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第1章 绪论1

1.1 钨极惰性气体保护焊的发展史1

1.2 钨极惰性气体保护焊的过程原理1

1.3 钨极惰性气体保护焊的优缺点2

1.4 钨极惰性气体保护焊的工艺方法3

1.4.1 直流低频脉冲GTAW法3

1.4.2 直流高频脉冲GTAW法4

1.4.3 热丝GTAW法4

1.4.4 窄间隙GTAW法7

1.4.5 多电极GTAW法8

1.4.6 双气流GTAW法10

1.5 GTAW的应用范围11

1.5.1 适用的金属材料种类11

1.5.2 适用的接头厚度范围11

1.5.3 适用的接头形式11

1.5.4 适用的焊接位置11

1.5.5 适用的焊接自动化程度11

第2章 钨极惰性气体保护焊设备12

2.1 概述12

2.2 焊接电源13

2.2.1 GTAW的电流种类和极性13

2.2.2 对GTAW焊接电源的基本要求18

2.2.3 焊接电源的种类及基本原理21

2.2.4 晶闸管整流焊接电源22

2.2.5 晶闸管整流交流方波弧焊电源26

2.2.6 晶体管逆变整流弧焊电源27

2.2.7 全数字控制GTAW电源38

2.3 GTAW焊枪45

2.3.1 焊枪的作用及技术要求45

2.3.2 焊枪的种类46

2.3.3 焊枪的结构48

2.3.4 焊枪的技术特性52

2.4 循环水冷却器56

2.5 供气系统58

2.6 遥控器60

2.6.1 枪柄遥控器61

2.6.2 手持遥控盒61

2.6.3 脚踏式遥控器61

2.6.4 多功能遥控器62

2.6.5 全功能遥控器62

2.7 自动化GTAW设备63

2.7.1 通用型自动GTAW设备64

2.7.2 专用型自动GTAW设备91

第3章 GTAW焊接材料和保护气体127

3.1 概述127

3.2 钨极127

3.2.1 钨极的作用及基本要求127

3.2.2 钨极的种类、牌号和规格128

3.2.3 钨极的技术特性129

3.2.4 钨极的用法130

3.3 填充金属134

3.3.1 GTAW填充金属的种类134

3.3.2 GTAW填充金属的型号、化学成分及力学性能135

3.3.3 GTAW填充金属的选择156

3.4 焊接保护气体157

3.4.1 保护气体物理特性与化学特性157

3.4.2 对保护气体纯度的要求160

3.4.3 商品牌号保护气体的适用范围160

3.4.4 根部焊道适用的保护气体161

第4章 GTAW工艺与操作技术162

4.1 概述162

4.2 接头及坡口形式162

4.2.1 端接接头162

4.2.2 对接接头162

4.2.3 搭接接头163

4.2.4 直角接头163

4.2.5 T形接头164

4.2.6 GTAW适用的接头尺寸165

4.3 焊前准备166

4.3.1 焊接设备的检查和参数设定166

4.3.2 供气系统的检查和调整167

4.3.3 焊件组装定位167

4.3.4 焊前清理167

4.4 焊接参数的确定167

4.4.1 钨极直径与端部形状167

4.4.2 焊接电流种类与极性168

4.4.3 电弧电压170

4.4.4 焊接速度171

4.4.5 保护气体流量171

4.4.6 钨极伸出长度172

4.4.7 填充丝直径172

4.4.8 自动GTAW焊接参数172

4.4.9 脉冲GTAW焊接参数173

4.4.10 管-管对接自动GTAW焊接参数175

4.4.11 热丝GTAW焊接参数177

4.5 GTAW操作技术178

4.5.1 引弧技术178

4.5.2 施焊技术178

4.5.3 填丝操作技术179

4.5.4 焊道接头技术180

4.5.5 收弧操作技术180

4.5.6 各种焊接位置的操作技术180

4.5.7 各种接头的操作技术183

4.5.8 管道对接接头操作技术185

4.5.9 自动GTAW操作技术187

4.5.10 管-管对接自动全位置焊操作技术188

4.6 管-管板接头自动全位置焊工艺与操作技术190

第5章 钢铁材料的GTAW195

5.1 概述195

5.2 碳素结构钢的GTAW195

5.2.1 碳素结构钢的基本特性195

5.2.2 碳素结构钢GTAW材料的选用196

5.2.3 碳素结构钢GTAW焊接参数的确定198

5.3 低合金高强度结构钢的GTAW199

5.3.1 低合金高强度结构钢的分类200

5.3.2 低合金高强度结构钢的基本特性201

5.3.3 低合金高强度结构钢GTAW材料的选用206

5.3.4 低合金高强度结构钢GTAW焊接参数的确定209

5.3.5 低合金高强度结构钢接头的焊后热处理211

5.3.6 低合金高强度结构钢接头GTAW典型焊接工艺213

5.4 中、高合金钢的GTAW216

5.4.1 中合金耐热钢的GTAW216

5.4.2 中合金低温钢的GTAW222

5.4.3 高合金不锈耐酸钢的GTAW225

5.4.4 高合金耐热钢的GTAW249

5.4.5 高合金超高强度钢的GTAW259

5.5 钢铁材料GTAW典型焊接工艺规程265

5.5.1 碳钢典型GTAW焊接工艺规程265

5.5.2 低合金钢典型GTAW焊接工艺规程269

5.5.3 高合金钢典型GTAW焊接工艺规程269

5.5.4 美国AWS GTAW标准焊接工艺规程举例277

第6章 有色金属材料的GTAW281

6.1 概述281

6.2 铝及铝合金的GTAW281

6.2.1 铝及铝合金的基本特性281

6.2.2 铝及铝合金的焊接性306

6.2.3 铝及铝合金的GTAW工艺307

6.3 镁及镁合金的GTAW313

6.3.1 镁及镁合金的基本特性313

6.3.2 镁及镁合金的焊接性316

6.3.3 镁及镁合金的GTAW工艺317

6.4 铜及铜合金的GTAW320

6.4.1 铜及铜合金的基本特性320

6.4.2 铜及铜合金的焊接性337

6.4.3 铜及铜合金的GTAW工艺338

6.5 镍及镍合金的GTAW341

6.5.1 镍及镍合金的基本特性341

6.5.2 镍及镍合金的焊接性348

6.5.3 镍及镍合金的GTAW工艺356

6.6 钛及钛合金的GTAW361

6.6.1 钛及钛合金的基本特性361

6.6.2 钛及钛合金的焊接性372

6.6.3 钛及钛合金的GTAW工艺375

第7章 GTAW常见的焊接故障、缺陷及其防止方法381

7.1 概述381

7.2 GTAW常见的焊接故障381

7.2.1 钨极烧损过快381

7.2.2 难以引弧或不能点燃电弧382

7.2.3 电弧不稳定383

7.2.4 电弧飘移385

7.3 GTAW常见焊接缺陷386

7.3.1 气孔形成的原因及防止方法386

7.3.2 裂纹形成的原因及防止方法388

7.3.3 夹钨形成的原因及防止方法390

7.3.4 焊缝表面氧化的原因及防止方法390

7.3.5 未熔合和未焊透形成的原因及防止方法391

7.3.6 咬边和焊瘤形成的原因及防止方法391

7.3.7 其他焊缝外形缺陷392

参考文献393