熔焊方法与设备
第一章焊接电弧
1、熔焊的基本特征：焊接时母材熔化而不施加压力。物理本质：在不施加外力的情况下，利用外加热源使使母材被连接处以及填充材料发生熔化，使液相与液相、液相与固相之间的原子或分子紧密地接触和充分地扩散，使原子间距达到ra，并通过冷却凝固将这种冶金结合保持下来的焊接方法。
2、熔焊的特点：（1）焊接时母材局部在不承受外加压力的情况下呗加热熔化（2）焊接时必须采取有效的隔离空气的措施（3）两种材料之间须有具有必要的冶金相容性（4）焊接时焊接接头经历了更为复杂的冶金过程。
3焊接电弧：是由焊接电源供给能量，在具有一定电压的两电极之间或电极与母材之间的气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。其物理本质：是一种在具有一定电压的两电极之间的气体介质中所产生的电流量大、电压最低、温度最高、发光最强的自持放电现象。
4、气体放电具备条件:一必须有带电粒子，二在两电极之间必须有一定强度的电场。
5、阴极斑点:电弧燃烧时通常在阴极表面上可以看到一个很小但很光亮的斑点是电子集中发射的地方电流密度大
6、阴极区导电机构有：热发射型、场致发射型、等离子型。
7、最小电压原理含义：在电流和周围条件一定的情况下，稳定燃烧的电弧将自动选择一适当的断面，以保证电弧的电场强度具有的数值，即在固定弧长上的电压最小。这意味着电弧总是保持最小的能量消耗。
8、焊接电弧力：1、电磁收缩力 2、等离子流力 3、斑点压力： 1）正离子和电子对电极的冲撞力2）电磁收缩
力3）电极材料蒸发产生的反作用力
9、焊接电弧力的影响因素：1、焊接电力和电弧压力 2 、焊丝直径 3 、电极的极性 4 、气体介质 5、钨极
端部的几何形状 6、电流的脉动
10、焊接电弧的静特性（大题）
焊接电弧的静特性是指在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时，焊接电流与电弧电压变化的关系，也称伏-安特性。
1、弧柱电压降：由Uc=I（lc/Scｒc）=jc（lc/ｒc）可知，电压降Uc与电流密度jc成正比，而与其电导率ｒc
成反比。在ab段，电流I较小，当电流I增加时弧柱的温度和电离度增加使ｒc增大，同时Sc也增加，而且Sc比I增得快，使电流密度jc减小，所以Uc减小，曲线呈下降特性；在bc段，I适中电导率达到一定程度不再增加，Sc也相应增加，使Ic基本不变，Uc近似等于常数，曲线呈平特性；在cd段 I很大，Sc受到限制，已不能再增大了，所以Uc随电流I增加而增加，曲线呈上升特性。
2、阴极电压降：小电流区：当增加电流时，阴极区遵循最小电压原理，通过成比例的增加阴极斑点面积，来维持阴极区电压降基本不变。而增加电流I时，随着AB和CD面积的扩大，从AD和BC面耗散热量比例减小，因此阴极电压降降低，呈下降特性。中等电流区：仅发生随着电流的增加阴极斑点面积成比例地增加的过程。这使得电弧的电流密度基本不变，因而阴极电压降呈现平特性。大电流区：阴极斑点的面积已覆盖阴极端部的全部面积，阴极斑点面积已不再增大。随着电流的增大阴极区的电流密度增大，导致阴极电压降增高，呈现上升特性。
3、阳极电压降：在小电流区，当电流增加时，温度增加，粒子V加快，碰撞和电离加剧，因此阳极电压降下降，呈下降特性。当I增加到一定值时，阳极区温度T很高，通过热电离就能满足弧柱区对正离子的需要，阳极压降到很低，当I继续增加时，阴极电压降基本不发生变化。所以在中等电流和大电流区呈平特性。
11、焊接电弧稳定性及其影响因素：焊接电弧稳定性：焊接时电弧保持稳定燃烧的程度。
1焊接电源：焊接电源的空载电压越高，越有利于场致发射和场致电离，因此电弧的稳定性越高。
2 焊接电流和电弧电压：焊接电流大时的电弧温度要比焊接电流小时高，因而电弧中的热电离要比焊接电流小
时强烈，能够产生更多的带电粒子，因此电弧更为稳定。电弧电压增大意味着电弧长度的增大，当电弧过长时，电弧会发生剧烈摆动，使电弧的稳定性下降。
3电流种类和极性：焊接电流可分为直流、交流和脉冲直流三种类型，其中直流电弧为最稳定，脉冲直流次之，交流电弧稳定性最差。
4 焊条药皮和焊剂：当焊条药皮或焊剂中含有较多电离能低的元素或他们的化合物时，由于容易电离，使电弧
气氛中的带电粒子增多，因此可以提高电弧的稳定性。
5 磁偏吹：所谓磁偏吹，是指焊接时由于某种原因使电弧周围磁场分布的均匀性受到破坏，从而导致焊接电弧
偏离焊丝的轴线而向某一方向偏吹的现象。
6 其他因素：焊件上如果偶铁锈、水分以及油污等时，由于分解时需要吸热而减少电弧的热能，因此会降低电
弧的稳定性。
第二章焊丝熔化和熔滴过度
1、焊丝的作用：一、作为电弧的一极导电并传输能量；二、作为填充焊丝向熔池提供熔化金属并和熔化的母材
一起冷却结晶而形成焊缝。
2、影响焊丝熔化速度的因素
焊丝熔化速度Vm：以单位时间内焊丝的熔化长度或熔化质量表示。熔化系数ａm：指每安培焊接电流在单位时间内所熔化的焊丝质量。
1、焊接电流的影响
2、电弧电压的影响
3、焊丝直径的影响
4、焊丝伸出长度的影响
5、焊丝材料的影响
6、气体介质及焊丝极性的影响。
3、熔滴上的作用力：1、重力 2、表面张力3、电弧力 1）电磁收缩力 2)等离子流力 3）斑点压力
4、爆破力 5 、
电弧气体吹力。
4、（1）熔滴过渡：在电弧热的作用下，焊丝末端加热熔化形成熔滴，并在各种力的作用下脱离焊丝进入熔池。
（2）自由过渡：指熔滴脱离焊丝末端前不与熔池接触，它经电弧空间自由飞行进入熔池的一种过渡形式。（3）渣壁过渡：埋弧焊时在一定条件下熔滴沿熔渣的空腔壁形成过渡形式。
5、短路过渡：主要用于Ф1.6mm以下的细丝CO
2
气体保护焊或使用碱性焊条。由于电压低，电弧较短，熔滴尚未长大滴时即与熔池接触而形成短路液体过桥，在向熔池方向的表面张力及电磁收缩力的作用下，熔滴金属过渡到熔池中去。
6、短路过渡特点：
1)、短路过渡是燃弧、短路交替进行。燃弧时间对焊件加热，短路时电弧熄灭，熔池温度降低。因此调节燃弧时
间或息弧时间即可调节对焊件的热输入，控制母材熔深。
2、短路过渡时所使用的焊接电流较小，但短路时的峰值电流可达平均电流的几倍。
3、短路过渡一般采用细丝（或细焊条），焊接电流密度大，焊接速度快，故对焊件热输入低，而且电弧短，加
热集中，可减小焊接热影响区宽的和焊件变形。
如果焊接参数不当或焊接电源动特性不佳时，短路过渡将伴随着大量的金属飞溅，过渡过程的稳定性被破坏，不但影响焊接质量，而且浪费焊接材料，恶化劳动条件。
为了保证短路过渡过程稳定进行，不但要求电源有合适的静特性，而且要求电源有合适的动特性。即：
1、对不同直径的焊丝和焊接参数，要有合适的短路电流上升速度，保证缩颈柔顺的断开，达到减少飞溅的目的。
2、要有适当的短路峰值电流Ⅰ
max ，一般Ⅰ
max
平均电流Ⅰ
a
的2—3倍。
3、短路结束之后，空载电压恢复速度快，以便电弧及时再引燃，避免断狐现象。
7、射流过渡：在电弧力的作用下焊丝短头的液态金属呈铅笔尖状液柱，由于液柱的表面张力很小，在较强的等
离子流力作用下，细小的熔滴从尖端一个接一个以高速冲向熔池。
8、射流过渡在工艺上的主要优点：
1、焊接过程稳定，飞溅极少，焊缝成形质量好。
2、由于电弧稳定，对保护气流的扰动作用小，故保护效果好。
3、射流过渡电弧功率大，热流集中对焊件的熔透能力强。所以射流过渡主要用于平焊厚度大于3mm的工件，不宜焊薄件。
9、射流过渡临界电流Ⅰ
c
的大小与下列因素有关：
1）焊丝成分焊丝成分不同将引起电阻率、熔点及金属蒸发能力的变化。
2）焊丝直径即使同种材料的焊丝，直径不同，其临界电流值也不同。
3）焊丝伸出长度焊丝伸出长度长，电阻热的预热作用增强，焊丝熔化快，易实现射流过渡，使临界电流值降低。
4）气体介质不同的气体介质对电弧电磁强度的影响不同。
5）电源极性直流反接时，焊丝为阳极，熔滴上的斑点压力较小，熔滴易脱落，临界电流较小，易实现射流过渡；直流正接时，焊丝为阴极，熔滴上的斑点压力较大，阻碍熔滴过渡，临界电流值较大，电弧不稳定，不易实现射流过渡。
10、熔敷效率：过渡到焊缝中的金属质量与使用的焊丝（条）金属质量之比。
熔敷系数：a
y
是指单位时间、单位电流所熔敷到焊缝中的焊丝金属质量。
飞溅损失通常用飞溅率φ来表示，其定义外飞溅损失的金属与熔化的焊丝（条）金属的质量百分比。
11滴状过渡飞溅的特点：1、CO2含量大于30%的混合气体保护焊时呈粗滴过渡，缩颈；2、细滴过渡时，飞溅较少，主要产生于熔滴与焊丝的缩颈处。射流过渡飞溅的特点：以细滴状过渡，主要是受等离子流力作用机械拉断。
第三章母材的熔化和焊缝成形
1、焊接熔池：在电弧热的作用下母材被熔化，填充材料也被加热熔化形成熔滴，向母材方向过渡，两金属混合
在一起，共同形成具有一定几何形状的液体金属。
2、熔池受到的力及其对焊缝成形的影响
1）熔池金属的重力 2.表面张力 3.焊接电弧力 4.熔滴冲击力。一方面促使熔池内部的对流换热和填充金属与母材金属的混合，从而是焊缝各处的成分比较均匀一致，另一方面影响熔池的形状和焊缝的成形。
3、熔合比ｒ：指单道焊时，在焊缝横截面上熔化的母材所占的面积与焊缝的总面积之比。 r=Am/（Am+Ah）
4、焊接参数和工艺因素对焊缝成形的影响（大题）
一、焊接参数对焊缝成形的影响
（1）焊接电流对焊缝成形的影响
其它条件一定的情况下，随着电弧焊焊接电流的增加，H和h均增加，B略有增加。原因：1）随着电弧焊焊接电流增加，作用在焊件上的电弧力增加，电弧对焊件的热输入增加，热源位置下移，有利于热量向熔池深度方向传导，使H增大。
2）电弧焊的焊芯或焊丝的熔化速度与焊接电流成正比。3）焊接电流增大后，弧柱直径增大，但是电弧潜入工件深度增大，电弧斑点移动范围受到限制，因而B的增加量较小。
（2）电弧电压对焊缝成形的影响
在其他条件一定的情况下，提高电弧电压，焊件输入的热量有所增加。H略有减小而B增大、h减小。
（3）焊接速度对焊缝成形的影响
在其他条件一定的情况下，提高速度V，B、h和H都减小。
二、焊接电流种类和极性、电极尺寸对焊缝成形的影响
1.焊接电流的种类和极性
a、钨极氩弧焊焊接钢、钛等金属材料时，直流正接时形成的焊缝熔深最大，直流反接时的熔深最小，交流
介于两者之间。 b、熔化极电弧焊时，直流反接时的焊缝熔深和熔宽都要大于直流正接的情况，交流焊接的熔深和熔宽介于两者之间。有阴极雾化作用。
2.钨极端部形状、焊丝直径和伸出长度的影响
a、电弧越集中即0减小、k增大、H大、B减小。
b、焊丝越细，电弧加热集中，H增加，B减小。
c、l增
加，h增大，H略有增加。
其他工艺因素对焊缝成形的影响
1.坡口和间隙越大，h小
2.电极前倾法H减小、B增大、h减小
3.焊件倾角上坡焊时，H减小、B增大、h减
小。 4.焊件材质导热性越好，H和B减小；厚度增加，B和H都减小。5. a、焊剂密度小，H减小、B较大、h减小。b、保护气体不同，熔深，熔宽不同。
第五章埋弧焊
1、埋弧焊：是电弧在焊剂下燃烧以进行焊接的熔焊方法。优点：1、生产效率高
2、焊接质量好
3、劳动条件好
4、节约金属及电能。缺点：1、焊接适用位置受到限制2、焊接厚度受限制3、对焊件坡口加工与装配要求较
严。
2、埋弧焊的冶金特点（简答）：1机械保护作用好 2 冶金反应充分 3 焊缝化学成分稳定 4 焊缝的组织
易粗化
3、（论述）低碳钢埋弧焊的主要化学冶金反应
（1）锰、硅的还原反应及过渡：
锰可以提高焊缝金属的强度和韧度，并能提高焊缝的抗热裂性能；硅能镇静熔池，有利于获得致密的焊缝，但必须控制焊缝中的硅和锰含量。焊接低碳钢时，通常采用锰、硅含量均比较低的焊丝（H08A、H08）[Fe]+(MnO)=[Mn]+(FeO) 2[Fe]+(SiO
2
)=[Si]+2(FeO) 【在熔池后部由于温度急剧下降使反应式向左进行，使硅、锰的含量有所减少，但是与母材、焊丝的原始含量相比，焊缝中的锰、硅的含量仍是增加的。】
（2）影响锰、硅过渡的因素
1）焊剂的成分当焊剂中的MnO、SiO
2
增多时，会使锰和硅的过渡量增加。
SiO
2
+2Mn=Si+2MnO
2）锰、硅的原始含量焊丝和母材中Mn、Si的原始含量越低，越有利于Mn、Si的还原；反之，会阻碍，甚
至造成Mn、Si的氧化烧损。 (SiO
2
)+ 2[Mn]=2（MnO）+[Si]
3）焊剂的碱度提高焊剂的碱度，使Mn的过渡量增加，而使Si的过渡量减少。
4）焊接参数当电弧电压提高时，焊剂的熔化量增加，使Mn、Si增多；当焊接电流小时，使Mn、Si的过渡量增加；当增大电流时，Mn、Si的过渡量减少。
（3）碳的氧化烧损由于碳与氧的亲和力大于硅与锰的，所以易烧损C+O=CO 。
（4）去氢反应【减少措施有两个方面：一是焊前清除铁锈、水分和有机物等，以杜绝氢的来源；二是通过冶金反应将氢结合成不溶于液态熔池金属的化合物，并排出熔池】
1.形成HF 2CaF
2+3SiO
2
=2CaSiO
3
+SiF
4
SiF
4
+3H=SiF+3HF SiF
4
+2H
2
O=SiO
2
+4HF
2.形成OH XnOm+mH=nX+mOH ，OH排出熔池。
（5）脱硫和脱麟反应
1 增加焊丝中的含锰量 [FeS]+[Mn]=（MnS）+[Fe] [FeS]+（CaO）=（CaS）+（FeO）
[FeS]+（MnO）=（MnS）+（FeO）
2 增加焊剂中的CaO等碱性氧化物的含量
2[Fe
3P]+5（FeO）+3（CaO）=（（CaO）
3
·P
2
O
5
）+11[Fe]
2[Fe
3P]+5（FeO）+4（CaO）=（（CaO）
4
·P
2
O
5
）+11[Fe]
4、埋弧焊的工艺特点：1、稀释率高2、热输入高3、焊接速度快。
5、工艺内容：焊前准备、材料选用、焊接方法、焊接参数、明确操作要求、制定焊接缺陷的检查方法及修补技
术。
第六章 TIG焊
1、钨极气体保护焊
直流反接时电弧对母材表面的氧化膜具有“阴极清理”作用称阴极雾化。原因：母材作为阴极发射电子，电弧有自动寻找金属氧化物的性质，在氧化膜上容易形成阴极斑点，而同时阴极斑点受到质量较大的正离子的撞击，因此能使该区域内的氧化膜被清理掉。直流正接适用于焊接铝、镁及其合金。
2、焊枪作用与要求：作用：是夹持钨极、传导焊接电流和输送并喷出保护气体。要求：（1）喷出的保护气体具有良好的流动状态和一定的挺度，以获得可靠的保护；（2）枪体有良好的气密性和水密性，传导电流的零件有良好的导电性；（3）枪体能被充分冷却，一保证持久地工作；（4）喷嘴与钨极之间哟良好绝缘（5）质量轻、结构紧凑，可达到性好，装拆维修方便。
3、对钨极的要求：1、引弧及稳弧性能好2、耐高温、不易损耗3、电流容量大。钨极材料：纯钨电极、钍钨极、铈钨极、（镧、钇钨极）。
3、TIG焊接参数（简答）
（1）焊接电流：焊接电流时决定焊缝熔深的最主要参数，要按焊件材料、厚度、接头形式、焊接位置等因素来决定。
（2）电弧电压：电弧电压主要影响焊缝宽度，它由电弧长度决定。
（3）焊接速度：当焊接电流确定后，焊接速度决定单位长度焊缝的热输入。
（4）焊丝直径与填丝速度：焊丝直径与焊接板厚及接头间隙有关。
（5）保护气体流量：主要因素有保护气流量、喷嘴尺寸、喷嘴与母材的距离、外来风等。
（6）钨极直径与形状：钨极直径要根据焊接电流值和极性来选取。
（7）钨极伸出长度：钨极伸出长度是指钨极从喷嘴端部伸出的距离。
第七章熔化极氩弧焊
1、熔化极氩弧焊的特点
（1）熔化极氩弧焊与其它焊接方法相比较具有以下特点
1.MIG焊的保护气体是每一偶氧化性的纯惰性气体，电弧空间无氧化性，能避免氧化，焊接中不产生熔渣，
在焊丝中不需要加入脱氧剂，可以使用与母材同等成分的焊丝进行焊接；MIG焊的保护气体虽然具有氧化性，但相对比较弱。
2.与CO
2
气体保护电弧焊相比较，熔化极氩弧焊电弧稳定，熔滴过渡稳定，焊接飞溅少，焊缝成形美观。
3.与TIG焊相比较，熔化极氩弧焊由于采用焊丝作为电极，焊丝和电弧的电流密度大，焊丝熔化速度快，
熔敷效率，母材熔深大，焊接变形小，焊接生产率高。
4.MIG焊采用焊丝为正的直流电弧来焊接铝及铝合金时，对母材表面的氧化膜有良好的阴极清理作用。（2）熔化极氩弧焊也有如下不足：
1.氩气及混合气体均比CO
2气体的售价高，顾焊接成本比CO
2
气保焊的焊接成本高
2.MIG焊对工件、焊丝的焊前清理要求较高，即焊接过程对油、锈等污染比较敏感。
2、射滴过渡特点
1、熔滴尺寸接近于焊丝直径 2.电弧形态成钟罩形 3.沿焊丝轴向过渡，过渡加速度大于重力加速度4、焊
接电流增加到射滴过渡的临界值
3、射流过渡特点：
1、电弧呈圆锥状 2.焊丝端部的液体金属呈铅笔尖状 3.熔滴的过渡加速度可以达到重力加速度的几十倍。 4.熔滴直径小于焊丝直径的1/2 .5、电流超过射滴过渡的临界值
4、亚射流过渡特点：1、弧长较短呈碟形 2.存在熔滴短路3、电弧略微带有爆声 4、介于短路过渡和射滴过渡
之间。
5、（考点）电弧固有的自调节系统：是由具有固有自调节作用的电弧，配合以等速送丝方式和垂降特性焊接电源而构成的。它与电弧自身调节系统相同处都是利用焊丝熔化速度作调节量来保持焊接弧长的稳定；不同：电弧自身调节系统是依靠焊接电流的改变来影响焊丝的熔化速度，而电弧固有的自调节系统是依靠焊丝熔化系数的改变来影响焊丝的熔化速度。
6、熔化极氩弧焊设备：有弧焊电源、送丝系统、焊枪、行走台车、供气系统、水冷系统、控制系统组成。
7、熔化极氩弧焊用焊接材料保护气体
1、Ar+He 焊接铝、铜、钛及其合金 2. Ar+H
2焊接镍及其合金 3. Ar+N
2
铜及其合金4. Ar+O
2
低氧时焊不锈钢
及高强度钢；高氧焊低碳钢及低合金钢 5. Ar+CO
2焊接碳钢及低合金钢 6. Ar80%+15%CO
2
+ 5%O
2
焊低碳钢、
低合金钢。
8、焊接参数
（1）焊接电流和电弧电压通常是根据焊件的厚度及焊缝熔深来选择焊接电流及焊丝直径。
（2）焊接速度在焊件厚度、焊接电流及电弧电压等其他条件确定的情况下，焊接速度增加，焊缝熔深及熔宽均减小；焊缝单位长度上的焊丝熔敷量减小，焊缝余高将减小。
（3）焊丝伸出长度焊丝的伸出长度增加，其电阻热增加，其电阻热增加，焊丝的熔化速度增加。
（4）保护气体流量熔化极氩弧焊要求保护气体具有良好的保护效果。
9、脉冲熔化极氩弧焊的参数选择：1、基值电流Ib及基值时间Tb .2、脉冲电流Ip及脉冲时间Tp .3、焊接电
流Ia .4、脉冲频率￡p和脉冲宽度比Kp
第八章 CO2焊
1、CO2焊的特点：
优点：1）用粗丝焊接时可用较大电流，实现射滴过渡。2）用细丝焊接时可用小电流，实现短路过渡。3）CO2焊是一种高效节能的焊接方法。4）是一种低氢型焊接方法，抗锈能力较强，不易产生氢气孔。5)使用的焊丝和气体价格便宜。6）是一种明弧焊接方法，利于实现实现焊接过程的机械化和自动化。
2、CO2焊熔滴过渡的特点：1）、在小电流低电压焊接时，熔滴在未脱离焊丝前就与熔池接触形成液态金属短路，
使电弧熄灭。当液桥金属在电磁收缩力、表面张力的作用下，脱离焊丝过渡到熔池中去后，电弧复燃。适合用细焊丝焊接薄板；2）当采用中等电流、电弧电压较高时，熔滴呈变化形态的排斥过渡。此时，电弧较长，熔滴呈粗滴状。稳定性较差，焊缝成形较粗糙，飞溅较大；3）当采用大电流且电弧较高焊接时，熔滴呈细滴的非轴向过渡，焊接熔深大，飞溅小，适合焊接较厚的工件。
气体保护电弧焊的冶金特点（大题）
3、CO
2
1）合金元素氧化问题：CO2气体在高温作用下分解 CO2=CO+1/2O2 ；在电弧高温区域发生：Fe+CO2 = FeO+CO；2Fe+O2 = 2FeO ；Si+2O = SiO2 ；2Mn+O2 = MnO2 ；C+O2 = 2CO ，在远离电弧的较低温度熔池区域合金元素又被氧化反应方程式：2FeO+Si=2Fe+SiO2 ；
FeO+Mn = Fe+MnO ；FeO+C = Fe+CO 。易使焊缝金属产生气孔及夹渣等缺陷，合金元素的烧损，降低焊缝的力学性能。
2）脱氧与合金化问题：是抑制焊缝中合金元素和铁的氧化以及使氧化铁还原，尤其关注在熔池尾部的较低温度区域内所发生的脱氧反应；还注意焊接过程合金元素的烧损。温度越高，金属与气体的比接触表面积增大或时间增长，合金元素的烧损也增加。
3）气孔问题：焊缝中可能产生N2、H2、CO气孔，一般认为是在焊接熔池中溶解了较多的N2或H2，在焊缝金属结晶瞬间由于溶解度突然减小，这些气体来不及从熔池中逸出时，就在焊缝中形成了气孔。在电弧热作用下，结晶水分解：H2O = 2H+O ；由于CO2和氧的含量很高，将发生：CO2+H = CO+OH ；O+H = OH 。从而减弱了氢的有害作用。
4、CO2焊对焊丝化学成分的要求：1）焊丝必须含有足够数量的Mn、Si等元素；2）焊丝的含碳量要低Wc < 0.11%ke
可减少气孔与飞溅；3）应保证焊缝金属具有足够的力学性能和抗裂性能。
焊飞溅问题与控制措施：
5、CO
2
1、由冶金反应引起的飞溅。采用含有脱氧元素的焊丝；
2、由斑点压力引起的飞溅。采用直流反接可减少飞溅；
3、熔滴短路时引起的飞溅。在焊接回路中串入合适的电感；
4、非轴向熔滴过渡造成的飞溅；
5、焊接参数选
择不当引起的飞溅。正确选择焊接参数。
6、焊接参数选择的特点：
1.焊丝直径的选择：钢板厚度为1—4mm时，应采用直径为0.5—1.2mm的焊丝；当钢板厚度>4mm时，应采用
直径 >= 1.6mm的焊丝。直径为1.6和2mm的焊丝，可以用于短路过渡和细滴过渡焊接，而直径大于2mm的焊丝，只能用于细滴过渡焊接。
2.焊接电流的选择：焊接电流的作用是熔化焊丝和工件，同时也是决定熔深的最主要因素。焊接电流使用范
围随焊丝直径和熔滴过渡形式的不同而不同。
3.电弧电压的选择：电弧电压时焊接参数中很重要的一个参数。电弧电压的大小决定了电弧的长短和熔滴的
过渡形式，它对焊缝成形、飞溅、焊接缺陷以及焊缝的力学性能有很大的影响
4.焊接速度的选择：主要根据生产率和焊接质量。
5.焊丝伸出长度的选择：伸出长度太长易发生过热而成段熔断飞溅严重；焊丝伸出长度过小，会妨碍观察电
弧，影响焊工操作。一般是焊丝直径的10-12倍。
6.电流极性选择：主要采用直流反接，电弧稳定，飞溅较少。
7.焊接回路电感值的选择：主要是调节短路频率、燃烧时间和电源的动特性，应根据焊丝直径和焊接位置来选
择。
8.气体流量的选择：主要是根据对焊接区域的保护效果来决定的。
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熔焊方法及设备 绪论 1、焊接定义及焊接方法分类 焊接：焊接是通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件达到结合的一种加工方法。 焊接方法分为熔焊、钎焊、和压焊三大类 熔焊：熔焊是在不施加压力的情况下，将待焊处的母材加热溶化以形成焊缝的焊接方法。焊接时母材熔化而不施加压力是其基本特征。 压焊：压焊是焊接过程中必须对焊件施加压力（加热或不加热）才能完成焊接的方法。焊接施加压力是其基本特征。 钎焊：钎焊是焊接事采用比母材熔点低的钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点但是低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙，并与母材相互扩散而实现连接的方法。其特征是焊接时母材不发生溶化，仅钎料发生溶化。 熔焊方法的物理本质：在不施加外力的情况下，利用外加热源使木材被连接处发生熔化，使液相与液相之间、液相与固相之间的原子或分子紧密地接触和充分扩散，使原子间距达 到r A，并通过冷却凝固将这种冶金结合保持下来的焊接方法。 熔焊方法的特点：焊接时木材局部在不承受外加压力的情况下被加热熔化；焊接时须采取更为有效的隔离空气的措施；两种被焊材料之间必须具有必要的冶金相容性；焊接时焊接接头经历了更为复杂的冶金过程。 第一章焊接电弧 1、焊接电弧 焊接电弧是由焊接电源供给能量，在具体一定电压的两极之间或电极与母材之间气体介质中产生的一种强烈而持久的放电现象，从其物理本质来看，它是一种在具有一定电压的两电极之间的气体介质中所产生的电流最大、电压最低、温度最高、发光最强的自持放电现象。 激励：激励是当中性气体分子或原子收到外加能量的作用不足以使电子完全脱离气体分子或原子时，而使电子从较低的能量级转移到较高的能级的现象。 2、焊接电弧中气体电离的种类 热电离——气体粒子受热的作用而产生的电离称为热电离。其实质是气体粒子由于受热而产生高速运动和相互之间激烈碰撞而产生的一种电离。 场致电离——当气体中有电场作用时，气体中的带电粒子被加速，电能被转换为带电粒子的动能，当其动能增加到一定程度时，能与中性粒子产生非弹性碰撞，使之电离，这种电离称为场致电离。 光电离——中性粒子接受光辐射的作用而产生的电离现象称为光电离。不是所有的光辐射都可以引发电离，气体都存在一个能产生光电离的临界波长，气体的电离电压不同，其临界波长也不同，只有当接受的光辐射波长小于临界波长时，中性气体粒子才可能被直接电离。 3、焊接电弧中气体的发射有几种 热发射——金属表面承受热作用而产生电子发射的现象称为热发射。 场致发射——当阴极表面空间有强电场存在时，金属电极内的电子在电场静电库仑力的作用下，从电极表面飞出的现象称为场致发射。
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2.焊接熔池通常受哪些力作用，各力对焊缝成形的影响。 熔池金属的重力：水平位置焊接时，熔池金属的重力有助于熔池的稳定性。空间位置焊接时，熔池金属的重力可能破坏熔池的稳定性，使焊缝成形变坏。 表面张力：表面张力将阻止熔池金属在电弧力或熔池金属重力的作用下的流动，同时对熔池金属在熔池界面上的接触角（即润湿性）的大小也有直接影响。所以，表面张力既影响熔池的轮廓形状，也影响熔池金属在坡口里的堆敷情况，即熔池表面形状。 焊接电弧力：斑点压力会使熔池形成涡流现象，使熔深加大；电弧静压力作用于熔池液体表面，是熔池形成下凹的形态；等离子流力比较明显时，也对焊缝成形产生大影响。 熔滴冲击力：富氩气体保护熔化极电弧焊射流过渡时，焊丝前段熔化金属以比较小的熔滴及很高的速度沿焊丝轴向冲向熔池，对熔池形成较大的冲击力，因此也容易形成指状熔深。 7.熔滴在电弧中收哪些力作用？ 重力：平焊时，重力促使熔滴脱离焊丝；立焊和仰焊时，重力阻碍熔滴从焊丝末端脱离。 表面张力：是焊丝端头保持熔滴的主要作用力，径向力使熔滴在焊丝末端产生缩颈，轴向力则使熔滴保持在焊丝末端，阻碍熔滴过渡。 电弧力：1）电磁收缩力：在熔滴端部与弧柱间导电的弧根面积的大小将决定该外电磁力方向，如果弧根直径小于熔滴直径，此外电磁合力向上，阻碍熔滴过渡，反之，若弧根面积笼罩整个熔滴，此处电磁合力向下，促使熔滴过渡。 2）等离子流力：有助于熔滴过渡。 3）斑点压力：阻碍熔滴过渡。 爆破力：易造成飞溅。 电弧气体气力：利于熔滴过渡。 8.焊缝在成型时的缺陷通常有哪几种？对应的措施。主要有未熔合、未焊透、烧穿、塌陷、咬边、焊瘤、气孔、加渣、表面波纹不均匀，余高不均匀、熔宽不均匀、缩处有弧坑、蛇形焊缝、火口裂纹、收缩处有弧坑。 为防止产生未熔合和未焊透，应选择合适的焊接参数及焊接热输入量，设计合适的焊接坡口形式及装配间隙，确保焊丝对准焊缝中心进行正确的施焊过程；为防止烧穿和塌陷，要特别注意焊接电流不要过大，焊接速度不要过小等；为防止咬边，高速焊时，要适当的调节焊速，保证焊缝两边金属熔化，横焊位置焊接或角焊缝焊接时，焊接电流不宜过大，电压不宜过高，焊枪角度要合适；为防止焊瘤，焊接时应该选用合适的焊接电流及焊接速度，采用合适的焊条角度及焊接位置；因此，对于其他焊缝成形缺陷的防止措施，依上所述，严格控制焊接工艺参数及焊接工艺。 12.脉冲MIG焊工艺特点：①扩大了焊接电流的调节范围②有效控制熔滴过渡及熔池尺寸，有利于全位置焊接③可有效地控制热输入，改善接头性能④脉冲电弧具有加强熔池搅拌的作用，可以改善熔池冶金性能，有利于消除气孔。 9.埋弧焊的工艺参数，及各对焊缝的影响？ 埋弧焊的焊接参数主要有：焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝直径和伸出长度等。 ①焊接电流 一般焊接条件下，焊缝熔深与焊接电流成正比。随着焊接电流的增加，熔深和焊缝余高都有显著增加，而焊缝的宽度变化不大。同时，焊丝的熔化量也相应增加，这就使焊缝的余高增加。随着焊接电流的减小，熔深和余高都减小。 ②电弧电压 电弧电压的增加，焊接宽度明显增加，而熔深和焊缝余高则有所下降。但是电弧电压太大时，不仅使熔深变小，产生未焊透，而且会导致焊缝成形差、脱渣困难，甚至产生咬边等缺陷。所以在增加电弧电压的同时，还应适当增加焊接电流。 ③焊接速度 当其他焊接参数不变而焊接速度增加时，焊接热输入量相应减小，从而使焊缝的熔深也减小。焊接速度太大会造成未焊透等缺陷。为保证焊接质量必须保证一定的焊接热输入量，即为了提高生产率而提高焊接速度的同时，应相应提高焊接电流和电弧电压。 ④焊丝直径与伸出长度 当其他焊接参数不变而焊丝直径增加时，弧柱直径随之增加，即电流密度减小，会造成焊缝宽度增加，熔深减小。反之，则熔深增加及焊缝宽度减小。 当其他焊接参数不变而焊丝长度增加时，电阻也随之增大，伸出部分焊丝所受到的预热作用增加，焊丝熔化速度加快，结果使熔深变浅，焊缝余高增加，因此须控制焊丝伸出长度，不宜过长。 ⑤焊丝倾角 焊丝的倾斜方向分为前倾和后倾。倾角的方向和大小不同，电弧对熔池的力和热作用也不同，从而影响焊缝成形。当焊丝后倾一定角度时，由于电弧指向焊接方向，使熔池前面的焊件受到了预热作用，电弧对熔池的液态金属排出作用减弱，而导致焊缝宽而熔深变浅。反之，焊缝宽度较小而熔深较大，但易使焊缝边缘产生未熔合和咬边，并且使焊缝成形变差。 ⑥其他 a.坡口形状 b.根部间隙 c.焊件厚度和焊件散热条件。1.能量密度：采用某种热源来加热工件时，单位 有效面积上的热功率称为能量密度。 2.热阴极：当使用熔点和沸点很高的材料（如C、 W等）做阴极时，阴极可以被加热到很高的温 度，电弧的阴极区的电子可以主要依靠阴极热 发射来提供，这种电极被称为热阴极型电极。 3.冷阴极：当使用钢、铜、铝等材料做阴极时， 其熔点和沸点较低，阴极温度不可能很高，热 发射不可能提供足够的电子，这种电极被称为 冷阴极型电极。 3.焊条电弧有那几部分组成？各部分有何特点？ 焊接电弧是由阴极区，阳极区和弧柱区三部分组 成 特点：①阴极区:阴极附近的区域很狭窄，电压降 U K比较大，电场强度很大，电弧燃烧时，会出现阴 极斑点。 ②阳极区：阳极附近的区域比阴极区稍宽，电压降 U A比阴极区低，电场强度比阴极区小得多。通常可 见阳极斑点。 ③弧柱区：阴极区与阳极区之间的区域，它的长度很 长，电弧压降U C比前两者均小，电场强度也比较小， 在弧柱长度方向上，带电粒子分布均匀，电压降U C 与电弧长度成正比，在其径向方向上，中心的带电粒 子密度大，而周围小。 4.简述焊接电弧的产热机构。 焊接电弧是具有很强能量的导电体，其能量来 自于焊接电源。单位时间焊接电源向阴极区、弧柱区 和阳极区提供的总热量P可表示为 P=P K+P C+P A=IU K+IU C+IU A①阴极区的产热： P k=I(U K-U W-U T).②阳极区的产热：P A=I(U K+U W+U T). ③弧柱区的产热：P c=IU C. 10.常用电弧焊设备的组成及工艺 2）TIG焊设备：手工TIG焊设备：焊接电源、程序 控制系统、引弧装置、稳弧装置（交流焊接设备用）、 焊枪、供气系统和供水系统等部分。TIG焊焊接电源 交流电源和直流电源。直流电源分为直流正接和直流 反接。在生产中，焊接铝、镁及其合金时一般都采用 交流电。这是因为在工件为阴极的半周里有去除工件 表面氧化膜的作用，在钨极为阴极的半周里钨极可以 得到冷却，并能发射足够的电子以利于电弧稳定。高 频高压式引弧和稳弧装置、高压脉冲式引弧和稳弧装 置应用最多。焊枪的作用：夹持钨极、传导焊接电流 和输送并喷出保护气体。焊枪需满足的要求：①喷出 的保护气体具有良好的流动状态和一定的挺度，以获 得可靠的保护；②枪体有良好的气密性和水密性（用 水冷时），传导电流的零件有良好的导电性；③枪体 能被充分冷却，以保证持久地工作；④喷嘴和钨极之 间有良好绝缘，以免喷嘴和工件不慎接触而发生电 路、打弧；⑤质量轻、结构紧凑，可达到性好，装拆 维修方便。焊枪分为气冷式和水冷式两种。实用的喷 嘴材料有陶瓷、纯铜和石英三种。一般钨极氩弧焊时， 供气系统由气源(高压气瓶)、气体减压阀、气体流量 计、电磁气阀和软管组成。水冷系统重要用来冷却焊 接电缆、焊枪和钨棒。TIG焊焊接过程涉及送气、引 弧、电源输出、焊丝送进以及焊车行走等。自动TIG 焊设备：比手工TIG焊设备多了焊枪移动装置。如 果需要填充焊丝，则包括一个送丝机构，通常将焊枪 和送丝机构共同安装在一台可行走的小车上。 3）MIG焊（熔化极氩弧焊）设备：弧焊电源、送丝 系统、焊枪、行走台车（自动焊）、供气系统、水冷 系统、控制系统等部分组成。熔化极氩弧焊通常采用 直流弧焊电源，电源分为变压器抽头二极管整流式、 晶闸管可控整流式、逆变式等几种。送丝系统：推丝 式、拉丝式、推拉丝式。熔化极氩弧焊焊枪按其应用 方式分为半自动焊枪（手工操作）和自动焊枪（安装 在行走台车上）。纯惰性气体供气系统由气源（高压 气瓶）、气压减压阀、气体流量计、电磁气阀、和送 气软管等组成。水冷式焊枪的水冷系统由水箱、水泵、 水管、水流开关等组成，由水泵打压循环系统流动， 实现冷却水的循环应用。MIG焊设备的控制系统包 括焊接过程程序控制电路、送丝驱动电路等。其中焊 接过程程序控制可以采用两步控制方式或四部控制 方式。 5）等离子弧焊接设备：焊接电源、控制系统、焊枪、 气路系统、水路系统、送丝系统、机械旋转系统、行 走系统以及装夹系统。等离子弧的静特性曲线呈略上 升状，因此等离子弧焊接电源应具有下降或垂降的外 特性。在穿透型焊接时，要求等离子弧焊接电流在气 焊阶段随等离子气体流量一起递增，在收弧阶段两者 同步衰减。等离子弧焊接使用两路气体：等离子气和 保护气。气体从气瓶→减压器→电磁气阀→流量计→ 焊枪所经过的回路构成气路。水冷作用：带走钨极和 喷嘴上的热量。冷却水路为水泵→水冷导线→焊枪下 枪体→喷嘴→焊枪上枪体→水冷导线→水流开关→ 水箱。等离子弧自动焊接纵缝或环缝时，焊枪或焊件 作直线或旋转运动。当焊件间隙大、要求有余高或进 行坡口焊接，要向熔池自动送进焊丝，其驱动电机多 为直流电动机。等离子弧焊机的控制系统包括引弧电 路、程序控制电路、水和气体控制电路、送丝和行走、 或转动控制与调节电路等。 4）CO2气体保护焊设备：CO2半自动焊设备：焊接 电源、控制系统、送丝系统、焊枪和气路系统。CO2 自动焊设备是在半自动焊设备的基础上增加了焊接 行走机构。CO2焊一般采用直流反接。因直流反接 时，使用各种焊接电流值都能获得比较稳定的电弧， 熔滴过渡平稳、飞溅小、焊缝成形好。CO2焊设备 的控制系统应具备以下功能：（1）空载时,可手动调 节下列参数：焊接电流、电弧电压、焊接速度、保护 气体流量以及焊丝的送进与回轴等（2）焊接时，实 现程序自动控制，即：①提前送气、之后停气；②自 动送进焊丝进行引弧和焊接；③焊接结束后，先停丝 后断电。送丝系统分为半自动焊送丝系统和自动焊送 丝系统两类。CO2焊焊枪分为半自动焊枪和自动焊 枪，半自动CO2焊推丝式焊枪有鹅颈式和手枪式， 拉丝式焊枪均为手枪式，因CO2焊多采用细丝焊， 故焊枪多采用空冷式。CO2焊供气系统由CO2气瓶、 预热器、干燥器、减压器、气体流量计和电磁气阀等 组成，与MIG焊不同在于气路中接入预热器和干燥 器。预热器作用：为了防止CO2气体中的水分在钢 瓶出口处及减压表中结冰，使气路堵塞。干燥器作用： 吸收CO2气体中的水分和杂质，以避免焊缝出现气 孔。 11.埋弧焊工作原理：焊接时，颗粒状焊剂由焊剂漏 斗经软化管均匀地堆敷到焊件的待焊处，焊丝由焊丝 盘经送丝机构和导电嘴送入焊接区，电弧在焊剂下面 的焊丝与母材之间燃烧。电弧热使焊丝、焊剂及母材 局部熔化和部分蒸发。金属蒸气、焊剂蒸气、和冶金 过程中析出的气体在电弧的周围形成一个空腔，熔化 的焊剂在空腔的上部形成一层熔渣膜。这层熔渣膜如 同一个屏障，使电弧、液体金属与空气隔离，而且能 将弧光遮蔽在空腔中。在空腔的下部，母材局部熔化 形成熔池；空腔的上部，焊丝熔化形成焊滴，并以渣 壁过渡的形式向熔池中过渡，只有少数熔滴采取自由 过渡。随着电弧的向前移动，电弧力将液态金属推向 后方并逐渐冷却凝固成焊缝，熔渣则凝固成渣壳覆盖 在焊缝表面。在焊接的过程中，焊剂不仅起着保护焊 接金属的作用，而且起着冶金处理的作用，即通过冶 金反应清除有害的杂质和过渡有益的合金元素。 埋弧焊的应用范围：由于埋弧焊具有生产效率高、 焊缝质量好、熔深大、机械化程度高等特点，其应用 范围很广，至今仍是锅炉、压力容器、船舶、桥梁、 起重机械、工程机械、冶金机械、海洋机构、核电设 备等制造的主要焊接手段，特别是对于中厚板、长焊 缝的焊接具有明显的优越性。可焊接的钢种有，碳素 结构钢、低合金结构钢、不锈钢、耐热钢、以及复合 钢等。此外，用埋弧焊堆焊耐热、耐腐蚀合金，或焊 接镍基合金、铜基合金等也能获得很好的效果。 钨极氩弧焊（TIG焊）工作原理：钨极被夹持在电 极夹上，从TIG焊焊枪的喷嘴中伸出一定长度。在 伸出的钨极端部与焊件之间产生电弧，对焊件进行加 热。同时，惰性气体进入腔体，从钨极的周围通过喷 嘴喷向焊接区，以保护钨极、电弧及熔池。使其免受 大气的侵害。当焊接薄板时，一般不需要填充焊丝， 可以利用焊件被焊部位自身熔化形成焊缝。当焊接厚 板和开有坡口的焊件时，可以从电弧的前方把填充金 属以手动或自动的方式，按一定的速度向电弧中送 进。填充金属熔化后进入熔池，与母材熔化金属一起 冷却凝固形成焊缝。钨的熔点高达3653K，与其他金 属相比，具有难熔化。可长时间在高温状态下工作的 性质。TIG焊利用钨的这一性质，在圆棒状的钨极与 母材间产生电弧进行焊接。电弧燃烧过程中，钨极是 不熔化的，故易于维持恒定的电弧长度，保持焊接电 流不变，使焊接过程稳定。惰性气体具有不与其他物 质发生化学反应和不熔于金属的性质。利用这一性 质，TIG焊使用惰性气体完全覆盖电弧和熔化金属， 使电弧不受周围空气的影响和避免熔化金属与周围 的氧、氮等发生反应，从而起到保护的作用。 应用范围：TIG焊的应用很广泛，它可以用于几乎所 有金属和合金的焊接。适用于各种长度焊缝的焊接， 既可以焊薄板，也可焊焊接厚件，可使用于各种位置 焊接。 13.通常减少CO2焊时产生的气孔有哪些方法：①增 强气体的保护效果②选用含有固氮元素（如Ti和Al） 的焊丝③提高CO2气体纯度④采用直流反接，可减 少氢气孔⑤在焊缝金属中添加Si元素，即熔池中含 有足够的脱氧剂。 14.CO2保护焊时为何有较高的抗锈低氢能力？ 因为锈是含结晶水的氧化铁，即FeO.H2O。在电弧 热作用下，该结晶水将分解，发生如下的反应：H2O ≒2H+O 由于氢量增加，将增加形成氢气孔的可能性。可是， 在CO2焊的电弧气氛中的二氧化碳和氧的含量很 高，它们将发生如下反应：CO2+2H≒CO+H2O CO2+H≒CO+OH O+2H≒H2O O+H≒OH 这时，反应都向右进行，其生成物是在液体金属中溶 解度很小的水蒸汽和羟基，从而减弱了氢的有害作 用。所以，一般认为CO2焊具有较强的抗潮和抗锈 能力
熔焊方法及设备(电弧焊)期末复习重点
名词解释 1 焊缝成型系数：熔焊时，在单道焊缝横截面上，焊缝熔宽（B）与焊缝熔深（H）的比值。 2 热阴极型电极：当使用熔点和沸点很高的材料如C，W等做阴极时，阴极可以被加热到很高温度，电弧的阴极区的电子主要依靠阴极热发射来提供，这种电极被称为热阴极型电极。 3 冷阴极型电极：当使用熔点和沸点较低的材料如钢，铜，铝等做阴极时，阴极温度不能被加热到很高，热发射不能提供足够的电子，这种电极被称为冷阴极型电极。 4 磁偏吹：是指焊接时由于某种原因使电弧周围磁场分布的均匀性受到破坏，从而导致焊接电弧偏离焊丝（或焊条）的轴线而向某一方向偏吹的现象。 5 TIG焊（钨极惰性气体保护焊）是使用纯钨或活化钨作为非溶化电极，采用惰性气体作为保护气体的电弧焊方法。 6 MIG焊(熔化极惰性气体保护电弧焊)：是使用焊丝作为熔化电极，采用惰性气体Ar或者Ar+He作为保护气体的电弧焊方法。通常称为熔化极惰性气体保护电弧焊，简称MIG 焊 7．MAG焊：采用焊丝作为熔化电极，保护气体以Ar为主，加入少量活性气体O2或CO2，或CO2+O2等时，通常称为熔化极活性气体保护电弧焊，简称MAG焊 8 熔敷效率：在电弧焊过程中，焊丝金属并没有全部过渡到焊缝中去，其中一部分要以飞溅，蒸发，氧化等形式损失掉。过渡到焊缝中的金属质量与使用的焊丝金属质量之比称为熔敷效率。 9 熔化系数：单位时间，单位电流所熔化的焊丝质量。 10 熔敷系数：单位时间，单位电流所熔敷到焊缝中的焊丝金属质量。 11 非转移型等离子弧：电极接电源的负极，喷嘴接电极的正极，电弧在电极与喷嘴之间产生，工件不接电，这种等离子弧叫做非转移型等离子弧。 12 转移型等离子弧：电极接电源的负极，工件接电源的正极，电弧在电极与工件之间燃烧。这种等离子弧叫做转移型等离子弧。 简答题 1 最小电压原理及物理意义 答：在电流和周围条件一定的情况下，稳定燃烧的电弧将自动选择一适当的断面，以保证电弧的电场强度具有最小数值，即在固定弧长上有最小电压 物理意义：电弧总是保持最小的能量消耗 2 焊丝的熔化速度受哪些因素的影响及如何影响 一焊接电流的影响电流增大熔化焊丝的电阻热和电弧热均增加，焊丝熔化速度加快 二电弧电压的影响当电弧较长时，电弧电压对焊丝熔化速度影响很小，熔化速度主要取决于电流的大小。而当弧长缩短时电弧热量向周围空间散失减少，提高电弧热效率，使焊丝的熔化系数增加，所以焊丝熔化速度加快。 三焊丝直径的影响电流一定时焊丝直径越细，电阻热越大，同时电流密度也越大，从而使焊丝熔化速度增大。 四焊丝伸出长度的影响其他条件一定时，焊丝伸出长度越长，电阻热越大，通过焊丝传导的热损失减少，所以焊丝的熔化速度越快。 五焊丝材料的影响焊丝材料不同，电阻率也不同，所产生的电阻热就不同，因而对熔化速度影响也不同。 六气体介质及焊丝极性的影响。气体介质不同，对阴极电压降和电弧产热有直接影响（对阳极产热影响不大）。所以焊丝为阴极时，气体介质的成分将直接影响焊丝熔化速度，比如
熔焊方法及设备-复习资料
绪论 焊接定义： 通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使焊件达到原子或分子间结合的一种方法。 焊接物理本质 固体材料之所以能保持固定的形状是因为： 1 其内部原子之间的距离足够小，原子之间形成了牢固的结合力。 2焊接使两种材料连接在一起，即连接的材料表面上原子接近到足够小的距离，使之产生足够的结合力。 焊接方法的分类：分类(族系法）：熔焊压焊钎焊 （1）熔焊 定义：在不是施加压力的情况下，将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法称为熔焊。 电弧焊：熔化极（焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊、螺柱焊） 非熔化极（钨极氩弧焊、等离子弧焊、碳弧焊、原子氢焊、气焊、氧氢、氧乙炔、空气乙炔、铝热焊、电渣焊、电子束焊、激光焊） （2）压焊 定义：焊接过程中，必须对焊件施加压力(加热或不加热)，以完成焊接的方法称为压焊。 电阻焊（点焊、缝焊、凸焊、对焊、高频焊） 冷压焊（超声波焊、爆炸焊、锻焊、扩散焊、摩擦焊、气压焊）（3）钎焊 定义：采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的焊接方法称为钎焊 （火焰、感应、炉中、浸渍、电子束、红外线等）
第一章焊接电弧 1.电弧的物理本质：焊接电弧是由焊接电源供给能量，在具有一定电压的两级之间或者电极与母材之间的气体介质中产生的强烈而持久的气体放电现象。 2．两电极间气体导电条件： ①两电极之间有带电粒子；②两电极之间有电场。 3.电弧中产生带电粒子的产生： ①气体介质的电离②电极电子发射 4.气体的电离 (1)电离与激励 气体电离：在外加能量作用下，使中性的气体分子或原子分离成电子和正离子的过程。 激励：当中性气体粒子受外加能量作用而不足以使其电离，但可能使其内部的电子从原来的能级跃迁到较高的能级的现象。 (2)电离种类（根据外加能量来源分为） 1)热电离：气体粒子受热的作用而产生电离的过程。 2)场致电离：在两电极间的电场作用下，气体中的带电粒子被加速，当带电粒子的动能增加到一定数值时，则可能与中性粒子发生非弹性碰撞而使之产生电离的过程。 3)光电离：中性气体粒子受到光辐射的作用而产生的电离过程。5.电子发射：阴极表面接受一定外加能量作用时，使其内部的电子冲破电极表面的束缚而飞到电弧空间的现象。 电子发射的类型 1)热发射：阴极表面因受热的作用而使其内部的自由电子热运动速度加大，动能增加，一部分电子动能达到或超出逸出功时产生的电子发射现象。 ¤2)场致发射：当阴极表面中间存在一定强度的正电场时，阴极内部的电子将受到电场力的作用，当此力达到一定程度时电子便会逸出阴极表面的现象。 3)光发射：当阴极表向受到光辐射作用时，阴极内的自由电子能量达到一定程度而逸出阴极表面的现象。 4)粒子碰撞发射：电弧中高速运动的粒子（主要是正离子)碰撞阴极时，把能量传递给阴极表面的电子，使电子能量增加而逸出阴极表面的
熔焊方法与设备名词解释
绪论 1.焊接定义：焊接是通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件达到结合的一种加工方法。 2. 焊接方法分类：按照电极焊接时是否熔化，可以分为熔化极焊和非熔化极焊；按照自动化程度分为手工焊、半自动焊、自动焊等；按照按照焊接过程中母材是否熔化以及对母材是否施加压力进行分类，可以把焊接方法分为熔焊方法、压焊方法和钎焊方法三大类。 3. 焊接技术：焊接技术是机械制造工业中的关键技术之一，是现代先进制造技术的一个重要组成部分。 4. 压焊方法：压焊方法是焊接过程中必须对焊件施加压力（加热或不加热）才能完成焊接的方法。 5. 钎焊方法：钎焊方法是焊接时采用比母材熔点低的钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，但低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙，并与母材相互扩散而实现连接的方法。 6. 焊接工艺：焊接工艺是指制造焊件所有关的加工方法和实施要求，包括焊接准备、材料选用、焊接方法、焊接参数和操作要求等。 第一章 1. 焊接电弧：焊接电弧是由焊接电源供给能量，在具有一定电压的两电极之间或电极与母材之间的气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。 2. 气体放电：气体放电，是指当两电极之间存在电位差时，电荷从一极穿过气体介质到达另一极的导电现象。 3. 两电极之间要产生气体放电必须具备两个条件：一是必须有带电粒子，二是在两极之间必须有一定强度的电场。 4. 解离：两电极之间的气体受到外加能量（如外加电场、光辐射、加热等）作用时，气体分子热运动加剧。当能量足够大时，由多原子构成的气体分子就会分解为原子状态，这个过程称为解离。 5. 电离：在外加能量的作用下，使中性气体分子或原子分离成为正离子和电子的现象称为电离。 6. 激励：激励是当中性气体分子或原子受到外加能量的作用不足以使电子完全脱离气体分子或原子，而使电子从较低的能级转移到较高的能级的现象。 7. 热电离：气体粒子受热的作用而产生的电离称为热电离。 8. 场致电离：当气体中有电场作用时，气体中的带电粒子被加速，电能被转换为带电粒子的动能，当其动能增加到一定程度时，能与中性粒子产生非弹性碰撞，使之电离，这种电离称为场致电离。 9. 光电离：中性粒子接受光辐射的作用而产生的电离现象称为光电离。 10. 电子发射：电极表面接受一定外加能量作用，使其内部的电子冲破电极表面的束缚而飞到电弧空间的现象称为电子发射。 11. 逸出功：使一个电子从电极表面飞出所需要的最低外加能量称为逸出功（Ww），单位为电子伏。 12. 热发射：金属表面承受热作用而产生电子发射的现象称为热发射。 13. 场致发射：当阴极表面空间有强电场存在时，金属电极内的电子在电场静电库仑力的作用下，从电极表面飞出的现象称为场致发射。 14. 光发射：当金属电极表面接受光辐射时，电极表面的自由电子能量增加，当电子的能量达到一定值时能飞出电极的表面，这种现象称为光发射。 15. 非接触式引弧：非接触式引弧是指在电极与焊件之间存在一定间隙，施以高电压击穿间隙，使电弧引燃的方法，常用于钨极氩弧焊、等离子弧焊等。
熔焊方法与设备
第一章焊接电弧 1、熔焊的基本特征：焊接时母材熔化而不施加压力。物理本质：在不施加外力的情况下，利用外加热源使使母材被连接处以及填充材料发生熔化，使液相与液相、液相与固相之间的原子或分子紧密地接触和充分地扩散，使原子间距达到ra，并通过冷却凝固将这种冶金结合保持下来的焊接方法。 2、熔焊的特点：（1）焊接时母材局部在不承受外加压力的情况下呗加热熔化（2）焊接时必须采取有效的隔离空气的措施（3）两种材料之间须有具有必要的冶金相容性（4）焊接时焊接接头经历了更为复杂的冶金过程。 3焊接电弧：是由焊接电源供给能量，在具有一定电压的两电极之间或电极与母材之间的气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。其物理本质：是一种在具有一定电压的两电极之间的气体介质中所产生的电流量大、电压最低、温度最高、发光最强的自持放电现象。 4、气体放电具备条件:一必须有带电粒子，二在两电极之间必须有一定强度的电场。 5、阴极斑点:电弧燃烧时通常在阴极表面上可以看到一个很小但很光亮的斑点是电子集中发射的地方电流密度大 6、阴极区导电机构有：热发射型、场致发射型、等离子型。 7、最小电压原理含义：在电流和周围条件一定的情况下，稳定燃烧的电弧将自动选择一适当的断面，以保证电弧的电场强度具有的数值，即在固定弧长上的电压最小。这意味着电弧总是保持最小的能量消耗。 8、焊接电弧力：1、电磁收缩力 2、等离子流力 3、斑点压力： 1）正离子和电子对电极的冲撞力2）电磁收缩 力3）电极材料蒸发产生的反作用力 9、焊接电弧力的影响因素：1、焊接电力和电弧压力 2 、焊丝直径 3 、电极的极性 4 、气体介质 5、钨极 端部的几何形状 6、电流的脉动 10、焊接电弧的静特性（大题） 焊接电弧的静特性是指在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时，焊接电流与电弧电压变化的关系，也称伏-安特性。 1、弧柱电压降：由Uc=I（lc/Scｒc）=jc（lc/ｒc）可知，电压降Uc与电流密度jc成正比，而与其电导率ｒc 成反比。在ab段，电流I较小，当电流I增加时弧柱的温度和电离度增加使ｒc增大，同时Sc也增加，而且Sc比I增得快，使电流密度jc减小，所以Uc减小，曲线呈下降特性；在bc段，I适中电导率达到一定程度不再增加，Sc也相应增加，使Ic基本不变，Uc近似等于常数，曲线呈平特性；在cd段 I很大，Sc受到限制，已不能再增大了，所以Uc随电流I增加而增加，曲线呈上升特性。 2、阴极电压降：小电流区：当增加电流时，阴极区遵循最小电压原理，通过成比例的增加阴极斑点面积，来维持阴极区电压降基本不变。而增加电流I时，随着AB和CD面积的扩大，从AD和BC面耗散热量比例减小，因此阴极电压降降低，呈下降特性。中等电流区：仅发生随着电流的增加阴极斑点面积成比例地增加的过程。这使得电弧的电流密度基本不变，因而阴极电压降呈现平特性。大电流区：阴极斑点的面积已覆盖阴极端部的全部面积，阴极斑点面积已不再增大。随着电流的增大阴极区的电流密度增大，导致阴极电压降增高，呈现上升特性。 3、阳极电压降：在小电流区，当电流增加时，温度增加，粒子V加快，碰撞和电离加剧，因此阳极电压降下降，呈下降特性。当I增加到一定值时，阳极区温度T很高，通过热电离就能满足弧柱区对正离子的需要，阳极压降到很低，当I继续增加时，阴极电压降基本不发生变化。所以在中等电流和大电流区呈平特性。 11、焊接电弧稳定性及其影响因素：焊接电弧稳定性：焊接时电弧保持稳定燃烧的程度。 1焊接电源：焊接电源的空载电压越高，越有利于场致发射和场致电离，因此电弧的稳定性越高。 2 焊接电流和电弧电压：焊接电流大时的电弧温度要比焊接电流小时高，因而电弧中的热电离要比焊接电流小 时强烈，能够产生更多的带电粒子，因此电弧更为稳定。电弧电压增大意味着电弧长度的增大，当电弧过长时，电弧会发生剧烈摆动，使电弧的稳定性下降。 3电流种类和极性：焊接电流可分为直流、交流和脉冲直流三种类型，其中直流电弧为最稳定，脉冲直流次之，交流电弧稳定性最差。 4 焊条药皮和焊剂：当焊条药皮或焊剂中含有较多电离能低的元素或他们的化合物时，由于容易电离，使电弧 气氛中的带电粒子增多，因此可以提高电弧的稳定性。 5 磁偏吹：所谓磁偏吹，是指焊接时由于某种原因使电弧周围磁场分布的均匀性受到破坏，从而导致焊接电弧 偏离焊丝的轴线而向某一方向偏吹的现象。 6 其他因素：焊件上如果偶铁锈、水分以及油污等时，由于分解时需要吸热而减少电弧的热能，因此会降低电 弧的稳定性。
焊接方法与设备试题
《焊接方法与设备》 班级：姓名：学号：得分： 一、填空题（30分） 1、焊接方法可分为熔焊、压焊和钎焊三大类。 2、焊条电弧焊的特点主要是操作灵活、待焊接头装配要求低、可焊金属材料广、焊接生产率低、焊缝质量依赖性强。 3、焊条电弧焊运条时所做的三个基本动作是：沿焊条轴线的送进、沿焊缝轴线方向的纵向移动和横向摆动。 4、焊条电弧焊时使用碱性焊条，一般采用划擦法引弧，否则引弧部 位易产生气孔。 5、埋弧焊影响焊接电流和电弧电压稳定性的主要因素是电弧长度变化和网路电压波动。 6、脉冲氩弧焊通过调节脉冲频率、脉冲宽度比、脉冲电流、基值电流等参数，可以控制熔池的体积和熔深，因此，特别适于对热敏感材料的全位置及薄板焊接。 7、CO2气体保护焊通常采用直流电源，反极性接法。 8、电弧中的作用力主要包括电磁收缩力、等离子流力、斑点力等 9、细丝CO2焊采用等速送丝式焊机；粗焊丝CO2焊采用变速送丝式焊机 10、单道焊时，在焊缝横截面上母材熔化部分所占的面积与焊缝全部面积之比称为熔合比。二、选择题（15分） 1、焊条电弧焊适宜选用（C）外特性弧焊电源。 A平B缓降C陡降 2、熔滴过渡过程对电弧的稳定性、焊缝成形和冶金过程都有很大的 影响，以下不属于主要的熔滴过渡形式的是：（ B ） A、自由过渡 B、平缓过渡 C、接触过渡 D、渣壁过渡 3、CO2焊的脱氧我们通常采用（ D ）脱氧。 A、Al、Ti联合 B、Cr、Mo联合 C、Al、Si联合 D、Si、Mn联合 4、CO2焊主要用于焊接（ C ）。 A、不锈钢 B、有色金属 C、黑色金属 D、几乎能焊接所有金属 5、MIG焊焊接铝及铝合金时，其熔滴过渡常采用（ C ）形式。 A、短路过渡 B、脉冲过渡 C、亚射流过渡 D、射流过渡 三、判断题（10分） 1、埋弧自动焊是一种广泛使用的焊接方法，适合于全位置焊。（×） 2、当CO2气瓶中气体压力低于10个大气压时，不得再继续使用。（√） 3、CO2焊过程中，金属飞溅是它的主要缺点。（√） 4、斑点力总是阻碍熔滴过渡的。（√） 5、MIG焊几乎可以接所有的金属。（×） 6、CO2焊一般采用直流正极性。（×） 7、采用细焊丝焊接铝及其合金时，采用推丝式最好（×） 8、当金属表面存在氧化物时，逸出功都会减小。（√） 9、焊条电弧焊焊接结束时，应在收尾处直接熄灭电弧，防止电弧灼烧收尾处。（×）
熔焊方法与设备经典复习题(附带答案)
一、判断题 1.面罩是防止焊接时的飞溅、弧光及其他辐射对焊工面部及颈部损伤的一种遮蔽工具。（√） 2.焊工在更换焊条时，可以赤手操作。（×） 3.焊条电弧焊施焊前，应检查设备绝缘的可靠性，接线的正确性，接地的可靠性，电流调整的可靠性等。（√） 4.铝和铝合金的化学清洗法效率高，质量稳定，适用于清洗焊丝及尺寸不大、成批生产的工件。（√） 5.铝和铝合金采用机械清理时，一般都用砂轮打磨，直至露出金属光泽。（×） 6.铝及铝合金的熔点低，焊前一律不能预热。（×） 7.焊接接头拉伸试验用的样坯应从焊接试件上平行于焊缝轴线方向截取。（×） 8.焊接接头硬度试验的样坯，应在垂直于焊缝方向的相应区段截取，截取的样坯应包括焊接接头的所有区域。（√） 9.钨极氩弧焊焊接铝及铝合金常采用右向焊法。（×） 10.铝和铝合金焊接时，只有采用直流正接才能产生“阴极破碎”作用，去除工件表面和氧化膜。（×） 11.埋弧自动焊是一种广泛使用的焊接方法，适合于全位置焊。（×） 12.当金属表面存在氧化物时，逸出功都会减小。（√） 二、填空题 1.MAG焊时，熔化焊丝的热源主要是（电弧热），对其影响最大的焊接参数是（焊接电流）。 2.按外加能量来源不同，气体的电离可分为（热电离）、（光电离）、（场致电离）三种。 3.变速送丝埋弧焊机主要由（送丝机构），（行走机构），（机头调整机构），（焊机电源和控制系统）四大部分组成。 4.短路过渡的形成条件是（细焊丝），（小电流）和（低电压），主要适用于（薄板）焊件的焊接。 5.埋弧焊的自动调节系统可分为：（电弧自身调节机构系统）、（电弧电压反馈自动调节机构系统）两种。 6.MIG焊MAG焊最大的不同点是（保护气体不同）。 7.在一般的气体保护焊中，为了保护焊缝和电极，应该要（提前）（填“滞后”或“提前”，后同）送气,（滞后）停气。 8.焊接电弧可分为（直流电弧），（交流电弧）和（脉冲电弧）。 9.焊件与焊机的正极相连接，焊条或焊丝与负极相连，称为（正接法）。 10.电弧的主要作用力有：（磁收缩力），（等离子流力），（斑点力）。 11.焊丝的熔化速度通常以单位时间内焊丝的（熔化长度）或（熔化重量）表示。 12.熔滴过渡通常可分为（自由过渡），（接触过渡）和（渣壁过渡）。 13.埋弧焊的主要特点包括（焊缝质量好），（焊接生产率高），（焊接成本低），（劳动条件好）等。 14.埋弧焊自动调节的对象是（电弧长度），可通过两种调节系统实现，等速送丝焊机采用（电弧自身调节）系统，变速送丝焊机 采用（电弧电压反馈自动调节）系统。 15.焊接接头包括（焊缝），（熔合区）和（热影响区）三部分。 16.焊条电弧焊接头形式包括（对接接头），（角接接头），（T形接头）和（搭接接头），其中（对接接头）受力较均匀，要求较 高强度和韧性的接头常采用此种接头。 17.当焊条直径和焊接电流一定时，电弧长度增加，电弧电压（增加），焊缝熔深（略减），空气中的（氧）、（氮）易于侵入金属， 电弧稳定性降低。 三、选择题 1. 铝及铝合金焊接时生成的气孔主要是（C）气孔。 A. CO B. CO2 C. H2 D. N2 2. 铝及铝合金焊前必须仔细清理焊件表面的原因是为了防止（ C ）。 A. 热裂纹 B. 冷裂纹 C. 气孔 D. 烧穿 3. 焊接铝及铝合金时，在焊件坡口下面放置垫板的目的是为了防止（ D ）。 A. 热裂纹 B. 冷裂纹 C. 气孔 D. 塌陷 4. 铝合金焊接时焊缝容易产生（A ）。 A. 热裂纹 B. 冷裂纹 C. 再热裂纹 D. 层状撕裂 5. 熔化极氩弧焊焊接铝及铝合金采用的电源及极性是（ B ）。 A. 直流正接 B.直流反接 C. 交流焊 D.直流正接或交流焊
焊接方法及设备复习总结
第一章 1.名词解释 1)焊接电弧焊接电弧是由焊接电源供给能量，在具有一定电压的两电极之间或 电极与母材之间的气体介质中产生的强烈而持久的气体放电现象。 2)热电离气体粒子由于受热而产生高速运动和相互之间激烈碰撞而产生的一 种电离。 3)场致电离气体中有电场作用时，气体中的带电粒子被加速，电能被转换为 带电粒子的动能，当动能增加到一定程度时能与中性粒子产生非弹性碰撞，使之电离，成为场致电离。 4)光电离中性粒子接受光辐射的作用而产生的电离现象。 5)热发射金属表面承受热作用而产生电子发射的现象称为热发射。 6)场致发射阴极表面空间有强电场存在并达到一定的强度，在电场作用下电 子获得足够的能量克服阴极内部正离子对他的静电引力，受到外加电场的加速，提高动能，从电极表面飞出电子的现象称为场致发射。 7)光发射当金属电极表面接受光辐射时，电极表面的自由电子能量增加，当 电子的能量增加到一定值时能飞出电极的表面，这种现象称为光发射。 8)粒子碰撞发射当高速运动的粒子碰撞金属电极表面，将能量传给电极表面 的电子，使电子能量增加并飞出电极表面，这种现象称为粒子碰撞发射。 9)热阴极型电极电弧的阴极区电子主要依靠阴极热发射来提供的电极。 10)冷阴极型电极电弧的阴极区电子主要依靠阴极场致发射来提供的电极。 11)焊接电弧动特性对于一定弧长的电弧，当电弧电流发生连续快速变化时， 电弧电压与电流瞬时值之间的关系。 12)磁偏吹磁偏吹是指焊接时由于某种原因使电弧周围磁场分布的均匀性受到 破坏，从而导致焊接电弧偏离焊丝（或焊条）的轴线而向某一方向偏吹的现象。 13)电弧的物理本质电弧是在具有一定电压的两电极之间的气体介质中所产生 的气体放电现象中电流最大、电压最低、温度最高、发光最强的自持放电现象。。 2.试述电弧中带电粒子的产生方式
熔焊方法及设备总结
熔焊方法及设备总结 第一章 非自持放电时气体导电需要的带电粒子需要外加措施才能产生，不能通过导电过程本身产生，自持放电不需要外加措施 导电机构（1）弧柱区：电子质量小，在同样eE 作用下，速度高，载流能力强，电子流占99.9%，正离子流占0.1%，电流I=0.999Ie+0.001Ii ；呈中性，大电流、低电压；弧柱温度5000?50000K热电离（2）阴极区：电子流占（60?80）%,有时超过97.5%,导电机构类型有热发射型、场致发射型、等离子型；（3）阳极区: 接受弧柱区99.9%电子流，提供 弧柱区0.1%正离子流, 提供正离子的方式有场致电离和热电离 最小电压原理:在电流和周围条件一定的情况下, 稳定燃烧的电弧将自动选择一适当的截面以保证电弧的电场强度具有最小值，即在固定弧长上的电压最小 产热公式：（1 ）阳极区：PA=I（UA+UW+UT）（2阴极区：PK=I（UK-UW-UT）;（3）弧柱区:PC=IUC焊接电弧力、及其影响因素：焊接电弧中的作用力统称电弧力，主要包括电磁力、等离子流力、斑点压力、短路爆破力等。 电磁力：当电流在一个导体中流过时，整个电流可看成是由许多平行的电流线组成，这些电流线间将产生相互吸引力，使导体断面有收缩的倾向，这种收缩现象谓之电磁收缩效应，而作用的力称为电磁收缩力或电磁力。 电磁力合成方向：小断面指向大断面，靠近电极处电磁力大 等离子流力：由等离子流的高速运动产生的气动力，也称电磁动压力。 等离子流力形成原因：沿电弧轴向存在电磁压力梯度，使得电弧中的高温等离子体从高电磁压力区（焊丝）向低压力区流动，形成一股等离子流，同时，又将从上方吸入新气体，被加热电离后继续向低压处流动。 等离子流力除影响焊缝形状外，它还有促进熔滴过渡、搅拌熔池、增加电弧的挺度等作用。等离子流是由焊条与工件形成锥形电弧而引起的，因此与电流种类和极性无关，运动方向总是由焊条指向工件。 斑点力构成：①电磁收缩力②正离子或电子对电极的撞击力③金属蒸发反作用力? 这三个力中，阴极斑点力均较大；斑点力在一定条件下将阻碍焊条熔化金属的过渡。 阴极斑点和阳极斑点：（1）阳极斑点形成条件：①阳极上某些点产生金属的蒸发。②电弧通过这些点可使弧柱消耗的能量最少。 由于阳极斑点的形成条件之一是金属的蒸发，因此金属表面覆盖氧化膜时，同阴极斑点的情况相反，阳极斑点则有避开氧化膜而去自动寻找纯金属表面的倾向。 (2 )阴极斑点形成条件：①阴极上存在热发射和电场发射能力较高的微区②在这些微 区导电电弧消耗能量最小。阴极表面上的热发射性能强的物质有吸引电弧的作用；阴极斑点有自动跳向温度高、
焊接方法与设备试卷
A卷 一．填空题。（每题1分，共10分） 1．熔化极电弧焊熔滴过渡形式主要有_______过渡、________过渡、________过渡和渣壁过渡。 2．无论是何种位置的焊接，电弧气体吹力总是_______熔滴过渡。 3．引弧的方法有________和________两种。 4．焊条电弧焊的收尾方法有____________、______________和_____________________。5．引弧时，必须有较高的___________，才能使两极间高电阻的接触处被击穿。 6．电阻焊按工艺特点可分为________、_________、_________和对焊四种类型。 7．点焊通常采用________接头和________接头。 8．_____________、______________和等离子弧焊统称为高能密度焊。 9．超声波焊是利用超声波频率的________________能量，连接同种或异种金属、半导体、塑料及金属陶瓷等的特殊焊接方法。 10．采用酸性焊条焊接低碳钢薄板时，应选择的电源及接法是________________。 二．选择题。（每题1分，共10分） 1．焊接电弧静特性曲线的形状类似（）。 A．U形B．直线形C．正弦曲线D．L形 2．当填充金属材料一定时，（）的大小决定了焊缝的化学成分。 A．熔合比B．焊缝厚度C．焊缝余高D．焊缝宽度3．焊机铭牌上负载持续率是表明（）的。 A．焊机的极性B．焊机的功率 C．焊接电流和时间的关系D．焊机的使用时间 4．焊条的直径是以（）来表示的。 A．焊芯直径B．焊条外径 C．药皮厚度D．焊芯直径与药皮厚度之和 5．短路过渡的形成条件为（）。 A．电流较小，电弧电压较高B．电流较大，电弧电压较高 C．电流较小，电弧电压较低D．电流较大，电弧电压较低 6．CO2气体保护焊时，预热器应尽量装在（）。 A．靠近钢瓶出气口处B．远离钢瓶出气口处C．无论远近都行7．在其他条件相同时，下列哪种方法会减弱气体保护效果（）。 A．反面保护B．加挡板C．扩大正面保护区D．采用高速焊接
熔焊方法及设备
第一章 气体放电: 两电极之间存在电位差时, 电荷从一极穿过气体介质到达另一极的导电现象. 自持放电区: 导电机构: 暗放电, 辉光放电, 电弧放电 电弧的物理本质: 一种在具有一定电压的两电极之间的气体介质中所产生的电流量最大, 电压最低, 温度最高, 发电最强的自持放电现象. 气体放电的两个条件: 1. 必须具有带电离子; 2. 两电极之间必须有一定强度的电场 解离: 在能量足够大时, 由多原子构成的气体分子分解为原子状态 电离: 在外加能量作用下, 使中性气体分子或原子分离成为正离子和电子的现象 激励: 当中性气体分子或原子收到外加能量的作用不足以使电子完全脱离气体分子或原子时, 而使电子从较低能级转移到较高能级的现象 电离的种类: 1.热电离: 气体粒子受热的作用而产生的电离 在电弧通过碰撞传递能量使气体电离的过程中, 电子与气体粒子的碰撞作用最有效 热电离的电离度: 与温度正相关, 与气体压力负相关, 与气体电离电压负相关 实效电离度: 电子密度与电离前中性粒子密度的比值 2.光电离 3.场致电离 电子的发射: 热发射, 场致发射, 光发射, 粒子碰撞发射 带电离子的消失方式: 1.扩散, 带电离子离开他们原来的地方, 逃逸到电弧四周, 不再参加放电过程 2.复合, 正负带电粒子结合成中性的原子或分子 阴极区的导电机构: 热发射型, 场至发射型, 等离子型 弧柱区温度最高(1. 电极受到电极材料的熔点和沸点的限制, 弧柱区中的气体和金属蒸汽不受这一限制; 2. 气体介质的导热性不如金属电极, 热量损失较少);电离和复合过程非常激烈; 弧柱区弧柱电压的大小与电弧的气体种类, 电流大小相关 阳极区的导电机构: 场致电离, 热电离; 大电流熔化极焊接和钨极氩弧焊时, 阳极区压降接近于零 焊接电弧静特性: 电极材料, 气体介质和弧长一定的情况下, 电弧稳定燃烧时, 焊接电流与电弧电压变化的关系 焊接电弧动特性: 对于一定弧长的电弧, 当电弧电流发生连续快速变化时, 电弧电压与电流瞬时值之间的关系 阴极区得到的热能: Pk= I(Uk-Uw-Ut)阴极压降-逸出电压-弧柱区温度的等效电压 阳极区得到的热能: Pa= I(Ua+Uw+Ut) 阳极压降+逸出电压+弧柱区温度的等效电压