1、TIG 焊接基础及检查管理方法,讲师 : DI BG ,教育日程 : 2010年7月9日,2, TIG 焊接 ?,1. TIG 焊接原理,TIG 焊接：Tungsten Inert Gas 的第一个字母缩写为TIG， TIG焊采用钨极与母材产生的电弧后氩气等非活性气体来保护，再利用电弧热融合母材的焊接方式; 本焊接方法是1930年开发.,3, TIG 焊接 ?,2. TIG 焊接优缺点,1）TIG 焊接优点 TIG焊接易调整入口热量，因此薄板焊接非常好。钨极是非消耗性材料，因此没有焊丝的情况下融化母材焊接，并且几乎所有金属都能焊。但是熔点低的金属如铅，锡或者锡合金等不适用 - 焊接部位机械性能
2、优秀 - 耐腐蚀性优秀 - 不需要焊剂，因此非铁金属焊接也采用 - 保护气体是透明，因此作业者焊接时可以掌握情况 - 焊花最小化，因此所有姿势都可以焊 - 焊接部位变形小,2）TIG 焊接缺点 有时容易焊接的情况下，采用TIG焊接的SMAW，SAW，GMAW等方法的话费用方面无法竞争的程度上升。 - 对比消耗性焊接方法的焊接速度慢 - 焊接错误导致钨极被融化到母材或污染的情况下焊接部位更容易脆化 - 不适当的焊接技术引起的焊丝末端漏在空气中的话，污染焊接金属 - 非活性气体和钨极比别的焊接方式价格高 - 与别的焊接方式对比焊接设备贵,4, TIG 焊接 ?,3. TIG 焊接设备构成,焊丝,母
3、材,冷却水,流量计和调整计,AC或者DC焊接设备,非活性气体,1）装置 （如下图）,焊头,5, TIG 焊接 ?,4. TIG 焊接设备分类,现在使用的TIG焊的电源连接方式有AC及DC；并且根据焊接特性及母材的材质来选择AC或者DC。举个例，有些金属是AC电源更容易焊接、别的金属DC电源可能焊出的效果更好； AC，DC电源焊接时有如下特性,（甲）直流钨极连接负极（DCEN） 同样大小的钨极能够使用很高的电流，因此如下图一样溶深好，焊接速度快，焊道窄；,焊接电源,钨极,母材,6, TIG 焊接 ?,4. TIG 焊接设备分类,（乙）钨极连接正极（DCEP) 几乎不采用，一般在特殊情况Al，Mg
4、等材料焊接时使用 - 焊头发热大，因此焊头融化掉下的疑虑大，由此同样的电流下比DCEN焊头大4倍； - 采用氩气为保护气体的话，有清洁作用（Cleaning action） - 如下图一样，溶深浅、焊道宽,焊接电源,钨极,母材,7, TIG 焊接 ?,4. TIG 焊接设备,（丙）交流（AC） - 高频（HF）电源 - 溶深和焊道宽度在DCEN和DCEP之间 - 清洁作用是DCEP的一半左右,高频交流电源与一般交流电源对比优点 - 电极不用接触母材也能产生电弧 - 电弧稳定 - 能维持长的电弧，因此对培训焊接或表面硬化作业好 - 钨极不会受大的热量 - 采用一定焊头尺寸时可用电流的范围大，使用
5、更低的电流来焊接更好,电子和离子流动焊溶现象,清洁作用,热 量,焊 溶,用 途,有,没有,有,木材,焊头,木材,焊头,木材,焊头,深，窄,浅，宽,中间,薄板焊接,薄板焊接,轻金属焊接,8, TIG 焊接 ?,5. TIG 焊接清洁作用,5.TIG 焊接清洁作用 清洁作用：焊接时焊头与木材之前极性布置如下图钨极连接阳极（+），母材连接（-）时（DCEP时）阴极的木材表面产生清洁作用（Catchode Cleaning Action）也就是清楚氧化皮的意思；这样的清洁作用对于大部分金属都会产生，特别是Al和Mg等金属氧化力更好，氧化物的熔点比木材熔点更高的材料更为重要.这样的材质在氧化物没有被溶化
6、，覆盖了焊接区域妨碍了焊接面积和金属间的结合，因此焊接困难. 气体焊接或者手动电弧焊时应采用去除氧化物的化学溶剂；非活性气体电弧焊时有清洁作用，因此不需要适用溶剂.,下图为根据电弧极性变化阳离子和阴离子的轨迹,但是TIG焊接时DCEP情况下电弧的热平衡70%都在钨极有过热被溶下的疑虑，因此比DCEN使用直径大的钨极、而且能够使用的电流也有限制.AL合金的TIG焊接时一般采用交流、MIG焊接时DCEP一般采用DCEP.,9, TIG 焊接 ?,6. TIG 焊接的焊枪构成,种类以冷却的方式分为空气式（100A以下）和冷却水（100A以上）2种； 喷气嘴的大小要比钨极直径大4-6倍为适合，要是小的
7、话容易过热碎、过大的话浪费,喷气嘴,气道,冷却水入口,冷却水出口,电流,气道,绝缘物,钨,扶手,冷却水通道,10, TIG 焊接 ?,7. TIG 焊接电极头种类及特性,各焊接使用正确的种类和尺寸电极头非常重要，采用合适的电极头来焊接才能满足要求的结果.,种 类,颜色区分,使用电源,特 性,纯 钨,绿 色,黄 色,红 色,紫 色,交流高频,交流高频,价格贵，适用在较低电流,比纯钨贵，但是寿命长，导电性好,比1%寿命长，主要用于航空部品薄板精密焊接,比钨极寿命长，主要用于交流焊接,11, TIG 焊接 ?,8. TIG 焊接电极部加工及特性,9. 根据 TIG 焊接电极部加工方法的焊道形象,（a
8、）DCEN焊接时末端要加工成尖形，头部的角度影响对焊道摸样，电弧力，咬边 （b）AC，DCEP焊接时末端以球的形状加工或者加工前状态下将钨极DCEP来焊接或铜丝上产生电弧的话焊头自动变成半圆，这样的球形状大小需要在焊头直径1.5倍以内,根据DCEN电极角度焊道也有不同，其原因是电离子从倾斜的焊头垂直流动. 以下图为30时与铅笔一样倾斜的情况电弧弱，溶深浅，焊道宽.相反末端越钝电弧集中溶深好,12, TIG 焊接 ?,10. TIG 焊接钨极寿命影响的因素,11. 保护气体种类及特性,（a）过大的电流会使电极溶化 （b）焊接结束后保护气体没有正常供给，钨极氧化 （c）焊接中钨极和木材或者焊丝碰撞
9、时焊头易污染 （d）喷气嘴内空气深入，钨极氧化,氩气,氦气,13, TIG 焊接 ?,高频方式 - 根据高频让电极和木材之间产生电弧的方式,B. 直流高压电弧方式 (一般采用方式) - 电极不接触木材产生电弧时赋予直流高压引起电弧火花的方式，该方式可将高频障碍最小化，由于没有采用高频电弧火花，因此对周边的电器障碍最小化,C. 接触火花方式 - 电极与木材接触，在轻轻拿开瞬间产生电弧的方式,14, 斗山内适用的 TIG 焊接部品类及检查基准 ?,适用部品类型: 现在斗山内 TIG 焊接适用的部品一般为高压管类，并且比起手动优先考虑自动焊接的方式,1.适用范围,2.焊接方法,2.1 焊接连接条件
10、: 以无倒角对接焊(I Joint)为原则. 2.2 焊接 : 不适用 Filler Metal， 1 Pass 焊接为原则. 2.3 可以根据焊接设备的特性，采用有倒角的对接焊(V Joint), 2 Pass 焊接, 也可以使用 Filler Metal. 但是, SPPH 38, SPPH 42采用 500 N/级焊丝, DHP 600采用 600 N/级焊丝,15, 斗山内适用的 TIG 焊接部品类及检查基准 ?,3. 焊接端部形象,3.2 端部尺寸,3.1 对接焊,16, 斗山内适用的 TIG 焊接部品类及检查基准 ?,4. PIPE 设计标准,4.1 焊接设备 Head部装配时需要
11、的空间. (1) 圆周方向 : 最少 70 mm (2) 焊接电极中心到 Torch 末端的余量 (Fitting 侧) : 1620 mm (3) 焊接电极中心到 Head 末端的余量 (Pipe 侧) : 最少 96 mm 4.2 焊接 Fitting 类 : 在 D0 图纸中选定使用 4.3 图纸标记事项 (1) 焊接方法 (2) 试验压力,5. PIPE 制作标准,5.1 焊接端部 (1) 污染物(,锈迹,油迹,黄油等)处理，不允许有. (2) 焊接端部的外径和内径不允许留倒角，清楚加工屑 (3) 诺需要适用倒角，倒角应在 2030, Root Face 以 1 mm 管理. 5.2
12、组装/点焊公差 (1) 厚度公差 : 厚度的 2.5 % 以内 (2) 同心度 (内.外径差异) : 厚度的 2.5 % 以内 (3) 直角度 (接触面间隙) : 厚度的 2.5 % 以内,间隙以厚度的 5 % 以内 (4) 以上 (1),(2),(3) 公差同时作用时累计允许的公差为厚度的 2.5 % 以内. 5.3 焊接 (1) 保护气体使用 Ar 100 % (2) 焊接品质 : 根据6. 品质基准,17, 斗山内适用的 TIG 焊接部品类及检查基准 ?,6. 品质基准,6.1 品质检查种类,18, 斗山内适用的 TIG 焊接部品类及检查基准 ?,6.1.2 耐压试验 (1) 方法 :
13、工作压力的 1.5 倍，进行5分钟 (2) 品质基准 : 不允许有漏油或变形 6.1.3 破坏检查 (1) 方法 : 样板制作后低倍率观察, 焊接部位硬度测定, 显微组织观察 (2) 品质基准 - 未焊透, 裂纹等有害的缺陷不允许存在 - 焊接部最高硬度 HV 380 以下 - 显微组织必须良好. 6.1.4 放射性透视实验 (1) 方法 : KS B 0845 : 钢焊接部位放射性透视实验方法 (2) 品质基准 : 不允许有缺陷,6.2 品质检查 6.2.1 初导品开发时 (1) 适用 : 肉眼检查, 耐压试验, 破坏检查, 放射性透视试验 (2) 时间 : 满足要求为止 6.2.2 量产品 (1) 制作企业 : 利用肉眼检查及内视镜确认焊道内状态 全数检查 (2) 方法 : 肉眼检查, 放射性透视实验 (3) 定期评价 : 破坏检查, 放射性透视实验1次/季度,19, 斗山内适用的 TIG 焊接部品类及检查基准 ?,7. 品质允许样本,20, 斗山内适用的 TIG 焊接部品类及检查基准 ?,7. 品质允许样本,21, TIG 焊接工序作业标准举例 ?,22, TIG 焊接工序作业标准举例 ?,23,END OF DOCUMENT,
