双脉冲TIG焊接技术优化

2023-06-30 理论教育版权反馈

【摘要】：超高频脉冲TIG焊电弧形态如图8-12所示。图8-12 超高频脉冲TIG焊电弧形态图8-13 不锈钢管与球面相贯的低频焊缝图8-14 高频脉冲加低频调制波形直流双脉冲TIG焊，又可以叫作高频脉冲加低频调制，其电流脉冲波形如图8-14所示。

直流脉冲TIG焊作为一种先进的焊接工艺方法在工程中的应用越来越普遍。研究表明，在自由电弧的基础上加入高频脉冲电流可提高电弧稳定性，促进焊缝晶粒细化，提高接头力学性能，有利于改善焊接质量。

高频脉冲的频率一般是在10～20kHz范围内。在高频脉冲电流作用下，由于“电弧的高频效应”可以使TIG焊接电弧的能量集中，电弧挺度好，在高速焊接中仍可以保证电弧的指向性，特别是在小电流情况下尤为明显，因此更适合薄板的高速焊。

超高频脉冲TIG焊接技术基于新型弧焊电源拓扑可以大幅提升电流沿变化速率（di/dt≥50A/μs），可输出20kHz以上的超高频脉冲方波电流，进一步增大了电弧能量密度、电弧力，提高了焊缝质量，并在钛合金等金属材料的航空器零部件加工中逐步得到应用，对焊接结构的综合性能提升作用显著，具有重要的工程应用价值。目前，加拿大黎波迪（Liburdi）公司生产的焊机，其工作脉冲频率可以达到150kHz，输出直流焊接电流频率20kHz，主要用于航天、核电结构的高速焊接。超高频脉冲TIG焊电弧形态如图8-12所示。

低频脉冲频率一般是0.2～10Hz。采用低频脉冲焊接可以通过调节脉冲参数来调节焊接工件的热输入量，降低热敏感材料焊接时产生裂纹的倾向，同时可以得到焊接深宽比大的焊缝，适于单面焊双面成形和全位置焊接。图8-13所示为不锈钢接头的低频脉冲TIG焊焊缝。