焊接方法

TIG焊

极惰性气体保护焊——不锈钢、铝和钛的精密工艺

TIG焊 AI generated

TIG时,在不熔化的钨极和工件之间燃烧,由惰性气体保护。结果是干净、高质量的焊缝,没有飞溅——精度的标杆。代价是:慢,而且要求手艺。

TIG就是极惰性气体保护焊——所有其他方法都得拿它来当标杆。时,在不熔化的和工件之间燃烧。一种惰性气体——通常是——保护和钨极不受大气侵害。

关键在于:钨极不熔化。你完全独立地控制和热输入,填充金属是你用手当送进熔池的。这给了你别的工艺给不了的控制力——所以TIG是打底、薄板和高质量焊缝的王牌工艺。

极性 & 接线:什么该接哪儿?

TIG有一条铁律:地线接正极,焊枪接负极(直流,钨极接负 = DC−)。很多现代逆变焊机插座是对称的——两个看起来一模一样,因为它们本来是为焊条电弧焊设计的。如果机器上的TIG符号磨没了,看气接头就行:它永远紧挨着负极。

另外:地线夹尽量靠近坡口!每个焊接电流都会产生电磁场。你把地线挂到几米外,就是逼着电流绕一大圈——结果就是磁偏吹(Arc Blow):乱跳、断弧、往旁边飞溅。

钨极直径和电流

经验法则:钨极直径(mm)乘100,就是大概的最大电流。 1,6 mm的钨极能扛到约160 A,2,4 mm的约240 A。选得太细,钨极会熔成球状烧掉,在焊缝里留下钨夹杂。电流再大,小的标准焊枪就不够用了——那你就得换大焊枪或者水冷电缆,不然焊枪能在你手里烧化。

钨极:颜色告诉你掺杂成分

钨极掺了氧化物,能改善引弧、提高载流能力。钨极端的颜色标明牌号(按ISO 6848):

• 红色(2 % 钍)和橙色(4 % 钍): 寿命极好,非常稳定,载流能力高——以前是直流的标配。但是:钍有放射性,还有毒。 磨削粉尘绝不能吸进去。因为辐射和废料处理问题,它们正在被淘汰。

• 灰色(2 % 铈): 现代全能选手——无放射性,小电流下引弧也好,交流直流都能用。钍的经典替代品。

• 蓝色(2 % 镧)和金色(1,5 % 镧): 无放射性,引弧很好,载流能力高——同样是常见的钍替代品。

• 白色(锆): 用于铝的交流焊接——钨极端头呈球状,非常稳定。

• 绿色(纯): 铝交流焊接的老经典,但载流能力较低。

记住:大多数车间里,灰色(铈)和蓝色(镧)早就取代了红色和橙色的钍钨极——性能一样,但没有放射性。谁还在磨钍钨极,必须配抽风或者呼吸防护。

钨极伸出长度:你的气体保护盾

钨极从气嘴伸出多少,决定气体保护好不好。经验法则:伸出长度大约等于气嘴内径——标准应用5–8 mm。伸太长,钨极伸进气流里,保护气罩就破了,钨极立刻吸氧——结果就是气孔、氧化、废掉的焊缝。

垫板的坑

铜和铝导电极好——导热也一样好。用这些材料做垫板,会把焊接热量和瞬间从工件里抽走:熔深不够、变形、开裂。镍板或编织镍垫更好——它导电,但导热差,工艺热量就留在工件里。

电流种类决定材料

• 直流,钨极接负(DC−): 用于钢和不锈钢。大部分热量进工件,熔深又深又窄。

• 交流(AC): 用于铝和镁。正半波打碎顽固的(“阴极清理”),负半波提供熔深。

凡是要求干净、致密的地方都用它:不锈钢管道、铝结构、航空钛材、薄板,以及所有高质量接头的。

现代焊机:频率、特性和脉冲

电流种类只是一半。现代逆变焊机给你一整把调节旋钮,能把同一个变成完全不同的工具。懂的人能从机器里榨出双倍性能——不懂的人,等于开着F1赛车挂二挡。

交流频率:把收拢

时,电流每秒在正负之间来回跳好几次。经典的50 Hz是标准。现代机器让你把频率提上去——100、200,经常好几百赫兹。会怎样?变窄变硬,收拢了。熔深更深更窄,在窄坡口里也老实走线,不乱跳。焊铝时就是说:熔池不那么宽,焊缝旁边热得少,氧化色少——同时的阴极清理还是满的。

特性曲线:矩形、正弦还是三角?

有些机器还能让你定每个半波里电流怎么走——曲线形状。

• 矩形(+/−): 电流立刻跳到最大值,停在那儿,直到换向才又跳到最大值。猛,熔深硬,打碎的力气最大。用于厚铝。

• 正弦(经典): 电流慢慢升、慢慢降——正半波和负半波都是。柔和,安静,适合薄材料和敏感工件。

• 三角(+/−): 升得快、降得快——两个半波都是。矩形和正弦之间的中间路线。

好一点的机器甚至能组合这些曲线——这样你就能把交流焊精确调到具体应用上。

直流:线性还是脉冲?

有两种基本模式。线性以恒定电流燃烧。则在两个值之间摆动:一个高脉冲电流熔化材料,一个低基值电流让熔池冷却,但保持不灭。

频率——每秒脉冲多少次——很多机器能从1 Hz调到2.500 Hz以上。1–2 Hz时机器像缝纫机:一滴、停、一滴。你能眼看着焊缝一片鳞一片鳞地成形。调到2.500–3.000 Hz,就只剩超尖的吱吱声和一条连续稳定的——热输入低,焊缝干净光滑。

TTP:单次点焊

有些机器还提供TTP(单次点焊)。你设定烧多久——然后它自己关掉。短促、精准的一枪,工件里几乎没热。适合定位焊、薄板,以及所有你根本不给长大机会的地方。有些机器能把单次点焊和接触引弧结合起来——你在想点焊的那个点精确划擦引弧。精度拉满。

上升和下降:不用脚踏控制器也能焊

不是每个人都有脚踏控制器。用焊枪上的手把开关,你可以设定上升和下降时间。按下开关,电流慢慢或快快升到设定的最大值——柔和起弧,细钨极尖头不受罪。松开,电流受控地降下来,直到真正断电。不是一下子灭掉,而是把收弧坑填满——焊缝末端不会裂。