2.3 超聲-TIG復合焊

超聲-TIG復合焊接系統，其裝置如圖2-17所示，由超聲波發生器、TIG焊電源和焊槍三部分組成。TIG焊電源可以采用直流，也可以采用脈沖電源。超聲_- TIG復合焊焊槍由壓電陶瓷換能器、超聲變幅桿、鎢極導電桿、陶瓷噴嘴、保護氣體和水冷裝置等組成。通過超聲振動系統產生超聲波，并通過機械裝置與焊接電弧耦合，作用于熔池和電弧。超聲振動系統可輸出最大功率為300W、工作頻率為20kHz的超聲能量。TIG焊焊接電源提供穩定的焊接過程。通過機械耦合方式，將超聲能量最終耦合到焊接電弧上。與普通焊接電弧相比，復合電弧具有某些超聲特性是該系統的一大特色，超聲波使電弧壓縮，提高了電弧挺度，使熔深明顯增加，深寬比增大，使焊縫的力學性能明顯提高。304（06Cr19Ni10）不銹鋼的超聲-TIG焊，施加超聲后熔深增加，深寬比增大，焊縫組織由粗大的柱狀晶轉變為細小的樹枝晶和等軸晶，熔合區的組織更加均勻，如圖2-18所示。因此，超聲-TIG焊的焊接方法在改善焊縫成形、提高焊接質量和效率等方面有著很大的優勢。

該方法能夠在相對較小的焊接電流下獲得較高的電弧壓力，增加焊接熔深的同時，不會導致因焊接熱輸入增加而導致焊接組織粗大及焊縫性能下降等缺陷。

圖2-18 普通TIG焊與超聲-TIG復合焊焊縫宏觀形貌對照

a）普通TIG焊 b）超聲-TIG焊