焊接工藝問答.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除焊 接 工 藝 問 答五、各種焊接方法及設(shè)備1 什么是手弧焊？它有什么缺點？用手工操縱焊條進行焊接的電弧焊方法稱為手弧焊，它是利用焊條和焊件之間產(chǎn)生的電弧將焊條和焊件局部加熱到熔化狀態(tài)，焊條端部熔化后的熔滴和熔化的線母材融合一起形成熔池，隨著電弧向前移動，熔池液態(tài)金屬逐步冷卻結(jié)晶，形成焊縫，見圖1。手弧焊的優(yōu)點是使用的設(shè)備簡單，方法簡便靈活，適應(yīng)性強，對大部分金屬材料的焊接均適用。缺點是生產(chǎn)率較低，特別是在焊接厚板多層焊時，焊接質(zhì)量不夠穩(wěn)定；可焊最小厚度為 1.0mm， 一般易掌握的最小焊接厚度為1.5mm；對焊工的操作技術(shù)要求高，焊接質(zhì)量在一定程度上決定于焊工的操作技術(shù)；對于活潑金屬（Ti、Nb、Zr等）和難熔金屬（如Mo）由于其保護效果較差，焊接質(zhì)量達(dá)不到要求，不能采用手弧焊。另外對于低熔點金屬 （如Pb、Sn、Zn）及其合金由于電弧溫度太高，也不可能用手弧焊。目前，由于重力焊條、立向下焊焊條、低毒、低塵焊條及鐵粉焊條等高效或?qū)Ｓ煤笚l日益得到廣泛應(yīng)用，使手弧焊工藝得到了進一步的發(fā)展。2 試述手弧焊時焊接電流種類的選擇。手弧焊時焊接電流的種類根據(jù)焊條的性質(zhì)進行選擇。酸性焊條是交、直流兩種焊條，但通常選用交流電源進行焊接，因交流弧焊電源價格便宜，交流電弧磁偏吹小。堿性焊條中的低氫鈉型焊條（如E5015），由于藥皮中加入了一定量的氟石（CaF2），電弧穩(wěn)定性差，因此必須選用直流電源進行焊接（并采用直流反接），堿性焊條中的低氫鉀型焊條（如E5016），由于藥皮中含有一定數(shù)量的穩(wěn)弧劑，電弧的穩(wěn)定性比低氫鈉型焊條好，所以可以選用交流電源進行焊接。此外，焊接薄板時，由于采用小電流施焊，因為交流電小電流的穩(wěn)定性較差，引弧比較困難，所以應(yīng)選用直流電源進行焊接。3 手弧焊的焊接工藝參數(shù)有哪些？某一種焊接方法的焊接工藝參數(shù)，應(yīng)該是指哪些焊前能預(yù)先確定其數(shù)值并在焊接過程中能夠貫徹實行的參數(shù)。因此，手弧焊時的主要焊接工藝參數(shù)是指焊條直徑、焊接電流和焊縫層數(shù)。至于電弧電壓和焊接速度不應(yīng)作為手弧焊時的主要焊接工藝參數(shù)，因為手弧焊是手工操作，電弧長度（電弧電壓）和焊接速度是焊工在施焊過程中用手來控制，不能精確地執(zhí)行預(yù)先的給定值，因此把兩者作為已確定的工藝參數(shù)讓焊工在操作中執(zhí)行是有困難的。焊工僅是根據(jù)本人的操作經(jīng)驗來確定弧長和焊接速度。4 試述手弧焊時焊條直徑的選擇原則。手弧焊時焊條直徑可根據(jù)以下原則進行選用：1）對根部不要求完全均勻焊透的開I形坡口的角接、T形接、搭接焊縫和背面清根封底焊的對接焊縫，焊條直徑可根據(jù)焊件厚度進行選用，見表1。表1 焊條直徑的選用焊條厚度441212焊條直徑不超過焊件厚度3.24.04.02）焊件厚度相同但所處焊接位置不同，應(yīng)選用不同直徑的焊條，如橫焊、立焊位置焊接時，絕少使用直徑5mm的焊條。3）不同的接頭形式應(yīng)選用不同直徑的焊條。如T形接頭，由于散熱條件比對接接頭好，所以可選用較粗直徑的焊條。4）開坡口的接頭第一層打底焊時應(yīng)選用直徑較細(xì)的焊條，如對接接頭打底焊時選用直徑為3.2mm的焊條，而其余各層可選用直徑為4.0mm的焊條。5 試述手弧焊時焊接電流的選擇原則。焊接電流是手弧焊時的主要工藝參數(shù)。焊接電流太大時，焊條尾部要發(fā)紅，部分藥皮的涂層要失效或崩落，機械保護效果變差，容易產(chǎn)生氣孔，此外，還會導(dǎo)致咬邊、燒穿等焊接缺陷，并使焊接飛濺加大，使用過大的焊接電流時，還會使接頭熱影響區(qū)晶粒粗大，焊接接頭的塑性下降。焊接電流太小時，會造成未焊透、未熔合、夾渣等缺陷，且生產(chǎn)率降低。因此，選擇焊接電流，首先在保證焊接質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量選用較大的電流，以提高勞動生產(chǎn)率。焊接電流的選用原則是：1）根據(jù)焊條直徑進行選用（表2）。表2 碳鋼焊條的焊接電流和焊條直徑的關(guān)系焊條直徑(mm)1.62.02.53.24.05.05.8焊接電流(A)2540406550801001301602102002702603002)根據(jù)鋼板厚度、焊接位置進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整焊接電流。鋼板越厚，焊接熱量散失得越快，應(yīng)選用電流值的上限。立、仰、橫焊時應(yīng)選用較小的電流，通常應(yīng)比平焊小10%左右。3）焊接奧氏體不銹鋼時，為防止焊條藥皮發(fā)紅開裂和減小影響晶間腐蝕的程度，焊接電流應(yīng)比同樣直徑的碳鋼焊條降低20%左右。6 試述手弧焊時焊縫層數(shù)的選擇原則。厚板手弧焊時，應(yīng)開坡口并采用多層焊（每層1條焊縫）或多層多道焊（每層有2條以上的焊縫），見圖2。多層焊和多層道焊接頭的顯微組織較細(xì)，熱影響區(qū)較窄，因此，接頭的塑性和韌性都比較好，特別是對于易淬火鋼，后焊道對前焊道有回火作用，能細(xì)化前焊道的晶粒，使接頭的組織和性能得以改善。對于低合金高強度鋼等鋼種，焊縫層數(shù)對接頭性能有明顯影響，焊縫層數(shù)少，每層焊縫厚度太大時，由于晶粒粗化，將導(dǎo)致焊接接頭的塑性和韌性下降。因此，采用較細(xì)的焊條、較小的焊接電流施焊，增加焊縫層數(shù)，這些都是提高接頭質(zhì)量的有效手段。7 什么是單面焊雙面成形操作技術(shù)？單面焊雙面成形操作技術(shù)是采用普通焊條，以特殊的操作方法，在坡口的正面進行焊接后保證坡口正、反兩面都能得到雙面成形焊縫（該焊縫的正、背兩面均應(yīng)具有良好的內(nèi)在與外觀質(zhì)量）的一種操作方法。手弧單面焊雙面成形的操作技術(shù)有間斷滅弧焊法（又稱斷弧焊）和連弧焊法兩種方法。若以d表示焊條直徑，則Y形坡口接縫的裝配尺寸，見表3。表3 Y形坡口接縫的裝配尺寸操作方法藥皮類型坡口面角度（）根部間隙（mm）鈍邊高度（mm）斷弧焊酸性3035（1.01.3）d（0.40.6）d堿性（0.81.2）d（0.40.6）d連弧焊堿性3035（0.81.0）d0.51若采用3.2mm的焊條進行斷弧焊時，焊條為酸性，則鈍邊高度為1.32.0mm，根部間隙為3.24.2；焊條為堿性時，則鈍邊高度為1.32.0mm，根部間隙為2.64.8mm。若采用3.2mm的焊條進行連弧焊（焊條為堿性）時，則鈍邊高度為0.51mm，根部間隙為2.63.2 mm。此外，考慮到施焊過程中焊縫的橫向收縮，為保證焊縫尺寸一致，終端根部間隙應(yīng)比確定值略大 0.51mm。單面焊雙面成形與雙面焊相比，可省略翻轉(zhuǎn)焊件及對背面焊縫進行清根等工序，尤其適用于那些無法進行雙面施焊的場合，例如管子的對接焊。8 什么是斷弧焊法？斷弧焊法是通過控制電弧的不斷燃弧和滅弧的時間以及運條動作來控制熔池形狀、熔池溫度以及熔池中液態(tài)金屬厚度的一種單面焊雙面成形焊接技術(shù)。它具有容易控制熔池形態(tài)、對焊件的裝配質(zhì)量及焊接工藝參數(shù)的要求較低，適應(yīng)性較強等特點。斷弧焊的操作手法有一點法和兩點法兩種，見圖3。一點法適用于薄板、小直徑管（60mm）及小間隙（1.52.5mm）條件下的焊執(zhí)著；兩點法適用于厚板、大直徑管、大間隙條件下的焊接。斷弧焊法的操作技術(shù)若掌握得不夠熟練，容易產(chǎn)生氣孔、夾渣等內(nèi)在缺陷和焊道外凸、內(nèi)凹、冷縮孔、咬邊、焊瘤等表面缺陷。9 試述斷弧焊法中兩點法的基本操作要點。先在焊件試焊端前方約1015mm處的坡口面上引燃電弧，然后將電弧拉回至始焊處稍加擺動對焊件進行12Sr 預(yù)熱。當(dāng)坡口根部產(chǎn)生“汗珠”時，立即將電弧壓低，約11.5s后，可聽到電弧穿透坡口而發(fā)出的“噗”聲，看到定位焊縫以及相接的兩側(cè)坡口面金屬開始熔化，并形成第一個熔池時快速滅弧。當(dāng)?shù)谝粋€熔池金屬尚未完成凝固，熔池中心還處于半熔化狀態(tài)、在護目鏡下呈黃亮顏色時，重新引燃電弧，并在該熔池左前方接近鈍邊的坡口面上，以一定的焊條傾角擊穿焊件根部。擊穿時先以短弧對焊件根部加熱11.5s，然后再迅速將焊條朝焊接方向挑劃，當(dāng)聽到焊件被擊穿的“噗”聲時（說明已形成第一個熔孔），應(yīng)快速使一定長的弧柱帶著熔滴穿過熔孔，使其與背、正面的熔化金屬分別形成背面與正面焊道熔池。此時要迅速抬起滅弧，動作如稍有遲緩，可能會造成根部燒穿。約1s后，當(dāng)上述熔池還未完全凝固，尚有比所用焊條直徑稍大的黃亮光點時，快速引燃電弧并在第一個熔池右前方進行擊穿焊。然后繼續(xù)按上述方法施焊，便可完成兩點法單面焊雙面成形的焊縫。10 試述斷弧焊法中一點法的基本操作要點。一點法建立第一個熔池的方法與兩點法相同。施焊時應(yīng)使電弧同時熔化焊件坡口的兩側(cè)鈍邊，聽到“噗”聲后，果斷滅弧。為防止一點擊穿法焊接過程中產(chǎn)生縮孔，應(yīng)使滅弧頻率保持在每分鐘7080次。其焊條傾角與熔孔向坡口根部熔入深度均與兩點法相同。11 試述各種位置斷弧焊法的焊接工藝參數(shù)。各種位置斷弧焊法所選用的焊接工藝參數(shù)，見表4。表4 各種位置斷弧焊法的焊接工藝參數(shù)焊接位置板厚（mm）焊條型號焊條直徑（mm）焊接電流（A）平焊812E43033.2100110E50153.290100立焊812E43033.280100E50153.28090橫焊812E43033.290110E50153.28095仰焊812E43033.290110E50153.2809512 什么是連弧焊法？說明其操作要點。連弧焊法是在焊接過程中電弧連續(xù)燃燒，不熄滅，采取較小的坡口鈍邊間隙，選用較小的焊接電流，始終保持短弧連續(xù)施焊的一種單面焊雙面成形技術(shù)。基本操作要點：引弧后先將電弧壓短到最低程度，并在始焊處以小齒距的鋸齒形運條法作橫向擺動，對焊件進行加熱。當(dāng)坡口根部產(chǎn)生“出汗”現(xiàn)象時，盡力將焊條往根部送下做一個擊穿動作，待聽到“噗”的一聲形成熔孔后，迅速將電弧移到任一坡口面，隨后在坡口面間以一定的焊條傾角做似停非停的微擺動，時間約為2s，使電弧將兩坡口根部兩側(cè)各熔化1.5mm左右，然后將焊條提起12mm，以小齒距的鋸齒形運條法作橫向擺動，使電弧邊熔化熔孔前沿、邊向前施焊。施焊時，一定要將焊條中心對準(zhǔn)熔孔的前沿與母材交界處，使每個新熔池與前一個熔池相重疊。收弧時，緩慢地把焊條向熔池后方的左側(cè)或右側(cè)帶一下，隨后將焊條提起、收弧。接頭時，先在距弧坑1015mm處引弧，以正常運條速度運至弧坑的1/2處，將焊條下壓，待聽到“噗”的一聲之后，就作12s的似停非停地微小擺動，然后再將焊條提起12mm，使其在熔化熔孔前沿的同時向前運條施焊。連弧焊法的施焊過程中，由于采用了較小的根部間隙（表3）與焊接工藝參數(shù)（表5），并在短弧條件下進行有規(guī)則的焊條擺動，因而可造成熔滴向熔池均勻過渡的良好條件，使焊道始終處于緩慢加熱和緩慢冷卻的狀態(tài)，所以不但能獲得溫度均勻分布的焊縫和熱影響區(qū)，而且還能得到成形整齊、表面細(xì)密的背面焊道，因此連弧焊法是一種能保證焊縫具有良好力學(xué)性能和內(nèi)在質(zhì)量的單面焊雙面成形操作技術(shù)。13 試述各種位置連弧焊法的焊接工藝參數(shù)。各種位置連弧焊法所選用的焊接工藝參數(shù)，見表5。表5 各種位置連弧焊法的焊接工藝參數(shù)焊接位置板厚（mm）焊條型號焊條直徑（mm）焊接電流（A）平焊812E50153.28090立焊812E50153.27080橫焊812E50153.27585仰焊812E50153.2758514 試述手弧焊時的基本操作技術(shù)。手弧焊是用手工操作的焊接方法，因此焊縫的質(zhì)量在很大程度上決定于焊工的操作技術(shù)。手弧焊時焊條要做三個方向的運動：朝熔池方向逐漸送進；沿焊接方向逐漸移動；必要時作有規(guī)則的橫向擺動。1）焊條朝熔池方向逐漸送進，這是為了以維持所要求的電弧長度。因此，焊條的送進速度應(yīng)等于焊條的熔化速度，如果送進速度比熔化速度慢，則電弧被逐漸拉長，嚴(yán)重時形成斷弧現(xiàn)象；反之，如果焊條送進速度太快，則弧長迅速縮短，最后導(dǎo)致焊條與焊件接觸短路，電弧熄滅。2）焊條沿焊接方向的移動速度，即手弧焊的焊接速度。太快時，電弧來不及熔化足夠的焊條和母材，造成焊縫斷面太小以及容易形成未焊透等缺陷；太慢時，熔化金屬堆積過多，加大了焊縫斷面，并且使焊件加熱溫度過高，薄件則容易被燒穿。3）焊條作橫向擺動是為了獲得一定寬度的焊縫，特別是當(dāng)焊件開坡口時，由于焊口較寬，常采用擺動焊條使兩側(cè)金屬能夠焊透。15 手弧焊時常用的運條方法有哪幾種？手弧焊常用的運條方法示意圖見圖4。直線形運條法 焊接時焊條不作橫向擺動，沿焊接方向作直線形運動，常用于開I形坡口的對接平焊、多層焊的第一層焊道或多層多道焊。直線往復(fù)運條法 焊接時焊條末端沿焊縫的縱向作來回直線形擺動，特點是焊接速度快、焊縫窄、散熱快，適于薄板和接頭間隙較大的多層焊的第一層焊道。鋸齒形運條法 焊接時焊條末端作鋸齒形連續(xù)擺動及向前移動，并在兩邊稍停片刻，擺動焊條是為了控制熔化金屬的流動和得到必要的焊縫寬度，特點是操作容易掌握，各種焊接位置基本上均可采用。月牙形運條法 焊接時焊條末端沿著焊接方向作月牙形的左、右擺動，特點是金屬熔化良好，有較長的保溫時間，氣體容易析出，熔渣易上浮，焊縫質(zhì)量較高。三角形運條法 焊接時焊條末端分別作連續(xù)的斜三角形或正三角形運動，并向前移動。斜三角形運條法適于焊接平、仰位置的T形接頭焊縫和有坡口的橫焊縫，特點是能夠借焊條的擺動不定來控制熔化金屬，焊縫成形良好。正三角形運條法只適于開坡口的對接接頭和T形接頭焊縫的立焊，特點是一次就能焊出較厚的焊縫斷面，焊縫不明產(chǎn)生夾潭，生產(chǎn)效率較高。圓圈形運條法 焊接時焊條末端作圓圈形運動，并不斷地前移。特點是熔池存在時間長，熔池金屬溫度高，氣體和熔渣容易上浮，適用于焊接較厚焊件的平焊縫。16 什么是埋弧焊？它有什么優(yōu)缺點？電弧在焊劑層下燃燒進行焊接的方法稱為埋弧焊，其焊接過程見圖5。如果將焊接過程中的引弧、送絲、移絲和滅弧四個動作全部由機械來完成，通常稱為自動埋弧焊。如果將四個動作中的移絲由手工來完成，則稱為半自動埋弧焊。埋弧焊具有如下優(yōu)點：1）使用的焊接電流大 、焊縫厚度深、可減小焊件的坡口。2）焊接速度快。3）焊劑的保護效果好（屬于渣保護），特別在有風(fēng)的環(huán)境中施焊。4） 焊接質(zhì)量與對焊工技藝水平的要求比手弧焊低。5）沒有弧光輻射，勞動條件較好。埋弧焊的主要缺點是只能適用于平焊位置，容易焊偏，薄板焊接難度較大。17 為何埋弧焊時可以使用較大的焊接電流？若用同樣直徑的焊絲（條）與手弧焊相比，埋弧焊可以使用較大的焊接電流，見表6。這是因為埋弧焊時焊絲的伸出長度（導(dǎo)電嘴至焊絲末端的距離）比焊條短，通電時間少，產(chǎn)生的電阻熱小，因而可以適當(dāng)提高焊接電流值，見圖6。表6 手弧焊和埋弧焊的焊接電流焊條(焊絲)直徑（mm）手 弧 焊埋 弧 焊焊接電流(A)電流密度（A/mm2）焊接電流(A)電流密度（A/mm2）23.245506580130125200190250162511181016101820040035060050080070010006312550854063355018 試述埋弧焊時的焊接工藝參數(shù)及其對焊縫形狀的影響。埋弧焊時主要的焊接工藝參數(shù)是焊接電流、電弧電壓和焊接速度；其次是焊絲直徑、焊絲傾斜、焊件傾斜、間隙或坡口及焊劑粒度等。焊接工藝參數(shù)對焊縫形狀的影響見表7。表7 焊接工藝參數(shù)對焊縫形狀的影響工藝參數(shù)厚度寬度余高成形系數(shù)熔合比參數(shù)增大時的影響焊接電流顯著增大略增大顯著增大顯著增大顯著增大電弧電壓（V）2224略增大增大減小增大略增大3460略減小顯著增大（除直流正接）減小顯著增大（除直流正接）無變化焊接速度（m/h）1040無變化減小略增大減小顯著增大40100減小減小略增大略減小增大焊絲直徑減小增大減小增大減小焊絲前傾顯著減小增大減小顯著增大減小焊件傾斜上坡焊略增大略減小增大減小略增大下坡焊減小增大減小增大減小間隙或坡口無變化無變化減小無變化減小焊劑粒度略減小略增大略減小增大略減小19 什么是等速送絲埋弧焊機？什么是變速送絲埋弧焊機？等速送絲埋弧焊機的焊絲輸送速度在整個過程中保持不變。當(dāng)遇有外界干擾，如焊件高低不平使弧長發(fā)生變化時，依靠焊接電弧的自身調(diào)節(jié)特性，能將弧長自動恢復(fù)到原先值。其過程是：當(dāng)弧長被拉長時，（焊件表面有凹坑），將引起焊接電流減?。ㄏ陆低馓匦裕偈购附z熔化速度減慢，由于此時焊絲送進速度未變，因此弧長將逐漸縮短，一直恢復(fù)到原先值。屬于此類焊機的型號有MZ1-1000、MZ2-1500、MZ3-500、MZ6-500、MU-2300、MU1-1000等。變速送絲埋弧焊機的焊絲輸送速度在整個焊接過程中會隨時作相應(yīng)調(diào)整。當(dāng)遇有外界干擾，如焊件高低不平使弧長發(fā)生變化時，依靠焊機內(nèi)部的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，能迅速將弧長自動恢復(fù)到原先值。其過程是：當(dāng)弧長被拉長時（焊件表面有凹坑），通過焊機的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使焊絲的輸送速度會瞬時增加，直到弧長恢復(fù)至原先值為止。屬于此類焊機的型號有MZ-1000、NZA-1000等。當(dāng)發(fā)生相同長度的弧長變化時，變速送絲埋弧焊機的恢復(fù)時間比等速送絲埋弧焊機短，因此焊成的焊縫質(zhì)量好，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高。20 埋弧焊焊接接頭的坡口形式及尺寸有何特點？埋弧焊使用的焊接電流較大，電弧具有較強的穿透能力，厚度在12mm以下的板材，可以開I形坡口，采用雙面焊接，即能達(dá)到全焊透的要求。厚度大于12mm至20mm的板材，為了達(dá)到全焊透，在單面焊后，焊件背面應(yīng)進行清根，再進行焊接。厚度超過20mm的板材，應(yīng)開坡口進行焊接，焊縫坡口的形式與手弧焊基本相同，但應(yīng)采用較大的鈍邊以避免燒穿，通常鈍邊應(yīng)保持在56mm左右。21 埋弧焊施焊時有什么特點？埋弧焊因采用較大的焊接電流，所以在第一層焊接時，液態(tài)熔渣和金屬會從間隙中流失，造成焊縫成形不良，嚴(yán)重時甚至無法焊接。因此在正面焊接時，反面一定要采取防漏措施，常用的措施有：在熔劑墊上焊接、在臨時工藝墊板上焊接、手弧焊封底和鎖底焊等見圖7。不采取防漏措施的雙面自動焊，對裝配質(zhì)量要求嚴(yán)格，焊件邊緣必須平直，間隙應(yīng)保持小于1mm，所以在生產(chǎn)中應(yīng)用不多。22 試述多絲埋弧焊的基本工作原理。多絲埋弧焊是一種高生產(chǎn)率的埋弧焊接方法。按照所用焊絲數(shù)目有雙絲埋弧焊、三絲埋弧焊等，在一些特殊應(yīng)用中焊絲可多達(dá) 14 根，目前工業(yè)上應(yīng)用最多的是雙絲和三絲埋弧焊。焊絲排列一般都采用縱列式，即兩根或三根焊絲沿焊接方向順序排列。焊接過程中每根焊絲所用的焊接電流和電壓各不相同，一般由前導(dǎo)電弧獲得足夠的焊縫厚度，后續(xù)電弧調(diào)節(jié)熔寬或起改善成形作用。雙絲焊時兩焊絲間的距離約為70mm左右，后續(xù)焊絲可以沿焊接方向后傾一個角度。多絲焊的焊接電源可用直流或交流，也可以交、直流并用。雙絲埋弧焊和三絲埋弧焊時焊接電源的選用及連接組合形式見圖8。23 什么是TIG焊？利用純鎢或活化鎢（釷鎢、鈰鎢等）作為電極的惰性氣體保護焊稱鎢極惰性氣體保護焊，其英文簡稱為TIG焊。它是在惰性氣體的保護下，利用鎢電極與焊件間產(chǎn)生的電弧熱熔化母材和填充焊絲的一種焊接方法，其示意圖見圖9。焊接時保護氣體從焊槍的噴嘴中連續(xù)噴出，在電弧周圍形成氣體保護層隔絕空氣，以防止其對鎢極、熔池及鄰近熱影響區(qū)的有害影響，獲得優(yōu)質(zhì)焊縫。保護氣體可采用氬氣、氦氣和氬氦混合氣體，在特殊應(yīng)用場合，可添加少量的氫。用氬氣作為保護氣體的稱飲極氬弧焊，用氦氣的稱鎢極氦弧焊。由于氦氣價格昂貴，在工業(yè)上廣泛應(yīng)用的是鎢極氬弧焊。24 鎢極氬弧焊有什么優(yōu)缺點？鎢極氬弧焊具有下列優(yōu)點：1）氬氣能有效地隔絕周圍空氣，本身又不溶于金屬，不和金屬反應(yīng)，施焊過程中電弧還有自動清除熔池表面氧化膜的作用，因此，可成功地焊接易氧化、氮化、化學(xué)活潑性強的有色金屬、不銹鋼和各種合金。2）鎢極電弧穩(wěn)定，即使在很小的焊接電流（10A）下仍可穩(wěn)定地燃燒，特別適用于于薄板、超薄材料的焊接。3）熱源和填充焊絲可分別控制，因而熱輸入容易調(diào)節(jié)，可進行各種位置的焊接，也是實現(xiàn)單面焊雙面成形的理想方法。4）由于填充焊絲熔滴不通過電弧，故不會產(chǎn)生飛濺，焊縫成形美觀。鎢極氬弧焊的不足之處；1）焊縫厚度淺，熔敷速度小，生產(chǎn)率較低。2）鎢極承載電流的能力較差，過大的電流會引起鎢極熔化和蒸發(fā)，其微粒有可能進入熔池，造成污染（夾鎢）。3）惰性氣體（氬氣、氦氣）較貴，和其它電弧焊方法（如手弧焊、埋弧焊、CO2氣體保護焊等）相比，生產(chǎn)成本較高。25 試述各種電流鎢極氬弧焊的特點。按鎢極氬弧焊所使用電流種類的不同，可分為直流正接、直流反接及交流三種，其特點見表8。表8 各種電流鎢極氬弧焊的特點電 流 種 類直 流交 流正 接反 接兩極熱量比例（近似）焊件70%鎢極30%焊件30%鎢極70%焊件50%鎢極50%熔深特點深、窄淺、寬中等鎢極許用電流最大例如鎢極3.2mm，400A小例如鎢極6.4mm，120A較大例如鎢極3.2mm，225A陰極清理作用無有有（焊件為負(fù)的半周時）適用材料氬弧焊；除鋁、鎂合金鋁青銅外其余金屬氦弧焊：幾乎所有金屬一般不采用鋁、鎂合金、鋁青銅等26 什么是“陰極清理作用”？鋁及鋁合金鎢極氬弧焊時為什么要采用交流電源？焊接鋁及鋁合金時，熔池表面會生成一層致密難熔的氧化膜（即A12O3，熔點為2050，而鋁的熔點僅為657），若不及時加以消除，會形成未熔化，并使焊縫表面形成皺皮，內(nèi)部產(chǎn)生夾渣。采用鎢極氬弧焊時，如果焊件是負(fù)極，電弧中的氬氣被電離后產(chǎn)生的正離子會高速地撞擊作為負(fù)極的熔池，使熔池表面的氧化膜被擊碎，因此焊成的焊縫表面光滑美觀，成形良好，這種現(xiàn)象稱為“陰極清理作用”或“陰極破碎作用”。為使焊件處于負(fù)極狀態(tài)，可采用直流反接電源或交流電源。前者由于鎢極是正極，溫度高，消耗快，壽命短，通常不采用。使用交流電源時，當(dāng)焊件處于負(fù)半周時，同樣會產(chǎn)生“陰極清理作用”。所以鋁及鋁合金鎢極氬弧焊時，應(yīng)采用交流電源。27 鎢極氬弧焊如何引?。挎u極氬弧焊有三種引弧方法：接觸短路引弧法 不能直接在焊件上將鎢極與焊件直接接觸進行短路引弧，因為鎢極端部的鎢會污染熔池，形成夾鎢。通?？衫靡“寤蛟诤缚诟浇O(shè)置銅皮、碳塊，在這些引弧板上用接觸短路法引弧，然后將電弧移至焊接部位。這種引弧法的缺點是引弧時鎢極損耗大，鎢極端部形狀容易被破壞，所發(fā)僅當(dāng)焊機沒有高頻引弧裝置時才使用。高頻高壓引弧法 利用裝在焊機控制箱內(nèi)的高頻振蕩器所產(chǎn)生的高頻高壓擊穿鎢極與焊件之間的間隙 （25mm）而引燃電弧。高壓脈沖引弧法 在鎢極和焊件之間加一高壓脈沖，使兩極間氣體介質(zhì)電離而引弧。28 鎢極氬弧焊時對鎢極端部的形狀有什么要求？鎢極氬弧焊時，鎢極端部的形狀是一個重要的工藝參數(shù)，應(yīng)根據(jù)所用焊接電流的種類，選用不同的端部形狀， 見圖10。尖端角度的大小會影響鎢極的許用電流、引弧及穩(wěn)弧性能。不同鎢極端部形狀尺寸推薦的焊接電流范圍，見表9。小電流焊接時，選用小直徑鎢極和小的端部角度，可使電弧容易引燃和穩(wěn)定；大電流焊接時，增大鎢極端部的角度可避免端部過熱熔化，減少損耗，并防止電弧往上擴展而影響陰極班點的穩(wěn)定性。表9 鎢極端部形狀尺寸和焊接電流范圍鎢極直徑（mm）端部直徑d（mm）端部角度（）焊接電流（A）恒定電流脈沖電流1.01.01.61.62.42.43.23.20.1250.250.50.80.81.11.11.512202530354560902155308501070129015150202002525022556081001014012180152502030025350減少鎢極端部的角度，可使得焊縫厚度減小，熔寬增大。29 試述鎢極氬弧焊時焊縫的坡口形式及尺寸。鎢極氬弧焊焊縫的坡口形式見GB98588氣焊、手工電弧焊及氣體保護焊焊縫坡口的基本形式與尺寸。1）厚度不大于3mm的碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、鋁的對接接頭及厚度不大于2.5mm的高鎳合金，一般開I形坡口。2）厚度在312mm的上述材料，可開U形、Y形或J型 坡口。3）厚度大于12mm的上述材料，采用雙U形或雙Y形坡口。4）Y形坡口的坡口角度：碳鋼、低合金鋼及不銹鋼為60，高鎳合金鋼為80；當(dāng)用交流電焊接鋁時為90。黑色金屬的典型坡口尺寸，見圖11。30 試述鎢極氬弧焊時焊接速度的選擇原則。鎢極氬弧焊時焊接速度的選擇應(yīng)遵循以下原則：1）在焊接鋁等導(dǎo)熱性好的金屬時，為了減少焊接變形，應(yīng)采用比母材導(dǎo)熱速度快的焊接速度。2）焊接有熱裂傾向的合金不能采用高速度焊接。3）焊接熔池的尺寸會直接受焊接速度的影響，當(dāng)在非平焊位置焊接時只能是較小的熔池，應(yīng)適當(dāng)提高焊接速度。31 試述加強氬氣保護作用的措施。對于對氧化、氮化非常敏感原金屬和合金（如鈦及其合金）或散熱慢，高溫停留時間長的材料（如不銹鋼），要求有更強的保護作用。加強氬氣保護作用的具體措施有：1）在焊槍后面附加通有氬氣的拖罩，使在400以上的焊縫和影響區(qū)仍處于保護之中，見圖12a，用以焊接鈦及鈦合金。2）在焊縫背面采用可通氬氣保護的墊板見圖12b ，以加強反面的保護，并且能加速焊縫和熱影響區(qū)的冷卻，縮短在高溫停留的時間，可用來焊接不銹鋼。32 什么是鎢極脈沖氬弧焊？鎢極脈沖氬弧焊的焊接電流由基值電流和脈沖電流兩部分所組成，基值電流維持電弧的燃燒，脈沖電流產(chǎn)生脈沖電弧，以熔化金屬、進行焊接。鎢極脈沖氬弧焊所使用的焊接電流可以是直流的或交流的，其電流波形，見圖13。交流脈沖氬弧焊用于焊接鋁、鎂及其合金等表面形成高熔點氧化膜的材料；直流脈沖氬弧焊用以焊接除鋁、鎂及基合金以外的其它金屬材料，目前應(yīng)用較廣泛。鎢極脈沖氬弧焊的焊接過程：每次脈沖電流作用時，在電弧下面產(chǎn)生一個熔池，基值電流作用時，熔池凝固而形成焊點。下一次脈沖作用時，在已凝固焊點的部分面積和母材上產(chǎn)生一個熔池，基值電流作用時，又凝固形成下一個焊點，與前一個焊點搭接，如此周而復(fù)始地重復(fù)下去，就形成一條由許多焊點搭接而成的焊縫。33 試述鎢極脈沖氬弧焊的優(yōu)點及適用范圍。鎢極脈沖氬弧焊是通過調(diào)節(jié)脈沖電流幅值、基值電流大小、脈沖電流持續(xù)時間和基值電流持續(xù)時間，以控制熱輸入量，從而控制焊縫及熱影響區(qū)的尺寸和質(zhì)量。鎢極脈沖氬弧焊的優(yōu)點及適用范圍是：1）可以精確控制對焊件的熱輸入和熔池尺寸，提高焊縫抗燒穿和熔池的保持能力，容易獲得均勻的焊縫厚度，特別適用于薄板（薄至0.1mm）全位置焊接和單面焊雙面成形。2）每個焊點的加熱和冷卻迅速，所以適用于焊接導(dǎo)熱性能和厚度差別大的焊件。3）脈沖電弧可以用較低的熱輸入而獲得較大的焊縫厚度，故同樣條件下能減小焊接熱影響區(qū)和焊件變形，這對薄板、超薄板焊接更為重要。4）焊接過程中熔池金屬冷凝快，高溫停留時間短，可減少熱敏感材料（如鎳鉻合金、鈦合金等）焊接時產(chǎn)生裂紋的傾向。34 什么是鎢極氬弧點焊？鎢極氬弧點焊的原理，見圖14。焊槍端部的噴嘴將被焊的兩塊焊件壓緊，保證連接面密合，然后靠鎢極和焊件之間的電弧使鎢極下方金屬局部熔化形成焊點。適用于焊接各種薄板結(jié)構(gòu)以及薄板與較存材料的連接，所焊材料目前主要為不銹鋼和低合金鋼等。與電阻點焊相比較，鎢極氬弧點焊的優(yōu)點是可從單面點焊、無需加壓裝置、可點焊厚度相差懸殊的焊件、焊點尺寸易控制。缺點是焊接速度較慢、焊接費用較高。35 什么是熱絲鎢極氬弧焊？熱絲鎢極氬弧焊的原理，見圖15。填充焊絲在進入熔池之前約100mm處開始，由加熱電源通過導(dǎo)電塊對其通電，依靠電阻熱將焊絲加熱至預(yù)定溫度，與鎢極呈4060，從電弧后面送入熔池，其優(yōu)點是這樣的熔敷速度可比通常所用的冷絲提高2倍。焊線加熱采用交流電源，以減少磁偏吹。目前可用來焊接碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、鎳和鈦等。36 什么是熔化極氣體保護電弧焊？如何分類？熔化極氣體保護電弧焊是采用可熔化的焊絲（熔化電極）與焊件之間的電弧作為熱源來熔化焊絲與母材金屬，并向焊接區(qū)輸送保護氣體，使電弧、熔化的焊絲、熔池及附近的母材金屬免受空氣的有害作用。由于不同的保護氣體種類及焊絲形式對電弧狀態(tài)、電氣特性、熱效應(yīng)、冶金反應(yīng)及焊縫成形等的影響顯著不同，熔化極氣體保護電弧焊的分類有多種，見表10。37 什么是MIG焊？使用熔化電極的惰性保護焊，英文簡稱MIG焊，見圖16。保護氣體可采用Ar、Ar+He或He，電弧燃燒穩(wěn)定，熔滴過渡平穩(wěn)、安定，無激烈飛濺。在整個電弧燃燒過程中，焊絲連續(xù)等速送進，可用來焊接各種鋼材及有色金屬。38 什么是MAG焊？利用活性氣體（如CO2；Ar+CO2；Ar+CO2+O2等）作為保護氣體的金屬極氣體保護電弧焊方法，稱為活性熔化極氣體保護電弧焊法，簡稱MAG焊。即所用保護氣體為惰性氣體少量氧化性氣體（O2、CO2或其混合氣體）混合而成。因保護氣體具有氧化性，所以常用于黑色金屬材料的焊接。在惰性氣體中混合少量氧化性氣體的目的（一般為：O22%5%；CO2：5%20%）是在基本不改變惰性氣體電弧基本特性的條件下，以進一步提高電弧穩(wěn)定性，改善焊縫成形，降低電弧輻射強度。39 什么是MIG焊的臨界電流？MIG焊時采用的熔滴過渡類型為滴狀過渡、短路過渡和噴射過渡。滴狀過渡使用的焊接電流較小，熔滴直徑比焊絲直徑大，飛濺較大，焊接過程不穩(wěn)定，因此在生產(chǎn)中很少采用。短路過渡電弧長度短，電弧電壓較低，電弧功率比較小，通常僅用于薄板焊接。生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的是噴射過渡，對于一定的焊絲和保護氣體，當(dāng)焊接電流增大至某一值時，熔滴過渡形式即由滴狀過渡轉(zhuǎn)變?yōu)閲娚溥^渡，這一轉(zhuǎn)變的焊接電流值就稱為臨界電流。不同材料和不同直徑焊絲的臨界電流值，見表11。表11 MIG焊的臨界電流值材 料焊絲直徑（mm）保 護 氣 體最低臨界電流（A）低碳鋼0.800.901.201.60Ar98%+O22%150165220275不銹鋼0.901.201.60Ar99%+O21%170225285鋁0.801.201.60Ar95135180脫氧銅0.901.201.60Ar180210310硅青銅0.901.201.60Ar165205270鈦0.801.602.40Ar12022532040 試述MAG焊的特點。MAG焊可采用短路過渡、噴射過渡和脈沖噴射過渡進行焊接，具有穩(wěn)定的焊接工藝性能和質(zhì)量優(yōu)良的焊接接頭，可用于空間各種位置的焊接，尤其適用于碳鋼、合金鋼和不銹鋼的焊接。采用氧化性混合氣體保護的優(yōu)點是：能提高熔滴過渡的穩(wěn)定性；穩(wěn)定陰極斑點，提高電弧燃燒的穩(wěn)定性；增大電弧的熱功率；減少焊接缺陷；降低焊接成本。41 什么是CO2氣體保護焊？它有什么特點？利用CO2作為保護氣體的氣體保護焊稱為CO2氣體保護焊，簡稱CO2焊。使用CO2作為保護氣體具有如下特點：1）CO2氣體的體積質(zhì)量比空氣大，所以在平焊時從焊槍噴出的CO2氣體對熔池有良好的覆蓋作用。2）CO2氣體在電弧的高溫作用下將按下式進行分解為 1 CO2=CO+ O2Q 2從上式可見，CO2氣體分解時，其產(chǎn)物體積膨脹為一倍半，這將有利于增強保護效果。但另一方面，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，對電弧產(chǎn)生強烈的冷卻作用，會引起弧柱收縮，使弧柱對熔滴產(chǎn)生較大的排斥，加上焊絲端頭的熔滴由于受到電弧的排斥作用，使熔滴不規(guī)律，影響電弧穩(wěn)定性，同時也影響CO2氣體的保護效果。42 試述CO2氣體保護焊的優(yōu)缺點。CO2焊具有下列優(yōu)點：1）生產(chǎn)效率高，節(jié)省電能。CO2氣體保護焊的電流密度大，可達(dá)100300A/mm2，因此電弧熱量集中，焊絲的熔化效率高，母材的熔透厚度大，焊接速度快，同時焊后不需要清渣，所以能夠顯著提高效率，節(jié)省電能。2）焊接成本低。由于CO2氣體和焊絲的價格低廉，對于焊前的生產(chǎn)準(zhǔn)備要求不高，焊后清理和校正工時少，所以成本低。3）焊接變形小。由于電弧熱量集中、線能量低和CO2氣體具有較強的冷卻作用，使焊件受熱面積小。特別是焊接薄板時，變形很小。4）對油、銹產(chǎn)生氣孔的敏感性較低。5）焊縫中含氫量少，所以提高了焊接低合金高鋼抗冷裂紋的能力。6）熔滴采用短路過渡時用于立焊、仰焊和全位置焊接。7）電弧可見性好，有利于觀察，焊絲能準(zhǔn)確對準(zhǔn)焊接線，尤其是在半自動焊時可以較容易地實現(xiàn)短焊縫和曲線焊縫的焊接工作。8）操作簡單，容易掌握。CO2焊具有下列缺點：1）與手弧焊相比設(shè)備較復(fù)雜，易出現(xiàn)故障，要求具有較高的維護設(shè)備的技術(shù)能力。2）抗風(fēng)能力差，給室外焊接作業(yè)帶來一定困難。3）弧光較強，必須注意勞動保護。4）與手弧焊和埋弧焊相比，焊縫成形不夠美觀，焊接飛濺較大。43 CO2氣體保護焊如何按焊絲的直徑進行分類？CO2氣體保護焊按焊絲直徑的不同，可分為以下三類：1）細(xì)絲CO2氣體保護焊，焊絲直徑小于和等于1.2mm，通常采用小電流、低電弧電壓的短路過渡進行焊接。這時焊絲端部的熔滴與熔池以短路接觸的形式向熔池過渡。2）中絲CO2氣體保護焊，焊絲直徑為1.62.4mm，通常采用較大電流、較高電弧電壓進行焊接，熔滴過渡呈細(xì)滴排斥過渡，甚至射滴過渡。它是一種自由過渡形式。3）粗絲CO2氣體保護焊，焊絲直徑2.45.0mm，通常采用大電流、