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        云南焊工培訓:鎢極惰性氣體保護焊設備的組成

        [日期:2022-05-19]   來源:云南技能考試網  作者:云南技能考試網   閱讀:2724次

        鎢極惰性氣體保護焊設備的組成

        TIG焊設備包括弧焊電源、控制系統、焊槍、供氣系統和水冷系統等,對于自動TIG焊還應包括焊接小車行走機構及送絲裝置。

        手工焊時,焊槍的運動和焊絲的送進均由焊工左右手協調操作。自動焊時,分別通過焊槍或工件移動裝置及送絲機構完成這兩個動作。手工鎢極氣體保護焊設備如圖3-57所示。新型直流ITIC焊設備及方波交流TIG焊設備中,控制系統等已經和焊接電源合為一體。普通交流TIC焊設備中,仍將控制系統、引弧裝置、穩弧裝置及隔直裝置等單獨安裝在一個控制箱內。


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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電機、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增加引弧、穩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,由于過零點電流變化快,引弧容易,無須穩弧裝置。


        氬弧焊用手工直流電源的焊機型號如WS-315,脈沖焊機如 WSM-500,鋁鎂合金氬弧焊用交流焊機如NSA-500。

        2.控制系統

        由引弧器、穩弧器、行車(或轉動速度控制器)、程序控制器、電磁氣閥和水壓開關等構成。

        (1)TIG對控制系統的要求

        1)起弧前,必須能提前5~10s送氣,以排除氣管內和焊接區的空氣。滅弧后應滯后5~15s 停止送氣,以保護尚未冷卻的鎢極和熔池。

        2)應自動控制引弧器、穩弧器的啟動和停止。

        3)焊接開始時,電流從較小的引弧電流逐漸上升到焊接電流。焊接即將結束時,焊接電流應能自動地衰減,直至電弧熄滅,衰減時間的長短可調節。

        4)自動TIG焊電弧引燃后即進入焊接,焊槍的移動和焊絲的送進應同時協調地進行。

        (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),達到引燃目的。但高頻振蕩產生的電磁波對電源和控制電路的正常工作有干擾作用,甚至損壞器件,對人體健康也不利,因此在引弧后應及時關閉且采取隔離屏蔽措施。

        高壓脈沖引弧方式是通過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,加強陰極發射電子及兩極間氣體介質電離而實現引弧。

        (3)穩弧器 用交流正弦波TIG焊時,為保證電弧穩定燃燒,須采用穩弧器穩弧。此時引弧脈沖和穩弧脈沖可共用一套脈沖發生器,但應有各自的觸發電路。交流矩形波TIG焊無需穩弧裝置。

        3.焊槍

        焊槍的作用是夾持鎢極、傳導焊接電流和輸送保護氣體。

        目前國內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氣體的流動來完成,且質量輕、尺寸小、結構緊湊及價格比較便宜。


        焊工是一種技術型工種,從事焊工必須持上崗證工作,焊工操作證每3年需要復審一次。一人一證持證上崗,全國通用。(焊工上崗證以應急管理部(原安監局)頒發的特種作業證書為準)


        自動TIG焊用的是水冷、筆式的焊槍,其內部結構與手工TIG焊焊槍相似。TIG焊槍的標志由形式符號及主要參數組成。焊槍的形式符號由兩位字母表示,如QQ表示氣冷,QS表示水冷,形式符號后面的數字表示焊槍參數。

         

        焊槍結構設計合理與否,不僅影響保護焊槍的使用性能,而且影響保護效果和焊縫質量。因此 TIG焊槍應滿足下列要求∶能可靠地夾持電極,并具有良好的導電性能。從噴嘴噴出的保護氣體具有良好的流態,保護效果可靠,具有良好的冷卻性能,可靠性好,便于操作,結構簡單、重量輕、耐用且維修方便。

        目前生產中使用的噴嘴截面形式有三種∶圓柱形、收斂形、擴散形。各種形狀的噴嘴相比較,圓柱形噴嘴保護效果最好,且便于操作,應用較普遍。收斂形噴嘴次之,但收斂形噴嘴的電弧可見度好。擴散形通常用于熔化極氣體保護焊。噴嘴內表面應保持清潔,以免影響保護效果。

        TIG焊常用電極材料為釷鎢,它具有導電性好,載流能力強,并有較好的引弧性能,但價格較貴,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,應用廣泛,一般用于焊接電流≤300A時的焊接。純銅噴嘴焊接電流可達500A,需用絕緣套將其與導電部分隔離,石英噴嘴透明,焊接可見度好,但價格較貴。

        4.供氣系統與水冷系統

        (1)供氣系統 一般鎢極氬弧焊時,供氣系統由氬氣瓶、氣體減壓閥、氣體流量計、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,氣體流量計用來調節氣體流量大小,電磁氣閥用以控制保護氣流的通斷。

         


        氬氣瓶結構與氧氣瓶一樣,標稱容量為40L,滿瓶公稱壓力為15.2MPa,氣瓶外涂藍灰色,并標以"氬氣"字樣。減壓閥和流量計一般是一體式,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,電磁氣閥的開與關由控制電路決定。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氣體進行焊接,還要采用氣體配比器,把兩路或者三路不同的保護氣體接入配比器的進氣端通過調節得到合適的混合氣體。

        (2)水冷系統 水冷系統主要用來冷卻焊接電纜、焊槍和鎢棒。對于焊接電流小于100A時,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焊機,通常在TIG設備中設有保護裝置--水壓開關。


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