耦合電弧鎢電極TIG焊電弧壓力的分析

鎢電極氬弧焊(TIG) 是一種應用廣泛的高品質焊接方法將其應用于高速焊接時，為維持焊接熱輸入不顯著降低，隨著焊接速度增大需同時提高焊接電流，但由于電弧壓力同時增大，并不能實現(xiàn)穩(wěn)定焊接，將出現(xiàn)咬邊及駝峰焊道等焊縫成形缺陷。

一些研究者提出了幾種降低TIG電弧壓力的方法，其中效果比較明顯的有空心鎢極氬弧焊方法和雙鎢電極氬弧焊方法，國內外學者關于空心鎢電極和雙鎢電極的電弧壓力也做了相關研究，發(fā)現(xiàn)空心鎢電極和雙鎢電極TIG焊與相同總電流下的傳統(tǒng)TIG焊相比，電弧壓力明顯減小，可以實現(xiàn)較高速度焊接，消除咬邊和駝峰焊道等缺陷，獲得良好的焊縫成形。

在空心鎢電極的基礎上課題組設計出了一種新形式的鎢電極耦合電弧鎢電極，同樣可以實現(xiàn)電弧壓力的明顯減小，在高速焊接時獲得良好的焊縫成形該方法將大大提高焊接生產效率，而且鎢電極加工與空心鎢極相比更容易，成本更低，與雙鎢電極方法相比，所需焊接設備少，焊槍更緊湊根據(jù)駝峰焊道形成機理，高速焊接時電弧壓力在垂直于焊縫方向和水平方向各有一個分力，對液態(tài)金屬起到挖掘作用。和后排作用，由于焊接速度較快，導致液態(tài)金屬無法在短時間回流而形成駝峰焊道。

經研究人員實驗分析發(fā)現(xiàn)在相同焊接參數(shù)下，耦合電弧鎢電極TIG 焊的電弧壓力比傳統(tǒng)單弧的電弧壓力有顯著降低，并且隨焊接電流的減小弧長的增大鎢電極伸出長度的增大電極槽寬的增大以及鎢電極直徑的增大電弧壓力的峰值減小。

焊接參數(shù)對電弧壓力的影響由大到小依次為焊接電流、鎢電極伸出長度、弧長、電極槽寬。鎢電極直徑對電弧壓力的影響與弧長近似。

與傳統(tǒng)TIG相比，耦合電弧鎢電極可應用于較高速度TIG焊接，能夠避免駝峰焊道的形成，顯著改善焊縫成形。