熔焊方法與設(shè)備名詞解釋

1、緒論焊接定義：焊接是通過(guò)加熱或加壓，或兩者并用，并且用或不用填充材料，使工件達(dá)到結(jié)合的一種加工方法。焊接方法分類：按照電極焊接時(shí)是否熔化，可以分為熔化極焊和非熔化極焊；按照自動(dòng)化程度分為手工焊、 半自動(dòng)焊、自動(dòng)焊等；按照按照焊接過(guò)程中母材是否熔化以及對(duì)母材是否施加壓力進(jìn)行分類，可以把焊接方法分 為熔焊方法、壓焊方法和釬焊方法三大類。焊接技術(shù)：焊接技術(shù)是機(jī)械制造工業(yè)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，是現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)的一個(gè)重要組成部分。壓焊方法：壓焊方法是焊接過(guò)程中必須對(duì)焊件施加壓力（加熱或不加熱）才能完成焊接的方法。釬焊方法：釬焊方法是焊接時(shí)采用比母材熔點(diǎn)低的釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)，但低于母材熔

2、 點(diǎn)的溫度，利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕母材，填充接頭間隙，并與母材相互擴(kuò)散而實(shí)現(xiàn)連接的方法。焊接工藝：焊接工藝是指制造焊件所有關(guān)的加工方法和實(shí)施要求，包括焊接準(zhǔn)備、材料選用、焊接方法、焊 接參數(shù)和操作要求等。nt弟一章焊接電?。汉附与娀∈怯珊附与娫垂┙o能量，在具有一定電壓的兩電極之間或電極與母材之間的氣體介質(zhì)中 產(chǎn)生的強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象。氣體放電：氣體放電，是指當(dāng)兩電極之間存在電位差時(shí)，電荷從一極穿過(guò)氣體介質(zhì)到達(dá)另一極的導(dǎo)電現(xiàn)象。兩電極之間要產(chǎn)生氣體放電必須具備兩個(gè)條件：一是必須有帶電粒子，二是在兩極之間必須有一定強(qiáng)度的電 場(chǎng)。解離：兩電極之間的氣體受到外加能量（如外加電場(chǎng)、光輻射、加熱等）作用時(shí)，氣

3、體分子熱運(yùn)動(dòng)加劇。當(dāng) 能量足夠大時(shí)，由多原子構(gòu)成的氣體分子就會(huì)分解為原子狀態(tài)，這個(gè)過(guò)程稱為解離。電離：在外加能量的作用下，使中性氣體分子或原子分離成為正離子和電子的現(xiàn)象稱為電離。激勵(lì)：激勵(lì)是當(dāng)中性氣體分子或原子受到外加能量的作用不足以使電子完全脫離氣體分子或原子，而使電子 從較低的能級(jí)轉(zhuǎn)移到較高的能級(jí)的現(xiàn)象。熱電離：氣體粒子受熱的作用而產(chǎn)生的電離稱為熱電離。場(chǎng)致電離：當(dāng)氣體中有電場(chǎng)作用時(shí)，氣體中的帶電粒子被加速，電能被轉(zhuǎn)換為帶電粒子的動(dòng)能，當(dāng)其動(dòng)能增 加到一定程度時(shí)，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(chǎng)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。電子發(fā)射

4、：電極表面接受一定外加能量作用，使其內(nèi)部的電子沖破電極表面的束縛而飛到電弧空間的現(xiàn)象稱 為電子發(fā)射。逸出功：使一個(gè)電子從電極表面飛出所需要的最低外加能量稱為逸出功（Ww），單位為電子伏。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(chǎng)致發(fā)射：當(dāng)陰極表面空間有強(qiáng)電場(chǎng)存在時(shí)，金屬電極內(nèi)的電子在電場(chǎng)靜電庫(kù)侖力的作用下，從電極表面飛 出的現(xiàn)象稱為場(chǎng)致發(fā)射。光發(fā)射：當(dāng)金屬電極表面接受光輻射時(shí)，電極表面的自由電子能量增加，當(dāng)電子的能量達(dá)到一定值時(shí)能飛出 電極的表面，這種現(xiàn)象稱為光發(fā)射。非接觸式引?。悍墙佑|式引弧是指在電極與焊件之間存在一定間隙，施以高電壓擊穿間隙，使電弧引燃的方 法，常用于鎢極

5、氬弧焊、等離子弧焊等。陰極斑點(diǎn)：電弧燃燒時(shí)通常在陰極表面上可以看到一個(gè)很小的但很光亮的斑點(diǎn)，稱為陰極斑點(diǎn)，它是電子集 中發(fā)射的地方，電流密度很大。焊接電弧的靜特性：焊接電弧的靜特性是指在電極材料、氣體介質(zhì)和弧長(zhǎng)一定的情況下，電弧穩(wěn)定燃燒時(shí)， 焊接電流與電弧電壓變化的關(guān)系，也稱伏-安特性。焊接電弧的動(dòng)特性：對(duì)于一定弧長(zhǎng)的電弧，當(dāng)電弧電流發(fā)生連續(xù)快速變化時(shí)，電弧電壓與電流瞬時(shí)值之間的 關(guān)系，稱為焊接電弧的動(dòng)特性。它反映了電弧的導(dǎo)電性對(duì)電流變化的響應(yīng)能力。焊接電弧力：焊接電弧燃燒時(shí),不僅能產(chǎn)生熱，而且能產(chǎn)生機(jī)械作用力，包括電磁收縮力、等離子流力、斑點(diǎn) 壓力等，這些力統(tǒng)稱為焊接電弧力。斑點(diǎn)壓力：當(dāng)電極

6、上形成斑點(diǎn)時(shí)，由于斑點(diǎn)上導(dǎo)電和導(dǎo)熱的特點(diǎn)，在斑點(diǎn)上將產(chǎn)生斑點(diǎn)壓力。焊接熱影響區(qū)：在焊接熱循環(huán)作用下，焊縫兩側(cè)處于固態(tài)的母材發(fā)生明顯的組織和性能變化的區(qū)域，稱為焊 接熱影響區(qū)。第二章熔滴過(guò)渡：電弧焊時(shí)，焊絲（或焊條）的末端在電弧的高溫作用下加熱熔化，熔化的液體金屬達(dá)到一定程度 便以一定的方式脫離焊絲末端，過(guò)渡到熔池中去。這個(gè)過(guò)程稱為熔滴過(guò)渡。接觸過(guò)渡：接觸過(guò)渡是通過(guò)焊絲末端的熔滴與熔池表面接觸成橋而過(guò)渡的。渣壁過(guò)渡：渣壁過(guò)渡是焊條電弧焊和埋弧焊中出現(xiàn)的一種熔滴過(guò)渡形式。熔滴沿渣壁流下，落入熔池。短路過(guò)渡：由于電壓低，電弧較短，熔滴尚未長(zhǎng)成大滴時(shí)即與熔池接觸而形成短路液橋，在向熔池方向的表 面張力

7、及電磁收縮力的作用下，熔滴金屬過(guò)渡到熔池中去，這樣的過(guò)渡形式稱為短路過(guò)渡。射流過(guò)渡：熔化極電弧焊在鋼焊絲MIG焊電流較小時(shí)，熔滴在重力作用下呈大滴狀過(guò)渡，隨著焊接電流的增 大，電弧陽(yáng)極斑點(diǎn)籠罩熔滴的面積逐漸擴(kuò)大，可以達(dá)到熔滴的根部，這時(shí)熔滴與焊絲之間出現(xiàn)瓶頸，焊接電流全 部在縮頸處通過(guò)，由于縮頸電流密度很高，細(xì)頸處過(guò)熱，表面將產(chǎn)生大量的金屬蒸汽，同時(shí)根據(jù)最小電壓原理， 弧根將發(fā)生跳變，跳弧后，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)較大的熔滴脫落后，電弧呈圓錐狀，這時(shí)容易形成較強(qiáng)的等離子流，使焊絲 端部的液態(tài)金屬呈鉛筆尖狀，焊絲端部得熔滴表面張力很小，再加上等離子氣流的作用，焊絲端部液體金屬以直 徑細(xì)小的熔滴從焊絲尖端一個(gè)接

8、一個(gè)向熔池過(guò)渡，速度很快，熔滴過(guò)渡加速度可以達(dá)到重力加速度的幾十倍，這 稱之為射流過(guò)渡。熔敷效率：過(guò)渡到焊縫中的金屬質(zhì)量與使用的焊絲（條）金屬質(zhì)量之比。熔敷系數(shù)：熔敷系數(shù)是指單位時(shí)間、單位電流所熔敷到焊縫中的焊絲金屬質(zhì)量。損失系數(shù)：若用am表示熔化系數(shù)（單位時(shí)間、單位電流熔化焊絲金屬的質(zhì)量），ay為熔敷系數(shù)，則焊絲金屬 的蒸發(fā)、氧化和飛濺的損失率W為中二（am-ay）/amX100% 第二章熔深、熔寬、熔高:焊縫熔深H是指母材熔化的深度；焊縫熔寬B是兩焊趾之間的距離；焊縫余高h(yuǎn)是焊縫橫 截面上焊趾連線之上的那部分焊縫金屬的最大高度。焊接溫度場(chǎng):焊接溫度場(chǎng)是指焊接過(guò)程中某一瞬間焊接接頭上各點(diǎn)的溫

9、度分布狀態(tài)，通常用等溫線或等溫面來(lái) 表示。比熱流：比熱流，是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積傳入焊件的熱量。焊接缺陷種類:焊接缺陷分裂紋、孔穴、固體夾雜、未熔合和未焊透、形狀缺陷以及其它缺陷。由于電弧焊焊 接參數(shù)及焊接工藝過(guò)程等原因?qū)е碌暮缚p成形缺陷主要有未熔合和未焊透、燒穿、咬邊、焊瘤、氣孔、夾雜等。未焊透：電弧焊單面焊接時(shí)，焊接接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象稱作未焊透。未熔合：?jiǎn)螌雍浮⒍鄬雍富螂p面焊時(shí)，焊道與母材之間、焊道與焊道之間未能完全熔化結(jié)合的部分稱作未熔熔合不良：正反面焊道雖然在中部熔合到一起，但相互熔合搭接量少，焊縫強(qiáng)度仍然受到影響，稱作熔合不 良。焊縫成形系數(shù)：熔焊時(shí)，在單道焊縫橫截面上焊縫

10、寬度(B)與焊縫計(jì)算厚度(H)的比值，e(e=B/H)。焊縫熔合比：所謂熔合比Y是指單道焊時(shí)，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(duì)焊縫成分的稀釋程度，熔合比Y越大，說(shuō)明母材向焊縫中熔入的量越大，稀釋程度越大。熔合 比Y用下式計(jì)算：Y=AM/( AM+ Ah)。第四章電弧焊程序自動(dòng)控制：電弧焊程序自動(dòng)控制，就是以合理的次序使自動(dòng)電弧焊設(shè)備的各個(gè)部件進(jìn)入特定的工 作狀態(tài)，從而使電弧焊設(shè)備能夠協(xié)調(diào)地工作。特征參數(shù)：特征參數(shù)主要有電弧電壓、焊接電流、送絲速度、焊接速度、保護(hù)氣流、離子氣流、高頻引弧電 壓等。行程轉(zhuǎn)換：即按預(yù)定的空間距離進(jìn)行程序轉(zhuǎn)換。常用于全位置環(huán)縫

11、焊時(shí)的過(guò)程參數(shù)的分段轉(zhuǎn)換、環(huán)縫焊到終 點(diǎn)時(shí)自動(dòng)停止、焊槍自動(dòng)返回等。常用行程開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。時(shí)間轉(zhuǎn)換：即按預(yù)定的時(shí)間間隔進(jìn)行程序轉(zhuǎn)換。例如，保護(hù)氣提前給送和滯后停止、焊絲返燒熄弧等即屬此 類?？梢允褂醚訒r(shí)繼電器或延時(shí)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。爆裂引弧法：該方法是先接通焊接電源，然后送進(jìn)焊絲，使其與焊件短路，短路電流迅速增加，并以大的電 流密度對(duì)焊絲進(jìn)行加熱，使焊絲迅速熔化、爆裂而引燃電弧。高頻(或高壓脈沖)引?。焊哳l引弧是一種利用高頻發(fā)生器產(chǎn)生高電壓，擊穿電極間隙而使電弧引燃的非接觸 引弧方法，主要用于非熔化極電弧焊。焊接參數(shù)：是焊接時(shí)為保證焊接質(zhì)量而選定的各項(xiàng)參數(shù)的總稱。其中最重要的參數(shù)是焊接電流、電弧電壓和

12、 焊接速度。弧焊電源的外特性曲線：外特性是指在規(guī)定范圍內(nèi)，弧焊電源的穩(wěn)態(tài)輸出電流與輸出電壓的關(guān)系。電弧自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特點(diǎn)：采用開(kāi)環(huán)控制，送絲速度預(yù)選后在焊接過(guò)程中保持恒定不變，當(dāng)弧長(zhǎng)變化時(shí)，依 靠電弧的自身調(diào)節(jié)作用調(diào)整焊絲的熔化速度，使其重新等于焊絲送進(jìn)速度，從而恢復(fù)電弧長(zhǎng)度。電弧自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜特性：電弧自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜特性是在一定的焊接條件下，在給定焊絲送進(jìn)速度的條件下， 由電弧自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制的焊接電弧弧長(zhǎng)穩(wěn)定時(shí)的電流與電弧電壓之間的關(guān)系。調(diào)節(jié)精度：調(diào)節(jié)精度是指當(dāng)系統(tǒng)(在此指電弧)受到干擾而產(chǎn)生工作點(diǎn)偏移時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)系統(tǒng)發(fā)揮作用，使系 統(tǒng)被調(diào)節(jié)到一個(gè)新的穩(wěn)定工作點(diǎn)，此時(shí)被調(diào)節(jié)量的穩(wěn)定值與初始

13、穩(wěn)定值的偏離程度。電弧自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)靈敏度：所謂調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)靈敏度是指調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)電弧工作點(diǎn)微小變化的恢復(fù)速 度。智能型弧焊機(jī)器人：智能型弧焊機(jī)器人是基于多種傳感器能夠感知環(huán)境，通過(guò)高級(jí)智能計(jì)算能夠自主決策和 靈活運(yùn)動(dòng)的、類似人的思維與動(dòng)作的高級(jí)機(jī)器人，因此，能很好地克服示教再現(xiàn)型弧焊機(jī)器人存在的各種缺點(diǎn)。第五章埋弧焊：埋弧焊(Submerged Arc Welding)是電弧在焊劑下燃燒以進(jìn)行焊接的熔焊方法。埋弧焊工作原理：焊接電源的兩極分別接至導(dǎo)電嘴和焊件。焊接時(shí)，顆粒狀焊劑由焊劑漏斗經(jīng)軟管均勻地堆 敷到焊件的待焊處，焊絲由焊絲盤(pán)經(jīng)送絲機(jī)構(gòu)和導(dǎo)電嘴送入焊接區(qū)，電弧在焊劑下面的焊絲與母材

14、之間燃燒。焊劑的作用：保護(hù)焊接金屬；冶金處理，通過(guò)冶金反應(yīng)清除有害的雜質(zhì)和過(guò)渡有益的合金元素。焊劑的作用：起著隔離空氣、保護(hù)焊接金屬不受空氣侵害的作用對(duì)熔化金屬進(jìn)行冶金處理的作用。焊絲的作用：焊接時(shí)熔化進(jìn)入熔池，起到填充和合金化的作用尚未熔化的焊絲還起著導(dǎo)電的作用。焊件的清理：焊接前，必須將坡口及焊接部位表面的銹蝕、油污、水分、氧化皮等清除干凈。方法有手工清 除(如鋼絲刷、風(fēng)動(dòng)砂輪等)、機(jī)械清除(如噴丸)等。接頭單面焊：接頭單面焊是焊縫為對(duì)接接頭焊縫，焊接時(shí)只在焊件的一面焊，另一面不焊的工藝方法。對(duì)接接頭雙面焊：對(duì)接接頭雙面焊是對(duì)接接頭埋弧焊用的最多的工藝方法。其特點(diǎn)是焊完一面后，翻轉(zhuǎn)焊件 再

15、焊另一面，焊接過(guò)程全部在平焊位置完成，因此焊接質(zhì)量比較容易控制，對(duì)焊接裝配的要求不是太高，對(duì)焊接 參數(shù)的波動(dòng)敏感性不大。多絲埋弧焊：多絲埋弧焊(Multile Wire Submerged Arc Welding)是同時(shí)使用兩根或兩根以上焊絲，完成 同一條焊縫的埋弧焊方法。窄間隙埋弧焊：窄間隙埋弧焊(Nerrow-Gap Submerged Arc Welding)是一種用于厚板對(duì)接接頭焊接，焊前焊 件不開(kāi)坡口或只開(kāi)小角度坡口而留有窄而深的間隙，采用多層埋弧焊進(jìn)行焊接的高效率焊接方法。堆焊：堆焊是為增大或恢復(fù)焊件尺寸，或使焊件表面獲得具有特殊性能的熔敷金屬而進(jìn)行的焊接。A-/T % rfe弟六

16、早TIG焊的應(yīng)用：可以用于幾乎所有金屬和合金的焊接，特別是對(duì)鋁、鎂、鈦、銅等有色金屬及其合金、不銹鋼、 耐熱鋼、高溫合金和鋁、鈮、錯(cuò)等難熔金屬等的焊接最具優(yōu)勢(shì)。電弧電流的不對(duì)稱性：由于電極和母材的電性能、熱物理性能以及幾何尺寸等方面存在差異，造成在交流電 兩半周中的弧柱導(dǎo)電率、電場(chǎng)強(qiáng)度和電弧電壓不對(duì)稱，致使電弧電流也不對(duì)稱。焊槍：作用是夾持鎢極、傳導(dǎo)焊接電流和輸送并噴出保護(hù)氣體。水冷系統(tǒng)：主要用來(lái)冷卻焊接電纜、焊槍和鎢棒。當(dāng)焊接電流小于150A時(shí)不需要水冷。TIG焊用的保護(hù)氣體：TIG焊用的保護(hù)氣體主要是氬氣、氨氣或氬與氨混合的惰性氣體，其他如氖、氙、氪等 惰性氣體太稀缺而不用于焊接。熱絲TI

17、G焊：是利用附加電源預(yù)先加熱填充焊絲，從而提高焊絲的熔化速度，增加熔敷金屬量，達(dá)到高效率 目的的一種TIG焊方法。第七章熔滴過(guò)渡形態(tài)：熔滴過(guò)渡形態(tài)有粗滴過(guò)渡、射滴過(guò)渡、射流過(guò)渡、旋轉(zhuǎn)射流過(guò)渡、亞射流過(guò)渡、短路過(guò)渡等。 應(yīng)用廣泛的是射滴過(guò)渡、射流過(guò)渡和亞射流過(guò)渡。電弧固有的自調(diào)節(jié)系統(tǒng)：電弧固有的自調(diào)節(jié)系統(tǒng)是鋁焊絲采用亞射流熔滴過(guò)渡進(jìn)行MIG焊時(shí)所使用的一種弧 長(zhǎng)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。焊前準(zhǔn)備：焊前準(zhǔn)備的主要工作是焊接坡口準(zhǔn)備、焊件及焊絲表面處理、焊件組裝、焊接設(shè)備檢查等。清理 方法包括：機(jī)械清理和化學(xué)清理。短路過(guò)渡MAG焊：比CO2焊的電弧更穩(wěn)定、飛濺也更少?？梢圆捎幂^細(xì)的焊絲及較小的焊接電流，焊縫熔深

18、 較淺，焊接速度較低，主要用于焊接薄板。射流過(guò)渡MAG焊：是MAG焊最常用的熔滴過(guò)渡形式，通常焊接電流比射流過(guò)渡臨界電流高3050A,當(dāng)焊接板 厚為3.2 mm以上時(shí)，焊接電弧十分穩(wěn)定，焊縫表面平坦，焊縫成形良好，飛濺少。脈沖熔化極氬弧焊：脈沖熔化極氬弧焊利用周期性變化的脈沖電流進(jìn)行焊接，其主要目的是控制熔滴過(guò)渡和 焊接熱輸入。第八章CO2氣體保護(hù)電弧焊：CO2氣體保護(hù)電弧焊（Carbon-Dioxide ArcWelding）是利用CO2氣體作為保護(hù)氣體，使用焊絲作為熔化電極的電弧焊方法。脫氧的核心問(wèn)題：脫氧的核心問(wèn)題是抑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)。CO氣孔：在金屬結(jié)晶的過(guò)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。藥芯焊絲CO2焊：藥芯焊絲CO2焊是一種采用CO2氣體和焊劑聯(lián)合保護(hù)的焊接方法。焊接時(shí)，在利用CO2氣 體保護(hù)的同時(shí)