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钨极氩弧焊焊铝合金忌选用直流弧焊电源

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在铝合金的TIG焊工艺中,两个物理现象影响着焊接:一是铝合金工件高温状态时形成的熔池表面的氧化铝阻焊膜的破碎现象;二是TIG焊时钨电极的高温烧损现象。铝合金的TIG焊接工艺能否进行,焊接质量的好坏,都与这两个现象相关,而两个物理现象的产生,与焊接电弧中正离子与电子的“行为”分不开。

从物理学中得知:虽然正离子所携带的电荷与电子的电荷量相当,可是前者的质量却远大于后者。这就决定了焊接电弧中,“导电”的主因是电子而“捣毁”阻焊膜的主因是正离子。质量巨大的正离子在电场(直流反接)的作用下,冲击熔池表面的氧化铝阻焊膜,就造成氧化膜的破碎,而只是在阻焊膜破碎的前提下,才能使铝合金的焊接进行下去;在同一电场作用下,大量带电负电荷的电子涌向表面积很小的钨电极尖端,这造成了钨电极尖端温度的急剧上升,结果钨电极急剧烧损,而钨电极烧损过快,焊接过程也无法进行下去。

当电弧电场与前相反时(直流正接),虽然此时也有正离子冲击钨电极尖端,但冲击钨电极尖端正离子的数量太少(因质量巨大的正离子运动速度很慢),因此钨电极不会烧损。于此同时,大量带负电荷的电子涌向表面积比钨电极尖端大很多倍的工件熔池,而质量太小的电子群已不能“捣毁”熔池表面的氧化铝阻焊膜。为此,铝合金TIG焊时,只有采用交流电源,才能达到即要阻焊膜破碎(即通常专业术语所指“阴极破碎”),又要减少钨电极烧损的目的,即在相当直流正接的交流半周是“阴极破碎”,而在相当直流反接的交流半周时缓和一下钨电极的烧损。


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