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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流电弧焊知识点.精品文档. 第一章气体放电是指气体电离。电离气体具有与通常状态下的气体所不同的性质，被称作等离子体！是继固体、液体、气体之后的物质的第四种存在状态，以高导电性为其特征。电弧的本质是气体放电。电弧放电有电压最低、电流最大、温度最高的特征。气隙放电中带电离子有两个来源：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。金属电子发射除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。使中性粒子处于高能量状态需要外部给予一些能量，使中性粒子产生电离所需要的能量亦即使电子脱离原子核束缚所需的能量称
2、作电离能。带电粒子在定向运动过程中出现从电弧内部向外部周围区域的移动，被称作带电粒子的扩散。维持电弧放电的条件：一，放电气隙内带电粒子的生成。二，保持阴极、阳极与电弧间电的连续性。相对于电弧功率，向母材传送的热量（热摄入量）所占的比例称作焊接电弧热效率。电弧压力包括电弧静压力、电弧动压力、斑点力、爆破力、熔滴冲击力电弧力的影响因素：1.气体介质 2.电流和电压 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。直流电弧是指电弧极性不发生变化的电弧，其最大的特点是稳定性好，根据电流形式的不同，可以有恒定电流下的直流电弧和变动电流下的直流电弧。交流电弧是指电弧极性
3、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。影响电弧静特性及电弧电压的因素：1.电弧特性 2.保护气成分 3.电极条件 4.母材情况 5 保护气流量、环境温度、焊接电流形式根据阴极材料性质及所处状态的不同，在某些场合下，电弧导电通道将主要集中在一个较小的区域，该区域电流密度、温度、发光强度远高于其他区域，称作阴极斑点区。阴极斑点的形成有如下集中情况：1 是非融化极材料作为阴极、惰性气体保护时，在电流值较小的情况下出现阴极斑点。2是低熔点材料作为阴极时，也就是冷阴极的情况下，如果使用氧化性气氛作为保护气，保护气对电弧有较强烈的冷却作用，电弧电场强度较高，从自身减小能量消耗的角
4、度，电弧更趋于集中，难以全面积包围焊丝融化金属，电弧导电通道集中在熔滴下方较小的区域。3是惰性气体保护下母材作为阴极时，受母材尺寸大、导热量大等条件的影响，表面上容易形成阴极斑点。当电弧燃烧不能在阳极表面所覆盖的全面积上形成均匀的电流通道时，将在阳极上的某一局部区域形成主要的电流通道，大部分电子经过该通道进入阳极，即是阳极斑点区。产生情况：一是小电流焊接，母材作为阳极，如果母材上不能形成连续的熔化，将会在母材电弧后面形成阳极斑点，二是大电流焊接，母材作为阳极，虽然形成了较大的熔池，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，将在熔池背部形成阳极斑点。惰
5、性气体中的电弧在以金属板作为阴极的情况下，阴极斑点在金属板上扫去，除去金属表面上的氧化膜，使其露出清洁金属面，称作电弧的阴极清理作用或氧化膜破碎作用。最小电压原理的含义是：在给定电流与周围条件一定的情况下，电弧稳定燃烧时，其导电区的半径，应使电弧电场强度具有最小的数值。如果某种影响使磁力线分布的均匀性受到破坏，使电弧中的电荷受力不均匀，就会使电弧偏向一侧，这叫电弧磁偏吹。产生情况：1 导线接线位置引起的磁偏吹 2 电弧附近的铁磁性物质引起的磁偏吹 3 电弧处于工件端部时产生的磁偏吹 4 平行电弧间的磁偏吹 电弧焊中的保护气有几方面的作用：一是向电弧空间提供气体介质 二是起到保护作用 电弧引燃有
6、两种方法：一是接触式引燃 二是非接触式引燃第二章母材的熔化断面形态有几种主要形状，分为单纯熔化型、中心熔化型、周边熔化型。焊缝形状尺寸有熔深、熔宽、余高。其影响因素有电流、电压、焊接速度。未焊透：单面焊接时，接头根部未完全焊透的现象叫做未焊透。未熔合：单层焊，多层焊或双面焊时，焊道与母材之间，焊道与焊道之间未能完全结合的部分称作未熔合。焊穿：焊接时熔化金属自焊缝背面流出并脱离焊道形成穿孔的现象叫做焊穿。焊瘤有两种表现形式：一是熔化金属流淌到焊缝区以外未熔化母材上聚集成金属瘤，这是由于填充金属过多引起的，或熔池重力作用的结果；另一是直接在焊缝上聚集成大的金属瘤，多数是由于不稳定的熔滴过渡造成。大
7、电流MIG焊接当电弧阴极斑点的清理作用消失阴、极斑点进入熔池内部时，电弧力集中到熔池底部，对熔池金属有激烈的搅动作用，将出现类似大象皮肤的不良焊缝，称起皱焊缝。熔滴过渡的作用力主要是重力、表面张力、电磁力、摩擦力。作用在熔滴上的表面张力通常是阻止熔滴脱落的，而在熔滴与熔池之间短路过渡时变为促进熔滴过渡的力。熔滴过的形态分为自由过渡、接触过渡、渣壁过渡。第三章 钨极氩弧焊钨极氩弧焊的特点1能够实现高品质焊接，得到优良焊缝 2钨电极与母材间产生的电弧在惰性气氛中极为稳定，焊缝美观平滑 3电弧都很稳定，电弧电压仅有8-15V 4对热输入量的调节很容易，可以进行薄板及各种姿态下的焊接 5焊接操作性容易
8、进行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面最广的。钨电极经常使用的是纯钨电极、钍电极、铈电极。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体，驱除导气管中的空气并使焊接区处于被保护状态下，这称作提前送气。焊接结束后，如果在电弧熄灭的同时停止保护气，焊缝结束部位会产生严重氧化，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完全冷却之前需要继续流通保护气，这称作滞后停气。第四章等离子弧是通过外部拘束使自由电弧的弧柱被强烈压缩所形成的电弧等离子弧的工作形式：转移型等离子弧等离子焰流混合型等离子弧焊
9、枪喷嘴的主要结构参数：喷嘴孔径d喷嘴孔道长度l内腔锥角压缩孔道形状焊枪的送气方式：切向径向等离子弧温度和能量密度显著提高的原因：水冷喷嘴孔道对电弧的机械压缩作用，使电弧弧柱截面积减小，能量更为集中喷嘴水冷作用使靠近喷嘴内壁的气体受到一定程度的冷却，其温度和电离度下降，迫使弧柱区带电粒子集中到弧柱中的高温高电离度区流动，在弧柱四周形成一层冷气膜，进一步减小弧柱的有效截面积，提高电流密度在弧柱电流密度增大以后，弧柱电流线之间的电磁收缩作用进一步增强，提高弧柱温度和能量密度喷嘴机械拘束是等离子弧温度和能量密度提高的前提条件，而热压缩是最本质的原因。 第五章影响CO2电弧焊的问题：合金元素烧损 CO2
10、气孔 焊接飞溅CO2电弧焊的脱氢措施，采用Si-Mn联合脱氢CO2电弧焊中H的来源途径：焊丝、工件表面的油、锈和水分CO2气体中的水分CO2电弧焊特点优点：焊接生产率高焊接成本低焊接能耗低适用范围广焊缝含氢量低，抗裂纹性好焊后无须清渣焊接保护效果好缺点：不能用于非铁金属焊接熔滴过渡不稳定，飞溅量大烟尘较大，操作环境不好熔滴短路过渡过程：采用较细的焊丝，以较小的电流在低的电弧电压下进行焊接。在电弧引燃的初期，焊丝受到电弧的加热而逐渐熔化，端部形成熔滴并逐渐长大，此时电弧未向熔化的焊丝中传递的热量在逐渐减小，焊丝熔化速度下降，而焊丝仍然以一定的速度送进，在熔滴积累到某一尺寸时，由于过分靠近熔池而发
11、生短路，这时电弧熄灭，电压急剧下降。熔滴短路在焊丝端头与熔池间形成短路液柱，短路电流开始增大，但焊机回路中串联有电感，短路电流是逐渐增加。在熔池金属表面张力和液柱中电流形成的电磁收缩力作用下，使液柱靠近端头的部位迅速产生“颈缩”。电流继续增大到一定数值，在熔池金属和焊丝端部表面张力的拉伸配合下，“颈缩小桥”迅速断开，此时作用电压很快的恢复到电源空载电压，并且由于断开空间仍然具有较高的温度，电弧重新引燃，而后电流逐渐降低，趋向稳定值，如此燃弧和短路反复而规则地进行着。在焊接过程中，大部分焊丝熔化金属可以过渡到熔池，有一部分焊丝熔化金属（也包括少量的熔池金属）飞到熔池以外的地方，这种现象称作“焊接
12、飞溅”焊丝损失系数包含飞溅损失和氧化、蒸发损失等减少飞溅的措施：焊接材料方面：正确选择焊丝，限制焊丝含C量，选择有较多脱氧元素成分的焊丝进行焊接。另外还可以采用混合气体保护进行焊接，比如CO2+Ar混合气，可以降低电弧气氛的氧化性，减少FeO的产生数量。工艺和规范方面：（1）正确选择焊接电流，匹配合适的电压，尽可能避免排斥过度形式 （2）、焊枪倾角不超过20，焊枪垂直时飞溅最小。 （3）、限制焊丝干伸长。 （4）、送丝速度均匀 （5）、电源直流反接时飞溅小电源方面：通过回路电感使短路过渡焊接中的电流上升速率di/dt和短路峰值电流Imax有一个合适的数值在送丝机和焊枪间通过可弯曲导管送进焊丝的
13、方法称作推丝式送丝电弧点焊的要领是注意不要在上下板间留有间隙，以大电流短时间实现焊接窄间隙焊接是对厚板I型坡口（坡口间隔10mm左右）进行多层焊。其目的是提高焊接生产率，节约焊接材料，减少焊接热输入，得到高质量接头，并减少焊接变形。第六章MIG原理：CO2电弧焊相近，也是采用熔化极焊丝作为电弧的一极，从焊枪喷嘴中流出的气体对焊接区及电弧进行保护，焊丝熔化金属从焊丝端部脱落过渡到熔池，与木材熔化金属共同形成熔池。特点（1）与焊条电弧焊、CO2电弧焊、埋弧焊相比，熔化极氩弧焊可以焊接几乎所有的金属。（2）与TIG焊相比，由于采用熔化极方式进行焊接，焊丝和电弧的电流密度大，焊丝熔化速度快，对母材的熔
14、敷效率高，母材熔深和焊材变形都好于TIG焊，焊接生产率高。（3）与CO2电弧焊相比，熔化极氩弧焊电弧状态稳定，熔滴过渡平稳几乎不产生飞溅，熔透也较深。（4）熔化极氩弧焊直流反接焊接铝及铝合金，对母材表面的氧化膜有良好的阴极雾化清理作用。（5）由于惰性气体本质上不与熔化金属产生冶金反应，如果保护条件妥当，可以防止周围的空气混入，避免氧化和氮化。因此，在电极焊丝中不需要加入特殊的脱氧剂，使用与母材相同成分的焊丝即可进行焊接。几点不足：（1）由于使用氩气保护，焊接成本比CO2电弧焊高，焊接生产率也低于CO2电弧焊。（2）焊接准备工作要求严格，包括对焊接材料的清理和焊接区的清理等。（3）厚板焊接中的封
15、底焊缝成形不如TIG焊质量好通过对过渡形式的细致观察，发现因焊丝材质不同其熔滴过渡形式仍有差异，由此吧MIG焊熔滴过渡分为射滴过渡和射流过度两种。对于导电率及热导率较大的铝和铜汉斯的熔滴过渡情况，其熔滴尺寸接近于焊丝直径，过度频率在每秒100200次左右，每一滴都呈规则过渡，把这种过渡成为射滴过渡。实现熔滴从粗滴过渡到射滴过渡转变的临界电流叫做临界电流。对于钢焊丝，焊丝前段在电弧中被削成铅笔状，熔滴从其前端流出，以很细小的颗粒进行过渡，其过度频率最大可达到每秒500次，把这种过渡称为射流过度。在钢质焊丝射滴过渡的形成过程中，岁电流的增加会产生一种跳弧现象，产生跳弧现象是的电流被称为射流过度的临
16、界电流。亚射流过度是介于短路过度和射滴过渡之间的过渡形式，电弧特征是弧长较短。熔化极脉冲氩弧焊特点：脉冲MIG焊扩大了电流的使用范围；可控制熔滴过渡和熔池尺寸，有利于全位置焊接；可有效地控制热输入量，改善接头性能。MIG焊参数的选择：主要参数有：基值电流Ib，脉冲电流Ip，脉冲宽度Tp，基值时间Tb，其它参数有平均电流Ia，脉冲频率f，脉宽比K等.正确选择以上参数，不仅可以实现稳定的熔滴过渡，而且可以控制焊接热输入及控制焊缝成形。脉冲各参数的作用于影响如下（1）基值电流和基值时间，维持电弧稳定燃烧，同时对于热焊丝和母材提供一定的能量，是汉斯的端部有少量熔化。（2）脉冲电流和脉冲宽度：是决定脉冲
17、能量的重要因素。（3）平均电流：脉冲梦幻MIG焊的一个主要特征就是在平均电流低于临界电流以下可以实现熔滴喷射过度。而平均电流是决定对母材热输入量的主要指标，应根据焊件厚度，焊缝空间位置，焊接材料的进行选择。（4）脉冲频率和脉宽比：普通的脉冲MIG焊电源是通过可控硅整流控制获得脉冲电流，脉冲频率等于电源频率(50Hz/60Hz)或倍频数值（100Hz/120Hz）.即使这样的电源，对于铝、铜、不锈钢等几乎所有的材料都可以较好的实现熔滴喷射过渡。把不产生起皱现象的最大电流称作起皱界限电流。第7章埋弧焊优点：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操作环境好装置根据电极形状分类：焊丝电极 卷带电极 板状电极埋弧焊自动调节系统：良好的焊接质量需要合理的焊接参数与稳定的焊接过程。埋弧焊主要采用变速送丝弧压反馈调节系统。弧长变化时的调节精度：a影响静态误差的因素有：焊丝干伸长变化量、焊丝直径、焊丝电流密度、焊丝电阻率、焊接保护条件、电源外特性变化率等。b电弧电压反馈调节系统通常采用陡降特性电源进行焊接，焊接电流的改变量较小，对埋弧焊缝成型的稳定性更为有利。c埋弧焊多采用粗丝进行焊接，焊丝电流密度较低，系统调节后的电压值误差和电流值误差都很小。埋弧焊用焊剂：熔炼焊剂 烧结焊剂