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电弧焊基础第一章

电弧焊基础第一章
阴极区电子的产生机构有两种情况: 一、阴极表面的热电子发射、电场发射或碰撞发射等 二、在压降区中形成局部等离子体阴极,并产生热电离。
(2)弧柱区导电特点
弧柱即是维持电弧持续放电所必需电子和阳离子的产生源,同时也是 电能有效转化成热能的发热体
(3)阳极区导电特点
电子受阳极压降加速,与阳极区中的中性粒子碰撞并使其电离,由此 产生向弧柱区运动的阳离子,即是阳极压降区起到向弧柱区提供阳离 子的作用。
中性粒子存在于电弧空间,当处于高能量状态时,其 电子轨道上的电子脱离约束,分离成电子和离子称为 电离
3 带电粒子的扩散与复合
带电粒子在定向运动过程中从电弧内部向外部周边区 域移动称为带电粒子的扩散
复合即电子与正离子相遇后重新组合成中性粒子
1.1.3 电弧导电机构 1.维护电弧放电的条件
电弧的磁偏吹起因示意图
1.3电弧焊中的保护气 1.3.1 保护气种类与纯度 1.3.2 保护气的分解及在金属中的溶解 1.保护气的分解 2.气体在焊接金属中的溶解 1.3.3 混合气体的选择及作用 1.3.4 保护气气流与保护效果 1.保护气气流 2 气体保护效果的决定因素 (1)气体流量(2)喷嘴至工件的距离(3)焊接速度和
1、电弧静压力(电磁收缩力 )2、电弧动压力(等离子流 力)3、斑点力 4、爆破力 5 、熔滴冲击力
液态导体中电磁力的收缩效应
焊接电弧模型
6 电弧力的影响因素 (1)气体介质 (2)电流和电压(弧长) (3)电极(焊丝)直径 (4)电极(焊丝)极性 (5)钨极端部几何形状 (6)脉动电流的影响
熔滴短路产生的爆破力
1.1.6直流电弧与交流电弧 1 直流电弧
极性不发生变化的电弧,其最大特点是稳定性好,根据电流形式的 不同,可以有恒定电流下的直流电弧和变得电流下的直流电弧

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

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(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。
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(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。

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(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。

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节焊接电弧目的与要求:了解电弧的实质、获得的途径、电弧各区域及其导电机构的特点、能量与温度的分布规律;掌握电弧偏吹的概念及影响因素、解决措施。

一、焊接电弧的物理基础(一)电弧及其电场强度分布电弧的实质:气体放电(导电)电弧的特点:低电压、大电流、温度高、亮度大(二)电弧中带电粒子的产生获得电弧的途径:气体电离+电子发射1、电离的种类:热电离场致电离光电离电离能及其与引弧的关系2、(阴极)电子发射热发射场致发射光发射粒子碰撞发射逸出功及其与引弧的关系1、电离的种类:热电离场致电离光电离电离能及其与引弧的关系2、(阴极)电子发射热发射场致发射光发射粒子碰撞发射逸出功及其与引弧的关系二、焊接电弧的导电特性电弧的三个区域:阴极区弧柱区阳极区(一)弧柱区的导电特性最小电压原理(难点,通过水珠的形状与能量的关系辅以解释说明)(二)阴极区的导电特性1、热发射型2、电场发射型阴极斑点(三)阳极区的导电特1、阳极斑点2、阳极区导电形式三、焊接电弧的工艺特性电弧的工艺特性主要包括:热能特性、力学特性、电弧稳定性等。

(一)电弧的热能特性1、电弧热的形成机构电弧的弧柱、阴极区、阳极区的产热特性各不相同。

⑴弧柱的产热⑵阴极区的产热特性⑶阳极区的产热特性2、电弧的温度分布⑴轴向-两极区低弧柱区高⑵径向-中心高四周低3、焊接电弧的热效率及能量密度电弧产热的一部分热量会通过对流、传导、辐射等形式散失,所以会存在热效率问题。

能量密度分布:轴向-两极区大弧柱区小径向-中心大四周小(二)、电弧的力学特性1、电弧力类型及作用(重点)电磁(收缩)力——使电弧获得刚直性,促进熔滴过渡等离子流力——促进熔滴过渡斑点(压)力——阴极>阳极/阻碍熔滴过渡电极材料蒸发的反作用力——阴极>阳极/阻碍熔滴过渡熔滴(droplet)冲击力——对熔池造成冲击短路爆破力——短路时产生,导致飞溅2、电弧力的主要影响因素气体介质、焊接电流和电压、焊丝(条)直径、极性和电极端部形状等。

焊接基础第1章 电弧焊基础知识

焊接基础第1章 电弧焊基础知识
第1章 电弧焊基础知识
学习目标
掌握焊接电弧物理基础; 能够分析说明焊接电弧的工艺特性; 能够明确作为填充材料的焊丝熔化特性与熔滴过渡
的方式; 掌握母材熔化与焊缝成形的基本规律;
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第1章 电弧焊基础知识
主要内容
※ 1.1 焊接电弧基础 ; ※ 1.2 焊丝的熔化与熔滴过渡; ※ 1.3 母材熔化与焊缝成形 ;
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1.2 焊丝的熔化与熔滴过渡
1.2.1 焊丝的加热和熔化特性
1、焊丝的热源 (2)电阻热: 熔化极电弧焊时,焊丝只在通过导电嘴 时才和焊接电源接通(焊条?)。
因此,讨论焊丝的加热 和熔化,实际上是分析焊丝 伸出部分(称为焊丝干伸长 :ls)的受热情况,因为焊 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。
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1.2 焊丝的熔化与熔滴过渡
1.2.2 熔滴的形成与过渡
1、熔滴上的作用力 综上所述:
1)除重力、表面张力、爆破力外,其余力都与电弧 形态有关。
2)熔滴上的作用力对熔滴过渡的影响应从焊缝空间 位置、熔滴过渡形式、电弧形态、工艺条件等综 合考虑。
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1.2 焊丝的熔化与熔滴过渡
1.2.2 熔滴的形成与过渡
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1.2 焊丝的熔化与熔滴过渡
1.2.1 焊丝的加热与熔化
2、焊丝的熔化 1)熔化速度、熔化系数
熔化速度( Vm ):在单位时间内熔化的焊丝质量。 熔化系数( аm ):在单位时间内,单位电流所熔化的
焊丝质量。 2)焊丝的熔化特性
焊丝的熔化特性则是指焊丝的熔化速度Vm和焊接电流I 之间的关系。
在采用熔化极电弧焊进行焊接时,必须使焊丝的熔化速 度等于送丝速度,才能建立稳定的焊接过程。

《电弧焊基础》(杨春丽)复习题&答案

《电弧焊基础》(杨春丽)复习题&答案

1、电弧中带电粒子有哪几种产生方式?它们的机理是什么?答:电弧中带电粒子有2种产生方式:①电源通过电极(阴极)向气隙空间发射电子;机理:阴极中的电子脱离阴极材料的束缚,逸出电极表面进入电弧空间。

阴极电子发射机制有:热电子发射、场致发射、光发射、碰撞发射,它们为电子脱离阴极表面提供能量(逸出功)。

②气隙中的中性粒子被电离产生电子和离子。

机理:电离——中性粒子存在于电弧空间(气隙中),当处于高能量状态时,其电子轨道上的电子脱离约束,分离成电子和离子。

激励——原子中的电子接受外部能量,从较低能级跃迁到较高能级。

中性粒子的电离种类有碰撞电离、热电离、场致电离和光电离。

2、电弧导电机构及其特点。

答:弧柱区:温度高、电中性、电子流主导、低压降、热电离为主、处于热平衡状态;阴极区:分为热发射型、场发射型和等离子型;阳极区:长度短、非电中性、小电流时以场致电离为主、大电流时热电离为主;阴极斑点、阳极斑点:具有黏着性、跳动性。

3、电弧中有哪几种力及其特点。

答:电弧中有5种力:①电磁收缩力:平行导线同向的电流相互吸引,在分布上是中心轴上的压力高于周边的压力。

②等离子流力:焊接电弧呈非等截面的近锥体,电磁收缩力在其内部各处分布不均匀,不同截面上存在压力梯度,将引起高温粒子的流动的力。

③斑点压力:于电极斑点上导电和导热的特点,将在斑点上产生斑点力,表现形式分为带电粒子对电极的冲击力、电磁收缩力、电极材料蒸发的反作用力。

④爆破力:在熔滴短路过渡时,因短路电流很大,在短路液柱中的电磁收缩力使液柱中部变细,产生颈缩,电阻热使金属液柱小桥温度急剧升高,使液柱汽化爆断。

⑤溶滴冲击力:射流过渡焊接时,焊丝前端熔化金属形成连续细滴沿焊丝轴线方向射向熔池,这些细滴带有很大的动能,对焰他金属形成强烈的冲击.并可能使焊缝形成指状熔深。

4、交流电弧的燃烧特点。

答:交流电弧有2大燃烧特点:①需要对交流电弧采取稳弧或再引燃措施。

原因:交流电弧每半个周波极性反转一次,当产生极性转换时,存在电流过零问题,此时电弧瞬时熄灭,造成电弧不稳定。

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
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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。
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第一章焊接电弧基础1. 电弧的本质是气体放电,是气体放电的一种表现形态。

2. 三种放电形式:(自持,非自持,辉光)放电3. 带电粒子来源:一是电源通过电极(阴极)向气隙空间发射电子。

二是气隙中的中性粒子被电离产生电子和离子。

4. 阳离子和电子来源:阳离子(电离)电子(阴极电子发射,包括热发射,场致发射)5. 电弧压降包括哪三部分:(阳极,弧柱,阴极)压降6. 维持电弧放电的条件:1、放电气隙内带电粒子的生成。

2、保持阴极、阳极与电弧间电的连续性。

7. 焊接电弧的热量的来源:焊接电弧的热量来自电源提供的电能,电源向电弧的弧柱区、阳极区和阴极区即电弧整体提供的电能:Pa=IUa=I(Ua+Uc+Up)8. 焊接电弧的热效率影响因素:热效率的数值与焊接方法、弧长因素、母材情况等有关。

热效率:相对于电弧功率(电弧电压X电弧电流),向母材传送的热量(热输入量)所占的比例称作焊接电弧热效率。

9. 电弧静压力(电磁收缩力)在两根互相平行导体中,通过同方向的电流时,导体间产生相互吸引的力,若电流方向相反,则产生排斥力。

10. 交流电弧:是指电弧(电极)极性随时间交替变化的电弧,也就是焊接电流方向按照一定的时间间隔变化,一般用在TIG焊接、等离子弧焊接和焊条电弧焊中。

11. 直流正/反接的区别:直流正接的热量比反接的热量要高,所以焊接厚板的时候多用直流正接。

焊接薄板的时候为了防止焊穿,采用直流反接的方法。

而焊接铝镁合金的时候直流反接,钨极为正极,电流大,对氧化膜有冲击清理的作用,但是容易烧穿,所以用交流焊接交替电波焊接,这样可以有效清理氧化膜还防止烧穿。

12. 焊接电弧静特性产生原因:小电流区,电弧温度低,其间粒子电离度低,电弧导电性较差,需要有较高的电场推动电荷运动在电弧极区,特别是阴极区,由于电极温度较低,极区的电子提供能力较差,不能实现大量的热电子发射,会形成较强的极区电压降,表现出较高的电压值。

增大电流值弧柱温度增加,电弧中的粒子电离度增加,电弧的导电性增加,同时电极温度提高,阴极热发射能力增强,Uc值降低,阳极蒸发量增加UA值降低,两极区电场相对减弱,电弧电压下降。

15.阳极斑点:产生:一是小电流焊接,母材作为阳极,如果母材上不能型成连续的融化(比如电弧功率小、母材散热快等),将会在母材上电弧后面型成阳极斑点。

二是大电流焊接,母材作为阳极,虽然型成了较大的熔池,但由于熔池运动或表面波动频繁,也可能是熔池中各处蒸发情况的变迁,或由于合金元素的蒸发,将在熔池内部型成阳极斑点。

18. 磁偏吹:某种原因使磁力线分布的均匀,就会使电弧偏向一侧,这种现象叫做磁偏吹。

19. 磁偏吹方向:电磁力把电弧从磁力线密集的一侧推向磁力线稀疏的一侧20. 电弧焊中的保护气体:作用:一是向电弧空间提供气体介质。

二是起到保护作用,保护包括电弧、保护电极、保护被焊件,避免上述部分收到大气的侵蚀。

21. 气孔的产生条件:焊接金属的凝固速度大于气泡的上浮速度,通常情况下,对于较大热输入的焊接,由于焊缝金属的凝固速度较慢,产生气孔的情况比较少。

此外平焊与横焊相比,横焊情况下气泡的排除较为困难,其气孔的产生量也比较多。

第二章22•焊缝形状尺寸:余高,熔深H,熔宽B。

B与H之比称作焊缝的成形系数9,H 与B的比称作焊缝深宽比,9的大小还会影响熔池中气体溢出的难易、熔池的结晶方向、成分偏析、裂纹倾向性。

23•引弧方式:接触引弧(熔化极),非接触引弧(TIG)。

24•焊接参数与工艺的影响:1•电流的影响:焊接电流增大时,焊缝的熔深和余高增加,而熔宽略有增加。

2•电弧电压对焊接工艺的影响:电弧电压增大后,电弧功率加大,工件热输入有所增大。

熔深略有减小而熔宽增大。

同时由于焊接电流不变,焊丝送进速度和焊丝融化量没有改变,使得余高减少。

3•焊接速度对焊接工艺的影响:焊速提高时焊接线能量减少,熔宽和熔深都减少,余高也减小。

因为单位焊缝长度上的焊丝金属熔敷量与焊速成反比。

4•干伸长对焊接参数工艺的影响:干伸长增加,焊丝电阻热增加,焊丝熔化速度增加,使余高增大,熔深略有减小。

25•焊丝的熔化热的影响因素:熔化极电弧焊,焊丝都是冷阴极材料,由于Uc》Uw,通常有Pc》Pa的关系,即是以相同材质的焊丝作为阴极,其产热量要大于阳极时的产热(TIG焊与次相反)。

26•阴极阳极产热PA=Ix(UA阳极压降+UW电极材料的功函数+UT等价电压),PC=Ix(UC阴极压降-UW-UT)29熔滴过渡的作用力:使焊丝端部的熔滴产生脱落、过度的力主要是重力、表面张力、电磁力、摩擦力。

促进熔滴过度的力有:等离子流力(一直起促进作用),爆炸,电弧的气体吹力。

30熔滴过渡的形态分类:1.自由过渡2•接触过渡3•渣壁过渡。

31•自由过度是熔滴通过电弧空间的过度,其间有三种情况1•滴状过度,根据熔滴尺寸和熔滴形态,区分为大滴过度、排斥过度和细颗粒过度;2•喷射过度,因熔滴尺寸和过渡形态又区分为射滴过渡、射流过度和旋转射流过渡;3•爆破过渡32•电弧放电中的钨电极需要具有的性质:1•电弧引燃容易、可靠,电弧产生在电极前端,不出现阴极斑点的上爬。

2•工作中产生的熔化变形及耗损对电弧特性不构成大的影响。

3•电弧的稳定性好。

33•低频脉冲焊:脉冲电流峰值Ip,脉冲电流基值Ib,峰值时间tp,基值电流时间tb,脉冲电流频率f,脉冲周期T。

34•低频脉冲焊的特点:1•电弧线能量低,2•便于精确控制焊接成形,3•宜于难焊金属的焊接。

36•怎样提高焊接热输入:增大焊接电流或者降低焊接速度,焊接电流增大后,热输入也增加,一般情况下熔深会增加,然而在TIG焊时,电弧同时也会扩展,热量容易向熔池的周边区域传导,使得熔宽比也随之增加。

38等离子弧的概念:等离子弧是通过外部拘束使得自由电弧的弧柱被强烈压缩所形成的电弧39•等离子弧的工作形式:1•转移型等离子弧,特点是大电流引燃电弧时首先在电极与喷嘴内壁间引燃一个小电弧,称作“引燃弧”,在电极与工件间有了高温气层,其间也含有带电粒子,随后在主电源较高的空载电压下,电弧能够自动转移到电极与工件之间燃烧,称作主弧(转移弧)。

主弧引燃后通过开关切断引燃弧。

2.等离子焰流,保护气体通过电弧区被加热,流出喷嘴时带出高温等离子焰流,对被加工工件进行加热,因此称作“等离子焰流”。

3.混合型等离子弧,特点是小电流。

40. 小孔型等离子弧的形成原理:利用等离子弧能量密度和等离子流力大的特点,可在适当的参数条件下实现熔化型穿孔焊接,等离子弧把工件完全熔透并在等离子流力作用下形成一个穿透工件的小孔,熔化金属被排挤在小孔的周围,随着等离子弧在焊接方向移动,熔化金属沿电弧周围熔池壁向熔池后方流动,于是小孔也就跟着等离子弧向前移动。

穿孔现象只有在足够的能量密度下才能出现。

第五章41. CO气孔沿结晶方向分布,呈条虫状,内表面光滑,一般在焊缝内部分布。

42. 短路过渡适合薄板,细颗粒过渡适合厚板45电弧焊存在的问题:1.CO2焊接不能用于非铁金属的焊接,只能用于低碳钢和低合金钢等黑色金属的焊接,容易出现合金元素的烧损,也容易产生CO气孔。

2.CO2焊熔滴过度不如MIG焊稳定,飞溅较大。

3.CO2产生烟尘,操作环境不好。

46. CO2气孔:反应的生成物CO是在液态金属内部型成的,如果不能及时逸出金属表面进入大气空间,就将残留在焊缝中型成气孔。

CO气孔沿结晶方向分布,呈条虫状,内表面光滑,一般在焊缝内部分布。

47. 飞溅:CO在高温液态金属中聚集后体积膨胀,在熔滴内部活熔池表面层下产生爆破,从而型成液态金属的飞溅。

焊接飞溅的解决措施:1.限制焊丝含碳量2.降低电弧气氛的氧化性,减少FeO的产生数量3.合适的电流电压4.合适的电源。

48•飞溅率:am-ay/amx100%(熔化系数-熔敷系数)49.CO2电弧焊熔滴过渡形式:大滴状过渡、短路过渡、排斥过渡、颗粒状过渡、潜弧喷射过度。

51•细颗粒过渡:是9l.6~v3.0mm中等直径焊丝CO2电弧焊熔滴的重要过渡形式。

适用于厚板焊接。

52•焊丝干伸长的影响因素:焊丝干伸长增加,干伸区压降增加,焊接电流减小,熔深也减小。

直径越细、电阻率越大的焊丝这种影响越大。

53CO2焊接电源:随着输入电流的增加,输入电压随之减小的电源称作下降特性电源,输入电压与输出电流无关而近于恒定值的电源称作恒压特性电源或平特性电源。

54.CO2焊接的稳定工作点:1•外特性曲线与静特性曲线存在交点2•外特性斜率<静特性斜率55•外特性曲线特点:陡降、恒压、恒流。

56•等速送丝调节系统:当某种原因使弧长发生变化时,通过对焊丝送进速度或焊丝熔化速度的调整,使电弧恢复到原有长度或一个新的平衡长度,保证焊接过程的稳定。

57系统调节精度:是指电弧受到干扰而产生工作点偏移(包括弧长、电流、电压)时,调节系统发挥作用使系统被调节到一个新的稳定工作点,此时被调节量的稳定值与初始稳定值之间的偏离程度,也称作调节系统的静态误差59. MIG焊熔滴的过渡形态可以分为短路过渡、喷射过度、亚射流过渡、脉冲过渡等。

60. MIG焊的短路过渡:用于直流正接,反接会有阴极斑点。

产生与CO2相类似。

61喷射过渡:熔滴以小于焊丝直径的尺寸进行的过渡系统称为喷射过渡。

62.射滴过渡和射流过渡的区别:射滴过渡的熔滴尺寸接近与焊丝直径,而射流过渡的熔滴尺寸较大。

射滴过渡的过渡频率在每秒100-200次左右,每一滴都呈现规则过渡,而射流过渡的过渡频率在每秒500次。

63.亚射流过渡和短路过渡的区别:缩颈在熔滴短路之前形成并达到临界脱落状态。

65•—个脉冲一滴过渡怎么得到:条件是脉冲峰值电流Ip或者脉冲持续时间Tp大于多个脉冲一滴过渡的情况。

每个脉冲周期只对应过渡一个熔滴。

66•脉宽比K(=Tp/Tb)反映了脉冲焊的强弱,一般在50%附近选取。

67.熔化极脉冲氩弧焊:知道焊丝直径增大,焊接电流增大68•焊接Cu应该注意什么:应该注意的是预热问题,板厚在16mm以上时需要接近500°C的预热。

厚铜板大电流MTG采用氦气保护,可以提高母材的熔化效率,无预热的情况下也可以进行焊接。

第七章69•埋弧焊的原理:预先把颗粒状焊剂散布在焊接线上,焊丝通过送丝装置,自动连续地向焊剂中送进,在焊丝前端与母材间引燃电弧,进行自动焊接。

70•埋弧焊的优点:1•生产效率高2•焊接金属的品质良好、稳定3•焊缝外观美观4•焊接成本低5•操作环境好71•埋弧焊的缺点:1•设备费用高2•对坡口精度有要求3•焊接姿势受到限制4•适用材料5•焊缝金属的冲击韧性普遍不好6•主要用于自动焊、长缝焊、中等以上厚板的焊接72•埋弧焊的设备:1•焊接电源2•焊丝盘3•焊丝送进机构4•焊剂送进装置5•焊接控制装置6•行走小车6•导轨73•埋弧焊需要考虑的三个问题:1•埋弧焊由于电流大、焊接时间长,为了防止其他用电设备对焊接条件的影响,最好采用专用供电设备。

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