鎢極惰性氣體保護(hù)焊，英文名稱為Tungsten Inert Gas Welding，縮寫為TIG。后來，美國(guó)焊接學(xué)會(huì)將其正式命名為Gas Tungsten Arc Welding，縮寫改為GTAW。 這里談?wù)劰?管對(duì)接GTAW的焊接參數(shù)。

管-管對(duì)接管件水平固定（5G）和傾斜固定（6G）全位置焊接時(shí)，最主要的問題是電弧對(duì)焊接區(qū)的累積加熱，特別是小直徑薄壁管對(duì)接接頭的焊接，這一難點(diǎn)尤為突出。其原因是電弧對(duì)焊件的加熱速度大于散熱速度，使熱量積聚，最終導(dǎo)致焊接熔池失穩(wěn)。因此在管件對(duì)接的全位置焊接過程中，為始終保持熔池形態(tài)穩(wěn)定，即使熔池的表面張力與重力平衡，必須適當(dāng)?shù)乜刂齐娀〉哪芰?，其解決辦法是，除了采用脈沖電流外，還應(yīng)分區(qū)段程序控制各焊接參數(shù)。圖1所示為管子橫斷面周長(zhǎng)典型的劃分方法，即將其等分為4個(gè)區(qū)段。每個(gè)區(qū)段為90°。第一區(qū)段從D點(diǎn)開始，即從10∶30到13∶30結(jié)束，依此類推。不同區(qū)段相對(duì)應(yīng)的焊接位置如下：

S10°～90°平焊位置；

S290°～180°立向下焊位置；

S3180°～270°仰焊位置；

S4270°～360°立向上焊位置。

圖1管子對(duì)接接頭周長(zhǎng)區(qū)段的劃分

管子對(duì)接接頭全位置焊接時(shí)，應(yīng)按不同區(qū)段的焊接位置程序控制焊接電流（IP、IB）、焊接速度和送絲速度，使焊接熔池始終處于熱平衡狀態(tài)。對(duì)于某些規(guī)格的管件和導(dǎo)熱性差的管材，還可能要求對(duì)焊接區(qū)段細(xì)分成8等分或16等分。

管件對(duì)接接頭全位置焊，按管壁厚度可分別采用自熔GTAW工藝和填絲GTAW工藝。

    一、管-管對(duì)接自熔GTAW焊接參數(shù)     

管-管對(duì)接自熔GTAW焊接參數(shù)主要包括電弧長(zhǎng)度（電弧電壓）、焊接速度、焊接電流以及焊接參數(shù)的分段程控等。

1.  電弧長(zhǎng)度

電弧長(zhǎng)度即為鎢極尖端至焊件表面的距離，它取決于焊接電流、電弧的穩(wěn)定性和兩對(duì)接管子的同心度或橢圓度。為獲得優(yōu)質(zhì)的焊縫，電弧長(zhǎng)度必須保持恒定，按經(jīng)驗(yàn)，在薄壁管對(duì)接的自熔GTAW焊中，電弧長(zhǎng)度應(yīng)為管壁厚度的1/2+0.25mm。例如管壁厚度為1.0mm，電弧長(zhǎng)度應(yīng)為0.75mm。

2.  焊接速度

焊接速度取決于被焊材料在熔化狀態(tài)下的流動(dòng)性和管壁厚度。常用的焊接速度范圍為100～250mm/min。管壁越薄，焊速越快。

3.  焊接電流

焊接電流取決于母材的種類、管壁厚度、焊接速度和保護(hù)氣體的物理特性。其選用原則是保證焊縫全焊透。

對(duì)于奧氏體不銹鋼的焊接，按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，壁厚每增加0.1mm，焊接電流提高4A。焊接厚0.8mm的管-管對(duì)接接頭時(shí)，焊接電流應(yīng)為32A。

當(dāng)采用脈沖電流時(shí)，應(yīng)設(shè)定4個(gè)參數(shù)：峰值電流、基本電流、脈沖寬度（持續(xù)時(shí)間）和脈沖頻率。峰值電流與基值電流的比值一般在2∶1～5∶1的范圍內(nèi)，通常選用3∶1。

脈沖頻率取決于所要求的相鄰焊點(diǎn)的搭接量，大都取75%。在薄壁管焊接時(shí)，脈沖頻率與焊接速度成正比關(guān)系，比例系數(shù)約為25。例如焊接速度選定為125mm/min，脈沖頻率應(yīng)為5Hz。

脈沖寬度取決于被焊材料的熱敏感性，并應(yīng)隨熱敏感性的提高而減小，常用脈沖寬度為20%～50%，通常取35%。

4.  焊接參數(shù)的編程

在管管對(duì)接全位置焊中，為使焊縫在整個(gè)圓周內(nèi)成形均整，主要焊接參數(shù)——焊接電流、焊接速度應(yīng)按預(yù)先設(shè)計(jì)的邏輯程序進(jìn)行編程，并分區(qū)段程序控制。起弧和收弧階段，程序控制焊接電流遞增或衰減。

    二、管-管對(duì)接填絲GTAW焊接參數(shù)     

填絲GTAW主要用于壁厚大于3mm的開坡口管-管對(duì)接接頭。可以采用兩種操作方法：窄焊道技術(shù)和多層單道焊技術(shù)，如圖2所示。

圖2管-管對(duì)接接頭開坡口多層焊縫施焊方法

1.  與填充絲有關(guān)的焊接參數(shù)

與填充絲有關(guān)的焊接參數(shù)包括填充絲的伸出長(zhǎng)度、鎢極與填充絲夾角，鎢極尖端至焊縫端的距離，如圖3所示。

1）鎢極與填充絲的夾角α應(yīng)調(diào)整至50°～80°。

2）鎢極尖端至焊絲端的距離D_e-f應(yīng)調(diào)整到1.5～3mm。根部焊道焊接時(shí)，推薦調(diào)至較大值，以利用填充絲的動(dòng)能推進(jìn)熔池，并形成微凸的焊道。對(duì)于填充層和蓋面層，D_e-f應(yīng)調(diào)整到約2.0mm。這樣，焊絲靠近電弧，易于熔化，可提高焊絲的熔化速度并避免夾絲。

3）焊絲伸出長(zhǎng)度Sf應(yīng)調(diào)整到8～12mm。如果伸出長(zhǎng)度太短，導(dǎo)絲嘴容易被燒壞；如果伸出太長(zhǎng)，焊絲將產(chǎn)生扭曲，可能與鎢極相碰，導(dǎo)致焊接過程中斷。

4）電弧長(zhǎng)度應(yīng)調(diào)整到2～3mm，根部焊道焊接時(shí)，電弧長(zhǎng)度應(yīng)降低到1.0mm，以達(dá)到足夠的熔透深度。

2.  其他邊界參數(shù)

所謂邊界參數(shù)是指在管管對(duì)接全位置自動(dòng)焊設(shè)備中不能進(jìn)行編程的焊接參數(shù)。這些參數(shù)對(duì)焊縫質(zhì)量的重復(fù)性和焊接效率會(huì)產(chǎn)生較大的影響。在管-管對(duì)接全位置自動(dòng)焊中，重要的邊界參數(shù)有：

1）保護(hù)氣體的種類、純度和流量。

2）背面保護(hù)氣體的種類、純度和流量。

3）氣體透鏡墊的種類和規(guī)格。

4）鎢極的種類、直徑、端部形狀和伸出長(zhǎng)度。

5）陶瓷噴嘴的尺寸、直徑和長(zhǎng)度。

6）填充絲的牌號(hào)、爐批號(hào)、直徑、送入傾角和接觸點(diǎn)位置。

7）焊縫起始點(diǎn)位置。

8）層間溫度。

9）焊接電纜的連接方法和部位。