致有如表1所列几种：
表1  钨极气体保护焊分类



上述诸多钨极气体保护焊方法中，手工钨极氩弧焊应用最为广泛。
3 特点
这种焊接方法由于电弧是在氩气中进行燃烧，因此具有如下特点：
1）氩气具有极好的保护作用，能有效地隔绝周围空气；它本身既不与金属起化学反应，也不溶于金属，使得焊接过程中熔池的治金反应简单易控制，因此为获得高质量的焊
缝提供了良好条件。
2）钨极电弧非常稳定，即使在很小的电流情况下（<10A）仍可稳定燃烧，特别适合于薄板材料焊接。
3）热源和填充焊丝可分别控制，因而热输入容易调整，所以这种焊接方法可进行全位置焊接，也是实现单面焊双面成形的理想方法。
4）由于填充焊丝不通过电流，故不会产生飞溅，焊缝成形美观。
5）交流氩弧在焊接过程中能够自动清除工件表面的氧化膜作用，因此，可成功地焊接一些化学活泼性强的有色金属，如铝、镁及其合金。
6）钨极承载电流能力较差，过大的电流会引起钨极的熔化和蒸发，其微粒有可能进入熔池而引起夹钨。因此，熔敷速度小、熔深浅、生产率低。
7）采用的氩气较贵，熔敷率低，且氩弧焊机又较复杂，和其他焊接方法（如焊条电弧焊、埋弧焊、CO2气体保护焊）比较，生产成本较高。
8）氩弧受周围气流影响较大，不适宜室外工作。
综上所述，钨极氩弧焊可用于几乎所有金属和合金的焊接，但由于其成本较高，通常多用于焊接铝、镁、钛、铜等有色金属，以及不锈钢、耐热钢等。对于低熔点易蒸发的金属（如铅、锡、锌），焊接较困难。
钨极氩弧焊所焊接的板材厚度范围，从生产效率考虑以3mm以下为宜。对于某些厚壁重要构件（如压力容器及管道），在底层熔透焊道焊接、全位置焊接和窄间隙焊接时，为了保证底层焊接质量，往往采用氩弧焊打底。