云南焊工培訓(xùn)：鎢極惰性氣體保護(hù)焊設(shè)備的組成
鎢極惰性氣體保護(hù)焊設(shè)備的組成
TIG焊設(shè)備包括弧焊電源、控制系統(tǒng)、焊槍、供氣系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)等，對(duì)于自動(dòng)TIG焊還應(yīng)包括焊接小車(chē)行走機(jī)構(gòu)及送絲裝置。
手工焊時(shí)，焊槍的運(yùn)動(dòng)和焊絲的送進(jìn)均由焊工左右手協(xié)調(diào)操作。自動(dòng)焊時(shí)，分別通過(guò)焊槍或工件移動(dòng)裝置及送絲機(jī)構(gòu)完成這兩個(gè)動(dòng)作。手工鎢極氣體保護(hù)焊設(shè)備如圖3-57所示。新型直流ITIC焊設(shè)備及方波交流TIG焊設(shè)備中，控制系統(tǒng)等已經(jīng)和焊接電源合為一體。普通交流TIC焊設(shè)備中，仍將控制系統(tǒng)、引弧裝置、穩(wěn)弧裝置及隔直裝置等單獨(dú)安裝在一個(gè)控制箱內(nèi)。
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1.焊接電源
焊接電源分為交流電源、直流電源、交直流兩用電源。由于電弧工作部分是水平或略上升的，為穩(wěn)定焊接電流，都要求有陡降（恒流）外特性的弧焊電源。
直流電源有直流弧焊發(fā)電機(jī)、弧焊整流器、晶體管電源、逆變電源等。交流電源有正弦波或方波交流電源，正弦波可選用一般的弧焊變壓器，只是比焊條用交流焊機(jī)增加引弧、穩(wěn)弧及消除直流分量等裝置。而方波交流弧焊電源須由降壓變壓器和晶閘管整流橋組成，由于過(guò)零點(diǎn)電流變化快，引弧容易，無(wú)須穩(wěn)弧裝置。
氬弧焊用手工直流電源的焊機(jī)型號(hào)如WS-315，脈沖焊機(jī)如 WSM-500，鋁鎂合金氬弧焊用交流焊機(jī)如NSA-500。
2.控制系統(tǒng)
由引弧器、穩(wěn)弧器、行車(chē)（或轉(zhuǎn)動(dòng)速度控制器）、程序控制器、電磁氣閥和水壓開(kāi)關(guān)等構(gòu)成。
（1）TIG對(duì)控制系統(tǒng)的要求
1）起弧前，必須能提前5~10s送氣，以排除氣管內(nèi)和焊接區(qū)的空氣。滅弧后應(yīng)滯后5~15s 停止送氣，以保護(hù)尚未冷卻的鎢極和熔池。
2）應(yīng)自動(dòng)控制引弧器、穩(wěn)弧器的啟動(dòng)和停止。
3）焊接開(kāi)始時(shí)，電流從較小的引弧電流逐漸上升到焊接電流。焊接即將結(jié)束時(shí)，焊接電流應(yīng)能自動(dòng)地衰減，直至電弧熄滅，衰減時(shí)間的長(zhǎng)短可調(diào)節(jié)。
4）自動(dòng)TIG焊電弧引燃后即進(jìn)入焊接，焊槍的移動(dòng)和焊絲的送進(jìn)應(yīng)同時(shí)協(xié)調(diào)地進(jìn)行。
（2）引弧器TIG焊的引弧方式有接觸引弧和非接觸引弧。非接觸引弧主要有高頻引弧、高壓引弧兩種。
采用高頻振蕩器，輸出電壓為2000~3000V，頻率為150~260kHz的高頻高壓電擊穿鎢極與工件之間的氣隙（約3mm左右），達(dá)到引燃目的。但高頻振蕩產(chǎn)生的電磁波對(duì)電源和控制電路的正常工作有干擾作用，甚至損壞器件，對(duì)人體健康也不利，因此在引弧后應(yīng)及時(shí)關(guān)閉且采取隔離屏蔽措施。
高壓脈沖引弧方式是通過(guò)升壓變壓器的升壓和晶閘管的控制，在鎢極與焊件之間輸出電壓為2000~3000V的高壓脈沖，加強(qiáng)陰極發(fā)射電子及兩極間氣體介質(zhì)電離而實(shí)現(xiàn)引弧。
（3）穩(wěn)弧器 用交流正弦波TIG焊時(shí)，為保證電弧穩(wěn)定燃燒，須采用穩(wěn)弧器穩(wěn)弧。此時(shí)引弧脈沖和穩(wěn)弧脈沖可共用一套脈沖發(fā)生器，但應(yīng)有各自的觸發(fā)電路。交流矩形波TIG焊無(wú)需穩(wěn)弧裝置。
3.焊槍
焊槍的作用是夾持鎢極、傳導(dǎo)焊接電流和輸送保護(hù)氣體。
目前國(guó)內(nèi)使用的焊槍分氣冷式和水冷式兩種。氣冷式焊槍用于小電流（一般≤100A）焊接，其冷卻作用主要是由保護(hù)氣體的流動(dòng)來(lái)完成，且質(zhì)量輕、尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊及價(jià)格比較便宜。
焊工是一種技術(shù)型工種，從事焊工必須持上崗證工作，焊工操作證每3年需要復(fù)審一次。一人一證持證上崗，全國(guó)通用。（焊工上崗證以應(yīng)急管理部（原安監(jiān)局）頒發(fā)的特種作業(yè)證書(shū)為準(zhǔn)）
自動(dòng)TIG焊用的是水冷、筆式的焊槍?zhuān)鋬?nèi)部結(jié)構(gòu)與手工TIG焊焊槍相似。TIG焊槍的標(biāo)志由形式符號(hào)及主要參數(shù)組成。焊槍的形式符號(hào)由兩位字母表示，如QQ表示氣冷，QS表示水冷，形式符號(hào)后面的數(shù)字表示焊槍參數(shù)。
焊槍結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理與否，不僅影響保護(hù)焊槍的使用性能，而且影響保護(hù)效果和焊縫質(zhì)量。因此 TIG焊槍?xiě)?yīng)滿足下列要求∶能可靠地夾持電極，并具有良好的導(dǎo)電性能。從噴嘴噴出的保護(hù)氣體具有良好的流態(tài)，保護(hù)效果可靠，具有良好的冷卻性能，可靠性好，便于操作，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、耐用且維修方便。
目前生產(chǎn)中使用的噴嘴截面形式有三種∶圓柱形、收斂形、擴(kuò)散形。各種形狀的噴嘴相比較，圓柱形噴嘴保護(hù)效果最好，且便于操作，應(yīng)用較普遍。收斂形噴嘴次之，但收斂形噴嘴的電弧可見(jiàn)度好。擴(kuò)散形通常用于熔化極氣體保護(hù)焊。噴嘴內(nèi)表面應(yīng)保持清潔，以免影響保護(hù)效果。
TIG焊常用電極材料為釷鎢，它具有導(dǎo)電性好，載流能力強(qiáng)，并有較好的引弧性能，但價(jià)格較貴，放射性也大;而鈰鎢電極放射性小些。
常用的噴嘴材料有陶瓷、純銅和石英三種。高溫陶瓷噴嘴既絕緣又耐熱，應(yīng)用廣泛，一般用于焊接電流≤300A時(shí)的焊接。純銅噴嘴焊接電流可達(dá)500A，需用絕緣套將其與導(dǎo)電部分隔離，石英噴嘴透明，焊接可見(jiàn)度好，但價(jià)格較貴。
4.供氣系統(tǒng)與水冷系統(tǒng)
（1）供氣系統(tǒng) 一般鎢極氬弧焊時(shí)，供氣系統(tǒng)由氬氣瓶、氣體減壓閥、氣體流量計(jì)、電磁氣閥和軟管等組成，如圖3-59所示。氣體減壓閥將高壓氣瓶中的氣體壓力降至焊接所要求的壓力，氣體流量計(jì)用來(lái)調(diào)節(jié)氣體流量大小，電磁氣閥用以控制保護(hù)氣流的通斷。
氬氣瓶結(jié)構(gòu)與氧氣瓶一樣，標(biāo)稱(chēng)容量為40L，滿瓶公稱(chēng)壓力為15.2MPa，氣瓶外涂藍(lán)灰色，并標(biāo)以"氬氣"字樣。減壓閥和流量計(jì)一般是一體式，使用方便可靠。電磁氣閥有交流和直流兩種，通常采用AC36V、AC110V交流電磁氣閥，或DC24V、DC36V直流電磁氣閥，電磁氣閥的開(kāi)與關(guān)由控制電路決定。輸送氬氣的軟管一般采用聚氯乙烯塑料軟管，其顏色為黑色。
如果采用以氬氣為主的富氬混合保護(hù)氣體進(jìn)行焊接，還要采用氣體配比器，把兩路或者三路不同的保護(hù)氣體接入配比器的進(jìn)氣端通過(guò)調(diào)節(jié)得到合適的混合氣體。
（2）水冷系統(tǒng) 水冷系統(tǒng)主要用來(lái)冷卻焊接電纜、焊槍和鎢棒。對(duì)于焊接電流小于100A時(shí)，就不用水冷。為保證冷卻水可靠接通并有一定的壓力才能起動(dòng)焊機(jī)，通常在TIG設(shè)備中設(shè)有保護(hù)裝置--水壓開(kāi)關(guān)。
