電弧焊基礎(chǔ)考試復(fù)習(xí)資料

1、第一章 焊接電弧1. 焊接方法分類焊接方法分為熔焊、釬焊、和壓焊三大類熔焊：熔焊是在不施加壓力的情況下，將待焊處的母材加熱熔化以形成焊縫的焊接方法。焊接時母材熔化而不施加壓力是其基本特征。壓焊：壓焊是焊接過程中必須對焊件施加壓力（加熱或不加熱）才能完成焊接的方法。焊接施加壓力是其基本特征。釬焊：釬焊是焊接事采用比母材熔點低的釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點但是低于母材熔點的溫度，利用液態(tài)釬料潤濕母材，填充接頭間隙，并與母材相互擴散而是心愛那個連接的一種方法力氣特征是焊接時母材不發(fā)生熔化，僅釬料發(fā)生熔化。2. 焊接電弧焊接電弧是由焊接電源供給能量，在具體一定電壓的兩極之間或電極與母材之間氣體

2、介質(zhì)中產(chǎn)生的一種強烈而持久的放電現(xiàn)象，從其物理本質(zhì)來看，它是一種在具有一定電壓的兩電極之間的氣體介質(zhì)中所產(chǎn)生的電流最大、電壓最低、溫度最高、發(fā)光最強的自持放電現(xiàn)象。3. 焊接電弧中氣體電離的種類熱電離氣體粒子受熱的作用而產(chǎn)生的電離稱為熱電離。其實質(zhì)是氣體粒子由于受熱而產(chǎn)生高速運動和相互之間激烈碰撞而產(chǎn)生的一種電離。場致電離當(dāng)氣體中有電場作用時，氣體中的帶電粒子被加速，電能被轉(zhuǎn)換為帶電粒子的動能，當(dāng)其動能增加到一定程度時，能與中性粒子產(chǎn)生非彈性碰撞，使之電離，這種電離稱為場致電離。光電離中性粒子接受光輻射的作用而產(chǎn)生的電離現(xiàn)象稱為光電離。不是所有的光輻射都可以引發(fā)電離，氣體都存在一個能產(chǎn)生光電離

3、的臨界波長，氣體的電離電壓不同，其臨界波長也不同，只有當(dāng)接受的光輻射波長小于臨界波長時，中性氣體粒子才可能被直接電離。4. 焊接電弧中氣體的發(fā)射有幾種熱發(fā)射金屬表面承受熱作用而產(chǎn)生電子發(fā)射的現(xiàn)象稱為熱發(fā)射。場致發(fā)射當(dāng)陰極表面空間有強電場存在時，金屬電極內(nèi)的電子在電場靜電庫侖力的作用下，從電極表面飛出的現(xiàn)象稱為場致發(fā)射。光發(fā)射當(dāng)金屬電極表面接受光輻射時，電極表面的自由電子能量增加，當(dāng)電子的能量達到一定值時能飛出電極的表面，這種現(xiàn)象稱為光發(fā)射。粒子碰撞發(fā)射高速運動的粒子（電子或正離子）碰撞金屬電極表面時，將能量傳給電極表面的電子，使電子能量增加并飛出電極表面，這種現(xiàn)象稱為粒子碰撞發(fā)射。5. 陰極斑

4、點的條件及陰極斑點的特點。陰極斑點是指陰極上導(dǎo)通電流的一些灼亮的孤立點 。某點充當(dāng)陰極斑點的條件：1） 該點能發(fā)射電子； 2）電弧通過該點時耗能最小。 陰極斑點的特點： 1） 電流密度大，溫度高。2） 跳躍性及粘著性3） 存在斑點壓力4） 自動尋找氧化膜 6. 焊接電弧的構(gòu)造焊接電弧是由陰極區(qū)、陽極區(qū)和弧柱區(qū)三部分構(gòu)成。電弧電壓Ua=陰極電壓降Uk、弧柱電壓降Uc 和陽極電壓降UA 之和。7. 接觸引弧過程接觸式引弧包括短路、分離和燃弧三個過程。8. 最小電壓原理最小電壓原理的含義是在電流和周圍條件一定的情況下,穩(wěn)定燃燒的電弧將自動選擇一適當(dāng)?shù)臄嗝?以保證電弧的電場強度具有最小的數(shù)值,即在固定

5、弧長上的電壓最小。這意味著電弧總是保持最小的能量消耗。9. 電弧的電特性包括哪些焊接電弧的電特性主要指的是焊接電弧的靜特性和焊接電弧的動特性。10. 電弧靜特性概念焊接電弧的靜特性是指在電極材料、氣體介質(zhì)和弧長一定的情況下，電弧穩(wěn)定燃燒時，焊接電流與電弧電壓變化的關(guān)系，也稱伏-安特性。11. 焊接電弧力的種類及影響因素焊接電弧力包括電磁收縮力、等離子流力（電弧動壓力）、斑點壓力三種力。電弧力的影響因素有1、焊接電流和電弧電壓，2、焊絲直徑，3、電極的極性，4、氣體介質(zhì)，5、鎢極端部的幾何形狀，6、電流的脈動。12. 影響焊接電弧穩(wěn)定性的因素有哪些影響焊接電弧穩(wěn)定性的因素有1、焊接電源，2、焊接

6、電流和電弧電壓，3、電流的種類和極性，4、焊條藥皮和焊劑，5、磁偏吹，6、其他因素如操作人員技術(shù)、焊件清理情況和環(huán)境因素等。第二章焊絲的熔化與熔滴過渡1. 焊接熔化速度及影響因素熔化速度Vm 通常以單位時間內(nèi)焊絲的熔化長度（m/h 或m/min）或熔化質(zhì)量（kg/h）表示。其主要取決于單位時間內(nèi)加熱和熔化焊絲的總能量。影響因素：1、焊接電流的影響電弧熱與電流成正比，電阻熱與電流的平方成正比。2、電弧電壓的影響與電流一起影響熔化速度。3、焊絲直徑的影響電流一定時，焊絲直徑越細電流密度越大，熔化速度增大。4、焊絲伸出長度的影響焊絲伸長長度越長，電阻熱越大，通過焊絲傳導(dǎo)的熱損失越少，熔化速度越快。5

7、、焊絲材料的影響焊絲材料不同，電阻率不同故對熔化速度的影響也是不同的。6、氣體介質(zhì)及焊絲極性的影響介質(zhì)不同對陰極電壓降和電弧熱有直接影響。2. 熔滴上的作用力焊接熔滴上的作用力有1、重力，2、表面張力，3、電弧力，4、爆破力，5、電弧氣體吹力等。3. 熔滴過度的基本類型根據(jù)外觀形態(tài)，熔滴尺寸以及過渡頻率等特征，熔滴過渡通常可分為三種基本類型，即自由過渡、接觸過渡和渣壁過渡。自由過渡是指熔滴脫離焊絲末端前不與熔池接觸，它經(jīng)電弧空間自由飛行進入熔池的一種過渡形式。接觸過渡是通過焊絲末端的熔滴與熔池表面接觸成橋而過渡的。渣壁過渡是渣保護時的一種過渡形式，埋弧焊時在一定條件下熔滴沿熔渣的空腔壁形成過渡

8、。4. 短路過渡的特點短路過渡時燃弧、短路交替進行。2、短路過渡時所使用的焊接電流（平均值）較小，但短路時的峰值電流可達平均電流的幾倍。3、短路過渡一般采用細絲，焊接電流密度大，焊接速度快，故對焊件熱輸入低而且電弧短，加熱幾種，減小焊接變形。5. 射流過渡工藝上的特點射流過渡最富有代表性且用途廣泛的一種過渡形式。主要特點有：1、焊接過程穩(wěn)定，飛濺極少，焊縫成形質(zhì)量好。2、電弧穩(wěn)定，對保護氣流的擾動作用小，故保護效果好。3、射流過渡電弧功率大，熱流集中，對焊件熔透能力強。6. 射流過渡臨界電流的大小的影響因素1、焊絲成分焊絲成分不同將引起電阻率、熔點、及金屬蒸發(fā)能力的變化。2、焊絲直徑即使同種材

9、料的焊絲，直徑不同臨界電流值夜不同。3、焊絲伸出的長度焊絲生出長度長，電阻熱的預(yù)熱作用增強，焊絲熔化快，易是想射流過渡，是臨界電壓值降低。4、氣體介質(zhì)不同氣體介質(zhì)對電弧電場強度的影響不同。5、電源極性直流反接時，焊絲為陽極易于、實現(xiàn)射流過渡。母材的熔化和焊縫成形7. 焊縫成形過程電弧焊時，焊縫的形成一般要經(jīng)歷加熱、熔化、化學(xué)冶金、凝固、和固態(tài)相變等一系列冶金過程。其中熔化和凝固時必不可少的過程。焊接過程中由于熔池是移動的，也使各點的溫度是變化的。沿著熔池的縱向看，熔池前部的固體母材金屬處于急劇升溫的階段并不斷被電弧熔化成為液體金屬；熔池尾部的液體金屬漸離電弧熱源，溫度降低，不斷凝固形成焊縫。8

10、. 焊接熔池熔池在電弧正下方的母材溫度超過了熔點，因此必然被熔化，與此同時，填充材料被電弧加熱形成熔滴，向母材方向過渡，這兩部分金屬互相混合在一起，共同形成了具有一定幾何形狀的液體金屬，即所謂的焊接熔池。9. 熔合比熔合比（）指單道焊時，在焊縫橫截面上熔化的母材所占的面積與焊縫的總面積之比。它能反映母材成分對焊縫成分的稀釋程度，熔合比越大，說明母材向焊縫中熔入的量越大，稀釋程度越大。10. 電弧熱的損失電弧的熱損失包括1、電弧熱輻射和氣流帶走的熱量損失。2、用于加熱和熔化焊條藥皮或焊劑的損失（不包括熔渣傳導(dǎo)給焊件的那部分熱量）。3、焊接飛濺照成的熱損失。4、用于加熱鎢極或碳極、焊條頭、焊鉗或?qū)?/p>

11、電嘴等的熱損失。11. 焊接溫度場焊接溫度場指焊接過程中某一瞬間焊接接頭上各點的溫度分布狀態(tài)，通常用等溫線或等溫面來表示。12. 焊件比熱流及其與電弧參數(shù)的關(guān)系比熱流指單位時間內(nèi)通過單位面積傳入焊件的熱量。1、弧長對比熱流的影響弧長增大比熱流qm 減小，q(r)分布漸趨平緩。2、電弧電流對比熱流的影響電弧電流增加，比熱流qm 增大。3、鎢極端部角度及端部直徑對比熱流的影響鎢極端部角度減小qm 增加，鎢極端部直徑減小qm 增大。13. 焊接參數(shù)對焊縫成形的影響焊接參數(shù)對焊縫成形的影響1、焊接電流，在其它條件一定的情況下，隨著焊接電流增加，焊縫的熔深和余高均增加，熔寬略有增加。2、電弧電壓，在其它

12、條件一定的情況下，提高電弧電壓，熔深略有減小而熔寬增大，焊縫余高減小。3、焊接速度，在其它條件一定的情況下，提高焊接速度導(dǎo)致焊接熱輸入減少，從而焊縫熔寬、熔深和余高都減小。第三章 鎢極惰性氣體保護焊（TIG）1. 優(yōu)缺點優(yōu)點：1、能夠?qū)崿F(xiàn)高品質(zhì)焊接，得到優(yōu)良的焊縫。2、焊接過程中鎢電極是不熔化的，故易于保持恒定的電弧長度，不變的焊接電流，穩(wěn)定的焊接過程，使焊縫很美觀、平滑、均勻。3、焊接電流的使用范圍通常為5500A。4、在薄板焊接時無需添加焊絲。在厚板焊接時，由于填充焊絲不通過焊接電流，所以不會產(chǎn)生因熔滴過渡引起電弧電壓和電流變化而產(chǎn)生的飛濺現(xiàn)象，為獲得光滑的焊縫表面提供了良好條件。5、鎢極

13、氬弧焊時的電弧是各種電弧焊方法中穩(wěn)定性最好的電弧之一。6、可以焊接各種金屬材料，如：鋼、鋁、鈦、鎂等。7、TIG 焊可靠性高，所以可以焊接重要構(gòu)件。缺點：1、焊接效率低于其它方法。2、氬氣沒有脫氧或去氫作用，所以焊前對除油、去銹、去水等準備工作要求嚴格，否則易產(chǎn)生氣孔，影響焊縫的質(zhì)量。3、焊接時鎢極有少量的熔化蒸發(fā)，鎢微粒如果進入熔池會造成夾鎢，影響焊縫質(zhì)量，電流過大時尤為明顯。4、由于生產(chǎn)效率較低和惰性氣體的價格較高，生產(chǎn)成本比焊條電弧焊、埋弧焊和CO2 氣體保護焊都要高。2. TIG 引弧方法類型1高頻高壓引弧和穩(wěn)弧裝置：采用高頻振蕩器，產(chǎn)生高頻高壓電擊穿鎢極與工件之間的間隙，是引燃電弧常

14、用的方法。通常需要產(chǎn)生的高頻高壓大約為3000V，這時電源的空載電壓只要65V左右就可以了。2高壓脈沖引弧和穩(wěn)弧裝置：在鎢極與工件之間加一高壓脈沖，加強陰極發(fā)射電子及兩極間氣體介質(zhì)電離而實現(xiàn)引弧。在交流TIG焊時，既可用它來引弧又可用它來穩(wěn)弧。3. TIG 電極的要求和種類1.對電極的要求及鎢極性能應(yīng)滿足三個條件：（1）引弧及穩(wěn)弧性能好；（2）耐高溫、不易損耗；（3）電流容量大。2鎢極材料：（1）純鎢電極一般在交流TIG焊中使用，當(dāng)鎢電極不需要保持一定的前端角度形狀時。（2）釷鎢極一般用于TIG直流正接焊接。（3）鈰鎢極使用性能在某些方面優(yōu)于釷鎢。（4）其他電極包括鋯鎢極、鑭鎢極和釔鎢極。4.

15、 TIG焊接工藝參數(shù)有哪些TIG焊焊接參數(shù)有：焊接電流、電弧電壓(電弧長度)、焊接速度、保護氣體流量、鎢極伸出長度、填絲速度等。（1） 焊接電流是決定焊縫熔深的最主要參數(shù)，要按照焊件材料、厚度、接頭形式、焊接位置等因素來選定。一般先確定電流類型和極性，然后確定電流的大小。TIG焊開始和結(jié)束時對焊接電流通常都采取緩升和緩降。（2） 電弧電壓電弧電壓主要影響焊縫寬度，它由電弧長度決定。TIG焊電弧長度根據(jù)電流值的大小通常選擇在1.25mm之間。需要填加焊絲時，要選擇較長的電弧長度。（3） 焊接速度當(dāng)焊接電流確定后，焊接速度決定單位長度焊縫的熱輸入。提高焊接速度，熔深和熔寬均減小；反之，則增大。如果

16、要保持一定的焊縫成形系數(shù)，焊接電流和焊接速度應(yīng)同時提高或減小。（4） 焊絲直徑與填絲速度焊絲直徑與焊接板厚及接頭間隙有關(guān)。當(dāng)板厚及接頭間隙大時，焊絲直徑應(yīng)選大一些，焊絲的送絲速度則與焊絲的直徑、焊接電流、焊接速度和接頭間隙等因素有關(guān)。一般焊絲直徑大時送絲速度慢，焊接電流、焊接速度和接頭間隙大時，送絲速度快。（5） 保護氣體流量TIG焊決定保護效果的主要因素有保護氣流量、噴嘴尺寸、噴嘴與母材的距離、外來風(fēng)等。保護氣流量的選擇通常首先要考慮所需保護的范圍、焊槍噴嘴尺寸以及所使用焊接電流的大小。（6）鎢極直徑與形狀鎢極直徑要根據(jù)焊接電流值和極性來選取。在同一直徑下，直流正接時允許的電流數(shù)值較大，而直

17、流反接及交流焊接時允許的電流小。（7）鎢極伸出長度對焊接保護效果及焊接操作性均有影響。該長度應(yīng)根據(jù)接頭的形狀確定。內(nèi)角焊縫要求電極伸出長度最長，卷邊焊縫只需很短的電極伸出長度，甚至可以不伸出。確定各焊接參數(shù)的順序是：根據(jù)被焊材料的性質(zhì)，先選定焊接電流的種類、極性和大小，然后選定鎢極的種類和直徑，再選定焊槍噴嘴直徑和保護氣體流量，最后確定焊接速度。在施焊的過程中根據(jù)情況適當(dāng)?shù)卣{(diào)整鎢極伸出長度和焊槍與焊件相對的位置。5. TIG焊中，直流正接、直流反接的特點及各自應(yīng)用范圍。交流TIG焊的特點，存在問題以及針對問題采取的措施。直流正接：工件接正極，鎢棒接負極特點：1）電流容量大，電弧穩(wěn)定性好，鎢極燒

18、損小由于鎢極（通常為鈰鎢極或釷鎢極）的電子逸出功較小，電子熱發(fā)射能力強，對電極有冷卻作用，因此，較小直徑的鎢棒就可承載較大的電流。與直流反接相比，在同樣的焊接電流下，直流正接可采用較小直徑的鎢棒，這樣就使電流密度增大，從而提高了電弧穩(wěn)定性， 2）工件接正極，發(fā)熱量大，焊接快。3）在工件上形成窄而深的熔池。4）無破碎工件氧化膜的作用。實際生產(chǎn)中這種接法廣泛用于除鋁、鎂及其合金以外的其它金屬的焊接。 直流反極性接法：工件接負極，鎢接正極性1）電弧具有“陰極清理作用”，能去除工件表面的氧化膜。2）鎢極的載流能力較小，同樣電流需使用較大直徑的鎢極。電弧不夠穩(wěn)定。3）電子從工件的熔池表面產(chǎn)生，經(jīng)過電弧加

19、速撞向電極，使鎢極易因過熱而燒損。實際生產(chǎn)中，這種接法僅用于焊接鋁、鎂及其合金的薄板。 3. 交流TIG焊的焊接電弧的極性發(fā)生周期性變化，因此， 工藝上兼有直流正接及直流反接的特點。1）負半波時，氬弧對工件產(chǎn)生陰極霧化作用；2）在交流正半波時，電弧的熱量主要集中于工件上，不但使鎢極得以冷卻，還使焊縫得到足夠的熔深。交流TIG焊廣泛用于鋁、鎂及其合金的焊接，但交流TIG焊存在電弧不穩(wěn)及直流分量等問題，因此在焊接設(shè)備上應(yīng)采取專門的措施予以解決。 1）直流分量：通常配置消除直流分量的裝置。（1）正弦波交流TIG焊機通常通過在焊接主回路串接大容量無極性電容器的方法來消除直流分量，該方法既可完全消除直流

20、分量，又不額外損耗能量。 （2）方波交流TIG焊機可通過調(diào)節(jié)正負半波的極性比來消除直流分量， 2）電弧不穩(wěn): 所以正弦波交流TIG焊機必須采取穩(wěn)弧措施。在焊接回路中串接一高壓脈沖發(fā)生器或在焊接回路中加高頻振蕩器。方波交流TIG焊機無需任何穩(wěn)弧措施。 6. TIG焊中希望得到何種氣流狀態(tài)及措施TIG焊中，為優(yōu)化氣體保護效果，一般希望得到層流的氣流狀態(tài)，為此在焊槍中采取以下措施：1）改善噴嘴內(nèi)氣流通道的形狀，設(shè)置較大的鎮(zhèn)靜室，光滑的圓柱形通道。2）焊槍結(jié)構(gòu)中加節(jié)流裝置，減小噴嘴入口氣流的紊亂程度，建立起較厚的層流。7. 脈沖TIG的特點1)由于采用脈沖電流，可以減小焊接電流的平均值，可以用較低的熱

21、輸入而獲得足夠的熔深2)可調(diào)焊接參數(shù)多，便于精確地控制電弧能量及其分布，易獲得合適的熔池形狀和尺寸。3)在焊接過程中，脈沖電流對點狀熔池有較強的攪拌作用，可以減小熱敏感金屬材料產(chǎn)生裂紋的傾向。4)每個焊點加熱和冷卻迅速，很適于焊接導(dǎo)熱性能強或厚度差別大的焊件。8. 脈沖TIG焊焊接工藝特點，焊接工藝參數(shù)及其對選擇原則？答：（一）脈沖TIG焊的特點（1）脈沖式加熱，高溫停留時間短、金屬冷凝快，易于焊接熱敏感材料；（2）熱輸入小、電弧能量集中、HAZ小，利于薄板焊接；（3）可精確控制熱輸入及熔池尺寸，適于單面焊雙面成形和全位置焊；（4）高頻電弧震蕩利于細化晶粒、消除氣孔，提高接頭性能；（5）適合高

22、速焊、提高生產(chǎn)率。（二）工藝參數(shù)的選擇1）脈沖電流Im及脈沖持續(xù)時間tm脈沖電流與脈沖持續(xù)時間之積Imtm被稱為通電量，通電量決定了焊縫的形狀尺寸，特別熔深，因此，應(yīng)首先根據(jù)被焊材料及板厚選擇合適的脈沖電流及脈沖電流持續(xù)時間。焊接厚度低于0.25mm的板時，應(yīng)適當(dāng)降低脈沖電流值并相應(yīng)地延長脈沖持續(xù)時間。焊接厚度大于4mm的板時，應(yīng)適當(dāng)增大脈沖電流值并相應(yīng)地縮短脈沖持續(xù)時間。2）基值電流Ij基值電流的主要作用是維持電弧的穩(wěn)定燃燒，因此在保證電弧穩(wěn)定的條件下，盡量選擇較低的基值電流，以突出脈沖TIG焊的特點。但在焊接冷裂傾向較大的材料時，應(yīng)將基值電流選得稍高一些，以防止火口裂紋?；惦娏饕话銥槊}沖

23、電流的20%50%。3）脈沖間歇時間tj脈沖間歇時間對焊縫的形狀尺寸影響較小。但過長時會顯著降低熱輸入，形成不連續(xù)焊道。4）脈沖幅比F=Im/Ij及脈沖寬比K=tm/T脈沖寬比越小，脈沖焊特征越明顯。但太小時熔透能力降低，電弧穩(wěn)定性差，且易產(chǎn)生咬邊。因此，脈沖寬比一般取20%80%，空間位置焊接時或焊接熱裂傾向較大的材料時應(yīng)選得小一些，平焊時應(yīng)選得大一些。脈沖幅比越大，脈沖焊特征越明顯。但過大時，焊縫兩側(cè)易出現(xiàn)咬邊；空間位置焊接時或焊接熱裂傾向較大的材料時，脈沖幅比選得大一些，平焊時選得小一些。5）焊接速度低頻脈沖TIG焊時，焊接速度與脈沖頻率間要滿足下式，以保證形成連續(xù)致密的焊縫 第四章 等

24、離子弧焊接 （PAW）1. 等離子弧的產(chǎn)生機理及分類機理：等離子弧是一種受到約束的非自由電弧，它是借助于以下三種壓縮效應(yīng)而形成的：1、機械壓縮效應(yīng)，利用噴嘴來限制弧柱直徑，提高能量密度的效應(yīng)；2、熱壓縮效應(yīng)，利用氣流或水流的冷卻作用使電弧得到壓縮的效應(yīng)；3、磁壓縮效應(yīng)，如果將通過噴嘴的弧柱看作是由許多載流導(dǎo)線束，由于電流同向，因此會彼此吸引，形成一個指向弧柱中心的力場，使電弧收縮，這種效應(yīng)稱為磁壓縮效應(yīng)。分類：等離子弧按電源供電方式不同分為三種形式:1、非轉(zhuǎn)移型等離子弧電極接電源的負極，噴嘴接電源的正極，電弧在電極與噴嘴之間產(chǎn)生，工件不接電。2、轉(zhuǎn)移型等離子弧電極接電源的負極，工件接電源的正極

25、，等離子弧在電極與工件之間燃燒，很難直接形成。3、聯(lián)合型（混合型）等離子弧非轉(zhuǎn)移型等離子弧和轉(zhuǎn)移型等離子弧同時存在，這時需要兩個獨立的電源供電。2. 靜特性特點等離子弧的靜態(tài)特性是指一定弧長的等離子弧處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)時，電弧電壓U 與電弧電流I之間的關(guān)系，即：U （I）特點：1. 由于冷壁噴嘴的拘束作用，使等離子弧柱的橫截面積減小，弧柱電場強度增大，電弧電壓明顯提高，U型曲線的平直區(qū)較自由電弧明顯減?。?. 當(dāng)焊接電流較大時，等離子弧的磁收縮效應(yīng)使弧柱直徑的增加受到限制，靜特性曲線會出現(xiàn)平的或上升的伏安特性；3. 拘束孔道尺寸和形狀對靜特性有明顯影響，噴嘴孔徑越小，U形特性平直區(qū)域就越小，上

26、升區(qū)域斜率增大，即弧柱電場強度增大；4. 等離子氣種類和流量不同時，弧柱的電場強度有明顯變化，因此等離子弧供電電源的空載電壓應(yīng)按所用等離子氣種類而定；5. 如果采用聯(lián)合型等離子弧，轉(zhuǎn)移弧的U行特性曲線下降區(qū)段斜率明顯減小，這是由于非轉(zhuǎn)移弧的存在為轉(zhuǎn)移弧提供了導(dǎo)電通路。3. 雙弧的形成原因1、噴嘴因素，噴嘴孔徑越小、孔道長度或內(nèi)縮增大，雙弧傾向大；2、電流因素，電流大，雙弧傾向大；3、離子氣體因素，離子氣體流量增加，雙弧傾向反而減小；4、其他因素：噴嘴冷卻不好使溫度升高，或噴嘴表面有氧化物或金屬飛濺物等，也是形成雙弧的原因。4. 等離子弧焊接的種類和特點種類：1.穿孔型等離子弧焊接2.熔透型等離

27、子弧焊接優(yōu)點：（1）電弧能量集中，因此焊縫深寬比大，截面積小；焊接速度快，特別是厚度大于3.2mm的材料尤顯著；薄板焊接變形小，厚板熱影響區(qū)窄。（2）電弧挺直性好，以焊接電流10A為例，等離子弧噴嘴高度（噴嘴到焊件表面的距離）達6.4mm，弧柱仍較挺直，而鎢極氬弧焊的弧長僅能采用0.6mm。（3）電弧的穩(wěn)定性好，微束等離子弧焊接的電流小至0.1A時仍能穩(wěn)定燃燒。（4）由于鎢 .內(nèi)縮在噴嘴之內(nèi)，不可能與焊件接觸，因此沒有焊縫夾鎢問題。缺點：1）由于需要兩股氣流，因而使過程的控制和焊槍的構(gòu)造復(fù)雜化。2）由于電弧的直徑小，要求焊槍噴嘴軸線更準確地對中焊縫。第五章 CO2焊接 （MIG焊）1. 優(yōu)點1

28、、CO2 焊是一種高效節(jié)能的焊接方法。2、用粗絲（焊絲直徑16mm）焊接時可以使用較大的電流，實現(xiàn)射滴過渡。3、用細絲（焊絲直徑16mm）焊接時可以使用較小的電流，實現(xiàn)短路過渡。4、CO2 焊是一種低氫型焊接方法，焊縫的含氫量極低。5、CO2焊所使用的氣體和焊絲價格便宜，焊接設(shè)備在國內(nèi)己定型生產(chǎn)，為該方法的應(yīng)用創(chuàng)造了十分有利的條件。6、CO2 焊是一種明弧焊接方法，焊接時便于監(jiān)視和控制電弧和熔池，有利于實現(xiàn)焊接過程的機械化和自動化。用半自動焊焊接曲線焊縫和空間位置焊縫十分方便。2. 冶金特點1、合金元素氧化問題CO2 焊焊接時，CO2 在高溫時要分解，具有強烈的氧化作用，會使合金元素?zé)龘p。同時

29、，氧化性也是CO2 焊產(chǎn)生氣孔和飛濺的一個重要原因。CO2 氣體在電弧的高溫作用下分解：2CO2 2COO2 。在電弧的高溫區(qū)域中（在電弧空間和接近電弧的焊接熔池中）中：Fe+CO2 FeO+CO，F(xiàn)e+O2 FeO，南京航空航天大學(xué)熔焊方法及設(shè)備復(fù)習(xí)整理2010 年12 月14 日Copyright 華魚辛雨& OneCircle 第9 頁共11 頁Si+2O SiO2，Mn+O MnO，C+O CO ； 在遠離電弧的較低溫度的熔池區(qū)域， 合金元素將進一步被氧化: 2FeO+Si 2Fe+SiO2,FeO+Mn Fe +MnO,FeO+C Fe+CO 。2、脫氧和合金化問題脫氧的核心問題是抑

30、制焊縫中合金元素和鐵的氧化以及使氧化鐵還原，尤其是要關(guān)注在熔池尾部的較低溫度區(qū)域內(nèi)所發(fā)生的脫氧反應(yīng)。焊接過程中溫度越高，合金元素?zé)龘p越多；金屬與氣體的比接觸表面積增大，合金元素的燒損也增加；金屬與氣體的接觸時間增長，合金元素的燒損也增大。3. 氣孔問題氮氣孔：常會在焊縫表面出現(xiàn)，呈蜂窩狀，或者以彌散形式的微氣孔分布于焊縫金屬中這些氣孔住往在拋光后檢驗或水壓試驗時才能被發(fā)現(xiàn)。氫氣孔：焊接熔池中氫的含量與電弧空間中氫氣的含量有很大關(guān)系。CO 氣孔：在金屬結(jié)晶的過程中，由于激烈的冶金反應(yīng)，F(xiàn)eO 與C 作用生成CO 而易在焊縫中形成CO 氣孔。4. 對焊接電源的要求1、CO2 電弧焊都采用直流焊接電

31、源且反極性連接；2、在采用等速送絲時，焊接電源應(yīng)具有平或緩降外特性，采用變速送絲時，焊接電源應(yīng)具有下降外特性；3、短路過渡焊接時要求電源具有良好的動態(tài)品質(zhì)，即要有足夠大的短路電流增長速度、短路峰值電流和焊接電壓恢復(fù)速度，當(dāng)焊絲成分及直徑不同時，短路電流增長速度要能夠調(diào)節(jié)。4、焊接電流及電弧電壓能在一定的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。5. 焊接過程中飛濺產(chǎn)生的主要原因及減少措施CO2 氣體保護焊時，容易產(chǎn)生飛濺，這是由CO2 氣體的性質(zhì)所決定的。產(chǎn)生的原因有：1、由冶金反應(yīng)引起的飛濺，如產(chǎn)生CO 氣體；2、由斑點壓力引起的飛濺，直流正接時飛濺大且多；3、熔滴短路時引起的飛濺；4、非軸向熔滴過渡造成的飛濺，由斑點壓

32、力和氣流壓力引起；5、焊接參數(shù)選擇不當(dāng)引起的飛濺，如焊接電流、電弧電壓和電感值等焊接參數(shù)選擇不當(dāng)。減少措施1）選擇合適的焊接材料 采用混合氣體；焊絲加入足夠脫氧元素，限制含碳量。2）正確選擇工藝參數(shù)和規(guī)范 正確選擇焊接電流與電壓；限制焊絲伸出長度；焊槍傾角不超過20；送絲速度均勻；電源采用直流反接時飛濺小3）短路過渡時限制金屬液橋爆斷能量，設(shè)法實現(xiàn)短路液橋的金屬過渡趨于穩(wěn)定 6. 焊接工藝參數(shù)選擇1焊絲直徑的選擇電流相同時，隨著焊絲直徑的減小，熔深要增大2焊接電流的選擇焊接電流的作用是熔化焊絲和工件，同時也是決定熔深的最主要因素3電弧電壓的選擇電弧電壓的大小決定了電弧的長短和熔滴的過渡形式，它

33、對焊縫成形、飛濺、焊接缺陷以及焊縫的力學(xué)性能有很大的影響。電弧電壓對焊接過程和對金屬與氣體間的冶金反應(yīng)的影響比焊接電流大，且隨著焊絲直徑的減小，電弧電壓影響的程度增大。4焊接速度的選擇選擇焊接速度主要根據(jù)生產(chǎn)率和焊接質(zhì)量。焊速過快，保護效果差，同時使冷卻速度加大，使焊縫塑性降低，且不利于焊縫成形，易形成咬邊缺陷；焊速過慢，熔敷金屬在電弧下堆積，電弧熱和電弧力受阻礙，焊道不均勻，且焊縫組織粗大。實際生產(chǎn)中，焊速一般不超過0.5m/min。5焊絲伸出長度的選擇6電流極性的選擇電流極性應(yīng)用范圍特點直流反接短路過渡及顆粒過渡的普通焊接，一般材料的焊接飛濺小，電弧穩(wěn)定，焊縫成形好，熔深大，焊縫金屬含氫量

34、低直流正接高速焊接、堆焊、鑄鐵補焊焊絲熔化速率高，熔深淺，熔寬及余高較大7焊接回路電感值的選擇焊接回路電感主要用于調(diào)節(jié)電流的動特性，以獲得合適的短路電流增長速度di/dt，從而減少飛濺；并調(diào)節(jié)短路頻率和燃燒時間，以控制電弧熱量和熔透深度。8氣體流量的選擇CO2氣體流量的大小主要是根據(jù)對焊接區(qū)域的保護效果來決定。7. CO2氣體保護焊各種熔滴過渡的形成條件、電弧的特點，工藝特點及其應(yīng)用范圍CO2氣體保護焊熔滴過渡方式主要有：大滴排斥過渡、短路過渡、細顆粒過渡及混合過渡（短路過渡+顆粒過渡）等。由于大滴排斥過渡的飛濺大、電弧不穩(wěn)定，因此實際焊接生產(chǎn)中一般不用，通常采用短路過渡及細顆粒過渡進行焊接短

35、路過渡：焊絲細、電壓低、電流小，；光輻射、熱輻射以及煙塵等都比較小，適合于薄板及全位置焊接細熔滴過渡：電弧電壓較高，焊接電流較大：因而電弧穿透力強，母材熔深大，適合于中等厚度及大厚度工件的焊接。采用較粗的焊絲： 1.6， 2.08. 等速送絲調(diào)節(jié)系統(tǒng)及所用等速送絲調(diào)節(jié)系統(tǒng)是焊接過程中，焊絲等速送進，利用焊接電源外特性的自身控制作用來調(diào)節(jié)焊絲熔化速度，保持電弧長度不變，也稱作電弧的自身調(diào)節(jié)。送絲調(diào)節(jié)系統(tǒng)在焊接過程中起到如下作用：當(dāng)某種原因使電弧長度發(fā)生變化時，調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過對焊絲送進速度或焊絲熔化速度的調(diào)整，使電弧恢復(fù)到原有長度或一個新的平衡長度，從而保證焊接過程的穩(wěn)定。9. 短路過渡的基本過程、

36、應(yīng)用范圍及影響短路過渡穩(wěn)定性的因素。（1）過程電弧引燃初期，焊絲受到電弧加熱而逐漸熔化，端部形成熔滴并逐漸長大。此時電弧向未熔化的焊絲中傳遞的熱量在逐漸減小，焊絲熔化速度下降，而焊絲仍以一定速度送進，在熔滴積聚到某一尺寸時，由于過分靠近熔池而發(fā)生短路。這時電弧熄滅，電壓急劇下降。熔滴短路在焊絲端頭與熔池間形成短路液柱，短路電流開始增大。由于回路中串聯(lián)有電感，短路電流逐漸增加。在熔池金屬表面張力和液柱中電流形成的電磁收縮力作用下，液柱靠近焊絲端頭的部位迅速產(chǎn)生縮頸。當(dāng)短路電流增加到一定數(shù)值后，在熔池金屬和焊絲端部表面張力的拉伸配合下，小橋迅速斷開，電壓很快恢復(fù)到空載電壓。并且由于斷開的空間仍然具

37、有較高的溫度，電弧又重新引燃，而后電流逐漸降低，重復(fù)上述過程。 （2）應(yīng)用范圍：采用細絲，并配以小電流及小電壓進行焊接時，熔滴過渡為短路過渡。（3）影響穩(wěn)定性因素： 1）短路電流增長速度di/dt對于一定的絲徑、規(guī)范， di/dt適中。di/dt（過快）短路 熔滴小部分與熔池一接觸 縮頸、過熱、爆斷 小顆粒飛濺；di/dt （過慢） 短路電流不能速達一定值 電磁力不夠大 熔滴不能迅速過渡 焊絲過熱 成段爆斷大顆粒飛濺；適中 合適的短路過渡。2）短路電流峰值（ Im ）Im 大的飛濺；Im 電磁力不夠大 熔滴不能迅速過渡 電源長時間過載，且熔滴與熔池接觸處溫度不高 復(fù)燃不利3） 空載電壓恢復(fù)速度

38、du空/dt熔滴與熔池短路時，電弧熄滅，過渡完成后，電弧又重新引燃。為了保證電弧能夠順利引燃，要求電源的空載電壓上升速度要快。 方法：串聯(lián)可調(diào)電感L。 10. 藥芯CO2焊接的工藝特點1.熔敷效率高2.保護效果好3.調(diào)整合金成分方便4.可以選用直流電或交流電焊接第六章 熔化極氬弧焊（MAG）1. 特點優(yōu)點：1、電弧空間無氧化性，能避免氧化，焊接中不產(chǎn)生熔渣，在焊絲中不需要加入脫氧劑，可以使用與母材同等成分的焊絲進行焊接。2、與CO2 電弧焊相比較，熔化極氬弧焊電弧穩(wěn)定、熔滴過渡穩(wěn)定，焊接飛濺少，焊縫成形美觀。3、與鎢極氬弧焊相比較，焊絲和電弧的電流密度大，焊絲熔化速度快，熔敷效率高，母材熔深大

39、，焊接變形小，焊接生產(chǎn)率高。4、MIG 焊采用焊絲為正的直流電弧焊接鋁及鋁合金時，對母材表面的氧化膜有良好的陰極清理作用。缺點：1、氬氣及混合氣體比CO2 氣體的售價高，熔化極氬弧焊的焊接成本比CO2 電弧焊的焊接成本高。2、MIG 焊對工件、焊絲的焊前清理要求較高，即焊接過程對油、銹等污染比較敏感。2. 亞射流過渡只在鋁及鋁合金MIG焊時才會出現(xiàn)的一種熔滴過渡形式，其特征介于短路過渡和射滴過渡之間?；￠L比較短，電弧向四周擴展為碟形，存在熔滴短路過程，電弧略微帶有爆聲。形成亞射流過渡的弧長La介于28mm之間?；￠L小于2 mm時形成短路過渡，弧長大于8 mm時形成射滴過渡。形成亞射流過渡的弧長

40、因電弧電流大小而取不同的數(shù)值，弧長取下限時具有部分短路過渡的特征；弧長取上限時具有部分射滴過渡的特征。3. 電弧固有自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)焊接電流和電弧電壓的調(diào)節(jié)方法從理論上講焊接電流應(yīng)通過改變電源輸出的外特性曲線來調(diào)節(jié)，電弧電壓應(yīng)通過改變送絲速度來調(diào)節(jié)，而且調(diào)節(jié)后弧焊電源輸出的外特性曲線與等熔化特性曲線的交點最好處于亞射流過渡區(qū)間段的中心點上。通常采用送絲速度和焊接電流一元化調(diào)節(jié)，即在調(diào)節(jié)弧焊電源的外特性曲線的同時自動調(diào)節(jié)送絲速度。4. 電弧自身調(diào)節(jié)熔化極電弧焊和電弧電壓反饋調(diào)節(jié)熔化極電弧焊的電流和電壓調(diào)節(jié)方法 (1)電弧自身調(diào)節(jié)熔化極電弧焊的電流和電壓的調(diào)節(jié)方法:焊接電弧的穩(wěn)定工作點就是焊接電源的外

41、特性曲線和電弧自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜特性曲線的交點，因此通過調(diào)節(jié)這兩條曲線就可以調(diào)節(jié)焊接電流和電弧電壓。在長弧焊的條件下，電弧自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜特性曲線幾乎與電流坐標垂直，應(yīng)該采用緩降、平的或微升的外特性電源。而在短弧焊條件下，電弧自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜特性曲線向左彎曲，應(yīng)該采用陡降或恒流外特性電源。（3分）(2) 電弧電壓反饋調(diào)節(jié)熔化極電弧焊的電流和電壓的調(diào)節(jié)方法：具有電弧電壓反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)的自動電弧焊機是通過改變焊接電源的外特性和送絲給定電壓來調(diào)節(jié)焊接電流和電弧電壓的。當(dāng)焊接電源的外特性不變時，改變送絲給定電壓可以調(diào)節(jié)電弧電壓。當(dāng)給定電壓增加時，使電弧電壓提高，焊接電流減小。5. 熔化極氬弧焊的主要焊接參數(shù)主要

42、包括：焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長度、焊絲傾角、焊絲直徑、保護氣體的種類及其流量等。（1）焊接電流和電弧電壓：通常是根據(jù)焊件的厚度及焊縫熔深選擇焊接電流及焊絲直徑。根據(jù)焊接電流確定送絲速度，在焊絲直徑一定的情況下，再根據(jù)焊接電流匹配合適的電弧電壓從而形成合適的熔滴過渡形式及穩(wěn)定的焊接過程。（2）焊接速度：在確定的焊件厚度、焊接電流及電弧電壓下，根據(jù)焊縫成形及焊接電流確定合適的焊接速度。（3）焊絲伸出長度：焊絲的伸出長度增加，其電阻熱增加，焊絲的熔化速度增加。對于短路過渡焊接，合適的伸出長度為6-13 mm；其它形式的熔滴過渡焊接，合適的伸出長度為1325 mm。（4）保護氣體流量：

43、流量過大或過小，就會造成紊流。常用的熔化極氬弧焊噴嘴孔徑為20mm左右，保護氣體流量為1030L/min。大電流熔化極氬弧焊時，應(yīng)用更大直徑的噴嘴，需要更大的保護氣體流量。6. 脈沖熔化極氬弧焊熔滴過渡控制形式根據(jù)脈沖電流各參數(shù)值及熔滴過渡的不同，具有三種熔滴過渡控制形式：一個脈沖電流過渡一個熔滴，即一脈一滴；一個脈沖電流過渡多個熔滴，即一脈多滴；多個脈沖電流過渡一個熔滴，即多脈一滴。7. 氬氣及幾種常用混合氣體的工藝特點？（1）氬氣保護優(yōu)點：電弧穩(wěn)定，保護效果好。缺點：易導(dǎo)致指狀熔深；焊接低碳鋼及低合金鋼時，液態(tài)金屬的粘度高、表面張力大，易導(dǎo)致氣孔、咬邊等缺陷；焊接低碳鋼、低合金鋼時，電弧陰

44、極斑點不穩(wěn)定，易于導(dǎo)致熔深及焊縫成形不均勻。（2）Ar+He優(yōu)點：電弧穩(wěn)定，溫度高，焊縫成形好、致密性提高（3）Ar+ O2共 3頁 第2頁 細化熔滴，熔深、焊縫成形均勻，提高電弧溫度，抗氫氣孔能力強。焊絲中需加脫氧劑。（4）、Ar+CO2(5%30%)：有助于改善焊縫蘑菇形熔深。（5） Ar+O2+CO2 ：焊縫成形、接頭質(zhì)量、電弧穩(wěn)定性最好。第七章埋弧焊（SAW）1. 埋弧焊的優(yōu)缺點優(yōu)點：1、生產(chǎn)效率高，所用的焊接電流大，電弧的熔深能力和焊絲熔敷效率大。2、焊接質(zhì)量好，一、埋弧焊的焊接參數(shù)穩(wěn)定，焊縫成形好、成分穩(wěn)定；二、采用熔渣保護，隔離空氣的效果好。3、勞動條件好，埋弧自動焊沒有刺眼的弧光，不需要焊工手工操作。4、節(jié)約金屬及電能，薄的焊件可以不開坡口焊接，焊縫中焊絲填充量減少，金屬的燒損和飛濺也少。電弧能量利用率高，節(jié)省電能。缺點：1、適用的位置受到限制，一般只適用于平焊位置（俯