一，交流型電源

在生產(chǎn)實(shí)踐中,鋁及鋁合金TlG焊一般都采用交流電源。用純氬氣或含氦氣10%或更多的氬氦混合氣體作保護(hù)氣體時(shí),使用交流電源,表面氧化物可由電弧的部分陰極清理作用將其去除。因此,不使用熔劑可以達(dá)到很好的熔融。但是使用含氦量為90%或更高的氬氦混合氣體時(shí),電弧對(duì)氧化物的去除作用減少,這主要是因?yàn)楹獗葰鍤廨p得多的緣故。為了很好的熔化,通常要求焊前徹底清除氧化物。氦和富氦混合氣體,很少使用交流焊接,而一般采用直流正接電源。

氧化物的去除(陰極破碎作用),僅發(fā)生在交流負(fù)半波(工件為陰極)時(shí)。由于高溫電弧的作用,保護(hù)氣體被電離成大量的正離子,質(zhì)量較大的正離子受到陰極區(qū)電場(chǎng)的加速作用,高速?zèng)_擊到熔池及其周圍表面。所釋放出的能量把熔池及其周圍金屬表面上難熔的氧化鋁薄膜擊碎、分解,從而清除掉焊件及熔池表面上的氧化膜。

為了保證在這半周內(nèi)足夠的陰極破碎作用,電源必須有足夠高的開路電壓,或在電流過零時(shí),在電弧間隙外加高頻高壓使鎢電極為正極,如果在電極和工件之間需要不接觸起弧時(shí),必須使用幾千伏的電壓,才能把電弧間隙擊穿起弧,穩(wěn)定的電弧(在每個(gè)方向上都具有穩(wěn)定不間斷的電流),具有焊縫無突變,或無裂紋,使填充金屬能平滑地填入焊縫金屬的熔池中去的特性,穩(wěn)定的電弧也容易起弧,并且減少焊縫中的鎢雜質(zhì)。在交流正半波時(shí),雖無陰極破碎作用,但這時(shí)只有1/3的電弧熱量集中在鎢極上,鎢極端部得以冷卻:而約有2/3的電弧熱量施加到焊件上,有利于增加焊件的熔深。

在交流TIG焊中,使用純鎢或鋯鎢電極、鎢電極是令人滿意的,鋯電極有較少污染母材或填充金屬的傾向,并具有高的電流額定值,在交流焊接中,使用釷鎢電極,其性能很優(yōu)秀,但對(duì)工人健康有損,所以其應(yīng)用程度有所限制。

二、直流型電源

1.直流正接型

直流正接型電源只適用于鎢極氦(富氦)弧焊的情形。直流雖無陰極破碎作用,但當(dāng)電弧相當(dāng)短時(shí),電子撞擊也能起到點(diǎn)清除氧化膜的作用,如果焊前氧化膜清除徹底,焊接過程中生成的氧化膜數(shù)量又有限,那么,直流正接氦弧焊是可以順利實(shí)現(xiàn)焊接鋁及鋁合金的,它相對(duì)于鎢極交流氬弧焊來說,電弧熱量更為集中、熔深大、焊縫窄、變形小、熱影響區(qū)小。焊接LD10鋁合金時(shí),焊接接頭的常溫及低溫機(jī)械性能均比鎢極交流氬弧焊高,正接時(shí)鎢極受熱溫度低,向焊縫滲鎢的危險(xiǎn)大大減小。

然而,由于鋁及鋁合金TG焊時(shí),保護(hù)氣體以氬氣居多且氦氣或富氦氣體更適合于厚板焊接,又由于氦氣價(jià)格昂貴，故目前直流正接型電源用較少。

2.直流反接型

當(dāng)鋁及鋁合金板厚小于3mm時(shí),鎢極氬弧焊也可采用直流反接型電源。它主要利用了去除氧化膜的陰極破碎作用。實(shí)踐證用反接型電源,被焊金屬表面的氧化膜在電弧的作用下可以被清除而獲得表面光亮美觀、成形良好的焊縫。但是直流反接型有一個(gè)很大的缺點(diǎn),容易使鎢極過熱熔化，導(dǎo)致焊縫夾鎢。焊接的鋁板越厚,則通過的電流就越大,鎢極獲得的熱量也就越多,過熱熔化的趨勢(shì)也就越大,與此同時(shí)焊件上獲得的熱量卻不多,焊縫熔深寬而淺。因此必須限制焊接的板厚,一般只能焊接3mm以下的鋁板。

三、脈沖型電源

這里主要是鋁及鋁合金交流脈沖氬弧焊。利用脈沖TG焊能焊出優(yōu)質(zhì)的焊接接頭,采用脈沖電流,可以減小焊接電流的平均值,獲得較低的電弧線能量,能夠焊接薄板或超薄板鋁及鋁合金；能夠準(zhǔn)確地控制焊縫成形及對(duì)母材精確地輸入熱量；易獲得均勻的熔深和焊縫根部均勻熔透；能很好地實(shí)現(xiàn)全位置焊接和單面焊雙面成形；適宜于難焊金屬材料的焊接。事實(shí)上,鋁及鋁合金脈沖TIG焊（特別是自動(dòng)脈沖TIG焊）是一種高效、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的先進(jìn)焊接工藝,目前已廣泛應(yīng)用。