手工钨极氩弧焊设备包括弧焊电源、控制系统、焊枪、供气系统及供水系统等部分。熔化极氩弧焊设备，则在上述设备的基础上，增加送丝及行走机构，如图4-10所示。
图4-10 手工钨极氩弧焊设备示意图
（一）氩弧焊的电源
钨极氩弧焊要求采用具有陡降或恒流外特性的电源，以减小或排除因弧长变化而引起的电流波动。钨极气体保护焊使用的电流种类可分为直流正接、直流反接及交流三种，它们的特点见表4-6。
表4-6 各种电流钨极惰性气体保护焊的特点
1.直流钨极氩弧焊
直流钨极氩弧焊时，阳极的发热量远大于阴极。所以，用直流正接焊接时，钨极因发热量小，不易过热，同样大小直径的钨极可以采用较大的电流，工件发热量大，熔深大，生产率高。而且，由于钨极为阴极，热电子发射能力强，电弧稳定而集中。因此，大多数金属宜采用直流正接焊接。反之，直流反接时，钨极容易过热熔化，同样大小直径的钨极许用电流要小得多，且熔深浅而宽，一般不推荐使用。
铝、镁及其合金和易氧化的铜合金（铝青铜、铍铜等）焊接时，可形成一层致密的高熔点氧化膜覆盖在熔池表面和焊口边缘。该氧化膜如不及时清除，就会妨碍焊接正常进行。当工件为负极时，其表面氧化膜在电弧的作用下可以被清除掉而获得表面光亮美观、成形良好的焊缝。这是因为金属氧化膜逸出功小，易发射电子，阴极斑点总是优先在氧化膜处形成，在质量很大的氩正离子的高速撞击下，表面氧化膜破坏、分解，而被清除掉，这就是“阴极清理作用”。
为了同时兼顾阴极清理作用和两极发热量的合理分配，对于铝、镁、铝青铜等金属和合金，一般都采用同时具有正接和反接特点的交流钨极氩弧焊。
2.交流钨极氩弧焊
交流电源主要用于焊接铝、镁及其合金和铝青铜，其特点是负半波（工件为负）时，有阴极清理作用，正半波（工件为正）时，钨极因发热量低，得到一个冷却作用，使钨极不易熔化，同样大小的钨极可比直流反接的许用电流大得多。
交流钨极氩弧焊的主要问题是直流分量和电弧稳定性问题。
3.引弧及稳弧装置
TIG焊接开始时，可采用下列方法引燃电弧：
（1）短路引弧。依靠钨极和引弧板或碳块接触引弧。其缺点是引弧时钨极损耗较大，端部形状容易被破坏，应尽量少用。
（2）高频引弧。利用高频振荡器产生的高频高压击穿钨极与工件之间的间隙（3mm左右）而引燃电弧。高频振荡器一般用于焊接开始时的引弧。交流钨极氩弧焊时，引弧后继续接通也可在焊接过程中起稳弧作用。高频振荡器主要由电容与电感组成振荡回路，振荡是衰减的，每次仅能维持2～6ms。电源为正弦波时，每半周振荡一次。
（3）高压脉冲引弧。在钨极与工件之间加一高压脉冲，使两极间气体介质电离而引弧。利用高压脉冲引弧是一种较好的引弧方法。在交流钨极氩弧焊时，往往是既用高压脉冲引弧，又用高压脉冲稳弧。引弧和稳弧脉冲由共用的主电路产生，但有各自的触发电路。该电路的设计能保证空载时，只有引弧脉冲，而不产生稳弧脉冲；电弧一旦引燃，即产生稳弧脉冲，而引弧脉冲自动消失。
4.直流分量的成因及消除
1）直流分量产生原因
交流TIG焊的直流分量在交流TIG焊接过程中，当电流波形不对称时，在焊接电路上将出现直流分量现象，又称整流现象。凡是电极和母材的电、热物理性能以及几何尺寸等方面存在差异，都有这种现象，这是由于交流电弧两端的电压在正、负半周期中对电流流动的阻力不相等而引起的。在焊接铝、镁及其合金情况下，当正半波时，钨极为阴极，电子热发射强，引弧电压低，引燃容易，电流大，导电时间长，负半波时则相反，焊件为阴极，散热快，其电子热发射弱，引弧困难，需高的电压，电流小而导电时间短。于是在交流电路中就出现了直流分量。
焊件的热导率愈高，这种现象愈严重。焊接回路上因负半波（焊件为阴极时）电流小，导电时间短而产生的直流分量。其结果，就削弱了阴极清洗作用，而且这种波形不对称，也使弧焊变压器的工作条件变坏，电弧燃烧不稳定。故用交流电源焊接像铝、镁等热导率高的金属时，须设法消除直流分量的不利影响。
2）消除直流分量的方法
（1）串接蓄电池。蓄电池笨重，体积大，维护麻烦。
（2）串接整流器和电阻。装置简单，体积小，能耗增加。
（3）串接电容器。可完全消除直流分量，使用方便，维护简单，应用广泛。
完全消除直流分量后，焊接电流波形变成对称，阴极清洗作用得到加强。但同时两极发热量随之变化，焊件发热量减小，钨极发热量增大，同样大小直径的钨极的载流能力（许用电流）将降低。
（二）焊接程序控制系统
焊接程序控制装置应满足如下要求：
（1）焊前提前1.5～4s输送保护气体，以驱赶管内空气及焊接区域的空气。
（2）焊后延迟5～15s停气，以保护尚未冷却的钨极和熔池。
（3）自动接通和切断引弧和稳弧电路。
（4）控制电源的通断。
（5）焊接结束前电流自动衰减，以消除缩孔和防止弧坑开裂，对于环缝焊接及热裂纹敏感材料，尤其重要。
（三）焊枪
焊枪的作用是夹持钨极、传导焊接电流和输送保护气。它应满足下列要求：
（1）保护气流具有良好的流动状态和一定的挺度，以获得可靠的保护。
（2）有良好的导电性能。
（3）充分的冷却，以保证持久工作。
（4）喷嘴与钨极间绝缘良好，以免喷嘴和焊件接触时产生短路、打弧。
（5）重量轻，结构紧凑，可达性好，装拆维修方便。
焊枪分气冷式和水冷式两种，前者用于小电流（不大于100A）焊接。喷嘴的材料有陶瓷、纯铜和石英三种。高温陶瓷喷嘴既绝缘又耐热，应用广泛，但通常焊接电流不能超过350A。纯铜喷嘴使用电流可达500A，需用绝缘套将喷嘴和导电部分隔离。石英喷嘴较贵，但焊接时可见度好。
（四）供气系统和水冷系统
（1）供气系统。由高压气瓶、减压阀、浮子流量计和电磁气阀组成。减压阀将高压气瓶中的气体压力降至焊接所要求的压力，流量计用来调节和测量气体的流量，电磁阀以电信号控制气流的通断。有时将流量计和减压阀做成一体，成为组合式。
（2）水冷系统。许用电流大于100A的焊枪一般为水冷式，用水冷却焊枪和钨极。对于手工水冷式焊枪，通常将焊接电缆装入通水软管中做成水冷电缆，这样可大大提高电流密度，减轻电缆重量，使焊枪更轻便。有时水路中还接入水压开关，保证冷却水接通并有一定压力后才能启动焊机。
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