钨极惰性气体(TIG)或气体钨极电弧(GTA)焊接
钨极惰性气体保护电弧焊
TIG焊接原理
TIG焊接系统原理图
在TIG焊枪中，电极延伸到保护气体喷嘴之外。电弧由高压、高频(HF)脉冲点燃，或通过接触电极到工件并退出以预先设定的电流水平启动电弧。
钨极惰性气体(TIG)或气体钨极电弧(GTA)焊接是在非消耗性钨电极与工件之间产生电弧的电弧焊过程。钨电极和熔池由惰性气体保护，通常是氩气和氦气。图中显示了钨极惰性气体焊接过程的原理。
钨极电弧工艺被广泛应用于需要控制热输入的关键部件的精密连接。由钨电弧提供的小而强烈的热源非常适合控制材料的熔化。由于焊条在焊接过程中不被消耗，就像MIG或MMA焊接过程一样，没有填充材料的焊接可以不需要从电弧输入的热量和填充金属的熔化之间的持续妥协。作为填充金属,在需要时,可以直接添加到焊缝池从独立的送丝系统或手动,所有方面的过程可以精确、独立控制即融化的程度确定母材的焊接电流对焊接速度,而焊缝增强的程度是由焊丝加入熔池的速率决定的。
在TIG焊枪中，电极延伸到保护气体喷嘴之外。电弧由高压、高频(HF)脉冲点燃，或通过接触电极到工件并退出以预先设定的电流水平启动电弧。
电极成分和尺寸的选择不是完全独立的，必须考虑工作模式和电流水平。直流焊电极为纯钨电极或含1%或2%钍的钨电极，添加钍可以提高电子发射，容易引弧。在交流焊接中，电极必须在较高的温度下工作，纯钨电极或钨-氧化锆电极是首选，因为钨的损损耗比钍电极略小，氧化锆有助于保持“球状”尖端。
钨电极通常直径为0.5 mm至6.4 mm，长度为150 - 200 mm。各尺寸电极的载流能力取决于其连接的是直流电源的正极还是负极。交流电仅用于铝、镁及其合金的焊接。
维持TIG电弧所需的电源具有下垂或恒流特性，当电弧长度变化超过几毫米时，提供基本恒定的电流输出。因此，手工焊接时电弧长度的自然变化对焊接电流的影响很小。当电极与工件短路时，将电流限制在设定值的能力同样至关重要，否则会流过过大的电流，损坏电极。电源开路电压60v ~ 80v。
氩或氦可成功地用于大多数应用，除了极薄材料的焊接，因为氩是必不可少的。通常氩气产生的电弧比使用氦产生的电弧更平稳、更安静，处理起来更容易，穿透力也更小。由于这些原因，氩通常是大多数应用的首选，除了在焊接较大厚度的高导热金属时需要氦的更高的热和渗透特性。铝和铜是高导热的金属，是氦有利于焊接相对较厚的截面的材料类型的例子。
纯氩可用于结构钢、低合金钢、不锈钢、铝、铜、钛、镁的焊接。氩氢混合料用于焊接某些牌号的不锈钢和镍合金。纯氦可用于制铝和铜。氦氩混合物可用于低合金钢、铝和铜。
TIG焊接可用于所有位置。它通常用于厚管焊接的根部焊道，但也广泛用于薄壁管的焊接。这一过程可以很容易地机械化，即焊枪的移动和填充丝的输送，因此它可以用于核、飞机、化工、石油、汽车和航天工业的精密焊接。TIG焊接在飞机框架及其外壳，火箭机身和发动机外壳中是非常流行的例子。
