焊接方法及設(shè)備-部分問題解答

1、、基本概念1. 光發(fā)射：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(dá)到一定值時能飛出電極表面，稱為光發(fā)射。2. 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3. 場致發(fā)射：在電場的作用下，電子可以獲得足夠的能量而沖破電極表面飛入電弧空間。4. 光電離；中性粒子接受光輻射的作用而產(chǎn)生的電離稱為光電離。5. 熱電離；氣體粒子受熱的作用而產(chǎn)生的電離稱為熱電離6. 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，當(dāng)其動能達(dá)到一定程度時 能與中性粒子產(chǎn)生非彈性碰撞，使之電離。7. 熔敷效率：過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。8. 熔敷系數(shù)ay :是

2、指單位時間、單位焊接電流所熔敷到焊縫中的焊絲金屬質(zhì)量（g/A h）。9. 損失率：損失的金屬與熔化的焊絲（條）金屬的質(zhì)量百分比。10. 焊絲的熔化系數(shù)am :每安培焊接電流在單位時間內(nèi)所熔化的焊絲質(zhì)量（g/A h）。11. 焊縫成形系數(shù) ：焊縫熔寬與熔深的比值稱為焊縫成形系數(shù)。=B/H12. 熔合比；是指單道焊時，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。丫 = A m/ （A m + Ah）13. 埋弧焊：是電弧埋藏在焊劑下燃燒以進(jìn)行焊接的熔焊方法。14. TIG焊：是使用純鎢或活化鎢作為非熔化電極，采用惰性氣體 Ar或He作為保護氣體的電弧焊方法。15. MIG焊；是使用焊絲作

3、為熔化電極，當(dāng)保護氣體是惰性氣體Ar或Ar+He時，通常稱為熔化極惰性氣體保護焊，簡稱MIG焊。16. 等離子弧焊；是利用等離子弧作為焊接熱源的熔焊方法。17. 等離子?。皇墙柚鋰娮斓韧獠烤惺鴹l件使弧柱受到壓縮的電弧等離子體，又稱為壓 縮電弧。18. 電弧磁偏吹：焊接時由于某種原因使電弧周圍磁場分布的均勻性受到破壞，從而導(dǎo)致焊 接電弧偏離焊絲（或焊條）的軸線而向某一方向偏吹的現(xiàn)象。19. 雙弧現(xiàn)象：由于一些原因，除了正常的轉(zhuǎn)移型等離子弧主弧外，在鎢極一噴嘴一工件之間會產(chǎn)生另外一種旁路電?。ɑ蚪懈被。?，兩者同時存在，稱為雙弧現(xiàn)象。20. 陰極破碎作用；鋁鎂及其合金在直流反接或交流電源當(dāng)工件為

4、負(fù)半周時，工件表面形成陰極斑點，接受質(zhì)量較大的正離子撞擊，將氧化膜撞碎并在電弧熱作用下蒸發(fā)掉。五、問答題1 什么是最小電壓原理？舉例說明它在焊接中的應(yīng)用。 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)斷面，以保證電弧 的電場強度具有最小數(shù)值，即在固定弧長上的電壓降最小，電弧總是保持最小的能量消耗。例如，從外部向電弧吹風(fēng)使之強制冷卻時，電弧會自動縮小其橫斷面積。 即焊接中電弧將自動確定一個截面，在這一截面下，消耗的能量最小。2. 在電弧中有哪幾種主要作用力？說明各種力對熔池和熔滴過渡的影響。電弧力主要有電磁收縮力、等離子流力、斑點力等。 電磁收縮力可使熔池下凹，對熔池有攪拌作用，

5、如果弧根直徑小于熔滴直徑，阻礙熔滴過渡，如果弧根面積籠罩整個熔滴，促進(jìn)熔滴過渡；等離子流力對熔池有攪拌作用，促進(jìn)熔滴過渡；斑點力總是阻礙熔滴過渡的。3. 雙面埋弧焊和單面埋弧焊各有哪些主要方法？ 雙面埋弧焊主要有懸空雙面焊法、焊劑墊雙面焊法、臨時工藝襯墊雙面焊法、焊條電弧 焊封底雙面焊法、多層雙面焊法。 單面埋弧焊主要有焊劑銅襯墊法、水冷滑塊式銅墊法、熱固化焊劑墊法。4. 半自動 CO2 氣體保護焊的焊接設(shè)備由哪幾部分組成？ 由焊接電源、控制系統(tǒng)、送絲系統(tǒng)、焊槍與軟管、供氣系統(tǒng)等組成。 5熔滴上的作用力主要有哪些？它們各有什么特點？ 熔滴上的作用力主要重力、表面張力、電弧力、爆破力、電弧的氣體

6、吹力。 平焊時，重力促進(jìn)熔滴過渡，而表面張力阻礙熔滴過渡；在立焊和仰焊時，重力阻礙熔 滴過渡，而表面張力促進(jìn)熔滴過渡。電弧力主要有電磁收縮力、等離子流力、斑點力等，其 中等離子流力促進(jìn)熔滴過渡； 斑點力總是阻礙熔滴過渡的。 熔滴爆破力和電弧的氣體吹力促 進(jìn)熔滴過渡。6. 埋弧焊時焊前應(yīng)做些什么準(zhǔn)備工作？其目的是什么？ 埋弧焊時焊前應(yīng)做的準(zhǔn)備工作有：坡口的選擇與加工、焊件的清理與裝配、焊絲表面清 理與焊劑烘干、焊機的檢查與調(diào)試。 目的是保證順利施焊和焊接接頭質(zhì)量。7. 自動 TIG 焊設(shè)備由哪幾部分組成？ 包括焊接電源、引弧裝置、穩(wěn)弧裝置（交流焊接設(shè)備）、焊槍和送絲機構(gòu)及其移動裝置、供 氣系統(tǒng)、

7、水冷系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)等組成。8. CO2 氣體保護電弧焊的電弧氣氛為什么具有強烈的氧化性？常用哪些脫氧方法？ 因為 CO2 及其高溫分解出的氧，都具有很強的氧化性。 常用脫氧方法是在焊絲中加入鋁、鈦、硅、錳等元素來脫氧，最好的方法是硅、錳聯(lián)合脫氧。9什么是電弧的自身調(diào)節(jié)作用？ 等速送絲調(diào)節(jié)系統(tǒng)，焊絲等速送進(jìn)，當(dāng)電弧長度波動時，依靠弧長變化所引起的焊接參數(shù) 變化，使焊絲的熔化速度產(chǎn)生相應(yīng)的變化來達(dá)到恢復(fù)弧長的目的。10. 具有電弧電壓反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)的熔化極電弧焊機是如何調(diào)節(jié)焊接電流和電弧電壓的 ? 通過改變電源外特性來調(diào)節(jié)焊接電流；通過改變送絲給定電壓來調(diào)節(jié)電弧電壓。11. 埋弧焊設(shè)備由哪幾部分

8、組成 ? 包括埋弧焊機和各種輔助設(shè)備。埋弧焊機由機械系統(tǒng)、焊接電源和控制系統(tǒng)三部分組成。 輔助設(shè)備包括焊接夾具、焊件變位機、焊機變位機和焊劑回收器等。12. 有哪些辦法可以去處 CO2 中的水分以保證焊接時氣體的純度？ 將氣瓶倒立靜置12h,然后打開瓶口氣閥，放水 23次，每次間隔約30min。 放水結(jié)束后，將氣瓶放正。 在使用前先放氣 23 min，然后再接輸氣管。 在焊接氣路系統(tǒng)中設(shè)置高壓干燥器和低壓干燥器，以進(jìn)一步減少CO2 中的水分。13電弧電壓反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)的原理是什么？當(dāng)電弧長度波動而引起焊接參數(shù)偏離原來的穩(wěn)定值時， 利用電弧電壓作為反饋量， 通過一個專門的自動調(diào)節(jié)裝置電弧電壓反饋調(diào)

9、 節(jié)器，強迫改變送絲速度，使電弧長度恢復(fù)到原來的長度。14. 具有電弧自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)的熔化極電弧焊機是如何調(diào)節(jié)焊接電流和電弧電壓的?通過調(diào)節(jié)送絲速度來調(diào)節(jié)焊接電流；通過改變電源外特性曲線的位置來調(diào)節(jié)電弧電壓。 在實際應(yīng)用中開發(fā)了使用單個旋鈕能同時調(diào)定焊接電流和電弧電壓的方法。15. 熔化極惰性氣體保護自動焊設(shè)備由哪幾部分組成？主要由弧焊電源、 送絲系統(tǒng)、 焊槍、 行走臺車、 供氣系統(tǒng)、 水冷系統(tǒng)、 控制系統(tǒng)等部分組成。16. CO 2 焊的金屬飛濺產(chǎn)生原因及減少飛濺的措施 ? 由冶金反應(yīng)引起的飛濺采用含有脫氧元素的焊絲 由斑點壓力引起的飛濺采用直流反接 熔滴短路時引起的飛濺在焊接回路中串入合適的

10、電感非軸向熔滴過渡造成的飛濺采用合適的熔滴過渡形式，避免排斥過渡 焊接參數(shù)選擇不當(dāng)引起的飛濺正確選擇焊接參數(shù)，避開中等電流區(qū)六、簡述題1.什么是熔化極氬弧焊的電弧自身調(diào)節(jié)作用？試述其電弧自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)在焊接 過程中的弧長調(diào)節(jié)過程。(1)等速送絲調(diào)節(jié)系統(tǒng)，焊絲等速送進(jìn)，當(dāng)電弧長度波動時，依靠弧長變化所引起的焊接 參數(shù)變化，使焊絲的熔化速度產(chǎn)生相應(yīng)的變化來達(dá)到恢復(fù)弧長的目的。外界干擾LoLJLo(2)因為m =kjl kuU當(dāng)弧長縮短時，焊接電流I增大，電弧電壓 U減小，引起焊絲熔化速度加快，使>' f ,弧長增大，弧長自動恢復(fù)到原來的長度；反之，當(dāng)弧長增長時，焊接電流I減小，電弧電壓

11、U增大，引起焊絲熔化速度m減慢，使m V f，弧長減小，弧長自動恢復(fù)到原來的長度。2. 什么是熔化極氬弧焊的電弧固有的自調(diào)節(jié)作用？試述其電弧固有的自調(diào)節(jié)系統(tǒng)的弧長 調(diào)節(jié)過程。(1 )弧長受外界干擾發(fā)生變化時，焊絲的熔化系數(shù)a m發(fā)生變化，導(dǎo)致熔化速度變化， 從而使電弧本身具有自動恢復(fù)到原來弧長的能力，稱為“電弧的固有自調(diào)節(jié)作用”。外界干擾Q失JLo* l Jam仆1l f 廠V= C"(2)因為'r =lm 在等速送絲的條件下，當(dāng)弧長縮短時，焊絲的熔化系數(shù)am增大，引起焊絲熔化速度'm加快，使>m > > f，弧長增大，弧長自動恢復(fù)到原來的長度；反之

12、， 當(dāng)弧長增長時，焊絲的熔化系數(shù)減小，導(dǎo)致焊絲熔化系數(shù)減小，引起焊絲熔化速度m減慢,使m V f，弧長減小，弧長自動恢復(fù)到原來的長度。3. 下圖為MZ-1000型埋弧焊機的程序循環(huán)圖，試說明埋弧自動焊的程序控制過程。(1) 引弧采用短路回抽引弧法，即接通焊接電源時，焊前已調(diào)整好的與焊件接觸短路的焊絲先回抽引弧，然后再送進(jìn)，并且送絲速度f穩(wěn)定在一定值，電弧電壓 U和電流也穩(wěn)定在預(yù)定值；由于在接通焊接電源時，焊車已以速度> w開始行走，因此，焊接進(jìn)入正常狀態(tài)。(2) 熄弧采用的是由二次按鈕實施的焊絲返燒熄弧法，即停止焊接時，先按動停止按鈕至 一半，先停止送絲(vj,使電弧拉長至自然熄滅，然后

13、按下停止按鈕另一半，使焊接電源 斷電，焊車停止行走。4. 結(jié)合CO氣體保護電弧焊自動焊機的程序循環(huán)圖，說明CO氣體保護電弧焊自動焊設(shè)備的控制系統(tǒng)應(yīng)具備功能。(1) 空載時，可手工調(diào)節(jié)下列參數(shù)：焊接電流、電弧電壓、焊接速度(自動焊設(shè)備)、保 護氣體流量以及焊絲的送進(jìn)與回抽等。(2) 焊接時，實現(xiàn)程序自動控制，即：提前送氣、滯后停氣；自動送進(jìn)焊絲進(jìn)行引弧與焊接，并且送絲速度穩(wěn)定在一定值，焊接電流和電弧電壓也穩(wěn)定在預(yù)定值，焊車以速度W開始行走，因此，焊接進(jìn)入正常狀態(tài)。焊接結(jié)束時，減慢送絲速度，先停絲后斷電，焊車停走，米用電流衰減熄弧法。5. 下圖為熔化極氬弧焊兩步控制時序圖，說明其控制時序。 開始焊

14、接：合上啟動開關(guān)，提前送氬氣t1時間；之后弧焊電源輸出空載電壓，在t2時間慢送絲，焊絲沒接觸到工件時， 弧焊電源輸出電流為零； 當(dāng)焊絲接觸到工件時， 短路引弧； 之后送絲速度上升到正常焊接的送絲速度，焊接電流上升到正常焊接電流值；t3為正常焊接時間。 停止焊接：打開啟動開關(guān)，立即停止送絲；在 t4時間內(nèi)，弧焊電源輸出電壓降低，焊接 電流衰減，焊絲返燒熄?。籺5為滯后停氬氣時間。6. 交流TIG焊焊接鋁、鎂及其合金時，為什么會產(chǎn)生直流分量？有什么危害性？如何消除它？ 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、電場強度和電弧電壓不對稱，致使電

15、弧電流也不對稱。在鎢極為陰極的半周，由于陰極電子發(fā)射能力強，弧柱的電導(dǎo)率高，電場強度小，電弧電壓低而電流大；母材為陰極的半周， 則相反，電弧電壓高而電流小。 這樣，可以認(rèn)為交流電弧的電流由兩部 分組成：一部分是交流電流，另一部分是疊加在交流電流上的直流電流，后者稱為直流分量。首先會使陰極清理作用減弱，其次會使變壓器鐵心相應(yīng)產(chǎn)生直流磁通，可使變壓器達(dá)到磁飽和狀態(tài)，導(dǎo)致變壓器勵磁電流大大增加。這樣，一方面變壓器的鐵損和銅損增加，效率降低，溫升提高，甚至燒毀變壓器；另一方面會使焊接電流波形嚴(yán)重畸變，影響電弧的穩(wěn)定燃燒。 最常見的方法是在焊接回路中串聯(lián)電容。其他方法還有串接蓄電池、采用電阻和二極管電路

16、等。7. 下圖為自動鎢極氬弧焊的程序循環(huán)圖，說明其程控過程。 開始焊接：起弧前，提前送保護氣體約1.54s左右；之后接通焊接電源，同時起動高頻引弧裝置，引燃電?。缓附与娏鲝妮^小的引弧電流逐漸上升至焊接電流；焊接小車行走， 進(jìn)入正常焊接。 停止焊接： 焊接小車停走，電流自動衰減，直至電弧熄滅；熄弧后滯后停氣515s。8. 埋弧焊工藝通常包括哪些內(nèi)容？ 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(jìn)行裝配等。 選擇焊接工藝方法包括選擇單絲焊或多絲焊， 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。 選擇焊接材料 包括選擇焊劑和焊絲。 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