電焊機(jī)和焊機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)(第十課)

1、電焊機(jī)和焊接基礎(chǔ)知識(shí)1、什么是電弧?電弧是一種通過(guò)氣體放電的現(xiàn)象，在兩個(gè)電極之間的空氣間隙中產(chǎn)生持久而強(qiáng)烈的放電現(xiàn)象，稱(chēng)為焊接電弧。電弧是目前我們?nèi)祟?lèi)所能直接應(yīng)用的溫度最高的熱源，一般自由電弧的弧柱中心溫度可達(dá)八千度左右，而壓縮電弧(等離子電弧)的弧柱中心溫度更是高達(dá)一萬(wàn)八干度以上。2、什么是引燃?我們把開(kāi)始造成兩電極間氣體發(fā)生離及電子發(fā)射而引起電弧燃燒的過(guò)程，叫做電弧的引燃。3、電弧的引燃可以用如下兩種方法:第一種方法是將兩電極互相靠近到只有1-2mm的間距，這時(shí)如果在兩電極間加有很高的電壓(約，1000v以上)，那么在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，陰極上的電子即可以克服陰極內(nèi)部正電荷對(duì)它的靜電引力而逸出陰

2、極表面，產(chǎn)生電場(chǎng)導(dǎo)致電子發(fā)射，造成空氣中放電而形成電弧，但是這種方法因?yàn)殡妷簶O高，危險(xiǎn)性很大。第二種方法是先將兩電極互相接觸，然后迅速拉開(kāi)至3-4mm的距離來(lái)引燃電弧，實(shí)際上焊接電弧就是利用為種方法來(lái)引燃的。例如:首先將通上焊接電源的焊條未端與焊件表面相接觸，然后很快地將焊條拉開(kāi)至與焊件表面距離3-4mm的間隙，則電弧就在焊條與焊件的間隙中燃燒了。焊接電弧引燃的順利與否，還與如下幾個(gè)因素有關(guān):焊接電流強(qiáng)度、電弧中的電離物質(zhì)、電源的空載電壓及其特性等。如果焊接電流大，電弧中又存在容易電離的元素，電源的空載電壓高時(shí)，則電弧的引燃就容易。4、名詞解釋:焊接電壓(電弧電壓):與在焊機(jī)實(shí)測(cè)過(guò)程中的約定電

3、壓相對(duì)應(yīng)，是電弧兩端(兩極之間或者說(shuō)電極與工件之間)的電壓降、包括陰極壓降、極壓降和弧柱壓降。焊接電流:焊接時(shí)，流經(jīng)焊接回路的電流。引弧電壓:能使電弧引燃的電壓。熔池:焊接時(shí)在焊熱源作用下，焊件上所形成的具有一定幾何形狀的液態(tài)金屬部分。弧坑:弧焊時(shí)，由于斷弧或熄弧時(shí)操作不當(dāng)，在焊道未端形成的金屬低洼部分。電弧穩(wěn)定性:電弧保持穩(wěn)定燃燒(不產(chǎn)生斷弧、飄移和磁偏吹等)的程度。電弧挺度:在熱收縮和磁收縮等效應(yīng)的作用下，電弧沿電極軸向挺直的程度。電弧力:焊接電弧對(duì)熔滴、熔池及母材表面的機(jī)械作用力。電弧偏吹:焊接過(guò)程中，因氣流的干擾、磁場(chǎng)的作用或焊條偏心的影響，使電弧中心偏離電極軸線的現(xiàn)象。磁偏吹:直流電

4、弧焊時(shí)，因受到焊接回路所產(chǎn)生的電磁力或磁場(chǎng)的作用而產(chǎn)生的電弧偏吹。熔滴:弧焊時(shí)，在焊條(或焊絲)端形成的并向熔池過(guò)渡的液態(tài)金屬滴。熔滴過(guò)渡:熔滴通過(guò)電弧空間向熔池轉(zhuǎn)移的過(guò)程。有粗滴過(guò)渡、短路過(guò)度、噴射過(guò)渡等。極性:直流電弧焊或電弧切割時(shí)，焊件與電源輸出端正、負(fù)極的接法。有正接法和反接兩種。5、常見(jiàn)電弧焊接方法介紹:電弧焊(arc welding)是目前應(yīng)用最廣泛的焊接方法。包括有:手弧焊(S.M.A.W)、埋弧焊(S.A.W)、鎢極氣體保護(hù)電弧焊(TIG)、等離子弧焊(PAW),熔化極氣體保護(hù)焊(GMAW)等。絕大部分電弧焊是以電極與工件之間燃燒的電弧作為熱源。在形成接頭時(shí)，可以采用也可以不采

5、用填充金屬。所用的電極是在焊接過(guò)程中熔解的焊絲時(shí)，叫作熔化極電弧焊，諸如手工焊、埋弧焊、氣體保護(hù)焊、管狀焊絲電弧焊等；所用的電極是在焊接過(guò)程中不熔化的碳棒和鎢棒時(shí)，叫作不熔化極電弧焊，諸如鎢極氫弧焊、等離子弧焊等，較薄的金屬板材、管材的焊接，用等離子弧焊較易進(jìn)行。6,焊條手工焊基礎(chǔ)知識(shí)手弧焊是各種電弧焊方法中發(fā)展最早、目前仍然應(yīng)用最廠的一種焊接方法。它是以外部涂有涂料的焊條作電極和填充金屬，電弧是在焊條的端部和被焊工件表面之間燃燒。涂料(焊藥)在電弧熱作用下一方面可以產(chǎn)生氣體以保護(hù)電弧，另一方面可以產(chǎn)生熔渣覆蓋在熔池表面，防止熔化金屬與周?chē)鷼怏w相互作用。熔渣更重要的作用是與熔化金屬產(chǎn)生物理化學(xué)

6、反應(yīng)或添加合金元素，改善焊縫金屬性能。(1).J422焊條代表什么意思?能焊接什么材料?應(yīng)該使用哪一種電焊機(jī)焊接?答:J422型號(hào)代表:J結(jié)構(gòu)鋼焊條；42代表焊縫金屬抗拉強(qiáng)度每平方毫米不小于42公斤力；2表示鈦鈣型藥皮，最適應(yīng)直流反接電流焊接(即如果使用直流電焊機(jī)時(shí)，焊把鉗接直流電焊機(jī)正極)；因?yàn)镴422焊條藥皮中添加了穩(wěn)弧劑，所以熔渣流動(dòng)性良好，脫渣容易，電弧穩(wěn)定，焊波整齊，適用于全位置焊接，適應(yīng)焊接大多數(shù)的低碳鋼(熟鐵)，和部分焊接要求不高的中碳鋼結(jié)構(gòu)。并且交流，直流正接和直流反接都能取得比較好的焊接效果。(2).J506 (7)焊條代表什么意思?可以焊接什么材料?應(yīng)該使用哪一種電焊機(jī)焊接

7、? 答:J506 (7)焊條就是俗稱(chēng)的中碳鋼焊條或者堿性低氫型焊條；型號(hào)代表:J結(jié)構(gòu)鋼焊條；50代表焊縫金屬抗拉強(qiáng)度每平方毫米不小于50公斤力；6 (7)代表低氫鉀或低氫鈉型藥皮；此種焊條一般適用于焊接要求稍高的場(chǎng)合(相比J422焊條更高的抗拉強(qiáng)度和耐磨性)，同時(shí)由于堿性藥皮的穩(wěn)弧性較差，同時(shí)由于工頻交流電是50HZ，也就是說(shuō):在一秒鐘內(nèi)，電流有一百次過(guò)零點(diǎn)，然后重新引弧的過(guò)程，而有時(shí)過(guò)零點(diǎn)后如果沒(méi)有重新引燃就會(huì)產(chǎn)生斷弧，所以在使用交流電焊機(jī)焊接堿性焊條時(shí)容易出現(xiàn)斷弧、喘息、粘條等現(xiàn)象，所以一般要求使用直流焊接電源施焊，而且使用過(guò)程中要求直流反接。(506焊條為低氫鉀型，使用交流焊接尚能勉強(qiáng)施

8、焊，507為低氫鈉型藥皮，使用交流焊接幾乎無(wú)法施焊。)(3)什么是直流電焊機(jī)?直流電焊機(jī)是使用直流電源嗎?它的使用范圍是什么?什么是交流電焊機(jī)?它的使用范圍是什么? 答:直流電焊機(jī)系列zx的意思:Z代表整流，X代表下降特性。表示本機(jī)器直流電焊機(jī)就是在交流電(220V/380V AC)輸入后，先經(jīng)過(guò)變壓器把電源的高壓變成低壓；再經(jīng)過(guò)焊機(jī)內(nèi)整流部分，將交流電整流成為適合焊接的直流電流(DC)輸出。一般的硅整流焊機(jī)都是直流電焊機(jī)，型號(hào)一般有ZXE1(交直流兩用焊機(jī)，使用動(dòng)鐵心無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)電流)、ZXG(磁放大式無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)電流)、ZX5(可控硅無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)電流，可遠(yuǎn)控調(diào)節(jié)。)、ZX6(檔位調(diào)節(jié)電流)、ZX7(逆

9、變式直流電焊機(jī)，電流無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，可遠(yuǎn)控調(diào)節(jié))以及AX系列旋轉(zhuǎn)直流發(fā)電電焊機(jī)(國(guó)家建議淘汰產(chǎn)品，耗電、噪音都比較大。)等系列，其中除ZXE1型號(hào)使用兩相380V交流電以外，其他都是使用三相380V電源。因直流電焊機(jī)的電流流向固定，無(wú)交流機(jī)的電流方向頻頻翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象，正常焊接時(shí)電流不過(guò)零點(diǎn)，所以直流焊機(jī)可以使用幾乎所有牌號(hào)的電焊條，而不會(huì)產(chǎn)生交流機(jī)焊接堿性低氫型焊條時(shí)產(chǎn)生的斷弧、喘息、粘條等現(xiàn)象，并且能使用非常小的電流穩(wěn)定的焊接。 交流電焊機(jī)就是常見(jiàn)的BX1(動(dòng)鐵心無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)電流)、BX3(動(dòng)線圈式無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)電流)、BX6(抽頭檔位式調(diào)節(jié)電流)以及常見(jiàn)的手提電焊機(jī)系列，B代表變壓器，X代表下降特性。通常使用

10、兩相380V電源或220V電源。交流電焊機(jī)能夠使用普通酸性焊條和部分堿性焊條及部分有色金屬和合金焊條，但其焊接電流的穩(wěn)定性較差，所以在有些焊接場(chǎng)合，比如使用堿性低氫型焊條和一些合金焊條時(shí)，無(wú)法正常應(yīng)用。但是由于交流電焊機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，所以目前應(yīng)用還比較廣泛。名詞解釋:手工弧焊機(jī):DC-輸出直流電流AC-輸出交流電流交流電焊機(jī)部分:B一變壓器X-降特性1一動(dòng)鐵心式3一動(dòng)線圈式6一抽頭式直流電焊機(jī)部分:Z-整流X一降特性3一動(dòng)線圈式El一交直流兩用6一抽頭式5一可控硅式(晶閘管式)4一晶體管7-逆變式G-磁放大式(磁飽和式)p一平特性7、什么是氬弧焊?氬弧焊都能焊接什么材料?氬弧焊的優(yōu)點(diǎn)和

11、缺點(diǎn)是什么?答:氬弧焊:是鎢極惰性氣體保護(hù)焊的簡(jiǎn)稱(chēng)。在焊接過(guò)程中鎢極不熔化，利用鎢電極和焊件之間產(chǎn)生的電弧作為加熱源，使焊縫金屬熔化。同時(shí)由焊炬的噴嘴送出氫氣對(duì)焊縫的熔化金屬保護(hù)，還可根據(jù)需要另外添加填充金屬.在國(guó)際上稱(chēng)為:TIG焊。普通直流氫弧焊機(jī):可以焊接除了鋁鎂之外的幾乎所有金屬，因?yàn)檫@種焊接方式是用電弧加熱后利用惰性氣體來(lái)保護(hù)焊縫的熔化金屬，焊接過(guò)程中由于惰性氣體的保護(hù)，幾乎沒(méi)有其他雜質(zhì)和元素來(lái)參與焊接過(guò)程，基本由被焊金屬自己熔化再凝結(jié)的過(guò)程完成，因此可以獲得相當(dāng)高品質(zhì)的焊縫。同時(shí)，由于直流鎢極氫弧焊的穩(wěn)定焊接電流可調(diào)節(jié)的極為微小，3-5A即可穩(wěn)定焊接，所以能焊接其他常見(jiàn)焊接方式無(wú)法焊

12、接的極薄板材，包括普通金屬及其合金。交流氬弧焊機(jī):是目前常用的所有的焊接手段中焊接鋁和鎂的最好方法，因?yàn)殇X和鎂在常溫下極易氧化.會(huì)在金屬表面形成一層熔點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于金屬本身的氧化膜(鋁的熔點(diǎn)65TC,氧化鋁的熔點(diǎn)2050'C)，所以普通焊接方式很難高質(zhì)量的焊接鋁鎂及其合金。而交流氫弧焊機(jī)，在電流負(fù)半波時(shí)，工件作為電極，向外發(fā)射電子，會(huì)形成一種叫做陰極破碎的物理現(xiàn)象，把工件表面的難熔氧化層破碎掉。同時(shí)由于有惰性氣體的保護(hù)，新的氧化層不會(huì)很快生成；所以在電弧熱量的作用下，依靠融化的液態(tài)金屬自身表面張力，就很容易的把焊縫金屬融合在一起。 因?yàn)榻涣靼被『笗r(shí)不需添加其他藥品和元素來(lái)清除氧化膜，僅僅依

13、靠電弧來(lái)清除氧化膜，可在純凈的焊接電弧下，依靠焊件自身金屬完成金屬連接，這樣既不會(huì)太多的改變焊縫金屬成分，造成焊縫金屬與母材金屬過(guò)大的機(jī)械性能差異。同時(shí)沒(méi)有殘留的化學(xué)藥品腐蝕焊縫金屬，也不會(huì)像氧氣乙炔及電焊一樣產(chǎn)生很多焊接缺陷。所以氫弧焊是目前所有的焊接方式中，焊接鋁鎂及其合金的最佳方式。在選擇鎢電極時(shí)，一般直流焊接時(shí)，盡量選用缽鎢極，交流氫弧焊時(shí)，因?yàn)榧冩u級(jí)的整流效應(yīng)小，對(duì)消除焊接過(guò)程的直流分量更有效，引弧維弧比較容易，所以在焊鋁制工件時(shí)，盡量采用純鎢極；但是由于純鎢極的耐高溫性能不如鋪鎢極，同時(shí)交流氫弧焊時(shí)，鎢極發(fā)熱要高于直流焊接，所以鎢極直徑選擇要求稍大。 氫弧焊的缺點(diǎn):1)熔深淡，生產(chǎn)

14、效率低。2)惰性氣體較貴，生產(chǎn)成本高。名詞解釋:W一非熔化極惰性氣體保護(hù)焊機(jī)0一手工焊M-脈沖E一交直流8、電阻焊(點(diǎn)焊、縫焊、凸焊、對(duì)焊)基礎(chǔ)知識(shí)。什么是電阻焊?應(yīng)用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)是什么? 答:工件組合后通過(guò)電極施加壓力，利用電流通過(guò)接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱進(jìn)行焊接的方法，叫電阻焊(resistance welding)，常見(jiàn)有對(duì)焊、點(diǎn)焊、凸焊和縫焊機(jī)等。 電阻焊的特點(diǎn)是焊接電流大，通電時(shí)間短，設(shè)備昂貴復(fù)雜，但是生產(chǎn)效率特高，焊接時(shí)不需添加輔料和特殊保護(hù)，因此成本很低。主要用于焊接厚度小于3毫米的薄板組件，或者在薄板材料上焊接螺帽等構(gòu)件。電阻對(duì)焊可對(duì)各類(lèi)鋼材和鋁、鎂、銅、不銹鋼等有色

15、金屬進(jìn)行焊接。電阻焊一般是使工件處在一定電極壓力作用下，并利用電流通過(guò)工件時(shí)所產(chǎn)生的電阻熱，將兩工件之間的接觸表面熔化，從而實(shí)現(xiàn)連接的焊接方法。通常使用較大的電流。為了防止在接觸面上產(chǎn)生電弧并且為了鍛壓焊縫金屬，焊接過(guò)程中始終要施加壓力。進(jìn)行這一類(lèi)電焊時(shí)，被焊工件的表面狀況對(duì)于獲得穩(wěn)定的焊接質(zhì)量是頭等重要的。因此焊前必須將電極與工件以及工件間接觸表面進(jìn)行清理。點(diǎn)焊、縫焊和凸焊的特點(diǎn)在于焊接電流(單相)大(幾干至幾萬(wàn)安培)，通電時(shí)間短(幾周波至幾秒)，設(shè)備昂貴、復(fù)雜，生產(chǎn)效率高，因此適于大批量生產(chǎn).主要用于焊接厚度小于3mm的薄板組件。各類(lèi)鋼材、鋁、鎂等有色金屬及其合金、不銹鋼等均可焊接。點(diǎn)焊(

16、resistance spot welding)主要是在兩電極間瞬間通過(guò)一個(gè)很大的電流，利用兩被焊金屬之間電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電極電阻，所以大電流通過(guò)時(shí)也會(huì)在瞬間在兩被焊金屬之間產(chǎn)生一個(gè)液態(tài)金屬的融合，然后將兩板連接在一起?？p焊(seam welding)的電極一般是一對(duì)圓盤(pán)狀電極，在每次瞬間通過(guò)很大電流時(shí)融化連接兩輪之間的被焊金屬，然后滾轉(zhuǎn)一個(gè)角度，再通過(guò)一個(gè)瞬間的大電流，再形成一個(gè)焊點(diǎn)與前一個(gè)焊點(diǎn)疊加一部分，這樣連續(xù)不斷地前進(jìn)，形成一個(gè)連續(xù)不斷的焊縫。為了防止輪子在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)拉出電弧，所以縫焊機(jī)兩電極間一般是斷續(xù)通電的，且在通電的瞬間輪子停轉(zhuǎn)。凸焊(projection welding)主要利用在工件

17、上沖壓出的凸點(diǎn)，在很大的電流瞬間通過(guò)時(shí)迅速融化，再加以迅速的壓緊力量，讓預(yù)定的幾個(gè)凸點(diǎn)熔化后將被焊金屬連接起來(lái)。因?yàn)橐话阃瑫r(shí)有數(shù)個(gè)凸點(diǎn)同時(shí)分流，所以一般凸焊機(jī)的輸入容量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通的點(diǎn)焊機(jī)，同時(shí)壓緊一般不再用腳踏，而采用氣動(dòng)壓力.閃光對(duì)焊(flash welding)的原理在焊接初期類(lèi)似于凸焊，但是在強(qiáng)電流通過(guò)的初期不加太大的頂鍛力，在通電初期兩被焊金屬只保持很小的接觸面，而這個(gè)接觸面上的金屬由于迅速被電流加熱到汽化，使金屬熔池中的金屬產(chǎn)生沸騰和爆炸，往周?chē)鷩姵?，原接觸面會(huì)形成一個(gè)小的凹處，而原來(lái)沒(méi)有接觸到的地方又會(huì)產(chǎn)生輕微接觸，然后再產(chǎn)生沸騰和爆炸，又向周?chē)鷩姵?，在液態(tài)金屬向外噴射時(shí)，會(huì)持

18、續(xù)不斷地加熱周?chē)饘俸颓謇肀缓附饘俚膬擅妗＿@樣連續(xù)不斷地產(chǎn)生沸騰和爆炸，連續(xù)不斷地加熱和清理兩被焊表面，直到兩被焊表面全部成為純凈的液態(tài)金屬，再施加較大的頂鍛力量，迅速將兩被焊金屬壓緊，液態(tài)金屬部分膨出，連接部分迅速冷卻連接在一起。名詞解釋:D一點(diǎn)焊下一凸焊F一縫焊U一對(duì)焊N一工頻9.氧氣乙炔切割的原理是什么?都能夠切割什么金屬?什么是等離子切割，等離子切割機(jī)的工作范圍是什么?選擇等離子切割機(jī)機(jī)型的標(biāo)準(zhǔn)是什么? 答:一般的氧氣乙炔切割法，是依靠氧氣乙炔火焰加熱鋼材后，利用高溫下的鋼材會(huì)在高氧環(huán)境下然燒的特點(diǎn)，用氧氣助燃使鋼材在氧氣中燃燒，從而放出大量燃燒熱能，促使割縫前端的金屬再接著熔化再燃燒

19、，從而循環(huán)前進(jìn)形成割縫，但是由于中低碳鋼以外的其他金屬由于各自的性能不同，比如銅、鋁由于導(dǎo)熱性較強(qiáng)，無(wú)法達(dá)到金屬本身嫩燒必要的溫度，同時(shí)熔點(diǎn)太低，還沒(méi)有切割就己經(jīng)熔化的一塌糊涂了，所以是沒(méi)辦法使用氧氣乙炔切割的；而不銹鋼等合金和鑄鐵等由于其較難氧化的特性，也是不會(huì)參與燃燒的過(guò)程，所以?xún)H僅靠著氧乙炔火焰的熱量是無(wú)法完成切割的過(guò)程。等離子切割(plasma arc cutting)機(jī)的工作原理是用較高的空載電壓，把空氣電離后，通過(guò)噴嘴小孔把鎢電極和工件之間的電弧壓縮，產(chǎn)生特高高溫把金屬熔化蒸發(fā)，然后用壓縮空氣將熔化后的金屬吹離金屬母體，形成金屬割縫。因?yàn)榈入x子電弧屬于壓縮電弧，所以等離子電弧的弧柱

20、溫度特別高，可達(dá)到18000'C-23000之間，此溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)在己知的任何金屬及其化合物的溫度，不需借助金屬燃燒，完全依后用壓縮空氣將熔化后的金屬吹離金屬母體，形成金屬割縫。因?yàn)榈入x子電弧屬于壓縮電弧，所以等離子電弧的弧柱溫度特別高，可達(dá)到，8000'C-23000之間，此溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)在己知的任何金屬及其化合物的溫度，不需借助金屬燃燒，完全依靠自身電弧的熱量完成切割，因此等離子切割可以切割幾乎所有金屬，同時(shí)由于電弧的加熱速度很快，幾乎在瞬間即可把金屬加熱到其熔點(diǎn)，因此等離子切割機(jī)的切割速度相當(dāng)快，特別在切割金屬薄板時(shí)，在切割低碳鋼金屬薄板時(shí)，等離子切割機(jī)的切割速度能達(dá)到氧氣乙炔切割的(3-15)倍。同時(shí)由于切割速度快，金屬受熱面積很小，所以基本不產(chǎn)生金屬變形，且切口很窄，非常整齊無(wú)掛渣。因?yàn)榈入x子切割的電弧