熔焊方法及設(shè)備考試復(fù)習(xí)資料概要

1、熔焊方法及設(shè)備緒論1、焊接定義及焊接方法分類焊接：焊接是通過加熱或加壓，或兩者并用，并且用或不用填充材料，使工件達到結(jié)合的 一種加工方法。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溶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實現(xiàn)連 接的方法。其特征是焊接時母材不發(fā)生溶化，僅

2、釬料發(fā)生溶化。熔焊方法的物理本質(zhì)：在不施加外力的情況下，利用外加熱源使木材被連接處發(fā)生熔化， 使液相與液相之間、液相與固相之間的原子或分子緊密地接觸和充分?jǐn)U散，使原子間距達到r a,并通過冷卻凝固將這種冶金結(jié)合保持下來的焊接方法。熔焊方法的特點：焊接時木材局部在不承受外加壓力的情況下被加熱熔化；焊接時須采取 更為有效的隔離空氣的措施；兩種被焊材料之間必須具有必要的冶金相容性；焊接時焊接 接頭經(jīng)歷了更為復(fù)雜的冶金過程。第一章焊接電弧1、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

3、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。激勵：激勵是當(dāng)中性氣體分子或原子收到外加能量的作用不足以使電子完全脫離氣體分子 或原子時，而使電子從較低的能量級轉(zhuǎn)移到較高的能級的現(xiàn)象。2、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。光電離一一中性粒子接受光輻射的作用而產(chǎn)生的電離

4、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。3、焊接電弧中氣體的發(fā)射有幾種熱發(fā)身寸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)射一一當(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)身寸 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)身寸 高速運動的粒子 （電子或正離子） 碰撞金屬電極表面時

5、， 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。4、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。5、接觸引弧過程接觸式引弧包括短路、分離和燃弧三個過程。6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)臄嗝妫员ＷC電弧的電場強度具有最小的數(shù)值 ，即在固定弧長上的電壓最小。這意味著 電弧總是保持最小的能量消耗。7、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。8、電弧靜特性概念焊接電弧的靜特性是

6、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。9、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。10、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。第二章焊絲的溶化與溶滴過敏1、焊接溶化速度及影響因素溶化速度

7、Vm通常以單位時間內(nèi)焊絲的溶化長度（ m/h或m/min）或溶化質(zhì)量（kg/h ）表示。 其主要取決于單位時間內(nèi)加熱和溶化焊絲的總能量。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溶化速度。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，溶化速度增大。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，溶化速度越快。5、焊絲材料的影響焊絲材料不同，電阻率不同故對溶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、溶滴上的作用力焊接熔滴上的作用力有：1、重

8、力，2、表面張力，3、電弧力，4、爆破力，5、電弧氣體吹 力等。3、溶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?？煞譃槿N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。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

9、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，焊絲溶化快，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

10、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。第三章母材的溶化和焊縫成形1、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。其中溶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。2、焊接熔池熔池一一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

11、定幾何形狀的液體金屬，即所謂的焊接熔池。3、熔合比熔合比（丫）一一指單道焊時，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，熔合比丫越大，說明母材向焊縫中熔入的 量越大，稀釋程度越大。4、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)щ娮斓鹊臒釗p失。5、焊接溫度場焊接溫度場一一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。6焊件比熱流及其與電弧參數(shù)的關(guān)系

12、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。7、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

13、減小。第四章電弧自動控制1、不同電弧方法對程序控制的基本要求是什么(1) 按照要求提前送氣或滯后停氣(2) 可靠地一次引燃電弧(3) 順利地熄弧收焊(4) 對受控對象的特征參數(shù)進行程序自動控制2、電弧自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜特性概念在一定的焊接條件下，在給定焊絲送進速度的條件下，由電弧自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制的焊接電 弧弧長穩(wěn)定時的電流與電弧電壓之間的關(guān)系。3、影響電弧自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜特性曲線特征因素1) 送絲速度Vf當(dāng)Vf增加時，電弧自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜特性曲線向右上方移動；2) 焊絲伸出長度當(dāng)伸出長度增加時，電弧自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜特性曲線向左移動；3) 焊絲直徑和電阻率當(dāng)焊絲直徑增大或電阻率減小時，將使Ki值減小，

14、電弧自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜特性曲線向右移動；4) 電弧的長度當(dāng)電弧較長時，電弧自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜特性曲線幾乎垂直于電流軸，這說明k u值很小。4、電弧自身調(diào)節(jié)溶化極電弧焊和電弧電壓反饋調(diào)節(jié)溶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(biāo)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。 電弧電

15、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。第五章埋弧焊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，

16、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(俯位)的焊接。2、焊接厚度受到限制，由于埋弧焊時，當(dāng)焊接電流小時電弧的穩(wěn)定性變差，不適于焊接厚度小的薄板。3、對焊件坡口加工與裝配要求較嚴(yán)，不能直接觀察電弧與坡口的相對位置，故必須保證坡口 的加工和裝配精度。2、埋弧焊的冶金特點和主要冶金反應(yīng)埋弧焊的冶金特點有1、機械保護作用好，焊接時，焊劑在電弧的作用下發(fā)生熔化，并圍繞 電弧空間形成一個由液態(tài)熔渣膜構(gòu)成的天然屏障，能有效地阻止空氣侵入電弧空間。2、焊縫的化學(xué)成分穩(wěn)定，由于埋弧焊時的焊接參數(shù)穩(wěn)定，因此當(dāng)焊接材料、母材和焊接參數(shù)確 定以后，焊縫的

17、化學(xué)成分波動較小。3、冶金反應(yīng)充分，埋弧焊時焊接熱輸入大，使焊接區(qū)的金屬處于液態(tài)的時間長，因而使得液態(tài)金屬、液態(tài)熔渣和氣相之間的化學(xué)冶金反應(yīng)更充 分，有利于焊縫得到預(yù)期的化學(xué)成分。同時熔池中的氣體、夾雜物容易逸出，有利于消除 氣孔、夾雜等缺陷。4、焊縫的組織易粗化，這與埋弧焊時使用的焊接電流大，因而熱輸入 大有關(guān)。熱輸入大，使得熔池的體積大，熔池金屬高溫停留時間長，冷卻速度慢，這些因 素都使得埋弧焊焊縫晶粒容易長大。埋弧焊的主要冶金反應(yīng)有1、 錳、硅的還原反應(yīng)：Fe+( MnO) M n+(FeO) ， 2Fe+(SiO2) Si+2(FeO)。2、 碳的氧化燒損：C+O- CO3、 去氫反應(yīng)

18、：形成HF,當(dāng)焊劑中同時含有大量 CaF2和SiO2時，2CaF2+3SiO2 2CaSiO3+SiF4 , 5SiF4+3H SiF4 氣+ 3HF, SiF4+2H2O SiO2 氣 +4HF;形成 OH 在電弧高溫的作用下，MnO+HMn+OH SiO2+H SiO+OH, CO2+CO+OH4、 脫硫和脫磷反應(yīng)增加焊絲中的含錳量，或增加焊劑中的CaO MnO等堿性氧化物含量可 以減少焊縫中的含硫量，F(xiàn)eS+Mn (MnS)+Fe , FeS+(CaO) (CaS)+(FeO) , FeS+(MnO) (MnS)+(FeO);增加焊劑中的CaO等堿性氧化物的含量可以減少焊縫中磷的含量，

19、2Fe3P+5(FeO)+3(CaO) (CaO)3 P2O5)+11Fe , 2Fe3P+5(FeO)+4(CaO) (CaO)4P2O5)+11Fe。3、埋弧焊焊絲焊劑匹配的主要依據(jù)焊劑與焊絲的選配的依據(jù)有 1、依據(jù)被焊材料的類別及對焊接接頭性能的要求，這是選配焊 劑和焊絲的主要根據(jù)，當(dāng)被焊材料的種類不同時，或?qū)附咏宇^性能的要求不同時，應(yīng)選 擇不同的焊劑和焊絲組合。2、依據(jù)埋弧焊的工藝特點，如稀釋率高，熱輸入高，焊接速度快等工藝特點選配。4、埋弧焊工藝的主要內(nèi)容埋弧焊焊接工藝應(yīng)包括1、焊接準(zhǔn)備，包括選擇與加工焊件坡口、焊前清理焊絲和焊件、對 焊件進行裝配等。2、選擇焊接工藝方法，包括選擇

20、單絲焊或多絲焊，加焊劑襯墊或懸空焊，單面焊或雙面焊，單層焊或多層多道焊等。3、選擇焊接材料，包括選擇焊劑和焊絲。4、選擇焊接參數(shù)，包括選擇焊接電流、電弧電壓、焊接速度等，還包括是否采用焊前預(yù)熱、 焊后緩冷或后熱、焊后熱處理等工藝措施，并確定相關(guān)的工藝參數(shù)。5、明確操作要求，包括確定所需的工藝裝備、焊縫層間清理的方法等。6、制定焊縫缺陷的檢查方法及修補技術(shù)等。5、埋弧焊方法的主要種類(1) 對接接頭埋弧焊工藝：1) 對接接頭單面焊1、焊劑銅襯墊法2、水冷滑塊式銅墊法3、熱固化焊劑襯墊法2) 對接接頭雙面焊1、懸空雙面焊法2、焊劑墊雙面焊法3、臨時工藝襯墊雙面焊法 4、焊 條電弧焊封底雙面焊法5、

21、多層雙面焊法(2) T型接頭和搭接接頭埋弧焊工藝1)平角焊法2、船形焊法(3) 其他方法1）多絲埋弧焊2）窄間隙埋弧焊3）埋弧堆焊第六章鎢極惰性氣體保護焊（TIG）一、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、鎢極氬弧焊時的電弧是各種電弧焊方法中穩(wěn)定

22、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(zhǔn)備工作要求嚴(yán)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。二、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，是引燃電弧常用的方法。通常需要產(chǎn)生的高頻高壓

23、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。三、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。四、TIG焊接工藝參數(shù)有哪些T

24、IG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1.25mr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?。环粗?，則增大。如果要保持一定的焊縫成形系數(shù)，焊

25、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，而直流反接及交流焊接時

26、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。五、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

27、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。第七章熔化極氬弧焊一、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C02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，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。

28、缺點：1、 氬氣及混合氣體比 C02氣體的售價高，熔化極氬弧焊的焊接成本比C02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。二、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。弧長比較短，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28mr之間?；￠L小于2 mm時形成短路過渡，弧長大于 8 mm寸形 成射滴過渡。形成亞射流過渡的弧長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。三、電弧固

29、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。四、熔化極氬弧焊的主要焊接參數(shù)主要包括：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

30、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：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。五、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

31、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。第八章CO2旱接一、優(yōu)點1、CO2焊是一種高效節(jié)能的焊接方法。2、 用粗絲（焊絲直徑1. 6mm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V© 1. 6mm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旱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

32、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。二、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，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 ? 2CO+ O2。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+CQFe+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& On eCircle 第9頁共11頁Si+2O ? SiO2 , M

33、n+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

34、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。三、對焊接電源的要求1、CO2電弧焊都采用直流焊接電源且反極性連接；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)。四、焊接過程中飛濺產(chǎn)生的主要原因CO2氣體保護焊

35、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)。五、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

36、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，焊縫金屬含氫量低直流正接高速焊接、堆焊、鑄鐵補焊

37、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。&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。六、藥芯C02旱接的工藝特點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九章等離子焊接一、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)，禾U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

38、應(yīng)，禾U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(fù)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(fù)極，工件接電源的正極，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。二、靜特性特點等離子弧的靜態(tài)特性是指一定弧長的等離

39、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??；2. 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