一、鎢極(ji)脈沖氬弧焊工(gong)作原(yuan)理

  鎢(wu)極脈(mo)(mo)沖(chong)氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)是在(zai)普通(tong)鎢(wu)極氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)基礎(chu)上發展起來的(de)(de)一(yi)(yi)種新的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)工藝，通(tong)過控制焊(han)(han)(han)接(jie)電(dian)流(liu)(liu)按一(yi)(yi)定頻率(lv)周期地(di)變化。每一(yi)(yi)次(ci)脈(mo)(mo)沖(chong)電(dian)流(liu)(liu)通(tong)過時(shi)(shi)，焊(han)(han)(han)件(jian)被加熱熔化，形成(cheng)一(yi)(yi)個(ge)(ge)點(dian)狀的(de)(de)熔池。脈(mo)(mo)沖(chong)電(dian)流(liu)(liu)處于停歇(xie)(xie)期間，點(dian)狀熔池冷(leng)凝，電(dian)弧(hu)由基值(zhi)電(dian)流(liu)(liu)維持燃燒（輸(shu)入給焊(han)(han)(han)件(jian)的(de)(de)能量很(hen)小），即以一(yi)(yi)個(ge)(ge)較小的(de)(de)基值(zhi)電(dian)流(liu)(liu)來維持一(yi)(yi)個(ge)(ge)電(dian)弧(hu)的(de)(de)電(dian)離通(tong)道，以便下一(yi)(yi)次(ci)脈(mo)(mo)沖(chong)電(dian)流(liu)(liu)導(dao)通(tong)時(shi)(shi)，脈(mo)(mo)沖(chong)電(dian)弧(hu)能可(ke)靠地(di)燃燒，熔化金(jin)屬，形成(cheng)一(yi)(yi)個(ge)(ge)新的(de)(de)焊(han)(han)(han)點(dian)。只要合(he)理地(di)調節(jie)間歇(xie)(xie)時(shi)(shi)間和適當的(de)(de)焊(han)(han)(han)槍移動速度，保證相(xiang)鄰兩焊(han)(han)(han)點(dian)之間有一(yi)(yi)定的(de)(de)相(xiang)互(hu)重(zhong)疊(die)量，就可(ke)獲得一(yi)(yi)條連續(xu)致密的(de)(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)。脈(mo)(mo)沖(chong)電(dian)路原理見圖4-41。

二、鎢極(ji)脈(mo)沖氬弧焊工藝特點及(ji)其適(shi)用范(fan)圍

  在焊接厚度小于1mm奧氏(shi)體不銹鋼箔片和金屬軟管管坯時，若采用普通氬鎢極弧焊，焊接電流只允許用到幾安培或十幾安培。雖然所選用的鎢極直徑可以相應減小，但是電流密度仍然太小，導致鎢極局部的極斑飄移、電弧不穩；如果焊接電流調得大些，會使焊件過熱而燒穿。為了克服上述缺點，且又能保證連續焊接，在20世紀60年代研制成功了氣體保護脈沖電弧焊。它的工藝特點及其適用范圍如下。

   ①. 可(ke)調(diao)工藝(yi)參數多，可(ke)以(yi)精確地控制(zhi)待焊(han)件的熱(re)輸入(ru)和熔(rong)池的形狀及尺寸(cun)。因而可(ke)提高(gao)焊(han)縫抗(kang)燒穿和熔(rong)池的保(bao)持能(neng)力(li)，易獲得均勻熔(rong)深。所以(yi)特(te)別適用于薄板（薄至0.1mm）焊(han)接(jie)(jie)和全(quan)位(wei)置(zhi)焊(han)接(jie)(jie)以(yi)及單面(mian)焊(han)背面(mian)成形的焊(han)接(jie)(jie)工藝(yi)。

   ②. 可(ke)以(yi)用較低的(de)熱輸入獲(huo)得較大(da)的(de)熔(rong)深，這樣可(ke)以(yi)減少焊接熱影(ying)響區(qu)和焊件(jian)變形。

   ③. 在(zai)焊接過程中，脈(mo)沖電(dian)流對點狀熔池(chi)有(you)較強的攪拌作用，而(er)且熔池(chi)金屬冷凝(ning)快，高溫停留時間短，焊縫(feng)金屬組(zu)織致密(mi)，可以(yi)減少敏感材料(liao)產生裂(lie)紋的傾向。對于奧氏體不銹鋼(gang)還能提高焊接接頭的耐腐蝕性能。

   ④. 每個焊點加熱和冷卻(que)迅速，很適合于焊接導熱性能強(qiang)或厚度特別大的焊件。

   ⑤. 焊縫成形美觀，質量穩定，焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭力(li)學性能高于普通鎢極氬(ya)弧焊焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭力(li)學性能。

  根據脈(mo)沖(chong)頻率(lv)不(bu)同，可分(fen)為(wei)低頻脈(mo)沖(chong)氬弧(hu)焊(han)和(he)高頻脈(mo)沖(chong)氬弧(hu)焊(han)。鎢(wu)極脈(mo)沖(chong)氬弧(hu)焊(han)可根據焊(han)件(jian)的厚薄來選擇是(shi)否填加焊(han)絲(si)，也可以(yi)用氦氣作(zuo)為(wei)保護氣體。

三、低頻脈(mo)沖氬弧焊(han)

  ①. 基(ji)本原(yuan)理

    焊(han)(han)接(jie)(jie)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的(de)(de)大小(xiao)（直流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)或交(jiao)流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)有效值）呈周期性脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)變(bian)化(hua)(hua)，脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)的(de)(de)頻(pin)率，從每秒接(jie)(jie)近(jin)于(yu)(yu)一(yi)(yi)次(ci)至(zhi)幾次(ci)，至(zhi)多(duo)(duo)不過十幾次(ci)，即以(yi)低頻(pin)脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)的(de)(de)方法供給(gei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)。圖4-42為常見的(de)(de)脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)波(bo)形，從圖中可以(yi)看出脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)焊(han)(han)時的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)由兩個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)組成(cheng)(cheng)：脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)和基值電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)；焊(han)(han)接(jie)(jie)時間也是(shi)由脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)持續(xu)時間和基值電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)持續(xu)時間兩部分組成(cheng)(cheng)。它們是(shi)用來調節和控制焊(han)(han)縫熱輸入的(de)(de)主要(yao)參數。在一(yi)(yi)個脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)期間，基本(ben)金屬熔化(hua)(hua)到(dao)一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)熔深(shen)；隨之，馬上轉變(bian)為一(yi)(yi)個小(xiao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)（基值電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)），它的(de)(de)主要(yao)作用是(shi)維(wei)持電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)不至(zhi)于(yu)(yu)熄滅，也提供一(yi)(yi)個熔池冷卻凝(ning)固條件、使焊(han)(han)件不至(zhi)于(yu)(yu)燒穿。其實，脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)氬弧(hu)(hu)焊(han)(han)所(suo)(suo)完成(cheng)(cheng)的(de)(de)連續(xu)焊(han)(han)縫是(shi)由許多(duo)(duo)焊(han)(han)點搭接(jie)(jie)而(er)成(cheng)(cheng)的(de)(de)。焊(han)(han)接(jie)(jie)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)周期性變(bian)化(hua)(hua)，不僅能保(bao)證得到(dao)一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)熔深(shen)，又不至(zhi)于(yu)(yu)焊(han)(han)穿工件，而(er)且隨著頻(pin)率節奏(zou)可以(yi)得到(dao)波(bo)紋美觀的(de)(de)焊(han)(han)縫。通過電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)變(bian)化(hua)(hua)，使焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭金相組織(zhi)變(bian)得均勻(yun)，還(huan)細化(hua)(hua)了晶粒，從而(er)提高了焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)(de)力學性能和耐腐蝕(shi)能力。所(suo)(suo)以(yi)用脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)氬弧(hu)(hu)焊(han)(han)焊(han)(han)接(jie)(jie)奧氏體型不銹(xiu)鋼薄件和中厚件是(shi)非常有益的(de)(de)。

  ②. 工藝參數的選擇

    脈(mo)(mo)(mo)沖(chong)(chong)鎢極氬弧焊的(de)工藝(yi)參(can)數主要有脈(mo)(mo)(mo)沖(chong)(chong)電流(liu)(liu)(liu)(liu)幅(fu)值(zhi)（Ip或ip）、基值(zhi)電流(liu)(liu)(liu)(liu)（Ib或ib）、脈(mo)(mo)(mo)沖(chong)(chong)電流(liu)(liu)(liu)(liu)持(chi)續時間（tp）、基值(zhi)電流(liu)(liu)(liu)(liu)持(chi)續時間（tb），其中交流(liu)(liu)(liu)(liu)脈(mo)(mo)(mo)沖(chong)(chong)參(can)數ip、ib分別指(zhi)脈(mo)(mo)(mo)沖(chong)(chong)電流(liu)(liu)(liu)(liu)和基值(zhi)電流(liu)(liu)(liu)(liu)在持(chi)續時間內的(de)有效值(zhi)。此外還(huan)有脈(mo)(mo)(mo)幅(fu)比(bi)RA、脈(mo)(mo)(mo)寬比(bi)Rw、脈(mo)(mo)(mo)沖(chong)(chong)周期(qi)T、脈(mo)(mo)(mo)沖(chong)(chong)頻率f，各參(can)數之間的(de)關系如下：

   脈沖(chong)鎢極氬弧(hu)焊(han)的(de)工藝參數，通常按下(xia)述原則和步驟選擇。

     a. 對于(yu)一定(ding)的母(mu)材(cai)(cai)厚(hou)度(du)(du)(du)，脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)電流Ip（或(huo)ip）取決(jue)于(yu)被(bei)焊(han)母(mu)材(cai)(cai)的種類，而與母(mu)材(cai)(cai)厚(hou)度(du)(du)(du)無關，所以通常先按被(bei)焊(han)材(cai)(cai)料(liao)選擇Ip（或(huo)ip），然后再(zai)按母(mu)材(cai)(cai)厚(hou)度(du)(du)(du)決(jue)定(ding)脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)電流維持(chi)時(shi)間tp,不(bu)同材(cai)(cai)料(liao)及厚(hou)度(du)(du)(du)的Ip（或(huo)ip）及tp值(zhi)(zhi)(zhi)可參(can)考(kao)圖(tu)4-43進(jin)行選擇。當焊(han)接薄件時(shi)，Ip（或(huo)ip）值(zhi)(zhi)(zhi)應(ying)選低于(yu)圖(tu)示的數值(zhi)(zhi)(zhi)，同時(shi)適當延(yan)長tp值(zhi)(zhi)(zhi)；焊(han)接厚(hou)件時(shi)，Ip或(huo)i，值(zhi)(zhi)(zhi)應(ying)稍高于(yu)圖(tu)示的數值(zhi)(zhi)(zhi)，并適當縮短tp值(zhi)(zhi)(zhi)。

     b. 基(ji)值(zhi)電流(liu)(liu)(liu)Ib（或(huo)ib）與(yu)基(ji)值(zhi)電流(liu)(liu)(liu)維(wei)持時(shi)間(jian)tb相互要匹配(pei)，應保(bao)證電弧不熄弧和(he)熔池在基(ji)值(zhi)電流(liu)(liu)(liu)期間(jian)得以(yi)凝固。通常(chang)基(ji)值(zhi)電流(liu)(liu)(liu)Ib是脈沖(chong)電流(liu)(liu)(liu)Ip（或(huo)ip）的10％～20％，基(ji)值(zhi)電流(liu)(liu)(liu)維(wei)持時(shi)間(jian)tb為脈沖(chong)電流(liu)(liu)(liu)持續時(shi)間(jian)tp的1～3倍。

     c. 脈幅比RA和脈寬比Rw值較(jiao)大時，脈沖特(te)點(dian)較(jiao)顯著，有(you)利(li)于克(ke)服熱(re)裂紋(wen)，但(dan)過(guo)大會增加咬邊傾向。需在焊接過(guo)程中對焊接速度進(jin)行(xing)合(he)理(li)調節來(lai)控制熔透(tou)率，避(bi)免產生熱(re)裂紋(wen)和咬邊。

     d. 焊(han)(han)接速度要和(he)脈沖頻率相匹配(pei)，以保證焊(han)(han)點間距(ju)的要求(qiu)，它(ta)們之間的關系是：

  Lw 不(bu)能太大，否則(ze)焊(han)點之(zhi)間無重疊量，而(er)得不(bu)到(dao)連(lian)續致(zhi)密的焊(han)縫，常(chang)用頻(pin)率(lv)一般低于(yu)10Hz，可(ke)參考(kao)表4-40選用。不(bu)銹鋼脈沖鎢極氬弧焊(han)焊(han)接工藝參數，可(ke)參考(kao)表4-41、表4-42。

四、高(gao)頻(pin)脈沖鎢(wu)極氬弧焊

   高頻(pin)(pin)(pin)(pin)脈(mo)(mo)沖鎢極(ji)(ji)氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)與低頻(pin)(pin)(pin)(pin)脈(mo)(mo)沖氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)的(de)不同之處，是焊(han)(han)(han)接(jie)電(dian)(dian)流以每(mei)秒(miao)鐘幾千次甚(shen)至幾萬次的(de)極(ji)(ji)高頻(pin)(pin)(pin)(pin)率變化著(zhu)。這(zhe)樣的(de)高頻(pin)(pin)(pin)(pin)脈(mo)(mo)沖電(dian)(dian)流使(shi)電(dian)(dian)弧(hu)的(de)磁收縮(suo)(suo)效(xiao)應比(bi)(bi)較強烈(lie)，電(dian)(dian)弧(hu)直徑受到的(de)壓(ya)縮(suo)(suo)更為激烈(lie)，增(zeng)(zeng)強了(le)電(dian)(dian)弧(hu)的(de)挺度。同時使(shi)熔(rong)池能很好地(di)攪拌，改善了(le)焊(han)(han)(han)縫的(de)冶金(jin)(jin)性能，特別適合(he)鋁(lv)及(ji)鋁(lv)合(he)金(jin)(jin)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)。高頻(pin)(pin)(pin)(pin)脈(mo)(mo)沖電(dian)(dian)弧(hu)產(chan)生的(de)壓(ya)力還(huan)導致(zhi)超(chao)聲振(zhen)動，它可以增(zeng)(zeng)強熔(rong)化金(jin)(jin)屬(shu)的(de)流動性。這(zhe)些都有利(li)于細化晶粒，減少焊(han)(han)(han)縫氣孔(kong)，使(shi)焊(han)(han)(han)縫成(cheng)形美(mei)觀。在焊(han)(han)(han)接(jie)電(dian)(dian)流平(ping)均(jun)值相等的(de)情(qing)況下，高頻(pin)(pin)(pin)(pin)脈(mo)(mo)沖鎢極(ji)(ji)氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)速度可比(bi)(bi)普(pu)通鎢極(ji)(ji)氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)提高1倍(bei)，這(zhe)就必然會縮(suo)(suo)短(duan)焊(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)的(de)高溫停留時間，對改善奧氏(shi)體型不銹鋼的(de)耐蝕性是有益(yi)的(de)。但是，這(zhe)種焊(han)(han)(han)接(jie)方(fang)法在施焊(han)(han)(han)過程中有刺耳的(de)噪聲。

   有關脈沖鎢極氬弧焊機的型號很多，表4-43列出了國內幾種脈沖鎢極氬弧焊機型號及其主要技術(shu)性能，可供選(xuan)用。