焊接方法及設(shè)備試題

1、焊接方法及設(shè)備試題（一）12345名詞解釋 （共 5 小題，每題 2 分，共 10分） 電場(chǎng)發(fā)射型陰極區(qū)導(dǎo)電機(jī)構(gòu)射流過(guò)渡 電弧功率密度，電弧加熱斑點(diǎn) 雙弧電弧固有自調(diào)節(jié) 二 簡(jiǎn)答題 （共 45 分）1 試說(shuō)明各種主要焊接工藝參數(shù)對(duì)焊絲熔化速度的影響 ?（5分）2與TIG焊相比，等離子弧焊的熱源特性有哪些變化？是否可用TIG焊電源進(jìn)行等離子弧焊？為什么？（ 7分）3 利用熔化極氣體保護(hù)焊進(jìn)行全位置焊接時(shí)，可選擇哪些熔滴過(guò)渡方式，為什么？（7分）7 分）4 TIG 焊為什么一般不用接觸引?。咳绻枰捎媒佑|引弧的話，應(yīng)對(duì)設(shè)備做哪些改進(jìn)？（等離子弧是依靠什么原理提高電弧功率密度的？試根據(jù)電弧理論解釋

2、。（7分）等離子流力是如何產(chǎn)生的？對(duì)熔滴過(guò)渡及焊縫成形有何影響？（6 分）用TIG焊焊接鋁及鋁合金時(shí)一般選用何種電源及極性，為什么？ （6分）?（15 分）（以下任選三題） 利用MIG焊焊不銹鋼時(shí)，為什么一般不用純氬作保護(hù)氣體？ 一般選擇什么混合氣體？為什么為什么說(shuō)等速送絲系統(tǒng)僅適用于細(xì)絲？與采用低碳鋼焊絲相比， 采用 18-8 不銹鋼焊絲焊接時(shí)等熔化曲線會(huì)有什么變化？試作圖說(shuō)明（假定焊絲直徑、伸出長(zhǎng)度均相同）。（ 15分）利用C02焊焊接低碳鋼時(shí)，如錯(cuò)用埋弧焊焊絲（ H08A，會(huì)出現(xiàn)什么后果？為什么（15分）自動(dòng)TIG焊電弧有無(wú)弧長(zhǎng)自調(diào)節(jié)作用？為什么？弧長(zhǎng)波動(dòng)影響哪些焊縫形狀尺寸？過(guò)大時(shí)會(huì)引

3、起何種后果？如果要 保持弧長(zhǎng)穩(wěn)定，你認(rèn)為應(yīng)采取何種措施（ 15 分）焊接方法及設(shè)備試題（一）答案一 名詞解釋 （ 10 分）1答：利用Al、Fe等作陰極時(shí)，陰極的溫度低，電子熱發(fā)射能力很弱，不能通過(guò)熱發(fā)射提供弧柱導(dǎo)電所需要的電子流， 從而使陰極前面出現(xiàn)一空間正電荷區(qū)； 該區(qū)域具有較大的電場(chǎng)強(qiáng)度及電壓， 在較大的電場(chǎng)強(qiáng)度及電壓作用下， 該區(qū)以電 場(chǎng)發(fā)射及電場(chǎng)作用的電離產(chǎn)生電子， 彌補(bǔ)熱發(fā)射能力的不足，滿足弧柱導(dǎo)電需要， 這種導(dǎo)電機(jī)構(gòu)稱為電場(chǎng)發(fā)射型導(dǎo)電機(jī) 構(gòu)。2答：對(duì)于鋼焊絲MIG焊，當(dāng)焊接電流大于臨界電流時(shí)，熔滴以細(xì)小的顆粒，很大的加速度，呈束流狀過(guò)渡，這種過(guò)渡 形式被稱為射流過(guò)渡。3 答：對(duì)于

4、一定的加熱熱源，單位有效加熱面積上的熱功率被稱為電弧功率密度。電弧加熱工件的有效區(qū)域被稱為加熱 斑點(diǎn)。-噴嘴-工4 答：正常的轉(zhuǎn)移型等離子電弧應(yīng)穩(wěn)定地燃燒在鎢極與工件之間，由于某種原因，有時(shí)會(huì)形成一個(gè)燃燒于鎢極 件之間的串聯(lián)電弧，從外部觀察到兩個(gè)電弧同時(shí)存在，這就是雙弧。5固有自調(diào)節(jié)：對(duì)于Al及Al合金MIG焊，當(dāng)采用較短的弧長(zhǎng)進(jìn)行焊接時(shí)，熔化系數(shù)隨電弧電壓的增大而減小，所以當(dāng)弧長(zhǎng)發(fā)生變化時(shí)，電弧本身具有恢復(fù)原來(lái)弧長(zhǎng)的能力。這種能力被稱為弧長(zhǎng)固有自調(diào)節(jié)作用。（或?qū)τ贏l及Al合金MIG焊，當(dāng)采用較短的弧長(zhǎng)進(jìn)行焊接時(shí)，n=kiI - kuU中的Ku很大，利用等速送絲匹配恒流特性的電源就可依靠弧長(zhǎng)

5、波動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的Dn=- kuDU來(lái)保證電弧弧長(zhǎng)的穩(wěn)定，這種弧長(zhǎng)調(diào)節(jié)作用被稱為固有自調(diào)節(jié)作用）二 簡(jiǎn)答題 （共 45 分）1 答：熔化速度為單位時(shí)間內(nèi)熔化的焊絲重量或長(zhǎng)度。影響熔化速度的主要焊接工藝參數(shù)有焊接電流、電弧電壓、 極性接法、保護(hù)氣體的成分及焊絲直徑、電阻率、伸出長(zhǎng)度。1）焊接電流越大，熔化速度越大； 2）電弧電壓較大時(shí)電壓對(duì)熔化速度無(wú)影響，電弧電壓較小時(shí)，隨著電弧電壓的 減小，熔化速度（系數(shù)）增大； 3）焊絲接正極時(shí)熔化速度較小，焊絲接負(fù)極時(shí)熔化速度較大；4）焊絲接正極時(shí)保護(hù)氣體對(duì)熔化速度無(wú)影響，焊絲接負(fù)極時(shí)，在Ar弧中加入CO或C2可增大熔化速度；5）焊絲直徑越小或電阻率越大或伸出長(zhǎng)

6、度越長(zhǎng)，熔化速度越大2答：與TIG焊相比，等離子弧焊的熱源特性有如下變化： 1）溫度高，能量密度大；2）等離子弧的穩(wěn)定性、剛直 性增大；3）小電流電弧更加穩(wěn)定（利用聯(lián)合電弧時(shí)） 4）電弧的擴(kuò)散角更??；5）熱源成分不同，TIG焊時(shí)加熱工件的 主要熱量為極區(qū)產(chǎn)熱，而等離子弧焊時(shí)加熱工件的熱量有很大一部分來(lái)自弧柱。等離子弧焊接與TIG焊均采用陡降特性的電源，如利用純Ar作等離子氣，空載電壓只需要 6080V,與TIG焊空載電壓大致相同，因此可用 TIG焊電源。如利用 Ar+H2作等離子氣，需要的空載電壓明顯高于TIG焊電源的空載電壓，不可利用TIG焊電源（但可將兩臺(tái) TIG焊電源串聯(lián)起來(lái)使用）。3答

7、：可選用短路過(guò)渡 MIG焊、短路過(guò)渡CC焊、脈沖控制 MIG焊。利用熔化極氣體焊進(jìn)行全位置焊接時(shí)，熔池的位置以及熔池與熔滴的相對(duì)位置一直處于變化之中，因此，熔池的保 持及熔滴過(guò)渡均較困難。短路過(guò)渡工藝及脈沖MIG焊可解決上述問(wèn)題，這是因?yàn)槎搪愤^(guò)渡時(shí)電流較小，熔池體積及熔池 重量較小，熔池易于保持，而且，短路過(guò)渡依靠焊絲與熔滴間的縮頸發(fā)生爆破時(shí)的爆破力進(jìn)行過(guò)渡，無(wú)論熔池與熔滴的 相對(duì)位置如何，總能促使熔滴向熔池過(guò)渡。脈沖MIG焊能夠在很小的線能量下實(shí)現(xiàn)射流過(guò)渡，熔池的體積較小，易于保持，同時(shí)射流過(guò)渡是在等離子流力作用 下過(guò)渡的，無(wú)論熔池與熔滴的相對(duì)位置如何，總能促使熔滴向熔池過(guò)渡。4答：對(duì)于一般

8、TIG焊設(shè)備，鎢極與工件接觸時(shí)，焊接回路短路，回路中電流很大，鎢極過(guò)熱，一方面使鎢極受到 損傷，降低使用壽命；另一方面，鎢熔化后進(jìn)入熔池造成焊縫夾鎢，降低焊縫機(jī)械性能；因此，TIG焊一般不使用接觸引弧。如果使用接觸引弧，應(yīng)在焊接設(shè)備上附加一電流切換裝置，該控制裝置應(yīng)實(shí)現(xiàn)下列功能：1）鎢極與工件接觸時(shí)，將短路電流控制在較低的水平上，僅使鎢極預(yù)熱而不致使鎢極熔化；2）鎢極提起時(shí)迅速將焊接回路的電流切換為正常焊接用大電流，使電弧引燃，進(jìn)行正常焊接。5答：等離子弧依靠下列三種壓縮作用提高功率密度：2）噴嘴冷卻水產(chǎn)生的冷壓3）電磁壓縮，在前兩種壓縮1）水冷銅噴嘴的機(jī)械壓縮作用，水冷銅噴嘴的孔徑限制了弧柱

9、橫截面面積的自由擴(kuò)大； 縮作用，冷卻水使電弧受到冷卻，且在噴嘴內(nèi)壁附近形成冷氣膜，進(jìn)一步壓縮了電?。患?作用下，電弧電流密度提高，電磁收縮力增大，進(jìn)一步使電弧受到壓縮。當(dāng)電弧受到壓縮后，電弧的電流密度及電場(chǎng)強(qiáng)度提高，從而使電弧的功率密度提高。6答：等離子流力產(chǎn)生于錐形電弧中，錐形電弧中的電磁收縮力會(huì)導(dǎo)致一從小截面指向大截面的軸向分力，在該軸 向分力的作用下，電弧中會(huì)形成一從小截面指向大截面的高速高溫氣流，該氣流形成的力即等離子流力。由于等離子流力總是從小截面指向大截面（即從焊絲指向工件），因此總是促進(jìn)熔滴過(guò)渡。 由于等離子流力在電弧的徑向分布不均勻，中心處特別大，而周邊很小，因此易導(dǎo)致指狀熔深

10、。7答：用TIG焊焊接Al、Mg及其合金時(shí)，一般采用交流，工件很薄時(shí)，也可采用直流反接，這是因?yàn)椋哼@些金屬 及其合金表面有一層致密的氧化膜，焊接過(guò)程中必須利用陰極霧化作用去除這層氧化膜，否則會(huì)導(dǎo)致熔透不良， 焊縫成型差等缺陷，而當(dāng)采用直流反極性接法及交流電弧時(shí)，陰極斑點(diǎn)產(chǎn)生在（交流時(shí)周期性地產(chǎn)生在）工件上，利用陰極斑 點(diǎn)自動(dòng)尋找氧化膜的性能可破除氧化膜。三（15分） 答：不選用純 Ar作保護(hù)氣體而選用 A葉CQ或A葉Q或Ar+Q+CO的原因如下：1）利用純Ar焊接時(shí)易產(chǎn)生指狀熔深，加入適量的 Q及/或CQ可有效地防止指狀熔深；2）利用純Ar焊接時(shí)，熔 池金屬的表面張力大，易產(chǎn)生氣孔，焊縫金屬潤(rùn)

11、濕性差，易產(chǎn)生咬邊缺陷，加入適量的C2及/或CQ可有效地較低熔池金屬表面張力，改善焊縫成形； 3）利用純Ar焊接時(shí)，電弧陰極斑點(diǎn)不穩(wěn)定，易產(chǎn)生飄弧現(xiàn)象，加入C2及/或CQ后，可在熔池表面形成一層氧化膜，穩(wěn)定陰極斑點(diǎn)，進(jìn)而使電弧穩(wěn)定，而形成的氧化膜又不斷破碎掉。DI，而k又決定于焊絲直徑，焊絲直徑越大，k越小，自調(diào)節(jié)作用的靈敏度越低，因此等速四（15分）答：熔化極電弧焊時(shí)必須保持弧長(zhǎng)的穩(wěn)定。等速送絲系統(tǒng)依靠自調(diào)節(jié)作用保持弧長(zhǎng)的穩(wěn)定，自調(diào)節(jié)作 用的靈敏度取決于Dnn=ki 送絲系統(tǒng)僅適用于細(xì)絲。等熔化曲線的方程為忑片，ki隨電阻率的增大而增大，由于18-8不銹鋼的電阻率比低碳鋼大，因此,與采用低碳

12、鋼時(shí)焊絲相比，采用 18-8 不銹鋼焊絲焊接時(shí)等熔化曲線向左移動(dòng)。五（15分）答：利用CO焊焊接低碳鋼時(shí)，如錯(cuò)用用埋弧焊焊絲（H08A，會(huì)造成以下后果：1）焊縫中合金元素 Si、Mn含量低；焊縫機(jī)械性能差；2）嚴(yán)重飛濺；3）CO氣孔。原因如下：1）由于CO焊具有較強(qiáng)的氧化性，使焊絲及熔池中的Si、Mn C、Fe嚴(yán)重?zé)龘p，而 H08A焊絲中的Si、Si、MnMn含量很低，無(wú)法彌補(bǔ)這種燒損損失，因此熔池及熔滴中的Si、Mn C含量低，熔池結(jié)晶后的焊縫中合金元素含量低，使焊縫機(jī)械性能變差。 此外，由于大量的Fe被氧化成FeO,且少量FeO進(jìn)入熔池及熔滴，與C發(fā)生下列反應(yīng)： FeO + C = Fe

13、+CO。2）熔滴中的FeO與 C反應(yīng)生成的CO在電弧的高溫作用下聚集，壓力增大，使熔滴爆炸，引起嚴(yán)重 的飛濺。3）熔池中的上述反應(yīng)產(chǎn)生的 CO氣體，不易析出，從而導(dǎo)致 CO氣孔。六（15分） 答：所謂弧長(zhǎng)自動(dòng)調(diào)節(jié)作用是熔化極電弧通過(guò)弧長(zhǎng)變化時(shí)所引起的焊絲熔化速度的變化來(lái)調(diào)節(jié)弧長(zhǎng), 使弧長(zhǎng)恢復(fù)到原來(lái)弧長(zhǎng)的一種的能力。由于TIG焊是一種非熔化極電弧焊 （雖然有時(shí)也添加焊絲，但焊絲并不作為電弧的一個(gè)極），弧長(zhǎng)主要決定于鎢極端部離工件的距離，因此TIG焊電弧無(wú)弧長(zhǎng)自調(diào)節(jié)作用。TIG 焊焊接時(shí)通常采用恒流電源,弧長(zhǎng)變化時(shí),電弧電流變化很小,對(duì)熔深的影響較小,但對(duì)熔寬的影響較大。 波動(dòng)過(guò)大將使焊縫表面的熔

14、寬非常不均勻,電弧不穩(wěn),甚至熄滅。因?yàn)橹灰３謱?dǎo)電嘴或鎢極端部離工件的距離不變就可穩(wěn)定弧長(zhǎng),因此,如果一定要保持弧長(zhǎng)穩(wěn)定,可通過(guò)將弧壓反饋到焊炬驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制回路中,形成焊炬高度位置自調(diào)節(jié)系統(tǒng),保持焊炬離工件表面的位置不變,從而穩(wěn)定弧長(zhǎng)。焊接方法及設(shè)備試題（二）答案名詞解釋 （共 5 小題,每題 2 分,共 10分）12345電磁收縮效應(yīng) 固有自調(diào)節(jié) 小孔效應(yīng) 電場(chǎng)發(fā)射型陰極區(qū)導(dǎo)電機(jī)構(gòu) 電弧功率密度,電弧加熱斑點(diǎn)7 分）7 分）二 簡(jiǎn)答題 （共 45 分） 熔化極氣體保護(hù)焊通常選用哪些保護(hù)氣體？它們各有何特點(diǎn)？（ 9 分） 正弦波交流 TIG 焊為什么易產(chǎn)生直流分量？直流分量有何危害？如何防止？

15、（3用MIG焊焊接中等厚度鋁合金時(shí)最好選用何種過(guò)渡方式？為什么？（4與TIG焊相比，等離子弧的電弧靜特性有何變化？請(qǐng)解釋之。（7分）為什么CO焊常選用H08Mn2SiA等含Mn Si量較高的焊絲？如選用 H08A將導(dǎo)致何種危害？ （ 9分）6用TIG焊焊接時(shí)為什么一般選用直流正極性接法？（6分）（以下任選三題）普通短路過(guò)渡CO2焊適用的焊絲直徑為 0.81.2mm，電流為80130A,電壓為1822V,否則會(huì)造成很大的飛濺，請(qǐng) 解釋原因。（ 15分）四2）五1 ）粗絲埋弧焊為什么必須選用弧壓反饋送絲系統(tǒng)？如何匹配電源？將焊絲由5mn改為3.5mm后，電弧電壓及電流調(diào)節(jié)范圍如何變化？為什么？（作

16、圖說(shuō)明）（15分）六 （15 分）自動(dòng)TIG焊電弧有無(wú)弧長(zhǎng)自調(diào)節(jié)作用？為什么？弧長(zhǎng)波動(dòng)影響哪些焊縫形狀尺寸？弧長(zhǎng)波動(dòng)過(guò)大時(shí)會(huì)引起何種后果？ 如果要保持弧長(zhǎng)穩(wěn)定，你認(rèn)為應(yīng)采取何種措施（ 15分）試作出短路過(guò)渡CO2旱的電弧電壓及電流波形；說(shuō)明短路過(guò)渡CO2焊對(duì)電源動(dòng)特性有何特殊要求，并解釋其原因。焊接方法及設(shè)備試題（二）答案一 名詞解釋 （10 分）1 答：電流流過(guò)導(dǎo)體（如電弧或熔滴）時(shí)，整個(gè)電流可看作由許多通以同向電流的電流線組成，這些電流線間存在 相互吸引力，使導(dǎo)體的斷面具有收縮的趨勢(shì)，這種效應(yīng)被稱為電磁收縮效應(yīng)。2 答：對(duì)于 Al 及 Al 合金 MIG 焊，當(dāng)采用較短的弧長(zhǎng)進(jìn)行焊接時(shí)，熔

17、化系數(shù)隨電弧電壓的增大而減小，所以當(dāng)弧長(zhǎng)發(fā)生變化時(shí)，電弧本身具有恢復(fù)原來(lái)弧長(zhǎng)的能力。這種能力被稱為弧長(zhǎng)固有自調(diào)節(jié)作用。（或?qū)τ贏l及Al合金MIG焊，當(dāng)采用較短的弧長(zhǎng)進(jìn)行焊接時(shí)，n=kiI - k uU中的Ku很大，利用等速送絲匹配恒流特性的電源就可依靠弧長(zhǎng)波動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的 Dn=- DkuU來(lái)保證電弧穩(wěn)定，這種弧長(zhǎng)調(diào)節(jié)作用被稱為固有自調(diào)節(jié)作用）3 答：在進(jìn)行穿孔型等離子焊接時(shí)， 等離子弧將工件完全穿透并在等離子流力的作用下形成一個(gè)穿透工件的小孔，熔化金屬被排擠到小孔周圍， 隨著等離子弧在焊接方向的移動(dòng)，熔化金屬沿電弧周圍熔池壁向熔池后方移動(dòng)，于是小孔跟著 等離子弧向前移動(dòng)。穩(wěn)定的小孔是不加襯墊實(shí)

18、現(xiàn)單面焊雙面成形的最佳方法。4答：利用AL、Fe、Cu等作陰極時(shí)，陰極的溫度低，電子熱發(fā)射能力很弱，不能通過(guò)熱發(fā)射提供弧柱導(dǎo)電所需要的電 子流，從而使陰極前面出現(xiàn)一空間正電荷區(qū)，該區(qū)域具有較大的電場(chǎng)強(qiáng)度及電壓，在較大的電場(chǎng)強(qiáng)度及電壓作用下，該 區(qū)以電場(chǎng)發(fā)射及電場(chǎng)作用的電離產(chǎn)生電子，彌補(bǔ)熱發(fā)射能力的不足，滿足弧柱導(dǎo)電需要，這種導(dǎo)電機(jī)構(gòu)稱為電場(chǎng)發(fā)射型導(dǎo)電機(jī)構(gòu)。電弧加熱工件的有效區(qū)域被稱為加熱5 答：對(duì)于一定的加熱熱源， 單位有效加熱面積上的熱功率被稱為電弧功率密度。 斑點(diǎn)。二 簡(jiǎn)答題 （共 45 分）1 答: 1）焊接Al及Al合金、Mg及Mg合金通常選用Al+He作保護(hù)氣體，這是因?yàn)樵摶旌蠚怏w具

19、有良好的工藝特點(diǎn)：a）熔滴沿軸向過(guò)渡，飛濺?。籦）熔深呈碗形；c）電弧溫度高、熔透能力強(qiáng)。2） 焊接不銹鋼時(shí)選用 Ar+CO或A葉Q或A葉Q+CO,這是因?yàn)槭牵篴）利用純Ar焊接時(shí)易產(chǎn)生指狀熔深，加入適量的 O及/或CO可有效地防止指狀熔深；b）利用純Ar焊接時(shí)，熔池金屬的表面張力大，易產(chǎn)生氣孔，焊縫金屬潤(rùn)濕性差，易產(chǎn)生咬邊缺陷，加入適量的 O及/或CO可有效地較低熔池金屬表面張力，改善焊縫成形；c）利用純Ar焊接時(shí)，電弧陰極斑點(diǎn)不穩(wěn)定，易產(chǎn)生飄弧現(xiàn)象，加入O及/或CO后，可在熔池表面形成一層氧化膜，陰極斑點(diǎn)，使電弧穩(wěn)定，而形成的氧化膜又不斷破碎掉。3） 焊接低碳剛及低合金鋼時(shí)可選用 CO氣體

20、，這是因?yàn)樵摎怏w具有如下同一特點(diǎn)：a）熔透能力大，熔敷速度快；b） 對(duì) H 氣孔不敏感； 3）成本低。2 答：正弦波交流 TIG 焊時(shí)電弧的極性周期性變化， 在正極性半波， 鎢極為陰極， 電子發(fā)射能力強(qiáng)， 電弧電導(dǎo)率高， 電弧電壓及再引燃電壓小。 在反極性半波， 工件為陰極， 電子發(fā)射能力低， 電弧的電導(dǎo)率低， 電弧電壓及再引燃電壓大。 因此正極性半波與反極性半波的電壓不對(duì)稱， 這種電壓的不對(duì)稱導(dǎo)致的電流的不對(duì)稱，正極性半波電流大， 而反極性半 波小，從而形成了一從工件指向鎢極的直流電流分量。直流分量的危害為： 1）降低了電弧的加熱效率； 2）惡化了弧焊變壓器的工作條件， 消除直流分量的方法是

21、在焊接回路中加上適當(dāng)?shù)碾娙?，利用電容的通交隔直作用，消除直流分量?答：Al合金MIG焊焊接中等厚度鋁合金時(shí)可選用的熔滴過(guò)渡形式有射滴過(guò)渡及亞射流過(guò)渡兩種，最好選用亞射 流過(guò)渡，其原因是： 1）電弧為蹀形，陰極霧化作用大，可有效地避免射滴過(guò)渡時(shí)易產(chǎn)生的焊縫起皺皮及表面形成黑粉 的現(xiàn)象。 2）由于采用了恒流電源，焊接過(guò)程中弧長(zhǎng)在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，焊接電流始終保持不變，因此焊縫外形和熔 深非常均勻。 3 ）亞射流電弧焊接的焊縫為“碗形”，避免了指狀熔深引起的熔透不良等缺陷。4 答： 1 ）由于水冷銅噴嘴的冷卻作用，弧柱截面積受到限制，弧柱電場(chǎng)強(qiáng)度增大，電弧電壓明顯提高，因此整個(gè) 靜特性曲線上移，且

22、 U特性的平直段較TIG焊?。?)3)4)拘束孔道的尺寸及形狀對(duì)靜特性有明顯的影響，噴嘴孔徑越小，U特性的平直段越小，上升段斜率增大；等離子氣體的種類及流量不同時(shí)，弧柱的電場(chǎng)強(qiáng)度將有明顯的變化。 采用混合型電弧時(shí)，下降段的斜率明顯減小，小電流電弧穩(wěn)定。C、 Fe 嚴(yán)重?zé)龘p，為了彌補(bǔ)這種燒損FeO + C = Fe +CO ，因此，必須采用Si 、Mn、5答：原因如下：由于 CO焊具有較強(qiáng)的氧化性，使焊絲及熔池中的損失，保證焊縫中有足夠的 Si、Mn含量很低，并抑制熔滴及熔池中的下列反應(yīng)： 含Si、Mn量高的焊絲。1）焊縫中合金元素 Si、Mn含量低;利用CO焊焊接低碳鋼時(shí)，如錯(cuò)用用埋弧焊焊絲（

23、 H08A，會(huì)造成以下后果： 焊縫機(jī)械性能差；2）熔滴中的FeO與 C反應(yīng)生成的CO在電弧的高溫作用下聚集，壓力增大，使熔滴爆炸，引起嚴(yán)重飛 濺；3）熔池中的上述反應(yīng)產(chǎn)生的 CO氣體，不易析出，從而導(dǎo)致 CO氣孔。6答：用TIG焊焊接除Al、Mg及其合金以外的金屬時(shí)通常使用直流正極性接法，其主要原因?yàn)椋?）這些金屬的表面不存在難熔的氧化物，無(wú)須陰極霧化作用；2）工件為陽(yáng)極，工件接受電子轟擊時(shí)所釋放的大量動(dòng)能和位能，轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽虼撕缚p窄而深，生產(chǎn)率高，工件變形??； 3）鎢極上接受正離子的轟擊時(shí)放出的熱量小，且鎢極發(fā)射電子時(shí)消 耗熱量，因此鎢極上產(chǎn)熱少、不易過(guò)熱； 4）與直流反極性相比。同樣板厚

24、可采用直徑較小的鎢極，電弧穩(wěn)定。三（15 分） 答：短路過(guò)渡二氧化碳焊時(shí)電弧周期性地燃燒、熄滅，其短路過(guò)渡的頻率是影響焊接過(guò)程的穩(wěn)定性及 飛濺的主要因素。1）普通短路過(guò)渡二氧化碳焊只能采用直徑為 0.81.2 的細(xì)絲，其原因是：焊絲直徑較細(xì)時(shí)，焊絲熔化速度快，因此 熔滴過(guò)渡周期短、頻率快，飛濺??；而焊絲直徑過(guò)大時(shí)，焊絲熔化速度慢，熔滴過(guò)渡的頻率小，飛濺大。2） 短路過(guò)渡二氧化碳焊時(shí)，電弧電壓與熔滴過(guò)渡頻率間的關(guān)系曲線呈開(kāi)口向下的拋物線形，當(dāng)電壓等于1822V時(shí)，過(guò)渡頻率最大，電壓小于該范圍或大于該范圍時(shí)，過(guò)渡頻率明顯減小，電弧穩(wěn)定性顯著下降，飛濺增大。當(dāng)電弧電壓數(shù) 值比正常短路電壓高時(shí)熔滴體積

25、長(zhǎng)的比較 大，變?yōu)橐源蟮闻懦膺^(guò)渡為主， 以短路過(guò)渡為輔的過(guò)渡， 在斑點(diǎn)力的作用下， 飛濺很大。當(dāng)電弧電壓低于最佳范圍時(shí)，弧長(zhǎng)很短，熔滴于熔池很快接觸，燃弧時(shí)間很短，但短路時(shí)間較長(zhǎng)，短路過(guò)渡 的頻率并不能增大，當(dāng)電壓過(guò)低時(shí)，焊絲未熔化的部分可能會(huì)插入熔池，造成固體短路，由于短路電流很大，使固體焊絲熔斷，熔斷后的電弧弧長(zhǎng)更大，短路頻率下降，飛濺增大，甚至導(dǎo)致固體焊絲的飛濺，電弧非常不穩(wěn)定。3） 焊接電流（送絲速度）與熔滴過(guò)渡頻率間的關(guān)系曲線也為開(kāi)口向下的拋物線形，當(dāng)電流在80130A范圍內(nèi)時(shí)， 過(guò)渡頻率較大，電弧穩(wěn)定，當(dāng)電流小于該或大于該范圍時(shí)過(guò)渡頻率均下降，使飛濺增大。電流過(guò)小時(shí)易導(dǎo)致固體焊絲飛

26、 濺，而過(guò)大時(shí)，爆破能量大，細(xì)顆粒飛濺大。四（15分） 答：1）熔化極電弧焊時(shí)必須保持弧長(zhǎng)的穩(wěn)定。而送絲系統(tǒng)分為等速送速及弧壓反饋送絲系統(tǒng)兩種（2分）。等速送絲系統(tǒng)依靠自調(diào)節(jié)作用保持弧長(zhǎng)的穩(wěn)定，自調(diào)節(jié)作用的靈敏度取決于Dn=kiDI，而ki又決定于焊絲直徑，焊絲直徑越大， ki 越小，自調(diào)節(jié)作用的靈敏度越低，因此等速送絲系統(tǒng)僅適用于細(xì)絲?；悍答佀徒z系統(tǒng)通過(guò)送絲速度 來(lái)調(diào)節(jié)弧長(zhǎng)，而送絲速度有弧壓控制，其靈敏度與焊絲直徑關(guān)系不大，粗絲時(shí)可保證弧長(zhǎng)的穩(wěn)定（4 分）。應(yīng)匹配陡降特性的電源，以保證調(diào)節(jié)精度（ 2 分）。2）弧壓反饋送絲系統(tǒng)的靜特性方程為：焊絲直徑影響ki，焊絲直徑減小時(shí)，ki增大，靜特

27、性的斜率增大（3分），因此焊絲由5mn改為3.5mm后，電弧電壓 及電流調(diào)節(jié)范圍變?yōu)橐粋€(gè)電流較小、電壓較大的區(qū)域，如圖所示（ 5分）。五（15分） 答：所謂弧長(zhǎng)自動(dòng)調(diào)節(jié)作用是熔化極電弧通過(guò)弧長(zhǎng)變化時(shí)所引起的焊絲熔化速度的變化來(lái)調(diào)節(jié)弧長(zhǎng)， 使弧長(zhǎng)恢復(fù)到原來(lái)弧長(zhǎng)的一種的能力。由于TIG焊是一種非熔化極電弧焊 （雖然有時(shí)也添加焊絲，但焊絲并不作為電弧的一個(gè)極），弧長(zhǎng)主要決定于鎢極端部離工件的距離，因此TIG焊電弧無(wú)弧長(zhǎng)自調(diào)節(jié)作用。TIG焊焊接時(shí)通常采用恒流電源，弧長(zhǎng)變化時(shí)，電弧電流變化很小，對(duì)熔深的影響較小，但對(duì)熔寬的影響較大。 波動(dòng)過(guò)大將使焊縫表面的熔寬非常不均勻，電弧不穩(wěn)，甚至熄滅。因?yàn)橹灰３?/p>

28、導(dǎo)電嘴或鎢極端部離工件的距離不變就可穩(wěn)定弧長(zhǎng)，因此，如果一定要保持弧長(zhǎng)穩(wěn)定，可通過(guò)將弧壓反饋到焊炬驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制回路中，形成焊炬高度位置自調(diào)節(jié)系統(tǒng)，保持焊炬離工件表面的位置不變，從而穩(wěn)定弧長(zhǎng)。六（ 15 分） 答：短路過(guò)渡對(duì)電源動(dòng)特性的要求為： 1）電路中要加上合適的電感，且電感值可調(diào)；而這兩方面均要求電路中串接適當(dāng)?shù)碾姼小?由于不同直徑的焊絲和規(guī)范，要求不同的短路電流上升 因此要求電感可調(diào)?？蛰d電壓恢復(fù)速度要快，以保證及時(shí)引燃電弧，防止電弧熄滅。因?yàn)橐ＷC電弧穩(wěn)定、飛濺小，就必須要求短路電流上升速度合適，這樣才能保證縮頸產(chǎn)生于焊絲與熔滴間的交接 處，爆破力將大部分熔滴推向熔池，并減小飛濺；此外

29、，還必須要求短路電流峰值合適，以保證適當(dāng)?shù)谋颇芰浚恢?于產(chǎn)生較大的飛濺。速度和短路電流峰值，2 短路完了之后，焊接方法及設(shè)備試題（三）名詞解釋 （共 5 小題，每題 2 分，共 10分）12345熱發(fā)射型陰極區(qū)導(dǎo)電機(jī)構(gòu) 熔敷效率，熔敷速度 比熱流，電弧集中系數(shù) 小孔效應(yīng)陰極霧化二簡(jiǎn)答題（共45分）什么叫射流過(guò)渡臨界電流？其大小決定于哪些因素？（7分） 利用MIG焊焊鋁時(shí)，一般選擇什么混合氣體，為什么 ？（4分）3試比較正弦波交流 TIG焊與方波交流TIG焊的異同點(diǎn)。（6分）4電弧固有自調(diào)節(jié)作用與一般自調(diào)節(jié)作用有何異同？ （ 6分）6分）?（ 6 分）5等離子弧是依靠何種原理提高電弧溫度的？

30、試根據(jù)電弧理論解釋。（ 為什么說(shuō)CO焊比埋弧焊容易產(chǎn)生氣孔？前者最易產(chǎn)生哪種氣孔，為什么7斑點(diǎn)力是如何產(chǎn)生的？對(duì)熔滴過(guò)渡有何影響？（6分）8用TIG焊焊接時(shí)為什么一般選用直流正極性接法？（4分）（以下任選三題）TIG焊的典型使用范圍。（15分）?為什么（作圖說(shuō)明）？（15分）脈沖頻率對(duì)脈沖TIG焊的工藝特點(diǎn)有何影響？并說(shuō)明不同頻率范圍的利用直徑為1.6mm的H08MnA旱絲焊接低碳鋼時(shí)，如何選用電源及送絲系統(tǒng)試比較埋弧焊與 CO焊的冶金特點(diǎn)（以焊接低碳鋼為例），兩者向焊縫中施加合金元素的方法有何不同？ （15分）試作出短路過(guò)渡CO焊的電弧電壓及電流波形；并說(shuō)明短路過(guò)渡CO焊對(duì)電源動(dòng)特性有何特殊

31、要求， 并解釋其原因（15 分）焊接方法及設(shè)備試題（三）答案一名詞解釋（10分）1答：利用W C等作陰極且電弧電流較大時(shí)，陰極的溫度高，電子熱發(fā)射能力很強(qiáng)，通過(guò)熱發(fā)射足以提供弧柱導(dǎo)電所 需要的電子流，從而使陰極前面不出現(xiàn)空間正電荷區(qū)，這種陰極導(dǎo)電機(jī)構(gòu)被稱為熱發(fā)射型導(dǎo)電機(jī)構(gòu)。2熔敷效率，熔敷速度：熔化極電弧焊時(shí)，熔敷到焊縫金屬中的焊絲金屬重量與熔化的焊絲金屬重量之比被稱為熔敷效 率。單位時(shí)間熔敷到焊縫金屬中的焊絲重量被稱為熔敷速度。3比熱流，電弧集中系數(shù)：通過(guò)加熱斑點(diǎn)上的任意一點(diǎn)處的單位面積輸入到工件中的熱量，用數(shù)學(xué)公式可表示為- Ag凰AS?；?中的k為電弧集中系數(shù)，為一表示電弧集中程度的物理

32、量。4答：在進(jìn)行穿孔型等離子焊接時(shí)， 等離子弧將工件完全穿透并在等離子流力的作用下形成一個(gè)穿透工件的小孔，熔化金屬被排擠到小孔周圍， 隨著等離子弧在焊接方向的移動(dòng)，熔化金屬沿電弧周圍熔池壁向熔池后方移動(dòng)，于是小孔跟著 等離子弧向前移動(dòng)。穩(wěn)定的小孔是不加襯墊實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成形的最佳方法。Al及Al合金、Mg及Mg合金表面的氧化膜5答：所謂陰極霧化是指，利用陰極斑點(diǎn)自動(dòng)尋找氧化膜的特點(diǎn)，去除 的作用。二簡(jiǎn)答題（共45分）3）干伸長(zhǎng)度越大，臨界電流越小；， 臨界電流減小，大于 5%寸臨界電流增大。2）選用A葉He時(shí)熔滴沿軸向過(guò)渡，飛濺小，而選用 產(chǎn)生指狀熔深；4）選用A葉He時(shí)電弧溫度高、熔透能1答

33、：鋼焊絲MIG焊時(shí)產(chǎn)生射流過(guò)渡的最小電流 （或產(chǎn)生跳弧的最小電流） 被稱為射流過(guò)渡臨界電流。 影響因素有： 1）焊絲直徑越大，臨界電流越大；2）電阻率越大，臨界電流越??；3）干伸長(zhǎng)度越大，臨界電流越小；4）保護(hù)氣體種類，Ar氣中加入CO后，臨界電流增大，加入 Q的量低于5%寸，2答：一般選用A葉He。1）鋁為活潑金屬必須選用惰性氣體； 純He時(shí)飛濺大；3）選用Ar+ He時(shí)熔深呈碗形，而選用純 Ar時(shí)， 力強(qiáng)。3答：相同點(diǎn)是：1）電弧極性周期性地變化，兼具直流正接與直流反接的特點(diǎn)，2）均適于焊接Al及Al合金。不同點(diǎn)：1）正弦波交流易產(chǎn)生直流分量，必須采取穩(wěn)弧措施，而方波交流不易產(chǎn)生交流分量，

34、無(wú)需特殊穩(wěn)弧措施，只需t+l+=t-l-就可保證不產(chǎn)生直流分量。2）正弦波交流TIG焊電弧不穩(wěn)定，特別是從正極性半波向反極性半波轉(zhuǎn)變的 瞬間，由于反極性半波的再引燃電壓較高，電弧難以引燃，因此需采取穩(wěn)弧措施；而方波交流TIG焊電弧非常穩(wěn)定，無(wú)需采取穩(wěn)弧措施。3）方波交流TIG焊正負(fù)半波的電流及持續(xù)時(shí)間可調(diào)節(jié)，因此工藝性能易于調(diào)整，而正弦波交流TIG焊則不可。4答：相同點(diǎn)：1）均通過(guò)弧長(zhǎng)變化時(shí)引起的熔化速度的變化來(lái)調(diào)節(jié)弧長(zhǎng)，也就是說(shuō)均以熔化速度作為調(diào)節(jié)量；均采用等速送絲； 3）均適用于細(xì)絲。不同點(diǎn)：1）固有自調(diào)節(jié)作用主用產(chǎn)生在短弧長(zhǎng)的Al及Al合金MIG焊中，而自調(diào)節(jié)作用存在于任何金屬的任何熔化

35、極電弧焊中。2）利用固有自調(diào)節(jié)作用保持弧長(zhǎng)穩(wěn)定時(shí)，可采用等速送絲配恒流特性電源；而利用自調(diào)節(jié)作用保持弧長(zhǎng)穩(wěn)定時(shí)，可采 用等速送絲配緩降特性的電源；3）固有自調(diào)節(jié)作用依靠熔化系數(shù)（或利用ku）獲得足夠的熔化速度變化量（Dn=- ku DU）;而自調(diào)節(jié)作用是依靠弧長(zhǎng)變化時(shí)電流的變化來(lái)保證獲得足夠的熔化速度變化量（ Dn=- ki DI）。5 答 離子弧依靠依靠下列三種壓縮作用提高電弧溫度： 1）水冷銅噴嘴的機(jī)械壓縮作用，水冷銅噴嘴的孔徑限制了 弧柱的橫截面面積的自由擴(kuò)大;2）冷卻水的冷壓縮作用，冷卻水使電弧受到冷卻，且在噴嘴內(nèi)壁附近形成冷氣膜進(jìn)一步壓縮了電弧; 及 3）電磁壓縮， 在前兩種壓縮作用

36、下， 電弧電流密度提高， 電磁收縮力增大， 進(jìn)一步使電弧受到壓縮。當(dāng)電弧受到壓縮后，電弧的電流密度極及電場(chǎng)強(qiáng)度提高，從而使電弧的溫度提高。6答：CO2焊時(shí)，由于熔池表面沒(méi)有熔渣覆蓋，且CO氣流有冷卻作用，熔池的凝固速度較快，因此CO焊焊縫比埋弧焊容易產(chǎn)生氣孔，可能產(chǎn)生的氣孔有：CO氣孔、H氣孔、N氣孔等。最易產(chǎn)生的是N氣孔，這是因?yàn)椋? ）CO焊的焊接區(qū)具有較大的氧化性，H易被結(jié)合成羥基，因此不易產(chǎn)生H氣孔；2）CO氣孔產(chǎn)生的根源為下列反應(yīng)：FeO+C=CO+Fe二氧化碳焊絲中含有足夠的 Si、Mn，可阻止該反應(yīng)，因此 CC氣孔也不易發(fā)生。3）如果保護(hù)不好，空氣侵入焊接區(qū)，N氣孔極易發(fā)生。7

37、答：斑點(diǎn)力來(lái)源于以下三個(gè)方面： 1）蒸發(fā)反力，由于斑點(diǎn)處的電流密度很大，溫度很高，此處強(qiáng)烈蒸發(fā)，金屬 蒸汽導(dǎo)致蒸發(fā)反力； 2）帶電粒子的撞擊力，由于電流從斑點(diǎn)進(jìn)入電極，斑點(diǎn)的電流密度很大，受到大量帶電粒子的撞 擊； 3）電流通過(guò)斑點(diǎn)時(shí)，在熔滴或熔池中形成錐形導(dǎo)電區(qū)，電磁收縮力形成一軸向分力，該分力亦構(gòu)成斑點(diǎn)力。對(duì)熔滴過(guò)渡的作用決定于電弧的形態(tài)， 當(dāng)斑點(diǎn)位于熔滴的底部時(shí)， 阻礙熔滴過(guò)渡， 當(dāng)覆蓋整個(gè)熔滴時(shí)， 不阻礙過(guò)渡， 甚至促進(jìn)過(guò)渡。8答：用TIG焊焊接除Al、Mg及其合金以外的金屬時(shí)通常使用直流正極性接法，其主要原因?yàn)椋?）這些金屬的表面不存在難熔的氧化物，無(wú)需陰極霧化作用；2）工件為陽(yáng)極，

38、工件接受電子轟擊時(shí)所放出的大量動(dòng)能和位能，轉(zhuǎn)變?yōu)榇罅康臒崃浚虼撕缚p窄而深，生產(chǎn)率高，工件變形小； 3）鎢極上接受正離子的轟擊時(shí)放出的熱量小，且鎢極發(fā)射電 子時(shí)消耗熱量，因此鎢極上產(chǎn)熱少、不易過(guò)熱； 4）與直流反極性相比。同樣板厚可采用直徑較小的鎢極，電弧穩(wěn)定。三（15分）答：根據(jù)脈沖頻率范圍，脈沖 TIG焊分為高頻脈沖TIG焊、中頻脈沖TIG焊及低頻脈沖TIG焊三種：1. 采用低頻脈沖（0.115Hz）時(shí)，TIG焊的工藝特點(diǎn)是： 電弧穩(wěn)定、挺度好；（2）電弧線能量低 這有利于縮小熱影響區(qū)及焊接變形； （3） 易于控制焊縫成形 焊接熔池凝固速度快，高溫停留時(shí)間短，所以既能保證一定熔深， 又不易

39、產(chǎn)生過(guò)熱、流淌或燒穿現(xiàn)象，有利于實(shí)現(xiàn)不加襯墊的單面焊雙面成形及全位置焊接；（4） 焊縫質(zhì)量好 脈沖 TIG焊焊縫由焊點(diǎn)相互重疊而成，后續(xù)焊點(diǎn)的熱循環(huán)，對(duì)前一焊點(diǎn)具有熱處理作用；同時(shí)，由于脈沖電流對(duì)點(diǎn)狀熔池具有強(qiáng) 烈的攪拌作用，且熔池的冷卻速度快，高溫停留時(shí)間短，因此焊縫金屬組織細(xì)密，樹(shù)枝狀晶不明顯。這些都使得焊縫性 能得以改善。因此這種工藝特別適于薄板、熱敏感材料及全位置焊接。2. 采用中頻脈沖（10500 Hz）時(shí)，TIG焊的工藝特點(diǎn)是：小電流下電弧非常穩(wěn)定，且電弧力不象高頻TIG焊那樣高，因此該工藝適于手工焊接 0.5 mm以下的薄板。3. 采用高頻脈沖（1020 kHz）時(shí)，TIG焊的工

40、藝特點(diǎn)是：（1）電磁收縮效應(yīng)增加，電弧剛性增大，高速焊時(shí)可避免因陽(yáng)極斑點(diǎn)的粘著作用而造成的焊道彎曲或不連續(xù)現(xiàn)象； （2） 電弧壓力大，電弧熔透能力增大； （3） 熔池受到超聲波 振動(dòng)，其流動(dòng)性增加，焊縫的物理冶金性能得以改善，有利于焊縫質(zhì)量的提高；（3）在較大的焊接速度下，能夠保證焊道連續(xù)、不產(chǎn)生咬邊和背面成形不良等缺陷。因此，這種工藝特別適用于薄板的高速自動(dòng)焊。當(dāng)電弧靜特性為四（15分）答：利用直徑為1.6mm的H08MnA旱絲焊接低碳鋼時(shí)，應(yīng)采用等速送匹配緩降特性電源，這是因?yàn)榈?速送絲系統(tǒng)通過(guò)電弧的自調(diào)節(jié)作用保持弧長(zhǎng)的穩(wěn)定性， 電源的外特性決定了弧長(zhǎng)調(diào)節(jié)的靈敏度及精度， 緩降特性時(shí)，采用

41、平特性電源時(shí)具有最高的精度及靈敏度。精度：當(dāng)焊炬離工件的高度波動(dòng)時(shí)，弧長(zhǎng)自動(dòng)調(diào)節(jié)完成后，焊絲伸出長(zhǎng)度變化，等熔化曲線位置發(fā)生變化，因此將1 所示。DUn來(lái)調(diào)節(jié)弧長(zhǎng)，DI 較大，如圖 2 所產(chǎn)生靜態(tài)誤差，該誤差的大小與電源的外特性有關(guān)，當(dāng)外特性為緩降特性時(shí)，弧長(zhǎng)誤差較小，如圖 靈敏度：這種調(diào)節(jié)方式是以熔化速度為調(diào)節(jié)量來(lái)調(diào)節(jié)的， 即通過(guò)弧長(zhǎng)發(fā)生變化時(shí)熔化速度的變化量 靈敏度正比于DukiDI，弧長(zhǎng)波動(dòng)量一定時(shí)，電流變化量DI越大，靈敏度越高，而采用緩降特性時(shí)示。 通過(guò)調(diào)節(jié)送絲速度調(diào)節(jié)電流，通過(guò)調(diào)節(jié)電源的外特性調(diào)節(jié)電壓。五（15 分） 答：埋弧焊時(shí)熔池存在時(shí)間較長(zhǎng)冶金反應(yīng)較充分。其主要的冶金反應(yīng)如下

42、： 1）硅、錳還原反應(yīng)及脫氧反應(yīng)：2Fe +（ Si02）=2（ FeQ） +Si Fe +（ MnO =（ FeQ） +Mn2）碳的燒損： C+O=CO3）雜質(zhì)S、P的限制4）氫氣孔的去除CaF2=CaF+F H+F=HF H+MnO=OH+Mn H+2S=iSOiOCO焊時(shí)熔池存在時(shí)間較短，冶金反應(yīng)的時(shí)間較短，主要冶金反應(yīng)如下：1）合金元素及Fe的氧化反應(yīng)Si+2O=SiO2 Mn+O=MnO C+O=CO Fe+O=FeO2）脫氧反應(yīng)2FeO+Si=SiO2+2Fe FeO+ Mn=MnO+FeCO焊通過(guò)焊絲向焊縫過(guò)渡合金元素。埋弧焊利用硅、錳還原反應(yīng)向焊縫中施加合金元素，而六（ 15

43、分） 答： 短路過(guò)渡對(duì)電源動(dòng)特性的要求為：1）電路中要加上合適的電感，且電感值可調(diào)； 因?yàn)橐ＷC電弧穩(wěn)定，飛濺小，就必須要求短路電流上升速度合適，這樣才能保證縮頸產(chǎn)生于焊絲與熔滴之間的交接處，爆破力將大部分熔滴推向熔池，飛濺較?。淮送?，還必須要求短路電流峰值合適，以保證適當(dāng)?shù)谋颇芰?，進(jìn)一 步確保不產(chǎn)生大的飛濺。 而這兩方面均要求電路中串接適當(dāng)?shù)碾姼?，由于不同直徑的焊絲和規(guī)范，要求不同的短路電流 上升速度和短路電流峰值，因此要求電感可調(diào)。2）短路完了之后，空載電壓恢復(fù)速度要快，以保證及時(shí)引燃電弧，防止電弧熄滅。焊接方法及設(shè)備試題（四）名詞解釋 （10分）1 電場(chǎng)發(fā)射型導(dǎo)電機(jī)構(gòu)2 射流過(guò)渡 功率

44、密度、加熱斑點(diǎn) 電弧靜特性 電子發(fā)射、電子逸出功二 簡(jiǎn)答題 （共 45 分）1 什么是熔化速度，影響因素有哪些？（ 7 分）2 利用熔化極氣體保護(hù)焊進(jìn)行全位置焊接可選擇哪些焊接方法及熔滴過(guò)渡方式？（3 TIG4569 分） 焊為什么一般不使用接觸引弧，如果使用接觸引弧，應(yīng)在焊接設(shè)備上作哪些改進(jìn)？（ 等離子流力是如何產(chǎn)生的？對(duì)熔滴過(guò)渡及焊縫成形有何影響？（7 分）用 TIG 焊焊接鋁及鋁合金時(shí)一般選用何種電源及極性，為什么？（ 9 分） 鎢極氬弧焊、埋弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊各要選擇什么形狀的電源外特性?（6 分）7 分）?（15 分）利用MIG焊低合金鋼時(shí)，為什么一般不用純氬作保護(hù)氣體？ 一般選

45、擇什么混合氣體？為什么 為什么說(shuō)等速送絲系統(tǒng)僅適用于細(xì)絲？應(yīng)匹配什么外特性的電源？為什么？（15 分）利用C02焊焊接低碳鋼時(shí)，一般應(yīng)該選擇什么焊絲？如錯(cuò)用埋弧焊焊絲（H08A，會(huì)出現(xiàn)什么后果？為什么 （15分）焊接方法及設(shè)備試題（四）答案一 名詞解釋 （10 分）1 電場(chǎng)發(fā)射型導(dǎo)電機(jī)構(gòu)答：利用 Al、Fe 等作陰極時(shí)，陰極的溫度低，電子熱發(fā)射能力很弱，不能通過(guò)熱發(fā)射提供弧柱導(dǎo)電所需要的電子流， 從而使陰極前面出現(xiàn)一空間正電荷區(qū)； 該區(qū)域具有較大的電場(chǎng)強(qiáng)度及電壓， 在較大的電場(chǎng)強(qiáng)度及電壓作用下， 該區(qū)以電 場(chǎng)發(fā)射及電場(chǎng)作用的電離產(chǎn)生電子， 彌補(bǔ)熱發(fā)射能力的不足，滿足弧柱導(dǎo)電需要， 這種導(dǎo)電機(jī)構(gòu)

46、稱為電場(chǎng)發(fā)射型導(dǎo)電機(jī) 構(gòu)。2 射流過(guò)渡答：對(duì)于鋼焊絲MIG焊，當(dāng)焊接電流大于臨界電流時(shí)，熔滴以細(xì)小的顆粒，很大的加速度，呈束流狀過(guò)渡，這種過(guò)渡形 式被稱為射流過(guò)渡。3 功率密度、加熱斑點(diǎn)答：對(duì)于一定的加熱熱源， 單位有效加熱面積上的熱功率被稱為電弧功率密度。電弧加熱工件的有效區(qū)域被稱為加熱斑 點(diǎn)。4 電弧靜特性 答：在穩(wěn)定狀態(tài)下，一定長(zhǎng)度的電弧的電壓與電流之間的關(guān)系，被稱為電弧的靜特性。有三個(gè)特性段：下降段、平特性 段及上升段。5 電子發(fā)射、電子逸出功一定條件下，陰極表面的原子或分子接受能量，使電子從表面逸出的現(xiàn)象。電子發(fā)射所需要的最小能量被稱為逸出 功。二 簡(jiǎn)答題 （共 45 分）1 什么是

47、熔化速度，影響因素有哪些？（ 7 分） 答：熔化速度為單位時(shí)間內(nèi)熔化的焊絲重量或長(zhǎng)度。影響熔化速度的主要焊接工藝參數(shù)有焊接電流、電弧電壓、極 性接法、保護(hù)氣體的成分及焊絲直徑、電阻率、伸出長(zhǎng)度。（ 2 分）1）焊接電流越大，熔化速度越大（ 1 分）；2）電弧電壓較大時(shí)電壓對(duì)熔化速度無(wú)影響，電弧電壓較小時(shí)，隨著電 弧電壓的減小， 熔化速度（系數(shù)） 增大（1分）；3）焊絲接正極時(shí)熔化速度較小， 焊絲接負(fù)極時(shí)熔化速度較大 （1分）；4）焊絲接正極時(shí)保護(hù)氣體對(duì)熔化速度無(wú)影響，焊絲接負(fù)極時(shí)，在Ar弧中加入CO或Q可增大熔化速度（1分）；5）焊絲直徑越小或電阻率越大或伸出長(zhǎng)度越長(zhǎng)，熔化速度越大（ 1 分）

48、 .9 分）2 利用熔化極氣體保護(hù)焊進(jìn)行全位置焊接可選擇哪些焊接方法及熔滴過(guò)渡方式？（ 答：可選用短路過(guò)渡 MIG焊、短路過(guò)渡 CO焊、脈沖控制 MIG焊。利用熔化極氣體焊進(jìn)行全位置焊接時(shí)，熔池的位置以及熔池與熔滴的相對(duì)位置一直處于變化之中，因此，熔池的保持及熔滴過(guò)渡均較困難（3分）。短路過(guò)渡工藝及脈沖 MIG焊可解決上述問(wèn)題，這是因?yàn)槎搪愤^(guò)渡時(shí)電流較小，熔池體 積及熔池重量較小，熔池易于保持，而且，短路過(guò)渡依靠焊絲與熔滴間的縮頸發(fā)生爆破時(shí)的爆破力進(jìn)行過(guò)渡，無(wú)論熔池 與熔滴的相對(duì)位置如何，總能促使熔滴向熔池過(guò)渡（ 3分）。7 分） 一方面使鎢極受到損TIG 焊一般不使用接觸引脈沖MIG焊能夠在

49、很小的線能量下實(shí)現(xiàn)射流過(guò)渡，熔池的體積較小，易于保持，同時(shí)射流過(guò)渡是在等離子流力作用 下過(guò)渡的，無(wú)論熔池與熔滴的相對(duì)位置如何，總能促使熔滴向熔池過(guò)渡。（3分）3 TIG 焊為什么一般不使用接觸引弧，如果使用接觸引弧，應(yīng)在焊接設(shè)備上作哪些改進(jìn)？（答：對(duì)于一般 TIG 焊設(shè)備，鎢極與工件接觸時(shí)，焊接回路短路，回路中電流很大，鎢極過(guò)熱， 傷，降低使用壽命；另一方面，鎢熔化后進(jìn)入熔池造成焊縫夾鎢，降低焊縫機(jī)械性能；因此， ?。?3 分）。1）鎢極與工件接觸時(shí)，2 分）； 2 ）鎢極提起時(shí)迅速將焊接回路的電流切如果使用接觸引弧，應(yīng)在焊接設(shè)備上附加一電流切換裝置，該控制裝置應(yīng)實(shí)現(xiàn)下列功能： 將短路電流控制在較低的水平上，僅使鎢極預(yù)熱而不致使鎢極熔化（ 換為正常焊接用大電流，使電弧引燃，進(jìn)行正常焊接（ 2 分）。4 等離子流力是如何產(chǎn)生的？對(duì)熔滴過(guò)渡及焊縫成形有何影響？（ 7 分） 答：等離子流力產(chǎn)生于錐形電弧中，錐形電弧中的電磁收縮力會(huì)導(dǎo)致一從小截面指向大截面的軸向分力，在該軸向3 分)分力的作用下，電弧中會(huì)形成一從小截面指向大截面的高速高溫氣流，該氣流形成的力即等離子流力。（ 由于等離子流力總是從小截面指向大截面（即從焊絲指向工件），因此總是促進(jìn)熔滴過(guò)渡。（2分）由于等離子流力在電弧的徑向分布不均勻，中心處特別大，而周邊很小，因此易導(dǎo)致指狀熔深