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(tǒng)及供水系統(tǒng)組成。焊接電源中包括焊槍、引弧及穩(wěn)弧裝置、程序控制面板及遙控器。供氣系統(tǒng)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(tǒng)包括冷卻水泵、水壓開關(guān)。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(gòu)，通常將焊槍和送絲機構(gòu)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(jù)用途和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)而設計的，如管-板孔口環(huán)縫自動TIG焊機、管子對接內(nèi)環(huán)縫或外環(huán)縫自動TIG焊等。在自動化快速發(fā)展過程中，也可采用弧焊機器人進行TIG焊，從而實現(xiàn)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(tài)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(fā)生短路、打弧；⑤質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊，可達性好，裝拆維修方便。

2）TIG焊槍的類型和結(jié)構(gòu)。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(zhì)量小、尺寸小、結(jié)構(gòu)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(nèi)部導電部分的焊接電纜的循環(huán)水來實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)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(xù)工作，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(guī)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(wǎng)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(guān)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(nèi)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(nèi)表面要保持清潔，若噴孔內(nèi)壁沾有其他物質(zhì)，將會干擾保護氣柱或在氣柱中產(chǎn)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(zhì)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。