交流鎢電極氬弧焊的工作原理

當(dāng)工件為負(fù)極時(shí)，表面生成的氧化膜逸出功小，易發(fā)射電子，所以陰極斑點(diǎn)總是優(yōu)先在氧化膜處形成。工件為冷陰極材料時(shí)，陰極區(qū)有很高的電壓降，因此陰極斑點(diǎn)能量密度相當(dāng)高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于陽極。正離子在陰極電場(chǎng)作用下高速撞擊氧化膜，使得氧化膜破碎、分解而被清理掉，接著陰極斑點(diǎn)又在鄰近氧化膜上發(fā)射電子，繼而又被清理，陰極斑點(diǎn)始終在金屬表面的氧化膜上游動(dòng)，被清理的氧化膜面積也不斷地?cái)U(kuò)大，直到不在氬氣所能保護(hù)的范圍內(nèi)。清理作用的強(qiáng)弱與陰極區(qū)的能量密度和正離子質(zhì)量有關(guān)，能量密度越高，離子質(zhì)量越大，清理效果越好。正接時(shí)，工件轉(zhuǎn)為陽極不存在清除氧化膜的功能。

使用直流正接法時(shí)沒有陰極清理作用，無法焊接那些容易被氧化的鋁、鎂及其合金。雖然直流反接法具有陰極清理作用能夠焊接鋁、鎂及其合金，直流反接時(shí)的焊縫熔深深、縫寬大，但增加焊接電流，又受到鎢電極易燒損的限制、故這類金屬多采用交流TIG焊，主要的原因是利用交流正半周期鎢電極發(fā)射電子有利于電弧的穩(wěn)定，而交流負(fù)半周期有工件表面的陰極清理作用焊縫清理后周圍的白邊，就是清理作用把母材表面氧化膜去除的痕跡。發(fā)生的范圍是在惰性氣體充分包圍的地方，如混入空氣就不發(fā)生這種作用。當(dāng)惰性氣體流量不足或保護(hù)欠佳時(shí)，其作用范圍就會(huì)減少。

交流電流的極性是在周期性地變換，相當(dāng)于在每個(gè)周期里半波為直流正接，半彼為直流反接。正接的半波期間鎢電極可以發(fā)射足夠的電子而又不致于過熱，有利于電弧的穩(wěn)定。反接的半波期間工件表面生成的氧化膜很容易被清理掉而獲得表面光亮美觀、成形良好的焊縫。這樣，同時(shí)兼顧了陰極清理作用和鎢電極燒損少、電弧穩(wěn)定性好的效果，對(duì)于活潑性強(qiáng)的鋁、鎂、鋁青銅等金屬及其合金一般都選用交流氬弧焊。