TIG焊有优点也有缺点。优点是TIG焊保护气体为惰性气体,惰性气体在焊接过程中不参与焊接过程也不会溶于焊缝,所以不会影响焊件的性能[1],而且TIG焊在
TIG焊有优点也有缺点。优点是TIG焊保护气体为惰性气体,惰性气体在焊接过程中不参与焊接过程也不会溶于焊缝,所以不会影响焊件的性能[1],而且TIG焊在焊接过程中电弧还可以自动清除氧化膜,所以TIG焊可以焊接活泼金属。而且TIG焊可以改变电流的大小以改变不同的热输入量,所以对于不同薄厚的板材可以通过调节电流的大小来进行焊接。所以TIG焊在焊接中厚铝板具有很大的优势,它可以解决传统焊接中由于铝金属的活泼特性而产生氧化膜的弊端。TIG焊接在铝合金焊接方面有很深的研究,人们通过运用不同的方法对TIG焊进行变形以得到人们所预期的焊件。
1.2.2双面双弧TIG焊
利用两把焊枪从焊缝两侧同时进行焊接,由于是两把焊枪同时焊接,所以其焊接速度大大提升[2]。而且焊缝两侧同时受热只有一次热变形,所以得到的焊件质量也很好,这样优质的焊接方式就是双面双弧焊。而双面双弧焊接又可以根据其焊接电源的不同分为好几类。两个焊接电源独立对应相应的焊枪的是双电源型。所以,可以认为双电源型的双面双弧焊的两把焊枪是独立进行焊接工作的。也可以利用其这个特性,对于焊缝两侧要求不一样的焊件可以对两个焊接电源进行不同的参数设置,已达到预期目标。单电源型双面双弧焊,采用两把焊枪使用同一个焊接电源的方法对焊件进行加工,这种焊接方式对于焊缝有很高要求的焊件利用这样的焊接电源能够更好的消除误差。
对于厚型板材,双面双弧焊接是最好的选择,因为对于厚型板材在进行双面双弧焊接时,由于焊缝两侧的两把焊枪同时进行焊接,同时热输入、同时热变形,相比较单面单弧焊接来说,不会出现一次无法焊穿,也不会出现在进行第二侧焊接时,因为积累的热量过多使得另一侧焊好的焊缝发生变形,使得性能良好的焊缝发生性能降低的现象。在双面双弧焊接中,为了排除外界重力影响而致使焊缝发生熔池下陷或者熔滴下垂而导致焊缝中心部位没有被焊丝填满而产生大的空洞。所以在进行双面双弧焊接时通常采用立焊的方式[3]。如图1.2所示
1.3双丝MIG焊
人们在早期的工业中对MIG焊接做出了各种各样的摸索,其中就有人提出了使两根焊丝通过相同的导电嘴,这样做使得两个焊丝的电位相同,由于两个焊丝是独立运行的,所以焊丝的速度也是不一样的,所以对两个焊枪进行单独控制是很难的,因此想要得到较好的工艺参数也是非常困难的。对于焊接过程中试参数成为了一项艰巨的任务,大大拖延了焊接进程。对于以上的情况,作为工业大国的德国对双丝焊进行了革新。他们研究了一个新型的双丝焊方法“TANDEM”如图1.3所示,他们在原先的焊接基础上将两条焊丝按照特定的方式放在同一个焊枪中,两条焊丝在这个焊枪中独立存在。它们采用单一的电源提供能量并且保持互不干扰,而且与之前的双丝焊接比起来不仅可以实现焊丝送丝速度不一样,另外的工艺参数也能够保持独立的状态。比如:两条焊丝的材料、大小、粗细都相对独立,这样拓宽了这种焊接在各种焊接领域的应用;两条焊丝也能够选择是否使用脉冲,在这样的情况下电弧可以被比较完美的控制,在保证两个都以最完美的状态下燃烧又可以最大程度的避免两个电弧的相互干扰。
TANDEM双丝焊在焊接过程中,两条焊丝以一定的倾斜角一前一后排列,在前面的那一个焊丝由于受到的电流比较大所以形成较大的熔深[4],而后面的焊丝受到的电流较小将前面焊丝形成的熔深进行覆盖;并且两个焊丝之间也利用电弧的能量彼此加热[5],焊丝处于熔化状态的时间增加,使得熔敷金属与母材之间的接触面积增加大大提升了熔敷率,使得焊缝又宽又矮十分美观。由于这种双丝焊采用了一前一后两个焊丝,所以在焊接过程中形成的熔池的的尺寸比其他单一焊丝形成的大很多,这样有利于一些在固液状态下对某些气体溶解率不同的金属焊接。尤其是在焊接铝制材料,由于铝在液固态下对于气体的溶解能力不一样,所以在一般铝制板材的焊接试验中,得到的焊缝中气孔现象非常严重,但是在这种双丝焊的过程中由于形成的熔池比较大氢气有足够的时间从液态金属中析出,所以这种双丝焊可以在一定程度上大大减少铝合金焊接接头的气孔缺陷。这种焊接采用两个焊接电流,所以其使用的电流比其他焊接大,焊接速度也大大提升,所以其焊接过程中热输入量也比较小[6],因此由于热输入量而产生的热变形也很小。总结起来这种双丝焊相比较其他焊接方法的优势是:熔敷率大、焊接速度快、得到的焊接机头气孔少、焊件热变形小、焊接质量高、飞溅小[7]。