脈沖鎢極氬弧焊是在普通鎢極(ji)氬(ya)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的奧氏體不銹(xiu)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(ta)可以精確地控制待焊件的(de)熱輸入,克服了因熔敷金屬表面張力不(bu)足以支持(chi)熔池(chi),而造成(cheng)的(de)焊縫(feng)(feng)下塌,從而提(ti)高(gao)了焊縫(feng)(feng)抗(kang)燒穿(chuan)的(de)能力,特別適(shi)用于(yu)薄板(ban)(薄至0.1mm)對接焊縫(feng)(feng)。它(ta)可以在不(bu)加(jia)墊板(ban)的(de)情(qing)況下,實現單面焊雙(shuang)面成(cheng)形且焊接變(bian)形量小。


   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(xiu)鋼還能提高焊接接頭耐蝕性。


   3. 它對焊(han)(han)接(jie)(jie)工藝、焊(han)(han)接(jie)(jie)參數的波動不夠敏感(gan),對各種(zhong)焊(han)(han)接(jie)(jie)位(wei)置有較強的適應性,適用于全位(wei)置的焊(han)(han)接(jie)(jie)。


   4. 焊(han)(han)縫成形美(mei)觀(guan),質量穩定,焊(han)(han)接接頭(tou)力學性能均高于普通鎢極氬弧焊(han)(han)。


   5. 可根據(ju)(ju)焊件的厚薄(bo)來選擇是否填加(jia)焊絲,也可以(yi)用(yong)氦氣作為保護氣體。根據(ju)(ju)脈沖頻率不(bu)同,可分為低(di)頻、中(zhong)頻和高頻脈沖氬弧焊。


    a. 低頻脈沖鎢極氬弧焊


      低頻(pin)(pin)脈(mo)沖鎢極(ji)氬(ya)(ya)(ya)弧(hu)焊的(de)基本原理(li)是:焊接(jie)電(dian)流(liu)(liu)的(de)大小(直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)或交流(liu)(liu)電(dian)的(de)有(you)效量(liang))呈周期性脈(mo)沖變化,脈(mo)沖的(de)頻(pin)(pin)率以(yi)每秒(miao)接(jie)近于一次(ci)到幾次(ci),至多(duo)不(bu)超(chao)過十幾次(ci),以(yi)低頻(pin)(pin)脈(mo)沖的(de)方法供(gong)給(gei)電(dian)流(liu)(liu)脈(mo)沖。低頻(pin)(pin)脈(mo)沖鎢極(ji)氬(ya)(ya)(ya)弧(hu)焊在生產上使用較多(duo),例(li)如用機械操作鎢極(ji)脈(mo)沖氬(ya)(ya)(ya)弧(hu)焊焊接(jie)奧氏(shi)體型不(bu)銹鋼薄板對接(jie)焊縫和導管對接(jie)焊縫的(de)焊接(jie)參數,見表3-28和表3-29(為(wei)不(bu)加填(tian)充焊絲鎢極(ji)脈(mo)沖氬(ya)(ya)(ya)弧(hu)焊)。焊接(jie)時采用直(zhi)流(liu)(liu)正極(ji)性電(dian)源。



    b. 中(zhong)頻脈沖(chong)鎢極氬(ya)弧焊工(gong)藝


      中頻脈(mo)沖鎢極氬弧焊是在直流(liu)電上(shang)疊(die)加200~500Hz中頻脈(mo)沖電流(liu),可提高(gao)電弧挺度,在一定程(cheng)度上(shang)增加熔深,并促使熔池金(jin)屬晶粒細化,可提高(gao)焊縫金(jin)屬的韌性。這(zhe)種工(gong)藝(yi)用于航(hang)空、航(hang)天工(gong)程(cheng)重(zhong)要部件的 焊接。


    c. 高頻脈(mo)沖(chong)鎢(wu)極氬弧焊(han)工藝


      高(gao)(gao)頻脈沖(chong)鎢極(ji)氬弧焊(han)(han)(han)(han)與(yu)低頻、中(zhong)頻脈沖(chong)氬弧焊(han)(han)(han)(han)不同之處,是(shi)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)(dian)(dian)流(liu)以(yi)每秒鐘幾千次(ci)甚至(zhi)幾萬次(ci)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)高(gao)(gao)頻率變化(hua)(hua)著。這樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)頻脈沖(chong)電(dian)(dian)(dian)流(liu)使(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)弧的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁收效(xiao)應比較強(qiang)烈(lie),使(shi)(shi)圓(yuan)錐(zhui)形(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)弧變成(cheng)圓(yuan)柱形(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)弧,電(dian)(dian)(dian)弧的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓縮(suo)更為激烈(lie),增(zeng)(zeng)強(qiang)了(le)電(dian)(dian)(dian)弧的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)挺度。不僅(jin)提高(gao)(gao)了(le)電(dian)(dian)(dian)弧的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)能量(liang)密(mi)度而且增(zeng)(zeng)強(qiang)了(le)電(dian)(dian)(dian)弧的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)穿透力(li),在(zai)(zai)相同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)效(xiao)電(dian)(dian)(dian)流(liu)下(xia)(xia)可(ke)達(da)到更大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熔深或在(zai)(zai)相同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熔深下(xia)(xia)提高(gao)(gao)了(le)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)速度,同時(shi)(shi)使(shi)(shi)熔池能很好(hao)地(di)攪拌,改善了(le)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)冶金性(xing)能,特別(bie)適合(he)鋁(lv)(lv)及(ji)鋁(lv)(lv)合(he)金的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)。高(gao)(gao)頻脈沖(chong)電(dian)(dian)(dian)弧產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓力(li)還導(dao)致超聲振動(dong),它可(ke)以(yi)增(zeng)(zeng)強(qiang)熔化(hua)(hua)金屬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)動(dong)性(xing)。這些都有(you)(you)利于細化(hua)(hua)晶粒,減少焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)氣(qi)孔(kong),還使(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)成(cheng)形(xing)(xing)美(mei)觀。在(zai)(zai)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)(dian)(dian)流(liu)平均值(zhi)相等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia),高(gao)(gao)頻脈沖(chong)鎢極(ji)氬弧焊(han)(han)(han)(han)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)速度可(ke)比普通鎢極(ji)氬弧焊(han)(han)(han)(han)提高(gao)(gao)一倍,這就必然縮(suo)短焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)停留時(shi)(shi)間(jian),對改善奧氏體(ti)型不銹鋼(gang)耐蝕性(xing)是(shi)有(you)(you)益的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。但是(shi),這種焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方法在(zai)(zai)施焊(han)(han)(han)(han)過程(cheng)中(zhong)有(you)(you)刺(ci)耳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)噪聲,對人(ren)體(ti)健康有(you)(you)一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響。同時(shi)(shi),這類弧焊(han)(han)(han)(han)機電(dian)(dian)(dian)源(yuan)造價(jia)昂(ang)貴,導(dao)致應用范圍小,在(zai)(zai)不銹鋼(gang)高(gao)(gao)速焊(han)(han)(han)(han)管生(sheng)產(chan)(chan)線上有(you)(you)時(shi)(shi)采用這種工藝。


  有關脈沖鎢極(ji)氬弧焊機的(de)型(xing)號很多(duo),表3-30列(lie)出了國內幾種型(xing)號及主(zhu)要技(ji)術(shu)性能,可(ke)供選用。



  為(wei)了克服鎢極(ji)惰(duo)性氣(qi)體(ti)保護焊(han)自身(shen)效(xiao)率較低的弱(ruo)點,擴大(da)其應用范(fan)圍,發(fa)展了許多新的工藝方法,除(chu)了上(shang)面介紹脈沖鎢極(ji)氬(ya)弧(hu)(hu)焊(han)外,還有熱絲鎢極(ji)氬(ya)弧(hu)(hu)焊(han)、雙弧(hu)(hu)和多弧(hu)(hu)鎢極(ji)氬(ya)弧(hu)(hu)焊(han)等(deng)。


  鎢極氬弧(hu)焊方(fang)法(fa)和應用范圍,見(jian)表 3-31 。


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