GTAW鎢極焊

簡介

GTAW的全稱為Gas Tungsten Arc Welding, 中文為惰性氣體氬弧焊，即鎢極氬弧焊。

材料

GTAW焊接材料包括填充材料和保護氣體。在某種程度上，鎢極也算焊接材料。焊接很薄的工件時，不使用填充材料，但大部分應用情況下需要使用填充材料。選用的填充棒（焊絲）直徑取決於母材的厚度。而母材的厚度還決定了焊接電流的大小。GTAW焊一般通過手工方式向熔池添加填充棒（焊絲）。

美國焊接協會頒佈了GTAW焊填充材料的技術要求，應用最廣泛的是"碳鋼氣體保護焊填充材料技術要求",該技術要求適用於GTAW、PAW、GMAW等焊接方法。首碼為R的填充材料為GTAW的填充棒，R表示填充棒不是焊接回路的一部分。手工GTAW採用一定長度的填充棒；自動GTAW焊採用焊絲卷或焊絲盤上的填絲。AWS的填充材料技術要求涵蓋了大部分可焊材料的填充金屬。

電極選擇

GTAW鎢極氬弧焊的電極一般為鎢極或鎢合金，因為鎢是各種金屬中熔點最高的，大約為6170℉（3410℃)。美國焊接協會制定的鎢及鎢合金電極技術要求中包括八種標準鎢極。鎢極有兩種供貨狀態，化學清理狀態或磨光狀態。化學清理狀態的鎢極是指在拉拔或模鍛後以過化學清理的鎢極。磨光狀態的鎢極是指經過打磨後直徑均勻一致且表面光滑、明亮的鎢極。打磨狀態的鎢極表面非常平滑呈完美的圓柱形，因此能較穩定地將熱量傳導到鎢極夾上。鎢極的直徑範圍為0.20~0.25in(0.5~6.4mm),供貨長度為 3~24in（76~610mm）。

注意事項

GTAW焊中，鎢極夾與鎢極的尺寸必須匹配，確保夾緊鎢極，以保證鎢極上的熱量能夠傳導到槍體上。鎢極伸出鎢極夾的長度應儘量短。

鎢極夾和噴嘴應保持乾淨，以保證有良好的保護氣流。電極的直徑必須根據電流類型、工件類型及電流大小來選擇。對於特定材料的焊接，所需的電流大小可從焊接工藝參數表（卡）上找到。利用這類表上的資料進行選擇，例如，採用交流GTAW，焊接電流為100A，則可選擇5/52in或1/8in(3.2mm）的純鎢極；如果選擇合金化的鎢極，則可選擇1/16in(1.6mm）或3/52in的。如果工藝表上要求採用直流正極性接法（DCEN）或直流反極性接法（DCEP），則需要的鎢極直徑與交流是不同的。焊工的偏好和經驗影響鎢極及其直徑的選擇。焊工可首先根據經驗來選擇鎢極直徑，如果焊工選用純鎢極進行焊接，則電極容易過熱，且鎢極表面容易熔化。如果出現這種情況，說明所用的焊接電流相對於所選的直徑來說過大了。如果出現表面熔化現象，則容易造成鎢極與工件的相互污染，這時應改用直徑較大的純鎢極或改用相同直徑的合金鎢極。電流過大或電極直徑過小均會導致鎢極損耗過大，甚至會出現焊縫夾鎢現象。

如果電流過小或鎢極尺寸過大，則電弧會在鎢極端部無規律漂移。將鎢極端部打磨成尖錐形可解決該問題，而且還有助於提高電弧的指向性。選擇合適尺寸的鎢極，使其工作電流盡可能接近其最大載流能力。熄弧後，電極的表面應有金屬光澤，焊接時切勿使鎢極接觸熔池，否則鎢會污染熔池，被污染的部位需進行修復。電極的端部應呈球形端部的直徑不得大於鎢極直徑的1.5倍。