脈沖鎢極氬弧焊是在普通鎢極(ji)氬弧焊基礎上發展起來的一種新的焊接工藝,它通過控制電弧能量周期性脈沖變化來控制焊接熔池過程,也可以以鎢極為電極。其原理是以一個較小基值電流來維持一個電弧的電離通道,在此基礎上周期性加一個同極性高峰脈沖主電弧,以熔化金屬并控制熔滴過渡。脈沖焊接電源一般是由直流電源外加一晶閘管直流開關裝置組成,其脈沖電路原理見圖3-41所示。


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  在焊接厚度小于1mm的奧氏體(ti)不銹鋼箔片和金屬軟管管坯時,若采用均勻焊接電流施焊,所需要的焊接電流只是幾安培或十幾安培。雖然所選用的鎢絲電極直徑可以相應減小,但是電流密度仍然會變得太小,導致鎢絲局部的極斑飄移,造成電弧不穩;如果焊接電流調得大些,又會使被焊薄件過熱而燒穿。為了克服上述缺點且又要保證連續焊接,研制出一種新的焊接工藝-氣體保護脈沖電弧焊,它的優越性在于:


   1. 它可(ke)以精確(que)地控制待焊(han)(han)件的(de)熱輸入,克服了(le)因熔敷(fu)金(jin)屬表面張(zhang)力不足(zu)以支(zhi)持熔池,而造成的(de)焊(han)(han)縫下塌,從而提(ti)高了(le)焊(han)(han)縫抗燒(shao)穿的(de)能力,特別適用于(yu)薄板(薄至0.1mm)對接焊(han)(han)縫。它可(ke)以在不加墊板的(de)情況下,實(shi)現單面焊(han)(han)雙面成形(xing)(xing)且焊(han)(han)接變形(xing)(xing)量(liang)小。


   2. 在保證焊透的前提下,可以調節熱輸入及焊縫在高溫停留時間,因而適合各種焊接性較差材料的焊接,可減小熱裂紋、淬硬和冷裂的傾向,對于奧氏體不銹鋼(gang)還能提高焊接接頭耐蝕性。


   3. 它(ta)對焊(han)接工(gong)藝、焊(han)接參數的波動(dong)不夠敏感,對各種焊(han)接位(wei)(wei)置有較(jiao)強的適應性,適用于(yu)全位(wei)(wei)置的焊(han)接。


   4. 焊(han)縫成形美(mei)觀(guan),質量穩定(ding),焊(han)接(jie)接(jie)頭力學性能均高于(yu)普通(tong)鎢極氬弧焊(han)。


   5. 可(ke)(ke)(ke)根據焊(han)件的厚薄來選擇是否填加焊(han)絲(si),也(ye)可(ke)(ke)(ke)以(yi)用氦氣作為(wei)保護氣體。根據脈沖頻(pin)率不同,可(ke)(ke)(ke)分為(wei)低頻(pin)、中頻(pin)和(he)高(gao)頻(pin)脈沖氬(ya)弧焊(han)。


    a. 低頻脈沖(chong)鎢極(ji)氬弧焊


      低頻(pin)脈沖(chong)(chong)(chong)鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)的基(ji)本原理是:焊(han)(han)(han)(han)接(jie)電(dian)(dian)流(liu)(liu)的大小(直流(liu)(liu)電(dian)(dian)或交流(liu)(liu)電(dian)(dian)的有效量(liang))呈周(zhou)期(qi)性脈沖(chong)(chong)(chong)變化,脈沖(chong)(chong)(chong)的頻(pin)率以每秒接(jie)近(jin)于一次到(dao)幾次,至多不(bu)(bu)超過十(shi)幾次,以低頻(pin)脈沖(chong)(chong)(chong)的方法供給電(dian)(dian)流(liu)(liu)脈沖(chong)(chong)(chong)。低頻(pin)脈沖(chong)(chong)(chong)鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)在(zai)生產上(shang)使用(yong)(yong)較多,例如(ru)用(yong)(yong)機械操作(zuo)鎢極脈沖(chong)(chong)(chong)氬弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)奧氏體型不(bu)(bu)銹鋼薄板(ban)對接(jie)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)和導管對接(jie)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)的焊(han)(han)(han)(han)接(jie)參數,見表3-28和表3-29(為不(bu)(bu)加填充焊(han)(han)(han)(han)絲鎢極脈沖(chong)(chong)(chong)氬弧(hu)焊(han)(han)(han)(han))。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)時(shi)采用(yong)(yong)直流(liu)(liu)正極性電(dian)(dian)源。



    b. 中頻脈沖鎢極氬弧(hu)焊工藝


      中頻脈沖鎢極氬弧(hu)(hu)焊(han)是在(zai)直流(liu)電上(shang)疊加200~500Hz中頻脈沖電流(liu),可提高電弧(hu)(hu)挺(ting)度,在(zai)一定程度上(shang)增加熔(rong)(rong)深,并促使熔(rong)(rong)池金屬晶粒細化,可提高焊(han)縫金屬的韌性。這種工藝用于航(hang)空(kong)、航(hang)天工程重要(yao)部件的 焊(han)接(jie)。


    c. 高(gao)頻脈沖鎢極氬弧焊工藝


      高(gao)(gao)頻(pin)脈(mo)(mo)沖(chong)鎢(wu)極(ji)(ji)氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)與低頻(pin)、中頻(pin)脈(mo)(mo)沖(chong)氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)不(bu)同(tong)之(zhi)處,是焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)電(dian)(dian)流(liu)以(yi)每秒鐘幾千次甚至幾萬(wan)次的(de)(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)(ji)高(gao)(gao)頻(pin)率變(bian)化(hua)著。這(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)頻(pin)脈(mo)(mo)沖(chong)電(dian)(dian)流(liu)使電(dian)(dian)弧(hu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)收效應比較(jiao)強(qiang)烈(lie),使圓錐形(xing)電(dian)(dian)弧(hu)變(bian)成(cheng)(cheng)圓柱(zhu)形(xing)電(dian)(dian)弧(hu),電(dian)(dian)弧(hu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓縮(suo)更(geng)為激(ji)烈(lie),增(zeng)強(qiang)了電(dian)(dian)弧(hu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)挺度(du)(du)。不(bu)僅(jin)提高(gao)(gao)了電(dian)(dian)弧(hu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)量密度(du)(du)而(er)且增(zeng)強(qiang)了電(dian)(dian)弧(hu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)穿透(tou)力,在(zai)相同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有效電(dian)(dian)流(liu)下(xia)可達到(dao)更(geng)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)深或在(zai)相同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)深下(xia)提高(gao)(gao)了焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)速(su)度(du)(du),同(tong)時(shi)使熔(rong)(rong)池能(neng)很(hen)好地(di)攪拌,改善了焊(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冶金性(xing)能(neng),特別(bie)適合鋁及鋁合金的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)。高(gao)(gao)頻(pin)脈(mo)(mo)沖(chong)電(dian)(dian)弧(hu)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓力還導(dao)致(zhi)超聲(sheng)振(zhen)動,它可以(yi)增(zeng)強(qiang)熔(rong)(rong)化(hua)金屬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)動性(xing)。這(zhe)些都有利(li)于細化(hua)晶粒,減少焊(han)(han)(han)縫(feng)氣孔,還使焊(han)(han)(han)縫(feng)成(cheng)(cheng)形(xing)美觀。在(zai)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)電(dian)(dian)流(liu)平均(jun)值相等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia),高(gao)(gao)頻(pin)脈(mo)(mo)沖(chong)鎢(wu)極(ji)(ji)氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)速(su)度(du)(du)可比普通鎢(wu)極(ji)(ji)氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)提高(gao)(gao)一倍,這(zhe)就必然縮(suo)短焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬在(zai)高(gao)(gao)溫的(de)(de)(de)(de)(de)(de)停留時(shi)間,對(dui)改善奧(ao)氏體(ti)型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)耐蝕性(xing)是有益的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。但是,這(zhe)種焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法在(zai)施焊(han)(han)(han)過程中有刺耳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)噪聲(sheng),對(dui)人體(ti)健康有一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響。同(tong)時(shi),這(zhe)類弧(hu)焊(han)(han)(han)機(ji)電(dian)(dian)源造價昂貴,導(dao)致(zhi)應用范圍小,在(zai)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)高(gao)(gao)速(su)焊(han)(han)(han)管生產(chan)線(xian)上有時(shi)采用這(zhe)種工藝。


  有關脈(mo)沖鎢極(ji)氬弧焊機(ji)的型號很多,表(biao)3-30列出(chu)了國內幾種(zhong)型號及主要技術性能,可供選(xuan)用。



  為了(le)(le)克服(fu)鎢極(ji)惰(duo)性氣體保護焊自身效率(lv)較低的(de)弱點,擴(kuo)大其應(ying)用范圍,發展(zhan)了(le)(le)許多(duo)新(xin)的(de)工藝方(fang)法,除了(le)(le)上面介紹脈(mo)沖鎢極(ji)氬(ya)弧焊外,還(huan)有熱(re)絲鎢極(ji)氬(ya)弧焊、雙弧和多(duo)弧鎢極(ji)氬(ya)弧焊等。


  鎢極氬弧(hu)焊方法和(he)應用范圍,見表 3-31 。


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