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钨极氩弧焊五

2.直流反极性法

    直流反极性时工件接电源负极,钨极接正极。这时工件和钨极的导电和产热情况与直流正极性时相反。由于工件一般熔点较低,电子发射比较困难,往往只能在工件表面温度较高的阴极斑点处发射电子,而阴极斑点总是出现在电子逸出功较低的氧化膜处。当阴极斑点受到弧柱中来的正离子流的强烈撞击时,温度很高,氧化膜很快被汽化破碎,显露出纯洁的工件金属表面,电子发射条件也由此变差。这时阴极斑点就会自动转移到附近有氧化膜存在的地方,如此下去,就会把工件表面的氧化膜清除掉,这种现象称为阴极破碎(或称阴极雾化)现象。

    阴极破碎现象对于焊接工件表面存在难熔氧化物的金属有特殊的意义,如铝是易氧化的金属,它的表面有一层致密的Al203附着层,它的熔点为2050℃,比铝的熔点(657℃)高很多,用一般的方法很难去除铝的表面氧化层,而且去除后随即又会产生。若用直流反极性TIG焊则可获得弧到膜除的显著效果,使焊缝表面光亮美观,成形良好。

    但是直流反极性时钨极处于正极,TIG焊阳极产热量多于阴极(有关资料指出:三分之二的热量产生于阳极,三分之一的热量产生于阴极),大量电子撞击钨极,放出大量热量,很容易使钨极过热熔化而烧损,使用同样直径的电极时,就必须减小许用电流或者为了满足焊接电流的要求,就必须使用更大直径的电极(见表4-1);另一方面,由于在工件上放出的热量不多,使焊缝熔深浅(见图4-2b),生产率低。所以TIG焊中,除了铝、镁及其合金的薄件焊接外,很少采用直流反极性法。

4-1电流种类和极性不同时纯钨极的许用电流

钨极直径/mm

电流种类和极性

许用电流/A

12

3

4

5

6

交流

直流正接

直流反接

20100

65150

1030

100160

140180

2040

140220

250340

3050

220280

300400

4080

250360

350450

60100

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