電弧焊基礎(chǔ)資料

1、填空1.電弧焊方法電弧焊方法：焊條電弧焊焊條電弧焊、氣體保護(hù)非熔化極電弧焊氣體保護(hù)非熔化極電弧焊:鎢極氬弧焊（TIG）、等離子弧焊接（PAW）、氣體保護(hù)熔化極電氣體保護(hù)熔化極電弧焊弧焊：熔化極氬弧焊（MIG）、二氧化碳電弧焊（Co2焊）、混合氣體保護(hù)熔化極電弧焊（MAG)、熔化極等離子弧焊接、埋弧焊弧焊（SAW）、自保護(hù)電弧焊自保護(hù)電弧焊、螺柱焊螺柱焊。2.氣體放電氣體放電是指氣體電離。物理學(xué)中的等離子氣體等離子氣體是指含有帶電粒子的電

2、中性的粒子集團(tuán)，是繼固體、液體、氣體之后的物質(zhì)的第四種存在狀態(tài)，以高導(dǎo)電性高導(dǎo)電性為特征。電弧的本質(zhì)電弧的本質(zhì)是氣體放電。3.金屬電子發(fā)射除上述熱電子發(fā)射電子發(fā)射和電場(chǎng)發(fā)射電場(chǎng)發(fā)射兩種機(jī)制外，還有光發(fā)射光發(fā)射和碰撞發(fā)射碰撞發(fā)射。4.電弧電壓電弧電壓：陽極壓降區(qū)、弧柱壓降區(qū)、陰極壓降區(qū)。陽極區(qū)，發(fā)熱多。5.電弧焊熱效率對(duì)比埋弧焊最高埋弧焊最高，等離子弧焊接（小孔型）等離子弧焊接（小孔型）最低，最低，焊接電弧分布中心向外，溫度下降6.電弧的

3、引燃方法：接觸式引弧、非接觸式引弧接觸式引弧、非接觸式引弧。非接觸式引弧有兩項(xiàng)原因，一是不允許電極與工件接觸，一是電極無法與工件接觸。交流電弧焊由于電流過零問題電流過零問題焊接中需要采取穩(wěn)弧措施7.焊縫形狀尺寸的參數(shù)焊縫形狀尺寸的參數(shù)：焊縫成形系數(shù)φ（熔寬B與熔深H之比）、焊縫深寬比（H與B之比）、余高a（熔深、熔寬、余高）8.溶滴產(chǎn)生脫落、過渡的力主要是重力、表面張力、電磁重力、表面張力、電磁力、摩擦力力、摩擦力。既是作用在溶滴上的表

4、面張力表面張力通常是阻止溶滴脫落的力。而在短路過渡的情況下卻變?yōu)榇龠M(jìn)溶滴過渡的力。9.電弧焊溶滴過渡形態(tài)的分類:自由過渡、接觸過渡、渣壁自由過渡、接觸過渡、渣壁過渡過渡。10.以目前最為普遍的應(yīng)用對(duì)象衡量最為普遍的應(yīng)用對(duì)象衡量，TIGTIG焊是所有焊接方法中應(yīng)用最廣泛的。鎢電極材料鎢電極材料:純鎢電極、釷鎢極、鈰鎢極、純鎢電極、釷鎢極、鈰鎢極、鋯電極。鋯電極。11.鎢極氬弧焊直流正極性焊接鎢極氬弧焊直流正極性焊接是所有電弧焊方法中電弧過

5、程最為穩(wěn)定的。在引弧動(dòng)作開始之前要提前通以保護(hù)氣，驅(qū)除導(dǎo)氣管中的空氣并使焊接區(qū)處于被保護(hù)狀態(tài)下這種稱作提前送氣前送氣；焊接結(jié)束時(shí)如果在電弧熄滅的同時(shí)停止保護(hù)氣，焊縫結(jié)束部位產(chǎn)生嚴(yán)重氧化，而且處于高溫狀態(tài)的鎢極也會(huì)受到氧化而出現(xiàn)顯著燒損，為此在熔池完全凝固及電極冷卻之前需要繼續(xù)流通保護(hù)氣，這稱作滯后停氣滯后停氣。12.等離子弧的工作形式：轉(zhuǎn)移型等離子弧、等離子焰流、轉(zhuǎn)移型等離子弧、等離子焰流、混合型等離子弧混合型等離子弧。焊槍噴嘴焊槍噴嘴

6、結(jié)構(gòu)參數(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù)：噴嘴直徑d、噴嘴孔道長度l、內(nèi)腔錐角α、壓縮孔道形狀。送氣方式送氣方式可采用兩種方式即切向送氣切向送氣或徑向向焊槍中送入徑向向焊槍中送入氣體切向送氣的弧柱壓縮程度較高些。13.合金元素?zé)龘p、一氧化碳?xì)饪?、焊接飛濺是二氧化碳電二氧化碳電弧焊的三個(gè)主要問題弧焊的三個(gè)主要問題；二氧化碳電弧焊中H的主要來源的主要來源有兩條途徑：一是焊絲、工件表面的油、繡和水分；另一是二氧化碳?xì)怏w中的水分。一氧化碳?xì)饪讓儆诜磻?yīng)型氣孔反應(yīng)型氣孔焊

7、絲損焊絲損失系數(shù)失系數(shù)包含飛濺損失和氧化、蒸發(fā)損失等表示公式如下:x100%(am為熔化系數(shù)ay為熔敷系數(shù))；Symaa?ψma三種送絲方式三種送絲方式：推絲送絲、拉絲送絲、推拉送絲；窄間隙焊窄間隙焊接是對(duì)厚板I型坡口進(jìn)行多層焊接其目的是提高焊接生產(chǎn)率，節(jié)約焊接材料，減少焊接熱輸入，提高質(zhì)量接頭，并減少焊接變形。14.MIG焊溶滴噴射過渡分為射滴過渡和射流過渡射滴過渡和射流過渡；而亞射流過渡介于短路過渡與射滴過渡之間的一種形式，電弧特征

8、是電弧特征是弧長較短弧長較短。鋁合金亞射流過渡中短路與正常短路過渡的差別是縮頸在熔滴過渡之前形成并達(dá)到臨界脫落狀態(tài)。脈沖MIG焊參數(shù)脈沖電流波形主要參數(shù)：基質(zhì)電流Ib，脈沖電流Ip、脈沖寬度Tp基質(zhì)時(shí)間Tb。波形中的其他參數(shù)平均電流Ia、脈沖頻率f、脈寬比K。15.銅及銅合金的MIG焊必須注意的是預(yù)熱問題；SAW電極形電極形狀分類：狀分類：焊絲電極、卷帶電極、板狀電極。焊劑：熔煉焊劑、燒結(jié)焊劑、焊劑散布方式焊劑散布方式有散布到電弧前方的

9、和與焊絲同軸散布兩種。16.母材熔化形態(tài)分：?jiǎn)渭內(nèi)刍瘶O、中心熔化極、周邊熔化單純?nèi)刍瘶O、中心熔化極、周邊熔化極17.直流反接時(shí)，電弧具有對(duì)母材表面的氧化膜進(jìn)行清理的現(xiàn)象。交流焊接，為使電弧燃燒穩(wěn)定，在電流從負(fù)半波向正半波轉(zhuǎn)換瞬間最好也施加同樣的穩(wěn)弧電壓。18.熔池脫氧采用SiMn聯(lián)合脫氧，脈沖GMA焊接熔滴過渡控制采用弧光傳感技術(shù)。名詞解釋焊接焊接是一門材料連接技術(shù)，通過某種物理化學(xué)過程使分離的材料產(chǎn)生原子或分子間的作用力而連接在一起。

10、等離子體等離子體是指含有帶電粒子的電中性粒子集團(tuán)，是繼固體液體氣體之后的物質(zhì)的第四種存在狀態(tài)以高導(dǎo)電性為其特征，電離氣體具有與通常狀態(tài)下氣體不同的性質(zhì)。中性粒子的電離中性粒子中性粒子的電離中性粒子存在于電弧空間（氣隙中），當(dāng)處于高能量狀態(tài)時(shí)，其電子軌道上的電子脫離約束，分離成電子和離子稱之為電離。帶電粒子的擴(kuò)散復(fù)合帶電粒子的擴(kuò)散復(fù)合：帶電粒子在定向運(yùn)動(dòng)過程中出現(xiàn)從電弧內(nèi)部向外部周邊區(qū)域的移動(dòng)，稱作帶電粒子的擴(kuò)散；帶電粒子的復(fù)合是指電子與

11、正離子相遇后重新結(jié)合成中性粒子。焊接電弧的熱效率焊接電弧的熱效率η：相對(duì)于電弧功率（電弧電壓x電弧電流），向母材傳送的熱量（熱輸入量）所占的比例。直流電弧直流電?。核^直流電弧是指電弧（電極）極性不發(fā)生變化的電弧最大特點(diǎn)是穩(wěn)定性好。度的影響。4母材情況：母材熱導(dǎo)率影響所形成的熔池大小以及從母材熱輸入量中散失熱量的快慢，對(duì)電弧產(chǎn)生間接地冷卻作用。5保護(hù)氣流量、環(huán)境溫度、焊接電流形式對(duì)電弧電壓也有不同程度影響。電弧的陰極清理作用：電弧的陰極

12、清理作用：惰性氣體中的電弧在以金屬板作為陰極的情況下，陰極斑點(diǎn)在金屬板上掃動(dòng)，除去金屬表面上的氧化膜，使其露出清潔金屬面，稱作電弧的陰極清理作用。電弧的磁偏吹產(chǎn)生的原因：如果某種原因使電磁力線分布的均勻性受到破壞，使電弧中的電荷受力不均勻就會(huì)使電弧偏向一側(cè)。（1）導(dǎo)線連接位置引起的磁偏吹這種偏吹對(duì)焊接作業(yè)是不利的，可以通過調(diào)整焊槍角度，減小磁偏吹的程度，另外，電弧長度減小，挺直性提高，磁偏吹減弱。（2）電弧附近的磁鐵性物質(zhì)引起的磁偏吹電

13、弧某一側(cè)存在強(qiáng)力磁鐵性物質(zhì)時(shí)，電弧磁場(chǎng)的磁力線將較多的集中到鐵磁性物體中，電弧空間另一側(cè)的磁力線密度相對(duì)增強(qiáng)，磁力線分布受到破壞，電弧將產(chǎn)生向鐵磁性物體一側(cè)的偏吹。（3）電弧處于工件端部時(shí)產(chǎn)生的磁偏吹鋼材料焊接，當(dāng)電弧走到工件端部時(shí)，工件對(duì)磁力線的吸引產(chǎn)生不對(duì)稱，端部以外區(qū)域的磁力線密度相對(duì)增強(qiáng)，電弧被推向工件面積較大的一側(cè)。（4）平行電弧間的磁偏吹兩個(gè)平行電弧，根據(jù)電流方向的不同，相互間可能產(chǎn)生吸引或排斥，同樣是電弧空間磁力線相互增強(qiáng)

14、或相互減弱造成的。焊縫形狀尺寸的影響因素焊縫形狀尺寸的影響因素：焊縫的形狀與熔池的形狀有直接關(guān)系。焊接參數(shù)與工藝的影響，一電流電壓焊接速度等的影響（1）焊接電流：電流增大后，作用在工件上的電弧力和電弧對(duì)弓箭的熱輸入均增大，熱源位置下移，有利于熱量向深度方向傳導(dǎo)，熔深增大。（2）電弧電壓：電弧電壓增大后，電弧功率加大，工件熱輸入有所增大。由于電弧電壓的增加是以增加電弧長度實(shí)現(xiàn)的使得電弧熱源半徑增大，工件熱輸入能量密度減小，因此熔深略有減小

15、而熔寬增加，同時(shí)由于焊接電流不變，焊絲送進(jìn)速度和焊絲熔化量沒有改變，使得焊縫余高減小。（3）焊接速度：焊速提高時(shí)，焊接線能量減小，熔寬和熔深都減小，余高也減小。鎢極氬弧焊的特點(diǎn)鎢極氬弧焊的特點(diǎn)：1.TIG焊的優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)高品質(zhì)焊接，得到優(yōu)良焊縫。鎢電極與母材間產(chǎn)生的電弧在惰性氣氛中極為穩(wěn)定，焊縫很美觀，很平滑焊。焊接電流在10~500A范圍內(nèi)，電弧都很穩(wěn)定，電弧電壓僅有8~15V。對(duì)熱輸入量的調(diào)節(jié)很容易，可以進(jìn)行薄板及各種姿態(tài)下的焊接

16、，以及精密焊接等。由于電弧穩(wěn)定、熔池可見性好，焊接操作也容易進(jìn)行。2.TIG焊的缺點(diǎn)是焊接效率低于其他方法，氬氣等惰性氣體的價(jià)格高。由于鎢電承載電流能力有限，電弧功率受到制約，致使焊縫熔深淺焊接速度低。小孔型等離子弧焊接的基本特點(diǎn)？小孔型等離子弧焊接的基本特點(diǎn)？利用等離子弧能量密度和等離子流力大的特點(diǎn)，可在適當(dāng)?shù)膮?shù)條件下實(shí)現(xiàn)熔化型穿孔焊接。這時(shí)等離子弧把工件完全熔透并在等離子流力作用下形成一個(gè)穿透工件的小孔，熔化金屬被排擠在小孔的周圍

17、，隨著等離子弧在焊接方向移動(dòng)，熔化金屬沿電弧周圍熔池壁向熔池后方流動(dòng)，于是小孔也就跟著等離子弧向前移動(dòng)。CO2CO2電弧焊的特點(diǎn)：電弧焊的特點(diǎn)：（1）焊接生產(chǎn)率高利用其焊接中厚板時(shí)，用粗焊絲和較大電流實(shí)現(xiàn)細(xì)顆粒過度，焊絲熔化速度快，電弧挺度大，比焊條電弧焊提高1~3倍。焊接薄板時(shí)，使用細(xì)焊絲和較小電流實(shí)現(xiàn)溶滴短路過渡，焊接線能量小，焊接變形也很小。（2）焊接成本低CO2在工業(yè)中大量使用，價(jià)格便宜，具有經(jīng)濟(jì)性。（3）焊接能耗低CO2焊對(duì)焊

18、絲和母材的熔化效率更高，有更大的焊接速度，消耗的電能得以降低。（4）適用范圍廣CO2焊可以采取自動(dòng)焊或半自動(dòng)焊方法，對(duì)任何位置、任何角度、任何長度及復(fù)雜的曲面焊縫都可以進(jìn)行焊接。（5）CO2焊是一種低氫型或超低氫型焊接方法。CO2焊本身對(duì)油、銹、水分等不敏感(6)焊后不需清渣，名弧焊接便于監(jiān)視，有利于機(jī)械化操作。（7）焊接保護(hù)效果良好CO2氣體密度較大在隔離空氣保護(hù)焊接電弧和熔池方面效果良好。缺點(diǎn)(1)co2焊不能用于非鐵金屬的焊接（2

19、）熔滴過渡不如MIG焊穩(wěn)定，飛濺量較大（3）產(chǎn)生很大煙塵，操作環(huán)境不好。CO2CO2焊減少飛濺的措施？焊減少飛濺的措施？（1）焊接材料方面限制焊絲含C量，選擇有較多脫氧元素成分的焊絲進(jìn)行焊接，采用混合氣體保護(hù)進(jìn)行焊接，也可降低電弧氣氛，減少FeO的產(chǎn)生數(shù)量。（2）工藝和規(guī)范方面正確選擇焊接電流，匹配合適的電壓，盡可能避免排斥過渡形式；焊槍傾角不超過20，焊槍垂直時(shí)飛濺最小；限制焊絲干延伸；送絲速度均勻；電源直流反接事飛濺最小；采用混合氣

20、體保護(hù)。（3）電源方面通過回路電感短路過渡焊接中的電流上升速率didt和短路峰值電流Imax有一個(gè)合適的數(shù)值，可減少飛濺。熔化極氬弧焊的特點(diǎn)：熔化極氬弧焊的特點(diǎn)：（1）與焊條電弧焊、CO2電弧焊、埋弧焊相比，熔化極氬弧焊可以焊接幾乎所有金屬。（2）與TIG焊相比，由于采用熔化極方式進(jìn)行焊接，焊絲和電弧的電流密度大，焊絲融化速度快，對(duì)母材的熔敷效率高，母材熔深和焊接變形都好于TIG焊，焊接生產(chǎn)率高。（3）與CO2電弧焊相比，熔化極電弧焊電

21、弧狀態(tài)穩(wěn)定，熔滴過渡平穩(wěn)，幾乎不產(chǎn)生飛濺，熔透也較深。（4）熔化極氬弧焊直流反接焊接鋁及鋁合金，對(duì)母材表面的氧化膜有良好的陰極霧化清理作用。（5）由于惰性氣體本質(zhì)上不與熔化金屬產(chǎn)生冶金反應(yīng)，如果保護(hù)條件穩(wěn)妥，可以防止周圍空氣的混入，避免氧化和氮化。因此，在電極焊絲中不需要加入特殊的脫氧劑，使用與母材同等成分的焊絲即可進(jìn)行焊接。熔化極氬弧焊的不足（1）由于使用氬氣保護(hù)，焊接成本比CO2電弧焊高，焊接生產(chǎn)率也低于CO2電弧焊。（2）焊接準(zhǔn)備