什么是气体钨极电弧焊或 TIG 焊？

什么是钨极气体保护焊？

钨极气体保护焊 (GTAW)，也称为钨极惰性气体 (TIG) 焊接，是一种使用非消耗性钨电极产生焊缝的电弧焊接工艺。通过惰性保护气体（氩气或氦气）保护焊接区域和电极免受氧化或其他大气污染。

通常使用填充金属，尽管某些称为自生焊缝或熔焊的焊缝不需要它。当使用氦气时，这被称为 heliarc 焊接。恒流焊接电源产生电能，电能通过称为等离子体的高度电离气体和金属蒸气柱穿过电弧传导。

GTAW 最常用于焊接不锈钢和有色金属（如铝、镁和铜合金）的薄片。与保护金属电弧焊和气体保护金属电弧焊等竞争工艺相比，该工艺使操作员能够更好地控制焊缝，从而实现更坚固、更高质量的焊缝。

然而，GTAW 相对更复杂，更难掌握，而且它比大多数其他焊接技术慢得多。一种相关的工艺，即等离子弧焊，使用略有不同的焊枪来产生更集中的焊接电弧，因此通常是自动化的。

钨极气体保护焊如何工作？

由于焊工需要配合，手工钨极气体保护焊是一种比较困难的焊接方法。与焊枪焊接类似，GTAW 通常需要两只手，因为大多数应用要求焊工用一只手手动将填充金属送入焊接区域，同时另一只手操作焊枪。保持较短的电弧长度，同时防止电极与工件接触，也很重要。

为了触发焊接电弧，高频发生器（类似于特斯拉线圈）提供电火花。该火花是焊接电流通过保护气体的导电路径，并允许在电极和工件分开时引发电弧，通常相距约 1.5-3 毫米（0.06-0.12 英寸）。

一旦电弧被点燃，焊工将焊枪移动一个小圆圈以形成一个焊池，其大小取决于电极的大小和电流量。

在电极和工件之间保持恒定间隔的同时，操作员随后将割炬略微向后移动，并将其从垂直方向向后倾斜约 10-15 度。填充金属是根据需要手动添加到熔池前端的。

焊工经常开发一种在向前移动焊枪（以推进焊池）和添加填充金属之间快速交替的技术。每次电极前进时，填充棒都会从熔池中取出，但始终保持在气体保护罩内，以防止其表面氧化和焊缝污染。

填充棒由具有低熔点的金属（例如铝）组成，要求操作员在保持在气体保护罩内的同时与电弧保持一定距离。如果太靠近电弧，填充棒会在与焊接熔池接触之前熔化。

随着焊缝接近完成，通常会逐渐减小电弧电流，以使焊缝凝固并防止在焊缝末端形成弧坑裂纹。

保护气体在气体钨极电弧焊中的使用

根据焊接材料选择保护气体。以下指南可能会有所帮助：

• 氩气： 最常用的保护气体，可用于焊接各种材料，包括钢、不锈钢、铝和钛。
• 氩气 + 2 至 5% H2： 向氩气中添加氢气会使气体略微还原，有助于产生外观更清洁的焊缝，而不会产生表面氧化。由于电弧更热且更狭窄，它允许更高的焊接速度。缺点包括碳钢存在氢开裂的风险和铝合金中的焊缝金属气孔。
• 氦和氦/氩混合物： 在氩气中加入氦气会提高电弧的温度。这促进了更高的焊接速度和更深的焊接熔深。使用氦气或氦气/氩气混合物的缺点是气体成本高且难以引弧。

结构或零件 钨极气体保护焊

钨极惰性气体焊接机由以下设备组成：

• 电源
• 惰性气体供应
• 焊枪/支架
• 钨电极
• 保护气体
• 加油棒

1. 电源：

在 TIG 焊接中，我们需要一个恒定的电源，因为如果电流波动，那么焊工很难正确焊接接头。

电源可以有两种：

1. 直流电源
2. 交流电源

直流电源可以焊接钢、镍、钛等，交流电源可以焊接镁、铝等材料。

2. 惰性气体供应：

在 TIG 焊接中，我们需要惰性气体供应来保护焊接区域免受大气（例如，氧气、氮气和氢气）的影响。

通常，氩气用作 TIG 焊接中的惰性气体供应。我们稍后会在保护气体部分讨论这个问题。

3. 焊枪：

在 TIG 焊接中，焊枪设计用于自动和手动操作。但是，在结构上，两者是相同的，在手动割炬中，它们都带有一个手柄来握持，而在自动割炬的情况下，它们被设计为安装在自动机器上。

火炬配有水或空气冷却系统。

电流安培一般小于200A时采用风冷，超过200A则采用水冷来降低焊枪温度。

焊枪内部一般采用铜材质，以增加导热性。

并且手电筒带有一个固定装置（端口），可以牢固地固定钨电极。

4. 钨电极：

在 TIG 焊接中，我们使用由钨或钨合金制成的非自耗电极。

由于钨的耐高温能力（钨的熔化温度为 3,422 °C）而不是任何其他金属，这就是我们使用钨电极的原因。

电极的直径一般在0.5mm到0.65mm之间，长度在75mm到610mm之间。

5. 保护气体：

保护气体用于保护焊池免受氮气、氧气等大气气体的影响，否则这些气体会通过产生气孔、气孔等损坏焊接表面。

保护气体的选择取决于焊接类型以及大气条件以及用于操作的金属类型等等。

但是，通常我们在 TIG 焊接中使用氩气作为保护气体。这种焊接有时也使用氩氦混合物。

6. 加油棒：

众所周知，在 TIG 焊接中，我们使用的是非消耗性电极，即钨，因此在某些情况下，我们需要单独的材料来填充两个接头之间的间隙。

填充棒的材质可以是碳钢、铝等，一般根据接头的类型、工件的材质、厚度以及工件的性能而定。

钨极气体保护焊应用

• 专门用于耐火材料、板材和反应材料的焊接。
• 钨极气体保护焊可用于多种金属，该工艺可应用于多个行业，并有助于制造和修复许多物品。这种焊接形式在航空航天、汽车、维修和艺术领域很常见。
• 航空航天： 飞机和航天器部分通过 TIG 焊接制造。
• 汽车： 安全可靠的结构对于汽车行业至关重要，让车辆经受住时间的考验也是如此。
• 修复： TIG 可用于多种维修应用。从修理儿童玩具（如旅行车或老式脚踏车）到修理铝制工具，这种焊接方法都能派上用场。

钨极气体保护焊的优点

钨极惰性气体焊接的优点如下：

• 钨焊为焊接关键接头以及需要小尺寸或非常精确的焊接的情况提供了一种解决方案。
• 它可以使用多种金属来执行
• 如果操作正确，与其他连接工艺相比，它可以产生高质量和高纯度的焊缝，这在许多应用中都至关重要。
• 自动和手动均可。
• 总的来说，这是连接两种金属的最有效方法之一。
• 不产生渣。
• TIG 焊接可以在任何位置进行。

钨极气体保护焊的缺点

TIG焊接的缺点如下：

• 钨焊不能用于较厚的金属板。
• 更复杂 - 需要高技能和专业的工人。
• 安全问题，焊工暴露在高强度的灯光下，可能会导致眼睛受伤。
• TIG 焊接服务的价格很高。但是，成本会因焊接材料和项目范围而异。
• 这是一个缓慢的焊接过程。

常见问题解答。

什么是钨极气体保护焊？

钨极气体保护焊 (GTAW)，也称为钨极惰性气体 (TIG) 焊接，是一种使用非消耗性钨电极产生焊缝的电弧焊接工艺。通过惰性保护气体（氩气或氦气）保护焊接区域和电极免受氧化或其他大气污染。

什么是 GTAW？

钨极气体保护焊 (GTAW) 是通过在单个钨（非消耗性）电极和工件之间用电弧加热而产生的焊缝。屏蔽是从惰性气体混合物中获得的。不会产生焊接飞溅物或熔渣。这个过程有时被称为钨极惰性气体 (TIG) 焊接。

GTAW 和 TIG 焊接一样吗？

钨极惰性气体保护焊 (TIG) 焊接，也称为气体钨极电弧焊 (GTAW)，是一种使用非自耗钨电极产生焊缝的电弧焊接工艺。

什么是气体保护钨极电弧焊？

钨极气体保护焊最常用于焊接不锈钢和有色金属材料，如铝和镁，但它几乎适用于所有金属，但锌及其合金除外。

什么是钨极气体保护焊工艺？

气体保护钨极电弧焊，也称为钨极惰性气体 (TIG) 焊接，是一种使用非消耗性钨电极产生焊缝的电弧焊接工艺。填充金属是从外部来源添加的，通常作为裸金属填充棒。

钨极气体保护焊有哪些缺点？

GTAW的缺点

• 难度。 GTAW 通常被认为是最难掌握的焊接工艺，并且需要操作员的大量技能。
• 速度。 GTAW 需要相对较慢的行进速度，并且与其他工艺相比，沉积速率较低。
• 非自动化。
• 成本。

钨极气体保护焊机的工资是多少？

在美国加利福尼亚州，Walder Gas Tungsten Arc 的平均工资为每年 33,163 美元，每小时 16 美元。 Welder Gas Tungsten Arc 的平均工资范围在 $31,199 到 $39,001 之间。

哪种焊接强度最高？

与 MIG 焊接或其他电弧焊方法相比，TIG 焊接产生更清洁、更精确的焊缝，使其成为最坚固的焊接方法。也就是说，不同的焊接工作可能需要不同的方法，而TIG通常更坚固，质量更高，如果工作需要，您应该使用MIG或其他方法。

TIG焊是冷焊吗？

还有一种TIG焊接工艺，也称为冷焊。有时，包含直流电和交流电的 TIG 机器会有一个称为“冷”的设置。 ' 这是一个手动过程，每次使用 TIG 枪启动电弧时，都会产生“电击”效果。

什么气体最适合 TIG 焊接？

氩气是 TIG 焊接项目中最常用的惰性气体。由于只有少数气体可用于 TIG 焊接，因此氩气是最受欢迎的选择，因为它是一种用途广泛的气体，可用于各种金属，包括低碳钢、不锈钢和铝。

TIG焊接的温度是多少？

TIG 焊接（GTAW 或钨极气体保护焊）是一种在高温（超过 6,000 华氏度）下操作以熔化和加热金属的电弧焊接工艺。虽然它比棒焊更昂贵，但更清洁且用途更广泛（适用于钢、铝、黄铜和许多其他金属）。

TIG焊接的优缺点是什么？

TIG 焊接的优点： 详细的精度，各种应用和位置，极其复杂的金属焊接，非自耗电极。 TIG 焊接的缺点： 耗时的过程，复杂的设备，安全问题，惰性气体成本。

随着时间的推移，焊工会失明吗？

当焊工没有正确保护他们的眼睛免受电弧伤害时，他们通常会遭受焊工闪光或光性角膜炎，这种情况是由于暴露于强烈的紫外线辐射而导致暂时失明和极度不适。更严重的眼外伤可能导致永久性失明。

磨钨以获得稳定电弧的正确方法是什么？

为了正确研磨钨并防止污染，最好使用专为钨研磨而设计的砂轮，可抵抗钨的硬度。将电极沿砂轮方向直线磨成90°角，并确保磨痕为纵向。

什么是 GTAW 和 SMAW？

SMAW——焊条的助焊剂涂层在焊接过程中分解并产生保护气体。没有单独应用单独的保护气体。 GMAW——保护气体（惰性或活性）由气瓶供应。 GTAW——惰性保护气体由气瓶提供。

GMAW 和 GTAW 有什么区别？

GMAW 使用自耗电极。因此，电极材料熔化并沉积在焊道上。 GTAW或TIG焊接使用非自耗电极，因此电极材料不会沉积在焊道上。

GTAW 的优缺点是什么？