摘要：在现代焊接结构生产工艺中，随着焊接结构设计标准要素、结构的承载能力的需求以及生产作业环境的现实需求以及焊接工艺方式的选择，生产产品交付日期等因素综合考虑，焊接工艺有很多种，如锅炉压力容器厚板焊接常用的的埋弧焊、石油、化工企业野外施工作业恶劣条件下广泛使用的手工电弧焊，造船、轨道车辆行业常用的MAG焊、航空航天汽轮机行业对焊接熔合质量要求非常高的钨极氩弧焊。随着焊接技术的快速发展，一种高速热丝Tig焊接工艺技术的成功研发并通入焊接应用，它通过对焊材进行加热，形成具有一定温度的焊丝可以加快熔池的形成，最后形成具有钨极氩弧焊Tig的高质量焊缝，又有气体保护焊高速焊接的高效能。特别是对焊接接头焊接质量要求高，同时生产速度及效能同样要求较高的街头形式。不锈钢车体中有部分结构采用了无钝边、无间隙的T型接头全熔透焊缝，相比传统焊接工艺方法，热丝Tig对解决对接焊缝打底焊，层间填充特别是中厚板多层多道焊接且有严格探伤工艺要求的承载部件有非常好的效果，从根本上解决了焊接接头容易出现的焊接根部未熔合、侧壁未熔合、层间夹杂等焊接缺陷，本文根据高速热丝Tig焊接工艺的工艺优点及在澳大利亚悉尼双层客车端底架吸能结构生产中的应用做了详细阐述。
关键词：热丝，高频振动，高速，焊接工艺
引言
高速热丝Tig焊接工艺是将钨极氩弧焊与气体保护焊两种焊接工艺方式的优点结合到一起的一种新型焊接工艺方式，具有对焊丝进行加热，实现全自动送丝功能，送丝稳定，代替传统Tig人工送丝的方式，送丝速度可大幅调整，使用焊接电流范围大从10A-300A。具有脉冲功能，焊缝质量高，节省生产成本，比一般TIG焊和MIG焊大大节省材料成本，无焊接飞溅，最低的焊接焊缝返修率，使用气体配比简单，99.99Ar%纯氩气就能满足绝大部分母材、焊材的生产需求。焊缝质量优良、焊缝冶金性能、力学性能都非常稳定。他的热丝焊丝通过送丝装置的送进可以对熔池实施搅拌功能，可以降低金属熔池及熔滴表面的张力，从而改善金属的熔覆性能，使熔池中产生和裹夹的气体、杂质 析出从而保证焊缝具有优良的冶金性能和力学性能。低热输入量、低热影响区，低热变形、低冲淡，焊缝表面成型好，不需要进行焊缝 美观修复。能够实现全位置焊接。
一、热丝TIG焊接工艺分析
1.1、钨极氩弧焊具有焊缝质量高的特点在焊接结构领域得到广泛推广应用。但TIG焊的效率低，操作难度大，焊接连续性差的不足在一些生产进度要求高的项目上使用受到影响。TIG热丝高速TIG焊接工艺是近年来新研发成功的一种新型焊接工艺方式，该技术由奥地利焊接工程师研发成功。突破了传统TIG焊的局限性。他将焊接过程转变为一个过程受控的半自动焊。它在焊接末端与工件直接接触区域的熔池形成区域与传统TIG焊结构方式想类似，但有独特的地方就是在工艺上设有高频振动，能够对焊接熔池进行搅拌，达到质量与速度的统一，而且可以选定窄间隙坡口，可减少焊材填充量，能够利用加热装置对焊丝进行不同温度的加热，极大的提高了焊丝的填充效率，对坡口精度加工要求不高，是对管及对接焊接接头要求质量焊缝的较优势焊接工艺方法。劳动强度低、生产效率高对一些生产工期要求紧的项目具有无可比拟的优越性。
1.2、焊机机械设置上采用四辊压送送丝机构，设备分送丝机与枪头两部分，焊枪有气管，导电嘴，钨极、焊丝导引装置，钨极与焊丝调整角度装置，根据所选择焊材直径对导电嘴直径和钨极直径进行选择。
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1.3、焊接保护气体选择，通常板材及焊材采用Ar99.99%高纯度气体配合使何，在熔池反应过程中不与任何金属发生发应，广泛应用于不锈钢等有色金属的焊接，Ar99.99%既可以改善焊接工艺性能，减少飞溅又可以增加电弧燃烧稳定性，减少晶间腐蚀的产生，提高焊缝表面抗腐蚀能力。
1.4、焊接功能设定，在焊接设备内置具有集成设计和良好的可操控性，设备本身控制系统需要调整的焊接参数较少，操控系统设计简单，设备运行稳定性高。
二、焊接操作方法的选择
2.1、进行焊接操作时首先根据结构设计板材厚度及坡口情况确定熔敷金属填充量，根据焊接工艺特点确定焊丝直径。目前常用的焊丝直径有Φ1.0mm、Φ1.2mm，根据焊丝直径选择导电嘴。在焊枪端部钨极直径选择可以选择直径Φ2.0mm，Φ3.2mm。
2.2、钨极伸出长度与焊丝进入熔池角度直接影响焊接质量，钨极伸出长度5-8mm，根据所焊部件坡口形式及坡口角度大小选择合适的瓷嘴。根据送丝速度大小选择热丝加热温度，选择确定焊丝与钨极之间的距离，确保焊丝与钨极两个使用中心对齐对准。使高频振动的焊丝能准确进入熔池并搅拌。
2.3、焊丝导入装置调整，将焊丝通过自动送丝设置引至导入装置，将装置调整减少进入导电嘴的焊丝产生弯曲变形，确保送丝顺畅。
三、焊接操作
3.1、根据焊接板材的材质选择焊接电流种类及直流和交流两种方式。如焊接铝材需选择交流，交流有利于钨极击碎焊件表面氧化膜，产生阴极破碎作用，有利于焊接熔池的高质量形成。
3.2、打开焊接控制装置，调整好起始电流、焊接电流、收弧电流、预送气体保护时间、保护气体延迟保护时间这些基本焊接要素。
3.3、焊丝进行加热后进入焊接动作状态，将已经打磨成平底锥形的钨极端部对准所需要焊接的接头位置。利用起始电流对木材进行加热，待形成熔池后按下焊接开关转入焊接状态，这时加热的焊丝通过振动装置产生高频振动，熔化的焊丝对熔池产生搅拌，使杂质逸出，减少缺陷的产生，形成焊缝后均匀运枪焊枪移动后形成焊缝，由于均匀送进的焊丝对熔池有降温作用，因此焊接热输入量小，焊缝金属有效成分烧损小，特别是不锈钢材质晶间腐蚀降低，材料耐腐蚀性大幅提高。
四、结论
热丝TIG焊接具有很多焊接优势，高效、高质量的焊缝，极地的焊缝返修，不需要精确加工的坡口，无焊接飞溅，焊后打磨工作量低。熔敷高效生产效率高而受到企业欢迎。以澳大利亚悉尼双客项目为例，应用该焊接工艺技术，产品射线探伤一次通过率达到98%以上。
参考文献：
[1]陈祝年，陈茂爱.《焊接工程师手册》北京：机械工业出版，2006
[2]周慧琳.《焊接技术》机械工业出版社，2013
作者简介：
孙宏宇（1973-），男，汉族，吉林长春人，技校，中车长春轨道客车股份有限公司，电焊高级技师。研究方向：从事车体钢结构焊接工作。
论文作者:孙宏宇,钱峰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/9
标签：焊丝论文; 熔池论文; 焊接工艺论文; 装置论文; 直径论文; 气体论文; 质量论文; 《基层建设》2019年第25期论文;