GTAW钨极焊

简介

GTAW的全称为Gas Tungsten Arc Welding, 中文为惰性气体氩弧焊，即钨极氩弧焊。

材料

GTAW焊接材料包括填充材料和保护气体。在某种程度上，钨极也算焊接材料。焊接很薄的工件时，不使用填充材料，但大部分应用情况下需要使用填充材料。选用的填充棒（焊丝）直径取决于母材的厚度。而母材的厚度还决定了焊接电流的大小。GTAW焊一般通过手工方式向熔池添加填充棒（焊丝）。

美国焊接协会颁布了GTAW焊填充材料的技术要求，应用最广泛的是"碳钢气体保护焊填充材料技术要求",该技术要求适用于GTAW、PAW、GMAW等焊接方法。前缀为R的填充材料为GTAW的填充棒，R表示填充棒不是焊接回路的一部分。手工GTAW采用一定长度的填充棒；自动GTAW焊采用焊丝卷或焊丝盘上的填丝。AWS的填充材料技术要求涵盖了大部分可焊材料的填充金属。

电极选择

GTAW钨极氩弧焊的电极一般为钨极或钨合金，因为钨是各种金属中熔点最高的，大约为6170℉（3410℃)。美国焊接协会制定的钨及钨合金电极技术要求中包括八种标准钨极。钨极有两种供货状态，化学清理状态或磨光状态。化学清理状态的钨极是指在拉拔或模锻后以过化学清理的钨极。磨光状态的钨极是指经过打磨后直径均匀一致且表面光滑、明亮的钨极。打磨状态的钨极表面非常平滑呈完美的圆柱形，因此能较稳定地将热量传导到钨极夹上。钨极的直径范围为0.20~0.25in(0.5~6.4mm),供货长度为 3~24in（76~610mm）。

注意事项

GTAW焊中，钨极夹与钨极的尺寸必须匹配，确保夹紧钨极，以保证钨极上的热量能够传导到枪体上。钨极伸出钨极夹的长度应尽量短。

钨极夹和喷嘴应保持干净，以保证有良好的保护气流。电极的直径必须根据电流类型、工件类型及电流大小来选择。对于特定材料的焊接，所需的电流大小可从焊接工艺参数表（卡）上找到。利用这类表上的数据进行选择，例如，采用交流GTAW，焊接电流为100A，则可选择5/52in或1/8in(3.2mm）的纯钨极；如果选择合金化的钨极，则可选择1/16in(1.6mm）或3/52in的。如果工艺表上要求采用直流正极性接法（DCEN）或直流反极性接法（DCEP），则需要的钨极直径与交流是不同的。焊工的偏好和经验影响钨极及其直径的选择。焊工可首先根据经验来选择钨极直径，如果焊工选用纯钨极进行焊接，则电极容易过热，且钨极表面容易熔化。如果出现这种情况，说明所用的焊接电流相对于所选的直径来说过大了。如果出现表面熔化现象，则容易造成钨极与工件的相互污染，这时应改用直径较大的纯钨极或改用相同直径的合金钨极。电流过大或电极直径过小均会导致钨极损耗过大，甚至会出现焊缝夹钨现象。

如果电流过小或钨极尺寸过大，则电弧会在钨极端部无规律漂移。将钨极端部打磨成尖锥形可解决该问题，而且还有助于提高电弧的指向性。选择合适尺寸的钨极，使其工作电流尽可能接近其最大载流能力。熄弧后，电极的表面应有金属光泽，焊接时切勿使钨极接触熔池，否则钨会污染熔池，被污染的部位需进行修复。电极的端部应呈球形端部的直径不得大于钨极直径的1.5倍。