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云南焊工培训:钨极惰性气体保护焊设备的组成

[日期:2022-05-19]   来源:云南技能考试网  作者:云南技能考试网   阅读:231次

钨极惰性气体保护焊设备的组成

TIG焊设备包括弧焊电源、控制系统、焊枪、供气系统和水冷系统等,对于自动TIG焊还应包括焊接小车行走机构及送丝装置。

手工焊时,焊枪的运动和焊丝的送进均由焊工左右手协调操作。自动焊时,分别通过焊枪或工件移动装置及送丝机构完成这两个动作。手工钨极气体保护焊设备如图3-57所示。新型直流ITIC焊设备及方波交流TIG焊设备中,控制系统等已经和焊接电源合为一体。普通交流TIC焊设备中,仍将控制系统、引弧装置、稳弧装置及隔直装置等单独安装在一个控制箱内。


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1.焊接电源

焊接电源分为交流电源、直流电源、交直流两用电源。由于电弧工作部分是水平或略上升的,为稳定焊接电流,都要求有陡降(恒流)外特性的弧焊电源。

直流电源有直流弧焊发电机、弧焊整流器、晶体管电源、逆变电源等。交流电源有正弦波或方波交流电源,正弦波可选用一般的弧焊变压器,只是比焊条用交流焊机增加引弧、稳弧及消除直流分量等装置。而方波交流弧焊电源须由降压变压器和晶闸管整流桥组成,由于过零点电流变化快,引弧容易,无须稳弧装置。


氩弧焊用手工直流电源的焊机型号如WS-315,脉冲焊机如 WSM-500,铝镁合金氩弧焊用交流焊机如NSA-500。

2.控制系统

由引弧器、稳弧器、行车(或转动速度控制器)、程序控制器、电磁气阀和水压开关等构成。

(1)TIG对控制系统的要求

1)起弧前,必须能提前5~10s送气,以排除气管内和焊接区的空气。灭弧后应滞后5~15s 停止送气,以保护尚未冷却的钨极和熔池。

2)应自动控制引弧器、稳弧器的启动和停止。

3)焊接开始时,电流从较小的引弧电流逐渐上升到焊接电流。焊接即将结束时,焊接电流应能自动地衰减,直至电弧熄灭,衰减时间的长短可调节。

4)自动TIG焊电弧引燃后即进入焊接,焊枪的移动和焊丝的送进应同时协调地进行。

(2)引弧器TIG焊的引弧方式有接触引弧和非接触引弧。非接触引弧主要有高频引弧、高压引弧两种。

采用高频振荡器,输出电压为2000~3000V,频率为150~260kHz的高频高压电击穿钨极与工件之间的气隙(约3mm左右),达到引燃目的。但高频振荡产生的电磁波对电源和控制电路的正常工作有干扰作用,甚至损坏器件,对人体健康也不利,因此在引弧后应及时关闭且采取隔离屏蔽措施。

高压脉冲引弧方式是通过升压变压器的升压和晶闸管的控制,在钨极与焊件之间输出电压为2000~3000V的高压脉冲,加强阴极发射电子及两极间气体介质电离而实现引弧。

(3)稳弧器 用交流正弦波TIG焊时,为保证电弧稳定燃烧,须采用稳弧器稳弧。此时引弧脉冲和稳弧脉冲可共用一套脉冲发生器,但应有各自的触发电路。交流矩形波TIG焊无需稳弧装置。

3.焊枪

焊枪的作用是夹持钨极、传导焊接电流和输送保护气体。

目前国内使用的焊枪分气冷式和水冷式两种。气冷式焊枪用于小电流(一般≤100A)焊接,其冷却作用主要是由保护气体的流动来完成,且质量轻、尺寸小、结构紧凑及价格比较便宜。


焊工是一种技术型工种,从事焊工必须持上岗证工作,焊工操作证每3年需要复审一次。一人一证持证上岗,全国通用。(焊工上岗证以应急管理部(原安监局)颁发的特种作业证书为准)


自动TIG焊用的是水冷、笔式的焊枪,其内部结构与手工TIG焊焊枪相似。TIG焊枪的标志由形式符号及主要参数组成。焊枪的形式符号由两位字母表示,如QQ表示气冷,QS表示水冷,形式符号后面的数字表示焊枪参数。

 

焊枪结构设计合理与否,不仅影响保护焊枪的使用性能,而且影响保护效果和焊缝质量。因此 TIG焊枪应满足下列要求∶能可靠地夹持电极,并具有良好的导电性能。从喷嘴喷出的保护气体具有良好的流态,保护效果可靠,具有良好的冷却性能,可靠性好,便于操作,结构简单、重量轻、耐用且维修方便。

目前生产中使用的喷嘴截面形式有三种∶圆柱形、收敛形、扩散形。各种形状的喷嘴相比较,圆柱形喷嘴保护效果最好,且便于操作,应用较普遍。收敛形喷嘴次之,但收敛形喷嘴的电弧可见度好。扩散形通常用于熔化极气体保护焊。喷嘴内表面应保持清洁,以免影响保护效果。

TIG焊常用电极材料为钍钨,它具有导电性好,载流能力强,并有较好的引弧性能,但价格较贵,放射性也大;而铈钨电极放射性小些。

常用的喷嘴材料有陶瓷、纯铜和石英三种。高温陶瓷喷嘴既绝缘又耐热,应用广泛,一般用于焊接电流≤300A时的焊接。纯铜喷嘴焊接电流可达500A,需用绝缘套将其与导电部分隔离,石英喷嘴透明,焊接可见度好,但价格较贵。

4.供气系统与水冷系统

(1)供气系统 一般钨极氩弧焊时,供气系统由氩气瓶、气体减压阀、气体流量计、电磁气阀和软管等组成,如图3-59所示。气体减压阀将高压气瓶中的气体压力降至焊接所要求的压力,气体流量计用来调节气体流量大小,电磁气阀用以控制保护气流的通断。

 


氩气瓶结构与氧气瓶一样,标称容量为40L,满瓶公称压力为15.2MPa,气瓶外涂蓝灰色,并标以"氩气"字样。减压阀和流量计一般是一体式,使用方便可靠。电磁气阀有交流和直流两种,通常采用AC36V、AC110V交流电磁气阀,或DC24V、DC36V直流电磁气阀,电磁气阀的开与关由控制电路决定。输送氩气的软管一般采用聚氯乙烯塑料软管,其颜色为黑色。

如果采用以氩气为主的富氩混合保护气体进行焊接,还要采用气体配比器,把两路或者三路不同的保护气体接入配比器的进气端通过调节得到合适的混合气体。

(2)水冷系统 水冷系统主要用来冷却焊接电缆、焊枪和钨棒。对于焊接电流小于100A时,就不用水冷。为保证冷却水可靠接通并有一定的压力才能起动焊机,通常在TIG设备中设有保护装置--水压开关。


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