碳化鉻耐磨焊絲進行TIG焊時采用的電源極性有直流正接、直流反接以及交流。
(1)直流正接。焊炬直流正接時,電弧開始時電極金屬被加熱,當能量足夠大時開始從鎢極表面釋放電子,這個過程被稱為熱電子發射。電極和焊絲間的電壓給電子施加一個較強的推動力,推動電極表面的電子團向正極碳化鉻耐磨焊絲表面運動,并使電子加速并高速運動。
電子通過電子激發態、電離空氣移動,與惰性氣體原子摩擦產生熱量,當這些高速電子撞擊碳化鉻耐磨焊絲的表面時,動能轉變成熱量。99%的電流通過電子進行流動,剩余電子通過負離子流動,即母材上的金屬離子失去一個或更多的電子形成正電荷,產生電流并從焊絲到鎢極流動,并與電子流動方向相反。焊炬直流正接能夠在比較窄的范圍內產生較高的熱量和較大的焊縫熔深,而焊炬直流正接時不能提供表面清理功能(被稱為陰極侵蝕法),主要用于鋁和鎂的焊接。
(2)直流反接。焊炬直流反接時,電子離開碳化鉻耐磨焊絲被加速,在電壓通過電弧的影響下,電子通過電離空氣到達電極,這些電子使電極產生高密度的熱量,如果不移走會使電極熔化。焊炬直流正接和直流反接時,由于電子的轟擊在電極上產生熱量,因此應采用大尺寸電極并使焊接電流值相同,以利于吸收額外的熱量。
采用相同尺寸的電極,焊炬直流反接時只能利用直流正接時10%的電流,因此焊炬采用直流反接時,熔深較小、熱影響區較大,并且在電弧區附近可以對母材表面進行清理。這種清理作用對于焊接鋁和鎂至關重要,鋁、鎂與空氣接觸極易形成氧化膜,因此直流反接的清理作用可以清除碳化鉻耐磨焊絲表面的氧化膜,并且鎢極氬弧焊中惰性氣體能夠覆蓋在金屬表面組織金屬被氧化。
(3)交流。交流電可以使電極和碳化鉻耐磨焊絲獲得相同的熱量,主要是因為電極和焊絲在每個半波形中受到電子轟擊。交流電形成的熔深大小處于焊炬直流正接和直流反接之間,交流電由于具有良好的清理作用,因此經常用于焊接鋁和鎂。