2.1.2 鎢極惰性氣體保護電弧焊設備

（1）手工鎢極氬弧焊設備 其由焊接電源、供氣系統及供水系統組成。焊接電源中包括焊槍、引弧及穩弧裝置、程序控制面板及遙控器。供氣系統包括保護氣體的氣瓶（也可管道集中供氣）、減壓閥、流量計、電磁氣閥。供水系統包括冷卻水泵、水壓開關。手工鎢極氬弧焊設備組成如圖2-4所示。

（2）自動鎢極氬弧焊設備 其比手工TIG焊設備多了焊槍移動裝置。如果需要填充焊絲，則還包括一個送絲機構，通常將焊槍和送絲機構共同安裝在一臺可行走的焊接小車上。由圖2-5可知焊槍與焊絲在焊接小車上相互的位置。專用TIG焊機機頭是根據用途和產品結構而設計的，如管-板孔口環縫自動TIG焊機、管子對接內環縫或外環縫自動TIG焊等。在自動化快速發展過程中，也可采用弧焊機器人進行TIG焊，從而實現柔性自動化程度更高的焊接。

（3）焊槍

1）TIG焊槍的作用與要求。焊槍的作用是夾持鎢極、傳導焊接電流及輸送并噴出保護氣體。它應滿足：①噴出的保護氣體具有良好的流動狀態和一定的挺度，以獲得可靠的保護；②槍體有良好的氣密性和水密性（用水冷時），傳導電流的零件有良好的導電性；③槍體能被充分冷卻，以保證持久的工作；④噴嘴與鎢極之間有良好的絕緣，以免噴嘴和工件不慎接觸而發生短路、打弧；⑤質量小、結構緊湊，可達性好，裝拆維修方便。

2）TIG焊槍的類型和結構。焊槍分為氣冷式和水冷式兩種，氣冷式焊槍用于小電流（一般≤150A）焊接，其冷卻作用主要由保護氣體的流動來完成，其質量小、尺寸小、結構緊湊、價格比較便宜；水冷式焊槍用于大電流（一般≥150A）焊接，其冷卻作用主要通過流過焊槍內部導電部分的焊接電纜的循環水來實現，結構比較復雜，比氣冷式重且貴。使用時兩種焊槍均應注意避免超載工作，以延長焊槍壽命。圖2-6所示為手工TIG焊用的典型水冷式焊槍。自動TIG焊用的是水冷、筆式焊槍，可在大電流條件下連續工作，其內部結構與手持式TIG焊焊槍相似。當必須在非常局限的位置上焊接時，可自行設計專用焊槍。焊槍型號及規格見表2-1。

（4）噴嘴 噴嘴的形狀及尺寸對氣流的保護性能影響很大。當噴嘴出口處獲得較厚的層流層時，保護效果良好。因此，有時在氣流通道中加設多層銅絲網或多孔隔板（稱氣篩）來限制氣體橫向運動，有利于形成層流。在噴嘴的下部為圓柱形通道，通道越長保護效果越好；通道直徑越大，雖然保護范圍越寬，但可達性變差，且影響視線。如果以“mm”為單位，通常圓柱通道的直徑D_n、長度L₀和鎢極直徑d_w之間的關系為

D_n=(2.5～3.5)d_w

L₀=(1.4～1.6)D_n+(7～9)

試驗證明，雖然圓柱形噴嘴保護效果最好，收斂形噴嘴（其內徑向出口方向逐漸減小）次之，但收斂形噴嘴的電弧可見度好，便于操作，應用較普遍。噴嘴內表面要保持清潔，若噴孔內壁沾有其他物質，將會干擾保護氣柱或在氣柱中產生紊流，從而影響保護效果。

實用的噴嘴材料有陶瓷、純銅和石英3種。雖然高溫陶瓷噴嘴既絕緣又耐熱，應用廣泛，但焊接電流一般不能超過300A；純銅噴嘴使用電流可達500A，需用絕緣套將其與導電部分進行隔離；石英噴嘴透明，雖然焊接可見度好，但價格較高。目前常用的主要是陶瓷材質的外罩。另外，還有部分透明外罩，這類外罩材料采用高溫塑料，雖然避免了價格較高的石英材料，但耐高溫效果不理想，消耗較大，TIG焊各類噴嘴如圖2-7所示。