[精品]电弧焊基础知识.doc

合集下载

电弧焊基础知识

电弧焊基础知识

电弧焊基础知识焊接工程基础一、对不同熔滴过渡形式进行比较,包括形成条件、熔滴过渡过程的不同特点、应用等内容。

答:电弧焊的熔滴过渡形式可以分为自由过渡、接触过渡和渣壁过渡。

1、自由过渡熔滴从焊丝端部脱落后,经电弧空间自由地的飞行二落入熔池,熔滴脱离焊丝末端一、前不与熔池接触。

按过渡形态不同分为滴状过渡、喷射过渡和爆炸过渡。

1)滴状过渡:(1)大滴过渡a、滴落过渡:高电压、小电流、MIG焊b、排斥过渡:高电压、小电流、CO2焊(2)细颗粒过渡:较大电流的CO2焊当电流较小时,在电弧作用力下,随着焊丝融化,熔滴逐渐长大,当熔滴的重力能够克服其表面张力的作用时,就以较大的颗粒脱离焊丝,落入熔池实现熔滴过渡。

电流较大,电磁收缩力增大,表面张力作用减小,熔滴在脱离焊丝之前就偏离了焊丝轴线,甚至上翘,脱离之后不能沿焊丝轴向过渡时,成为排斥过渡。

这两种过渡的熔滴都较大,一般大于焊丝直径,属于大滴过渡。

大滴过渡的熔滴大,行成时间长,影响电弧稳定性,焊缝成型粗糙,飞溅较多,生产中很少采用。

当电流较大时,电磁收缩力大,熔滴的表面张力减小,熔滴细化,其直径一般等于或略小于焊丝直径,熔滴向熔池过渡频率增加,飞溅少,电弧稳定,焊缝成形较好,这种过渡形式称为细颗粒过渡,在生产中广泛应用。

2)喷射过渡:(1)射滴过渡铝MIG焊及钢焊丝脉冲焊(2)亚射流过渡铝、镁及其合金的熔化极气体保护焊(3)射滴过渡钢焊丝MIG焊(4)旋转射流过渡特大电流MIG焊电流增加时,熔滴的尺寸变得更小,过渡频率也急剧提高,在电弧力的的强制作用下,熔滴脱离焊丝沿焊丝轴向飞速的射向熔池,这种过渡形式称为喷射过渡。

射滴过渡是介于滴状过渡与连续射流过度之间的一种熔滴过渡形式,熔滴直径与焊丝直径相近,过渡时有明显的熔滴分离。

其工艺条件与连续射流过渡有相似之处,主要适用于钢焊丝脉冲焊及铝合金焊丝融化及气体保护焊。

亚射流过渡是介于短路过渡与舍滴过渡之间的一种过渡形式,形成条件:大电流,低电压,反极性,CO2气氛和粗焊丝。

第一章电弧焊基础知识

第一章电弧焊基础知识

第一章电弧焊基础知识第一章电弧焊基础知识一、教学目的:能正确认识焊接电弧中带电粒子的产生原理了解焊接电弧的工艺特性及电弧力的种类了解阴极斑点及阳极斑点的定义了解熔滴上的作用力掌握熔滴过渡的主要形式及其特点能正确认识焊缝形成过程了解焊接工艺参数对焊缝成形的影响了解焊缝成形缺陷的产生及防止二、教学重点:焊接电弧中带电粒子的产生原理熔滴过渡的主要形式及其特点焊接工艺参数对焊缝成形的影响三、教学难点:电离和激励极斑点及阳极斑点最小电压原理焊缝成形缺陷的产生及防止四、参考学时数:4~6学时五、主要教学内容:第一节焊接电弧一、焊接电弧的物理基础(一)电弧及其电场强度分布电弧是一种气体放电现象,它是带电粒子通过两电极之间气体空间的一种导电过程。

电弧有三个部分构成:阴极区、阳极区、弧柱区。

(二)电弧中带电粒子的产生1、气体的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称为气体电离。

其本质是中性气体粒子吸收足够的能量,使电子脱离原子核的束缚而成为自由电子和正离子的过程。

电离种类:(1)热电离气体粒子受热的作用而产生电离的过程称为热电离。

其本质为粒子热运动激烈,相互碰撞产生的电离。

(2)场致电离带电粒子在电场中加速,和其中的中性粒子发生非弹性膨胀而产生的电离。

电离程度:电离度:单位体积内电离的粒子数浴气体电离前粒子总数的比值称为电离度。

(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称为光电离。

2、阴极电子发射(1)电子发射:阴极中的自由电子受到外加能量时从阴极表面逸出的过程称为电子发射。

其发射能力的大小用逸出功A w表示。

(2)阴极斑点阴极表面光亮的区域称为阴极斑点。

阴极斑点具有“阴极清理”(“阴极破碎”)作用,原因:由于氧化物的逸出功比纯金属低,因为阴极斑点会移向有氧化物的地方,将该氧化物清除。

(3)电子发射类型1)热发射阴极表面受热引起部分电子动能达到或超过逸出功时产生的电子发射。

电弧焊-基础知识

电弧焊-基础知识

27
(二)电子的发射
(2)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。

冷阴极电弧正是主要依靠这种方式获得足 够的电子以维持电弧稳定燃烧的。
28
(二)电子的发射
(3)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。

9
(一)气体的电离
(1)电离与激励
电离能通常以电子伏(eV)为单位, 1电子伏就是1个电子通过1V电位差的空间所 获得的能量,其数值为1.6×10-19J。为了便 于计算,常把以电子伏为单位的能量转换为 数值上相等的电压来处理,单位为伏(V), 此电压称为电离电压。电弧气氛中常见气体 的电离电压如表1-1所示。
(1)热发射 金表面承受热作用而产生电子发射的现象称 为热发射。金属电极内部的自由电子受到热作用 以后,热运动加剧,动能增加,当自由电子的动 能大于该金属的电子逸出功时,就会从金属电极 表面飞出,参加电弧的导电过程。电子发射时从 金属电极表面带走能量,故能对金属产生冷却作 用。当电子被另外的同种金属表面接受时,将释 放能量,使金属表面加热。
二、焊接电弧的导电特性
其中,暗放电和辉光放电的电流较小,电 压较高,发热发光较弱,而电弧放电的电流最 大,电压最低,温度最高、发光最强。正是因 为电弧具有这样的特点,因此在工业中广泛用 来作为热源和光源,在焊接技术中成为一种不 可缺少的能源。 综上所述,从电弧的物理本质来看,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。
第一章电弧焊基础知识

电弧焊基础知识

电弧焊基础知识
@熔化极电弧焊时,焊丝的熔化主要靠阴极区(正接) 或阳极区(反接)所产生的热量; @非熔化极电弧焊(如钨极氩弧焊或等离子弧焊)的填 充焊丝主要靠弧柱区产生的热量熔化
(2)电阻热:
焊丝伸出部分有电流流过时所产生的电阻热对焊丝有预 热作用 取决于:焊丝材料和伸出长度。
知识点一 焊丝的熔化
2.焊丝的熔化特性 焊丝的熔化特性——焊丝的 熔化速度与焊接电流之间 的关系。 主要与焊丝材料及焊丝直径、 伸出长度有关。
知识点三 焊接电弧的工艺特性
3)斑点压力 电极上斑点处受到带电粒子 的撞击或金属蒸发的反作用而 对斑点产生的压力 作用: 阴极>阳极、阻碍熔滴过渡 引起飞溅
知识点三 焊接电弧的工艺特性
(2)、电弧力的主要影响因素 1)焊接电流和电弧电压
焊接电流增大,电磁收缩力和等离子流力都增加。焊 接电流一定,电弧长度增加引起电弧电压升高,则电弧 力减小
知识点三 焊接电弧的工艺特性
2、电弧的力学特性 (1)电弧力及其作用
1)电磁(收缩)力 作用: ◇使熔池下凹,同时也对熔池产生 搅拌作用,有利于细化晶粒,排出气 体及夹渣。 ◇促使熔滴过渡 ◇电弧更具挺直性
知识点三 焊接电弧的工艺特性
2)等离子流力 形成:在轴向推力作用下,将把靠近 电极处的高温气体推向工件方向流 动,对熔池形成附加压力。 作用: ◇增大电弧的挺直性 ◇促进熔滴过渡 ◇增大熔深并对熔池形成搅拌作用
热阴极: 热发射为主,场致发射为辅 冷阴极:场䑒发射为主,热发射为辅
知识点二 焊接电弧的导电特性
焊接电弧的导电特性:指参与电荷的运动并形成电流的带电 粒子在电弧中产生、运动和消失的过程
1、弧柱区导电特性
▲弧柱的温度很高,可使其中的大部分中性粒子电离成电子 和正离子。但弧柱呈电中性。 ▲弧柱中的电流主要由电子流构成。 ▲弧柱单位长度上的电压降(即电位梯度)称为弧柱电场强 度E。 ▲最小电压原理: 弧柱在稳定燃烧时,有一种使自身能量消耗最小的特 性。即当电流和电弧周围条件(如气体介质种类、温度、 压力等)一定时,能量消耗最小时的电场强度最低,即在 固定弧长上的电压降最小,这就是最小电压原理。

焊条电弧焊的基础知识

焊条电弧焊的基础知识

焊条电弧焊的基础知识一、焊接基础知识焊接是指通过加热或加压两种方式,将两个或多个金属材料连接在一起的方法。

焊接过程中,金属材料通过原子间的扩散和结合,形成牢固的接头。

二、焊接设备介绍焊条电弧焊是一种常用的焊接方法,其设备主要包括电源、焊机、焊条和工具等。

1.电源:提供焊接所需的电能,一般分为交流电源和直流电源两种。

2.焊机:将电源输出的电能转化为焊接所需的电流和电压,并控制焊接过程的设备。

3.焊条:用于形成焊接接头的金属电极,一般由金属芯和药皮组成。

4.工具:包括焊钳、焊嘴、夹具等,用于夹持和操作焊条。

三、焊条的选用与处理1.焊条的选用:应根据被焊接材料的材质、焊接要求和接头强度要求等因素来选择合适的焊条。

2.焊条的处理:使用前应检查焊条的质量,去除焊条表面的油污和锈蚀,以保证焊接质量。

四、电弧焊的工艺参数电弧焊的工艺参数主要包括电流、电压、焊接速度、焊条角度等。

1.电流:电流的大小直接影响焊接质量和效率,应根据被焊接材料的材质、厚度和焊接要求等因素来选择合适的电流。

2.电压:电压的高低影响电弧的稳定性和熔池的形成,应根据焊接电流和焊条类型等因素来选择合适的电压。

3.焊接速度:焊接速度是指单位时间内完成的焊缝长度,应根据被焊接材料的材质、厚度和焊接要求等因素来选择合适的焊接速度。

4.焊条角度:焊条的角度直接影响焊接质量和美观度,应根据被焊接材料的材质、接头形式和焊接要求等因素来选择合适的焊条角度。

五、焊接操作技巧1.引弧:将焊条与工件表面轻轻接触,然后迅速提起,使电弧燃烧稳定。

2.运弧:控制焊条的运动轨迹,使熔池均匀分布,避免出现“驼峰”、“咬边”等现象。

3.接头:在更换焊条或中断焊接时,应将焊条与工件表面成一定角度,以形成起始熔池,便于引弧。

4.收弧:在完成一道焊缝后,应将电弧慢慢提起,使熔池逐渐凝固,避免出现“缩孔”现象。

六、焊接缺陷与预防措施1.气孔:预防措施包括选择合适的焊接电流和保护气体流量,保持工件表面清洁等。

电弧焊基础资料

电弧焊基础资料

填空1.电弧焊方法:焊条电弧焊、气体保护非熔化极电弧焊:钨极氩弧焊(TIG)、等离子弧焊接(PAW)、气体保护熔化极电弧焊:熔化极氩弧焊(MIG)、二氧化碳电弧焊(Co2焊)、混合气体保护熔化极电弧焊(MAG)、熔化极等离子弧焊接、埋弧焊(SAW)、自保护电弧焊、螺柱焊。

2.气体放电是指气体电离。

物理学中的等离子气体是指含有带电粒子的电中性的粒子集团,是继固体、液体、气体之后的物质的第四种存在状态,以高导电性为特征。

电弧的本质是气体放电。

3.金属电子发射除上述热电子发射和电场发射两种机制外,还有光发射和碰撞发射。

4.电弧电压:阳极压降区、弧柱压降区、阴极压降区。

阳极区,发热多。

5.电弧焊热效率对比埋弧焊最高,等离子弧焊接(小孔型)最低,焊接电弧分布中心向外,温度下降6.电弧的引燃方法:接触式引弧、非接触式引弧。

非接触式引弧有两项原因,一是不允许电极与工件接触,一是电极无法与工件接触。

交流电弧焊由于电流过零问题焊接中需要采取稳弧措施7.焊缝形状尺寸的参数:焊缝成形系数φ(熔宽B与熔深H 之比)、焊缝深宽比(H与B之比)、余高a(熔深、熔宽、余高)8.溶滴产生脱落、过渡的力主要是重力、表面张力、电磁力、摩擦力。

既是作用在溶滴上的表面张力通常是阻止溶滴脱落的力。

而在短路过渡的情况下却变为促进溶滴过渡的力。

9.电弧焊溶滴过渡形态的分类:自由过渡、接触过渡、渣壁过渡。

10.以目前最为普遍的应用对象衡量,TIG焊是所有焊接方法中应用最广泛的。

钨电极材料:纯钨电极、钍钨极、铈钨极、锆电极。

11.钨极氩弧焊直流正极性焊接是所有电弧焊方法中电弧过程最为稳定的。

在引弧动作开始之前要提前通以保护气,驱除导气管中的空气并使焊接区处于被保护状态下这种称作提前送气;焊接结束时如果在电弧熄灭的同时停止保护气,焊缝结束部位产生严重氧化,而且处于高温状态的钨极也会受到氧化而出现显著烧损,为此在熔池完全凝固及电极冷却之前需要继续流通保护气,这称作滞后停气。

第一章电弧焊基础知识

第一章电弧焊基础知识
焊接电弧是一个将电能转换成热能、光能、 机械能的过程,其能量特性在三个特征区是 不同的 (1)弧柱区的能量特性: 一般电弧焊中,弧柱的热量仅有少部分通过 辐射传给了焊丝或工件,而是通过弧柱散热 损失了;等离子弧焊接中焊丝或工件的加热 熔化主要靠弧柱的热量。弧柱区能够产生的 能量主要是弧柱中正离子和电子的动能。
过渡区
非自持放电
过 渡 区
电弧放电
电流最大、 电压最低、 温度最高、 发光最强
5
电弧放电区伏安特性
电弧的静特性曲线
A. 电弧成负阻特性 B. 电弧成平特性 C. 电弧成上升特性
6
2. 带电粒子的产生


气体电离 电极发射电子 形成负离子
7
(1)气体电离:
电离:中性气体分子或原子分离成电子和正离 子的现象。 电离电压:电离能用电压来表示,电离电压低 说明气体的电离比较容易,电弧比较稳定。
37
4.斑点力


斑点力:斑点受到带电粒子的撞击,或 金属蒸汽的反作用而对斑点产生的压力, 称为斑点力,或斑点压力。 阴极斑点力大于阳极斑点力
38
5.电弧与磁场的作用


电弧的刚直性(挺直性、挺度) :电 弧抵抗外界干扰,力求保持焊接电流沿 电极轴向流动的性能。 电磁力是产生电弧刚直性的主要原因。



TIG焊小电流成负阻特性。
27
平特性

在B区:电流稍大,电极温度提高,阴极热发射能力增 强,阴极电压降低;阳极蒸发加剧,阳极电压降低。也 就是说电弧中产生和运动等量的电荷不需要更强的电场。

对于弧柱区,电弧等离子气流增强,除电弧表面积增加 造成的热损失外,等离子气流的流动对电弧产生附加的 冷却作用,因此在一定的电弧区间内,电弧电压自动的 维持一定的数值,保证产热和散热的平衡。成平特性。

电弧焊基础

电弧焊基础
一、焊丝的加热和熔化特性 二、熔滴上的作用力 三、熔滴过渡的主要形式及特点
一、焊丝的加热和熔化特性
1、焊丝的热源 电弧焊时,主要热源是电弧热和电阻热。 熔化极时,阴(阳)极区电弧热及电阻热; 非熔化极时,主要靠弧柱区产生的热量。 其中:阴极区的产热功率:PK=I(UK-UW); 阳极区的产热功率:Pa=IUW 电阻热:PR=I2RS;RS=ρLS/S 2、焊丝的熔化特性 焊丝的熔化特性指焊丝的熔化速度和焊接电流之间的关系。 在其他条件相同的情况下,焊丝电阻率和熔化系数越大, 焊丝熔化速度越快,反之,熔化速度越慢。图示为熔化 下一页 特性与焊丝直径的关系及熔化特性与伸出长度的关系。
焊接工艺 (焊接方法与设备)
第一单元 电弧焊的基础知识
第一单元 电弧焊的基础知识
综合知识模块一 焊接电弧 综合知识模块二 焊丝的熔化与熔滴过渡 综合知识模块三 母材熔化与焊缝成形
综合知识模块一 焊接电弧
能力知识点1 焊接电弧的物理基础 能力知识点2 焊接电弧的导电性 能力知识点3 焊接电弧的工艺特性
焊丝的熔化特性与焊丝直径及伸出长度的关系
返回
二、熔滴上的作用力
1、重力:平焊时,促进熔滴过渡;其他位置时,阻碍熔滴过渡。 2、表面张力:表面张力是指向焊丝端头上保持熔滴的作用力。平 焊时,阻碍熔滴过渡;其他位置有利于熔滴过渡。如图所示。 3、电弧力:电弧力包括电磁收缩力、等离子流力、斑点压力等。 其中电弧力和等离子流力促进熔滴过渡;斑点压力总是阻碍熔滴 过渡。 4、熔滴爆破力:当熔滴内部因冶金作用而生成气体或含有易蒸发 金属时,在电弧高温作用下将使气体积聚、膨胀而产生较大的内 压力,致使熔滴爆破。它促使熔滴过渡。 5、电弧的气体吹力:焊条电弧焊时,焊条药皮的熔化滞后于焊芯 的熔化,在焊条端部形成套筒,此时,药皮中的造气剂产生的气 体在高温下急剧膨胀,从套筒中喷出作用于熔滴。不论何种位置 的焊接,电弧气体吹力总是促进熔滴过渡。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

笫一章电弧焊基础知识一、对不同熔滴过渡形式进行比较,包括形成条件、熔滴过渡过程的不同特点、应用等内容。

答:电弧焊的熔滴过渡形式可以分为自由过渡、接触过渡和渣壁过渡。

1、自由过渡熔滴从焊丝端部脱落后,经电弧空间H由地的飞行二落入熔池,熔滴脱离焊丝末端一、前不与熔池接触。

按过渡形态不同分为滴状过渡、喷射过渡和爆炸过渡。

1)滴状过渡:(1)大滴过渡"、滴落过渡:高电压、小电流、MIG焊b、排斥过渡:高电圧、小电流、CO2焊(2)细颗粒过渡:较大电流的CO2焊当电流较小吋,在电弧作用力下,随着焊丝融化,熔滴逐渐长大,当熔滴的重力能够克服其表面张力的作用吋,就以较大的颗粒脱离焊丝,落入熔池实现熔滴过渡。

电流较大,电磁收缩力增大,表面张力作用减小,熔滴在脱离焊丝之前就偏离了焊丝轴线,甚至上翘,脱离之后不能沿焊丝轴向过渡时,成为排斥过渡。

这两种过渡的熔滴都较大,一般大于焊丝直径,属于大滴过渡。

大滴过渡的熔滴大,行成吋间长,影响电弧稳定性,焊缝成型粗糙,飞溅较多,生产屮很少采用。

当电流较大时,电磁收缩力大,熔滴的表面张力减小,熔滴细化,其直径一般等于或略小于焊丝直径,熔滴向熔池过渡频率增加,飞溅少,电弧稳定,焊缝成形较好,这种过渡形式称为细颗粒过渡,在生产屮广泛应用。

2)喷射过渡:(I)射滴过渡铝MIG焊及钢焊丝脉冲焊(2)亚射流过渡铝、镁及其合金的熔化极气体保护焊(3)射滴过渡钢焊丝MIG焊(4)旋转射流过渡特大电流MIG焊电流增加吋,熔滴的尺寸变得更小,过渡频率也急剧提高,在电弧力的的强制作用下,熔滴脱离焊丝沿焊丝轴向飞速的射向熔池,这种过渡形式称为喷射过渡。

射滴过渡是介于滴状过渡与连续射流过度之间的一种熔滴过渡形式,熔滴直径与焊丝直径相近,过渡时有明显的熔滴分离。

其工艺条件与连续射流过渡有相似之处,主要适用于钢焊丝脉冲焊及铝合金焊丝融化及气体保护焊。

亚射流过渡是介于短路过渡与舍滴过渡之间的一种过渡形式,形成条件:大电流,低电压,反极性,CO2气氛和粗焊丝。

形成机理:大电流,电弧静压力大且集屮,形成弧坑;低电压,弧长短,呈潜弧形态,;弧坑小场强低,电弧上爬,形成射滴过渡形式。

特点:潜弧过渡的熔深大,焊缝深而窄,余高大,成形不理想,热裂倾向大。

应用:屮、大厚板的水平位置焊接,使用时注意调整到合适的焊接速度。

射流过渡:出现跳弧后,焊丝末端已经存在的大滴即行脱离,电弧随之变成圆锥形状。

由于熔滴细小,连续不断地向熔池过渡,频率高,速度达重力加速度的几十倍,故称射流过渡。

形成条件:纯氮或富氮保护气氛;直流反接;高弧压且电流大于临界电流。

形成机理:电流增加,电弧阳极斑点达到熔滴根部,熔滴细颈上表面温度达到沸点,发生跳弧,特点:熔滴体积小,过渡频率快,等离子流力大,形成冲击力大。

应用:钢焊丝MIG焊。

旋转射流过渡:焊丝伸出长度较大,焊接电流比射流过渡临界电流高出很多吋,出现的过渡形式。

由于熔滴细长,在各种作用力下失稳产生旋转,因此焊缝成形不良,但用于表面堆焊效果较好。

2)爆炸过渡由于激烈的冶金反应,熔滴内部产生CO气体,使熔滴急剧膨胀而爆裂的金属过渡形式。

吋常在CO2气体保护焊和焊条电弧焊屮出现。

2、接触过渡:“、短路过渡:CO2焊b、搭桥过渡:非熔化极填丝焊1)短路过渡形成条件:短弧、细焊丝、小电流形成机理:电弧燃烧形成熔滴、熔滴长大并与熔池短路熄弧,液桥颈缩断开熔滴过渡,电弧复燃。

特点:细丝、短弧、燃弧熄弧交替进行,平均电流小,峰值电流大,适合薄板及全位置焊接;小直径焊丝电流密度大,产热集中,焊接速度快。

应用:短路过渡平稳,适合于全位置焊接。

2)搭桥过渡:在非熔化极电弧焊或气焊屮,填充焊丝的熔滴过渡与上述的短路过渡过程相似,同属接触过渡,只是填充焊丝不同电,故不称短路过渡,而称搭桥过渡,又称桥接过渡。

3、渣壁过渡:a、渣壳过渡埋弧焊b、药皮筒过渡焊条电弧焊1)沿渣壳过渡:埋弧焊时,电弧在熔渣形成的空腔内燃烧,熔滴大部分是通过渣壳的内壁流向熔池,这种过渡形式称沿渣壁过渡。

2)沿药皮筒过渡:焊条电弧焊时,焊条金属熔滴总是沿着焊条套筒内壁的某一侧滑出套筒,并在没有脱离套筒边缘之前,己脱离焊芯端部而和熔池接触(不构成短路),然后向熔池过渡。

渣壁过渡电路稳定,飞溅小,综合工艺性能优良,是理想过渡形式,细熔滴和深套筒是焊条熔滴渣壁过渡的杲本条件,使熔滴和熔渣表面张力减小或药皮厚度增大,使套筒变长,都有利于渣壁过渡。

二、了解STT, CMT焊接工艺答:①CMT冷金属过渡焊接技术由Fronius公司在2004年欧洲板材技术博览会上展示的CMT冷金展过渡焊接技术是一种无焊渣飞溅的新型焊接工艺技术。

所谓冷金属过渡,指的是数字控制方式下的短电弧和焊丝的换向送丝监控。

其屮的换向送丝系统由前、后两套协同工作的焊丝输送机构组成,从而使焊丝的输送过程呈间断的送丝。

后送丝机构按照恒定的送丝速度向前送丝,前送丝机构则按照控制系统的指令以70Hz 的频率控制着脉冲式的电焊丝输送。

数字式焊接控制系统能够知道电弧生成的开始时间,动降低焊接电流,直到电弧熄灭,并调节屮脉冲式的焊丝输送,这种脉冲式焊丝输送有效改善了焊丝熔滴的过渡。

在熔滴从焊丝上滴落Z后,数字控制系统再次提高焊接电流,并进一步将焊丝向前送出。

Z后,重新生成焊接电弧,开始新一轮的焊接过程。

这种“冷-热” Z间的交替变化大大降低了焊接热的产生,并减少了焊接热在被焊接件屮的传导。

除此Z外,还可实现多种功能:可正确的设置熔滴的参数,实现更好的焊缝厚度过渡,并具有很高的焊接速度且不产生任何飞溅。

据Fronius公司介绍,该设备极大的提高了焊接的生产能力,并可有效保证被焊件的焊接质量。

CMT (冷金展过渡)工艺系统主要特点是通过焊丝附加回抽动作过渡熔滴。

焊丝的回抽由交流伺服电机和焊丝缓冲器来实现,焊接屮焊丝的送进速度在传统的等速基础上叠加脉冲,焊丝脉动频率可以达到70Hzo其结果是,焊丝的熔化和过渡成为两个相对独立的过程,对于焊接线能量的控制更加灵活。

虽然双机控制可能实现多功能、复杂的控制和网络化监控等管理,但双机结构只是搭建了一个硬件平台,因此还必须有相应的软件来支持,而软件的编制需要在对焊接工艺的深入研究和理解的基础上才能实现。

总之,只有数字控制接管了焊机的功率控制、工艺控制和通讯控制Z后, 数字化焊机才成为真正意义丄的高端数字化焊机,才有可能更好地满足未来焊接生产的需要。

CMT熔滴过渡过程。

第一步为燃弧脉冲,形成熔滴,焊丝送进;第二步, 发生短路,控制系统进行检测、判断;第三步,焊丝回抽,形成熔滴的液态细颈,直至拉断;第四步,电弧重新引燃,焊丝由回抽变为送进。

虽然双机控制可能实现多功能、复杂的控制和网络化监控等管理,但双机结构只是搭建了一个硬件平台,因此还必须有相应的软件来支持,而软件的编制需要在对焊接工艺的深入研究和理解的基础上才能实现。

总Z,只有数字控制接管了焊机的功率控制、工艺控制和通讯控制Z后,数字化焊机才成为真正意义丄的高端数字化焊机,才有可能更好地满足未来焊接生产的需要。

CMT熔滴过渡过程如下图所示,丄部为示意图,下部为CMT高速摄像。

第一步为燃弧脉冲,形成熔滴,焊丝送进;第二步,发生短路,控制系统进行检测、判断;第三步,焊丝回抽,形成熔滴的液态细颈,直至拉断;第四步, 电弧重新引燃,焊丝由回抽变为送进。

%1STT (表而张力过渡)工艺是根据C02焊接短路过渡特点开发出的一种波形控制技术,其主要特点是两高两低,即在短路初期和末期拉低电流,减小(甚至消除)飞溅,在短路屮期和燃弧初期施加较大的电流,促进缩颈形成和控制燃弧能量。

STT是指熔滴过渡时电流趋近于零,熔滴过渡的驱动力不再是传统控制方式中的电爆炸力,血是表面张力。

STT具有飞溅小、搭桥能力强的特点,在屮小工艺规范区间内具有优势,该工艺在管道打底焊屮应用比较成功。

随着汽车轻量化的发展,薄板焊接问题日益突出,为此国外公司利用直流正反接熔深的差异,研究出了ACSTT工艺,通过控制正反极性比例来控制熔深,得到了良好的工艺效果STT:气保护半自动根焊。

特点:1引弧容易,电弧燃烧稳定;2飞溅小,焊接烟尘少,噪声小;3焊缝成型美观;4精确的热输入控制可以减少焊接变形和烧穿;5成本低;6焊接速度快,效率高;7焊后不需清理;8操作容易。

第二章电弧焊自动控制基础分析电弧调节系统静特性,调节原理,调节精度,调节灵敏度,适用范围。

答:电弧调节系统分为两部分:一是熔化极等速送丝电弧自身调节系统,一是电弧电压反馈调节系统,是一种变速送丝调节系统。

1・等速送丝电弧自身调节系统①静特性:焊丝以设定的速度Vf恒速送入电弧。

当弧长稳定燃烧时必有Vf二Vm. Vm 为焊丝熔化速度Vm二Ki*Ia-Ku*Ua 可得Ia=Vf/Ki+(Ku/Ki)*Ua 称为等速送丝熔化极电弧等熔化曲线或自身调节系统静特性方程,该方程表示为一直线,线丄任何一点,均满足Vm=Vf, 且与电源外特性曲线的相交点构成系统的稳定工作点,偏离此线,则会Ia,Ua波动,造成Vm^Vfo曲线左边Vm>Vf;曲线左边Vm < Vf o静特性曲线特点如下:a长弧细焊丝时,由于Ki很大,而Ku 很小,所以Ia~ Vf/Ki,此时静特性曲线几乎垂直于电流坐标轴,称为等电流曲线;b随着弧长缩短,电弧等熔化曲线斜率减小,Vm增大,弧长缩短到一定范围时,等熔化曲线左拐,具有固定的自动调节作用;C其它的条件不变时,Vf增大(减小),等熔化曲线平行向右(向左)移动;焊丝仲岀长度增加(减少),Ki增加(减少),等熔化曲线向左(向又)移动;焊丝直径增大(减小),Ki增加(减小),等熔化曲线向右(左)移动。

而斜率减小(增大)。

%1调节原理:依靠电弧自身内反馈具有的自身调节作用来实现的。

%1调节精度:调节精度是指系统调节过程结束后,静态误差的大小。

A弧长波动时的IH身调节精度。

误差大小除与焊丝仲出长度变化量,直径及电阻率有关外,还与电源外特性的形状有关。

当电弧静特性为平特性时,陡降特性电源将比缓降特性电源引起更大的电弧电床静态误差;半电弧静特性为上升特性吋,由于上升特性电源弧长误差最小,造成的焊丝伸出长度误差也最小,故实际电压误差以上升特性电源为最小。

因此,为了减少电弧电压及弧长的静态误差,宜采用缓降(对平特性电弧)或微升(对上升特性电弧)特性电源。

B网络电压波动时的系统调节误差,长弧采用缓降外特性电源,短弧采用陡降外特性电源,上述误差都减小。

%1调节的灵敏度,是指调节过程中的速度,速度越快,所需调节时间越短,系统的调节效果越好。

该系统调节的快慢,即调节灵敏度取决于熔化速度的变化量的大小。

AVni二Ki*AIa。

由式小可知,Ki和△ la 是影响调节灵敏度的主要因素。

相关文档
最新文档