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第二章 焊接电弧2.1电弧斑点是电弧燃烧过程中的产生的一种现象，出现在电极和母材上，它的形成与电极及溶池区域导电性能有关。阴极斑点：钨和碳等高熔点材料且电流较小，或铁、铜、铝等低熔点材料作为阴极，在电弧温度不能使电极前端全面积产生热电子发射的情况下，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、发光强度远高于其它区域，称作阴极斑点区阳极斑点：当采用低熔点材料作阳极时，一旦阳极表面某处有熔化和蒸发现象产生时，由于金属蒸气的电离能大大低于一般气体的电离能，在有金属蒸气存在的地方，更容易产生热电离而提供正离子流，电子流更容易从这里进入阳极，阳极上的导电区将在这里集中而形成阳极斑点。2.2惰性气体中的电弧在金属板作为阴极的情况下，阴极斑点在金属板上扫动，除去金属表面的氧化膜，使其露出清洁的金属表面，称之为阴极清理作用（氧化膜破碎）。具有去除氧化膜的作用（氧化物的功函数比纯金属要低）。阳极斑点形成条件：当电弧燃烧不能在阳极表面的全面积上形成均匀的电流通道，将在阳极上的某一局部区域形成主要的电流通道，电子将主要从此处进入阳极，不使弧柱压降受到大的影响，保证弧柱能量的最低消耗。阳极斑点的形成条件之一是金属的蒸发，当金属表面覆盖氧化膜时，阳极斑点具有自动寻找纯金属表面而避开氧化模的倾向。产生情况：母材作为阳极，小电流的情况下，如果母材上不能形成连续的熔化，将在母材上电弧的后面形成阳极斑点；大电流焊接，形成了较大的熔池，但由于熔池金属蒸发情况的变化或合金元素的蒸发，将在熔池内部形成阳极斑点。2.3最小电压原理：在给定电流和周围条件一定的情况下，电弧稳定燃烧时，其导电区半径（或温度），应使电弧电场强度具有最小的数值。即电弧具有保持最小能量消耗的特性。2.4电弧的静特性，又称为电弧的伏安特性，指的是一定长度的电弧在稳定燃烧时，电弧电压与电弧电流之间的关系。2.5电弧的静特性曲线负阻特性区：小电流的TIG 、 SAW平特性：SMAW、大电流的TIG上升特性：MIG、CO22.6电弧力及其影响因素：电磁收缩力（电弧静压力），等离子流力（电弧动压力）斑点力，爆破力，熔滴的冲击力2.7交流电弧的燃烧特点：1 常用的交流焊接电源为50HZ的正弦波，电弧电流每秒钟100次过零点并改极性。2 电弧电流过零点，电流瞬时为零、电弧熄灭，下半周需要重新引燃。再引燃电压比冷态开始焊接时所需要的引燃电压要低。3 当电弧的两个电极材料不同时，由于电子发射能力不同，电弧两个极态下将流过不同的电流值，即电弧和回路中出现正负半波电流不同的情况（差值称为直流分量）2.8交流电弧的电弧产热与电弧力特性：交流电弧的产热与电弧力特点居于直流正接与直流反接两者之间。GTAW焊接，对于钨电极而言，作为阳极时的热输入量要大于作为阴极时的热输入量，当钨电极作为阳极时（直流反接），钨电极很容易被熔化。2.9电弧的刚直性（挺直性）：电弧作为一个柔软的导体抵抗外界干扰，力求保持焊接电流沿焊条轴向流动的性能。这种性能是由电弧自身磁场决定，产生的主要原因是电磁收缩力。电流越大，电弧的刚直性就越大等离子流力、高速气流、保护气流的冷却作用都有助于电弧刚直性的提高。2.10电弧的磁偏吹：由于自身磁场不对称使得电弧偏离焊条轴线的现象。表现：电磁力将电弧从磁力线密集的一侧推向磁力线稀疏的一侧。防止措施：1可能时用交流电源代替直流电2尽量用短弧焊接，电弧越短磁偏吹越小3长和大的工件可采用两边接地线的方法4焊前要消除工件的剩磁5尽量用厚皮焊条代替薄皮焊条6避免周围铁磁物质的影响。2.11回路中电感作用：当电源电压降至零点时，由于电源与电弧负载电压相位上的差别及电感的续流作用，电感仍继续提供焊接电流，电弧电压不为零，维持电弧继续燃烧，直到电流为零电弧熄灭，但此时反向电源电压数值已达到或超过再引燃电压Ur，则电弧立即反向引燃，形成反向电流。使电流没有过零停顿，显著改善了交流电弧的稳定性。第三章 电弧焊的熔化现象3.1加热和熔化焊丝的总热量PmI(Um+IRe) 。第一项阴极区或阳极区的产热，Um-熔化等价电压；第二项焊丝伸出长度的电阻热。3.2焊丝熔化速度的影响因素：电流增大，熔化速度加快；焊丝越细，熔化系数越大；电弧电压较高时对焊丝熔化速度影响不大，电弧电压较低范围内弧压变小，焊丝熔化速度增加。 焊丝极性及保护气混合比对熔化速度的影响：焊丝为阴极时的熔化速度总是大于焊丝为阳极时的熔化速度，并因气体的混合比不同而变化。焊丝为阳极时熔化速度基本不变。气体成分影响阴极压降，同时降影响溶滴的过渡形式，影响溶滴的加热及焊丝的熔化。3.3熔滴上的作用力：表面张力:焊丝或焊条端头保持溶滴的主要作用力。重力：平焊位置促进溶滴的过渡，焊丝直径较大而焊接电流较小时，是使溶滴脱落的主要作用力。立焊、仰焊阻碍溶滴的过渡。电磁收缩力：决定于电弧的形态。若弧根面积笼罩整个溶滴降促进溶滴过渡，若弧根面积小于溶滴直径，则电磁力形成斑点压力的一部分阻碍溶滴的过渡。斑点压力：斑点面积较小时，常常阻碍溶滴的过渡；斑点面积较大时，笼罩整个溶滴时常促进溶滴的过渡。等离子流力：电流较大时高速等离子流力将推动溶滴沿焊丝轴线方向运动其他力：爆破力3.4熔滴过渡的分类IIW对电弧熔滴过渡形态的分类：自由过渡，接触过渡，渣壁过渡（1）自由过渡 滴状过渡：电流较小或电弧电压较高时，弧长较长大滴过渡：大滴滴落过渡（高电压小电流MIG焊），大滴排斥过渡（高电压小电流CO2焊接，或正极性焊接时大电流CO2气体保护焊）（2）细颗粒过渡：中间电流区的MAG焊 喷射过渡：弧长较长，电流较大，富氩保护，以喷射为特征。射滴过渡（铝MIG焊及脉冲焊），射流过渡（钢MIG焊），旋转射流（特大电流MIG焊），亚射流过渡（铝MIG焊）。铝的亚射流过渡采用等速送丝配恒流特性电源进行焊接，实现弧长的自动调节。 爆炸过渡：焊丝含挥发成分的CO2焊。（3）接触过渡：短路过渡（CO2气体保护焊），连续桥路过渡（非熔化极填丝）。（4）渣壁过渡：渣壁过渡（埋弧焊），套筒壁过渡（焊条电弧焊） 涂料焊条手工焊可以出现四种过渡形式：渣壁过渡、大颗粒过渡、细颗粒过渡、短路过渡。CO2气体保护焊时，因为CO2气体高温分解吸热对电弧有冷却作用，使电弧电场强度提高，电弧收缩，弧根面积减小，增加了斑点压力而阻碍熔滴过度，并形成大滴状排斥过渡。中等电流规范的CO2气体保护焊时，应为弧长较短，同时熔滴和熔池都在不停地运动，熔滴与熔池极易发生短路，所以CO2气体保护焊时除了大滴状排斥过渡外，还有一部分熔滴是短路过渡。对于细焊丝CO2气体保护焊时，随着焊接电流的增大，斑点面积也增大，电磁力增大，熔滴过渡频率增加，这时发生细颗粒过渡。熔化极气体保护焊直流正接时，由于斑点压力较大，无论用Ar 还是CO2气体保护，焊丝都有明显的大滴状排斥过渡现象。MIG焊熔滴的喷射过渡主要用于中等厚板和大厚度板的水平对接和水平角接。产生喷射过渡的原因是电弧的形态比较扩展。铝的亚射流过渡：介于短路与射滴过渡之间，弧长较短，在电弧热作用下形成熔滴并长大，形成缩颈在即将以射滴形式过渡脱离之际与熔池短路，在电磁力的作用下细颈破断，重然电弧完成过渡。3.5电流、电压、焊速等的影响（此三者是决定焊缝尺寸的主要能量参数） 1焊接电流：（1）焊接电流增大（其他条件不变），焊缝的熔深和余高增大，熔宽没多大变化（或略为增大）。（2）熔深与焊接电流近于成正比关系。2电弧电压（1）电弧电压增大后，电弧功率加大，工件热输入有所增大。由于电弧电压的增加是以增加电弧长度实现的，使得电弧热源半径增大，工件热输入能量密度减小，因此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熔化量没有改变，使得焊缝余高减小。且母材的熔合比有所增大。（2）各种电弧焊方法为了得到合适的焊缝成形，在增大焊接电流时，也要适当地提高电弧电压，也可以说电弧电压要根据焊接电流来确定，这在熔化极电弧焊中最为常见3焊接速度（1）焊速提高时焊接线能量q/v 减少，熔宽和熔深都减小，余高也减小；（2）因为单位焊缝长度上的焊丝金属熔敷量与焊速成反比，而熔宽则近似于与焊速1/2 成反比。（3）提高焊接生产率考虑，在提高焊接速度时要相应提高焊接电流和电弧电压，这三个量是相互联系的。（4）但在大功率下高速焊接，有可能在工件熔化及凝固中形成焊接缺陷，比如裂纹、咬边等，所以对焊速的提高一般需要加以限制。4电流的种类和极性以及电极尺寸等的影响（1）电流的种类和极性：熔化极电弧焊时，直流反接时熔深和熔宽都要比直流正接的大，交流电焊接时介于两者之间；但直流正接时焊丝的熔化率较大。钨极氩弧焊时直流正接的熔深最大，反接最小。（2） 钨极端部形状、焊丝直径和伸出长度的影响：钨极前端角度和形状对电弧集中性及电弧压力影响较大，应该根据使用的电流、焊件厚薄选取。通常电弧越为集中（即磨尖角度越小），电弧压力越大，所形成的熔深越大，而熔宽相应减小。熔化极电弧焊，如果电流不变，焊丝直径变细，焊缝熔深增大，熔宽减小，余高增大。但在一定方法下焊丝直径的选取也要考虑电流值和熔池形态，避免不良焊缝的出现。焊丝伸出长度加大时，焊丝电阻热增加，焊丝熔化速度增加，使余高增大而熔深有所减小，这在钢质、细径焊丝中表现最为明显，铝焊丝影响不大。虽然增加焊丝伸出长度可以提高焊丝金属的熔敷效率，但从焊丝熔化的稳定性和焊缝成形方面考虑，必须限制焊丝伸出长度的允许变化范围。第四章 手工电弧焊SMAW4.1焊条作横向摆动是为了获得一定宽度的焊缝，特别是当焊件开坡口时，由于焊口较宽，常采用摆动焊条使两侧金属能够焊透。即控制焊缝的熔宽，保证焊缝两侧良好的熔合；控制熔池的结晶4.2弧焊电源的静态外特性：在稳定状态下，弧焊电源输出的端电压和电流之间的关系。外特性方程式为：Uy=EIyr0 下降特性、平特性（恒压特性）。手工电弧焊的焊接电源的外特性必须是下降特性的。电源外特性和电弧静特性曲线必须能够相交，其交点决定了电弧的工作电压和电流。 稳定工作点的条件是电弧静特性曲线在工作点上的斜率大于电源外特性曲线在工作点上的斜率。4.3电源的外特性曲线1 陡降特性：TIG PAW2 缓降特性：SMAW SAW3 缓降特性：粗丝CO2、 SMAW SAW4 平特性：等速送丝的粗丝和细丝气体保护焊5 上升特性：等速送丝的细丝气体保护焊4.4焊条的功能: 1焊条芯：（1）作为电极导电；（2）作为焊缝的熔敷金属；2药皮：（1）稳弧作用（2）保护作用（3）脱氧作用（4）渗合金作用（5）改善焊接工艺性能作用。4.5碱性焊条：在很大的电流范围内均为大滴状或短路过渡，原因是液体金属与熔渣的界面有很大的表面张力，不易渣壁过渡电弧气氛中含有30%的CO2气体，低压时短路过渡，弧长较长时为大滴过渡。酸性焊条：细颗粒过渡。因为渣和液态金属含有大量的氧，金属与渣的界面上的表面张力较小。焊条熔化时，熔滴尺寸受电流的影响较大。4.6焊接电流的种类根据焊条的性质进行选择。酸性焊条是交、直流两种焊条，但通常选用交流电源进行焊接，碱性焊条中的低氢钠型焊条（如E5015），必须选用直流电源（并采用直流反接），低氢钾型焊条（如E5016），可以选用交流电源进行焊接。此外，焊接薄板时，由于采用小电流施焊，选用直流电源进行焊接。酸性焊条焊接一般的低碳钢，交流弧焊电弧；碱性焊条焊接高压容器、高压管道或合金钢、有色金属、铸铁时，选用直流电源。第五章 埋弧自动焊SAW5.1酸性焊剂低碳钢埋弧焊的主要冶金反应1Si 、Mn的还原反应及其影响因素：焊剂430、431为低碳钢熔炼焊剂，为高锰高硅低氟焊剂，主要成分为MnO和SiO2，通常与H08、H08A焊丝配合，重要结构与H08MnA焊丝配合 ，公式如下：2碳的烧损：碳只能从焊丝及母材进入熔池，焊剂中不含碳成分。焊丝金属中的碳在熔滴形成与过渡过程中，发生非常剧烈的氧化反应， 当熔滴进入熔池以后，还与母材中的碳一起继续氧化。3脱氢，生成HF和OH。埋弧焊形成的气孔主要是氢造成的。4限制S、P的过渡。S会造成偏析形成低温共晶，是产生热裂纹的主要因素；P会引起金属的冷脆性。即向焊缝补充Si 、Mn；保证一部分碳的氧化；减少缝金属中S和P的含量，防止热裂和冷裂；防止焊缝出现气孔。5.2弧长的自动调节系统电弧焊过程两个最主要的能量参数I和U 的稳定值是由电源的外特性和电弧静特性曲线的交点决定的。 等速送丝埋弧焊自身调节系统原理：等速送丝调节系统是一种弧长控制方法。电弧的自身调节作用指得是在焊接过程中，焊丝等速送进，利用焊接电源固有的电特性来调节焊丝的熔化速度，来控制电弧长度，使得电弧的长度保持不变，从而达到焊接过程的稳定性。等熔化曲线的不同特征：1长弧条件下，等熔化曲线几乎垂直于I轴；2短弧条件下，等熔化曲线斜率减小；3其他条件不变，送丝速度增加（减小），等熔化曲线平行向右（左）移动；4其他条件不变，焊丝伸出长度增加（减小），等熔化曲线向左（右）移动，斜率变化 。5.3弧长波动时的自身调节精度：弧长本身缩短或拉长，因熔化速度的增加或减小得以恢复，无静态误差。若是由焊炬相对高度变化引起的，系统有静态误差，应采用缓降（对平特性电弧）或微升（对上升特性曲线）特性电源为宜。网路电压波动时的自身调节误差：长弧条件下，缓降外特性曲线引起较小的电弧电压静态误差；短弧条件下，陡降外特性曲线引起的电流静态误差小。5.4焊缝成型的主要因子：1）焊接电流（能量参数）：必须根据坡口条件进行焊接电流的选择。随焊接电流的增大，熔深和余高随之增加。平板对接焊在同一焊接条件下，余高过大，会产生焊瘤，电流再大，将形成梨形焊缝，焊缝内部降产生高温裂纹。2）电弧电压：电弧电压低，电弧潜入母材表面下方，热源处于母材中，形成深而窄的焊缝，再降低会形成梨形焊缝。电弧电压提高，焊缝变平，同时焊剂的熔化量增加。3）焊接速度：在焊接速度较小的区域，容易产生熔化金属向前流动的现象。由于电弧在熔化金属上燃烧，不能对坡口底部直接加热熔化，使得熔深减小。极端的场合会产生熔透不足及熔渣卷到坡口底部。4）焊丝直径：焊丝直径的大小必须依据所用电流值来选择。焊丝越细，焊丝的熔化速度越大，在效率上是有利的。但细丝大电流焊接，易形成梨形焊缝，熔池不稳，焊接效果不好。第六章 熔化极气体保护焊MIG/MAG6.1保护气体：Ar独特的优点：在Ar气中电弧燃烧非常稳定，呈稳定的轴向射流过渡、飞溅极少。特点：（1）几乎可以焊接所有材料，尤其适合焊接铝及铝合金、铜及其合金及不锈钢等材料。（2）焊丝作电极，可采用高密度电流，因而母材的熔深大，填充金属熔敷速度快，焊接变形较小（3）采用直流反接，焊接铝及铝合金时有良好的阴极雾化作用。（4）焊接铝及其合金时，亚射流电弧的固有调节作用较为明显。纯Ar气焊接不锈钢（包括低碳钢及低合金钢）时存在的问题：1）液体金属的粘度及表面张力大，易产生气孔，与焊缝金属间的润湿性差，焊缝两侧易形成咬边等缺陷； 2）易产生阴极斑点漂移现象，电弧根部不稳定，会引起焊缝熔深和焊缝成形的不规则。6.2混合气体 Ar+O2：（1）加入O2的作用：克服阴极漂移现象，且有利于金属熔滴的细化，降低射流过渡的临界电流值（2）含O2量较低：15，用于焊接不锈钢等高合金钢及级别较高的高强度钢，可以降低不锈钢的晶间腐蚀倾向，或降低高合金钢的淬硬倾向，避免裂纹。（3）20O2量，含O2量较高，用于焊接低碳钢及低合金钢。具有较高地生产率，通常配合Mn、Si等脱氧元素含量较高的焊丝。抗气孔性能比加20%的CO2 或纯CO2都好。含有适量的氧，虽然氧化性提高，但焊缝金属的含氧量和夹杂物有所减少，焊缝金属的冲击值有所提高，且可改善纯Ar指状熔深问题。MIG焊熔滴的喷射过渡主要用于中等厚板和大厚度板的水平对接和水平角接。产生喷射过渡的原因是电弧的形态比较扩展。MIG焊接一般采用焊丝为阳极的接法。6.3脉冲可控过渡熔化极气体保护焊特点：峰值电流及熔滴过渡是间接而可控的，可以实现在平均电流在小于临界电流是实现细滴脉冲喷射过渡，或者在较大电流时实现熔滴的诱导短路过渡 。脉冲弧焊电源的工艺特点： 1具有较宽的电流调节范围2可控性提高3更适合薄板和全位置焊接。6.4电源特性：1 电源的种类和极性：直流反接。薄板和全位置焊，采用脉冲电源。2电源的外特性： 1）普通的为等速送丝配平特性弧焊电源，电弧自调实现弧长调节。2）亚射流过渡：等速送丝配恒流特性弧焊电源，熔化系数随弧长变化而自调。3）等速送丝的脉冲焊：双阶梯特性弧焊电源。6.5 CO2气体保护焊冶金特点：1 合金元素的氧化 CO2在电弧高温下分解：CO2CO+1/2O2，在电弧气氛中同时有CO2、CO、O2存在，在高温下O2=2O，因此具有强烈的氧化性。 CO2电弧在两个方面使Fe及其他合金元素氧化：1）直接与CO2作用，在低于金属熔点的温度（1500）下进行不占主要地位：CO2+Fe=FeO+CO 2CO2+Si=SiO2+2CO CO2+Mn=MnO+CO2)与高温分解的氧原子作用Fe+O=FeO Si+2O=SiO2 Mn+O=MnO C+O=CO 氧化特点：1）反应可在熔滴和熔池中发生，反应程度取决于合金元素在焊接区的浓度和对氧的亲和性。Fe的浓度最大，反应最激烈，Si、Mn、C的浓度低，对氧的亲和性较Fe大，有相当数量氧化。 2）SiO2 和MnO成为杂质浮于熔池表面3）CO具有表面性质而逸到气相中，C被烧损。4）FeO：一部分浮于熔池表面，一部分溶入液态金属中，溶入熔池中的FeO ：FeO+C=Fe+CO （此反应是产生气孔和飞溅的重要原因）2 脱氧措施及焊缝金属的合金化CO2电弧焊中，溶入液态金属中的FeO是引起气孔、飞溅的主要因素，且在焊缝中的残留将使焊缝金属的含氧量增加而降低机械性能。对FeO进行脱氧？ 1）对脱氧剂得要求： 对氧的亲和力要比Fe大，并先于C与O反应；焊接过程中和脱氧后生成的氧化物不应引起其他不良后果；剩余的作为合金元素可提高焊缝的机械强度。2）常用的脱氧剂：Al、Ti、Si、Mn6.6 CO2电弧焊中，溶入液态金属中的FeO是引起气孔、飞溅的主要因素，且在焊缝中的残留将使焊缝金属的含氧量增加而降低机械性能。气孔问题1）CO气孔：FeO+C=Fe+CO 焊丝中含有足够的脱氧元素Si、Mn时，且限制焊丝中的含C量，可以抑止CO气孔。2）氢气孔：H2O2H+O H=H+ （直流反极性更低）CO2焊本身对铁锈、水分不是很敏感，通常称为低氢型或超低氢焊接方法。CO2气体对氢气孔的抑制作用：氢被氧化 H2+CO2=CO+H2O H+CO2=CO+OH、H+O=OH氢以离子态熔与熔池，直流反接时，熔池为负，它发射大量电子，使熔池表面的氢离子复合为原子，减少了氢离子进入熔池的数量，产生氢气孔的倾向较正接小。解决途径：清除工件和焊丝表面的油污和铁锈；降低CO2气体中的水分（引起氢气孔的主要原因）3）氮气孔：N2=2N氮气孔在焊缝中成堆出现，类似蜂窝状。焊缝中氮气孔的主要原因是由于保护气层遭到破坏，大量空气侵入焊接区所致。造成保护气体失效的因素有：过小的CO2气体流量；喷嘴被飞溅物堵塞，喷嘴与工件距离过大，焊接场地有侧向风等。 防止：保护气的稳定性和工艺稳定性，电弧电压高到一定程度，会出现气孔。6.7金属飞溅是CO2电弧焊最主要的缺点减小飞溅的措施：1 正确选择工艺参数2 颗粒过渡焊接时保护气体中加入Ar气3 短路过渡时限制金属液桥爆断4 采用低飞溅率焊丝颗粒过渡焊接时保护气体中加入Ar气：CO2气体在电弧温度区间热导率较高，加上分解吸热，消耗电弧大量能量，引起弧柱剂电弧斑点强烈收缩，即使增大电流，弧柱和斑点直径也很难扩展，为CO2电弧焊飞溅的主要原因，是由CO2气体本身物理性质决定的。加入Ar可改变纯CO2气体的物理和化学性质，随Ar气比例的增加，飞溅逐渐减少，同时也改善了焊缝成形：随Ar含量的增加，熔深降低，熔宽增大，余高降低。 Ar气加入量超过30%以上才有明显的效果，这种措施在中等直径焊丝的混合过渡或细颗粒过渡中应用的效果良好，在细焊丝短路过渡中很少采用。6.8CO2电弧焊规范参数1短路过渡：电压低、电流小，适合于焊接薄板和进行全位置焊接，焊接薄板时，生产率高，变形小，而且操作上容易掌握，对焊工技术水平要求不高。主要采用细焊丝，随焊丝直径的增大，飞溅增大，直径最大用到1.6mm。实现短路过渡的条件就是保持较短的电弧长度，采用低电压。焊接电流须与电弧电压匹配。电源极性 ：一般采用直流反接，反接时飞溅少、电弧稳定、成形好，焊缝金属的含氢量低，焊缝熔深大。焊接回路电感作用：调节短路电流的增长速度，电感越大，短路电流增长速度越小；调节电弧燃烧时间，控制母材熔深，加入电感，电弧燃烧时间加长，增大母材熔深。2细颗粒过渡：1.6-3.0mm中等直径焊丝熔滴的主要过渡形式。 细颗粒过渡电弧穿透力强，母材熔深大，适于焊接中等厚度及大厚度工件 。3粗丝的潜弧喷射过渡：粗丝（3.0-5.0)CO2气体保护焊中出现并采用的一种熔滴过渡形式。与中丝潜弧颗粒过渡的差别，在于粗丝潜弧焊需要较高的焊接速度。电弧电压低时，电弧长度变短，熔深增加，焊缝变宽变窄。电弧电压升高时，熔深变浅，熔宽加大，形成扁平焊缝。随焊接电流的增大，焊接熔深、焊缝宽度及焊缝余高也随之增加。6.9CO2电弧焊焊接电源：CO2电弧焊使用专用的直流焊接电源。由于CO2电弧的静特性是上升的，所以平特性和下降特性电源都可以满足系统的稳定条件。 0.8-2.4mm直径焊丝，采用平特性或缓降特性电源，配合等速送丝机构，利用电弧的自身调节作用；3.0mm以上的直径焊丝，采用下降特性电源，配合变速送丝，利用弧压反馈电路稳定电弧长度。第七章 非熔化极气体保护焊GTAW(TIG)7.1直流GTAW直流正接：电弧燃烧稳定。钨棒不易过热，寿命长。许用电流值较大。母材的热输入较大，熔深大。 阳极斑点的能量比阴极斑点小几百倍，同时，阳极斑点受到质量很小的电子撞击，因此阳极没有去除氧化膜的作用。但氩气中混入质量很轻的氢气后时阴极压降显著提高，促使斑点上的能量密度增加，去除氧化膜作用反而增强。直流反接：钨棒易过热，电弧不够稳定，焊缝的熔深较浅。但是对工件具有去除氧化膜的作用（一般称“阴极破碎”或“阴极雾化”）。 除铝、镁及其合金外其他金属及其合金不存在产生高熔点金属氧化物问题，宜采用直流正接 。优点：（1）工件为阳极，接受电子轰击放出的全部动能和位能（逸出功），产生大量的热，因此熔池深而窄，生产率高，工件的收缩和变形都小。（2）钨棒的热发射能力强，采用小直径钨棒，电流密度大，电弧稳定。（3）钨极上接受正离子轰击时放出的能量比较小，且发射电子时需浮出大量的逸出功，钨极上产生的热量较小，不易过热，因此同一焊接电流可采用直径较小的钨棒。 7.2交流GTAW焊接铝、镁及其合金采用交流电源的原因 ：交流为负半波时（工件为负），氩弧对工件具有阴极斑点清理作用，可有效清除熔池及附近的氧化膜（阴极斑点漂移，焊缝宽而浅）；交流为正半波（工件为正），氩弧对工件集中加热，使得焊缝达到足够的熔深，同时钨极得到冷却，有利于电弧的稳定。交流GTAW氩弧焊由于极性是交变的，产生的问题：产生原因：交流电弧的情况下，电极和母材的电、热物理性能以及几何尺寸等方面存在差异，造成交流电两半周中的弧柱导电率、电场强度和电弧电压不对称，使电弧电流也不对称。 钨极为阴极的半周，弧柱的导电率高，电场强度小，电弧电压低而电流大；母材为阴极的半周中情况相反，电弧电压高而电流小。 由于两半周的电流不对称，因而交流电弧的电源可看成使有两部分组成，一是交流电流，一是叠加在交流部分上的直流电流，称为直流分量。这种交流电弧产生直流分量的现象，称为钨极交流氩弧焊的整流作用。直流分量的方向与钨极为阴极的半周内的电流方向相同，由母材流向钨极，相当于在焊接是回路中存在着一个正极性的直流电源。 在交流TIG焊接铝、镁、铜等合金，都存在这个问题。如果母材与电极的电、热物理性能相差越大（如钨和铝），则上述不对称的情况越严重，直流分量就越大。不利影响：阴极去除氧化膜作用减弱；对焊接变压器造成危害；焊接电流波形严重畸变，使电弧不稳。消除：焊接回路中串连大容量无极性的电容器；采用正负半波极性比可以调的矩形波交流氩弧焊；2 引弧稳弧措施（正弦波交流TIG：引弧困难和电弧不稳)：1) 施加高频电压或高压脉冲2) 采用矩形波交流电源。7.3脉冲GTAW低频脉冲焊：电流变化频率低（0.5