焊接方法与设备(复习思考题答案)1.doc

1、 根据电流种类如何划分焊接电弧类型?掌握每类焊接电弧的应用特点。答：直流电弧、交流电弧，脉冲电弧。直流电弧的极性对于熔化极电弧焊来说，由于受熔滴过渡稳定性的影响，通常是直流反接时的电弧稳定性好于直流正接。对于钨极氩弧焊来说，直流正接时的电弧稳定性好于直流反接时的稳定性。2、 什么是电极斑点?形成阴（阳）极斑点的条件有何异同?答：在电弧燃烧时，电极表面很小很亮的斑点。阴极斑点形成的条件：1、该点应具有氧化物2、电弧通过该点时能量消耗较小。阳极斑点形成条件：1、该点有金属蒸发2、电弧通过该点时弧柱消耗能量较低。3、 形成电弧磁偏吹的实质是什么?举例说明。答：实质：电弧周围磁场分布的均匀性受到破坏，使焊接电弧偏离焊丝或焊条的轴线而向某一方向偏吹。比如：平行电弧间产生的磁偏吹、地线接线位置产生的磁偏吹、电弧一侧铁磁物体引起的磁偏吹。4、 焊接电弧的引弧方式有哪些?各有何特点?举例说明其应用。答：接触式引弧：焊条或焊丝和焊件分别接通于弧焊电源的两极，将焊条或焊丝与焊件轻轻地接触，然后迅速提拉，这样就使焊丝或焊条与焊件之间产生了一个电弧。焊条电弧焊、埋弧焊等。 非接触式引弧：在电极和焊件之间存在一定间隙，施以高电压击穿间隙使电弧引燃。钨极氩弧焊、等离子弧焊等。5、 什么是最小电压原理？并利用该原理解释为什么用风扇对着电弧吹时电弧会收缩。 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的数值，即在固定弧长上的电压最小。电弧收缩，断面面积减小，也就减少了电弧表面散失的热量，从而使电场强度增加的幅度减小。焊丝熔化与熔滴过渡1、 何谓焊丝的干伸长度?干伸长度与焊丝熔化有怎样的关系? 答：导电嘴的接触点到电弧端头的一段焊丝的长度，即焊丝的伸出长度。其他条件不变，干伸长度越长，焊丝速度越快。2、 何谓焊丝熔化速度?影响焊丝熔化速度的主要因素有哪些?答：单位时间内焊丝的熔化长度或熔化质量。因素：1、电流增大，焊丝熔化速度越快；2、电弧电压对焊丝熔化速度几乎没影响3、焊丝直径越细，焊丝熔化速度越快4、焊丝伸出长度越长，熔化速度越快5、电阻率大的材料，焊丝熔化速度越快6、气体介质和焊丝极性3、 何谓熔敷效率、熔敷系数、熔化系数、飞溅率?答：熔敷效率：过渡到焊缝中的金属质量与使用焊丝金属质量之比。熔敷系数：指单位时间、单位电流所熔敷到焊缝中的焊丝金属质量。熔化系数：单位时间、单位电流熔化焊丝金属的质量。飞溅率：飞溅损失的金属与熔化的焊丝金属的质量百分比。4、 存在于熔化的焊丝端部的熔滴主要受到哪些作用力?这些力对熔滴过渡有怎样的影响? 答：重力：平焊时是促使熔滴脱离焊丝末端的作用力，立焊和仰焊时，是阻碍熔滴从焊丝末端脱离的作用力。表面张力：阻碍熔滴过渡的力电磁收缩力：可以是推力，也可以是阻力。等离子流力：有助于熔滴脱离焊丝，是推力斑点压力：阻碍熔滴过渡。熔滴爆破力：能促进熔滴过渡电弧的气体吹力：有利于熔滴过渡。母材熔化与焊缝成形1、 焊接熔池中金属的流动主要受到哪几种力的作用?这些力与焊缝成形有何关系?掌握影响作用力的主要因素。答：熔池金属的重力：水平位置焊时，有利于熔池的稳定性，空间位置焊时，有可能破坏熔池的稳定性，使焊缝成形变坏。表面张力：将阻止熔池金属在电弧力或熔池金属重力作用下的流动。焊接电弧力：有利于形成更深的熔池。熔滴冲击力：容易形成指状熔深。2、 焊接电流、焊接电压、焊接速度怎样影响焊缝熔深、熔宽、余高的形成?答：焊接电流：电流增加，焊缝的熔深和余高均增加，熔宽略有增加。 焊接电压：电压增加，熔深略有减小，熔宽增加，余高减小。焊接速度：焊接速度提高，焊缝熔宽和熔深都减小，余高也减小。3、 上坡焊、下坡焊、焊条前倾、焊条后倾、焊丝直径、干伸长如何影响熔深熔宽余高？答：上坡焊：熔深大，熔宽窄，余高大。下坡焊：熔深减小，熔宽增大，余高减小。 焊条前倾：熔深减小，熔宽增大，余高减小。 焊条后倾：熔深增加，熔宽减小，余高增大。埋弧焊1、 埋弧焊有哪些主要的优缺点?答：优点：生产效率高，焊接质量高，劳动条件好，节约金属及电能。 缺点：焊接适用的位置受到限制，焊接厚度受到限制，对焊件坡口加工与装配要求较严。2、 埋弧焊中使用的焊剂与电渣焊中使用的焊剂的主要功能相同吗?为什么? 答：不同。埋弧焊焊剂：焊接时形成熔渣，起着隔离空气、保护焊接金属不受空气侵害的作用。也起着对熔化金属进行冶金处理的作用。电渣焊焊剂：焊剂熔化形成熔渣后，依靠其电阻使电能转化成熔化填充金属和母材的热能。该热能还能起到预热焊件、延长金属熔池存在时间和使焊缝金属缓冷的作用。3、 埋弧焊时选用焊剂和焊丝的匹配原则是什么?答：在焊接低碳钢和强度等级较低的低合金钢时，应等强匹配。焊接低合金高强钢时，应等强匹配并保证焊缝塑性和韧性。耐热钢、低温钢、耐蚀钢：等强，保证焊缝与母材有相同或相近的性能。奥氏体钢或铁素体钢：保证焊缝与母材成分相近，相匹配的特殊性能，足够的力学性能、抗裂性能。4、 埋弧焊的焊接冶金特点表现在哪几方面? 答：1、机械保护作用好2、冶金反应充分3、焊缝的化学成分稳定4、焊缝组织易粗化。CO2气体保护电弧焊1、 CO2焊有哪些主要的优缺点?答：优点：高效节能，生产效率高，价格便宜，焊接变形小。粗丝焊可用较大电流，实现射滴过渡。细丝焊可用较小电流，实现短路过渡。低氢焊接，含氢量低，抗锈强，不易产生冷裂纹、气孔。便于监视和控制电弧、熔池，实现机械化、自动化。 缺点：弧光强，设备比较复杂，需要专业维修。飞溅多，外形粗糙。不能焊易氧化材料，不能在有风地方焊接。 2、 何谓焊接飞溅?CO2焊为什么有比较大的焊接飞溅?答：飞溅：焊接过程中飞落到熔池以外的金属。原因：冶金反应引起的飞溅，CO2有氧化性，熔滴和熔池中的C被氧化为CO，高温下，体积膨胀，CO压力大，形成爆破，从而产生飞溅。由于半点压力引起的飞溅：直流正接时，正离子飞向焊丝末端熔滴，机械冲击力大，飞溅大；直流反接时，飞溅小。熔滴短路过渡引起的飞溅：由于强烈的电磁收缩作用，产生过桥缩颈，过桥过热爆炸时。爆破力将熔滴金属抛向四周。非轴向熔滴过渡造成飞溅：由斑点压力和弧柱气流作用将熔滴抛向熔池外。焊接参数选择不当。3、 目前减小焊接飞溅的措施主要有哪些? 答：降低焊丝的含碳量，使用低飞溅焊丝，正确选择焊接参数，直流反接，控制电流，串入合适电感，选择正确电弧电压、电感值；用含有脱氧元素焊丝。TIG焊1、 何谓阴极清理作用?形成阴极清理作用的条件怎样?阴极清理功能的机理？答：电弧自动寻找氧化物，将氧化物气化，使得阴极的氧化物被清理掉。直流反接。反接时，母材为阴极并发射电子，阴极表面有氧化膜时，电子的逸出功小，容易发射电子，因此电弧有自动寻找金属氧化膜的性质，在氧化膜上容易形成阴极斑点，与此同时，阴极受到正离子撞击，氧化膜被清理掉。2、 脉冲TIG焊有何优点? 答：由于采用脉冲电流，减小焊接电流的平均值，用较低的热输入获得足够的熔深，减小焊接热影响区和焊件变形，对于焊接薄板或超薄板有利。可调焊接参数多，便于精确控制电弧能量及分布，易得合适的熔池形状和尺寸，提高焊缝抗烧穿和熔池保持能力，保证均匀熔深和焊缝根部均匀熔透，适于全位置及单面焊背面成形。焊接过程中，脉冲电流对点状熔池有较强的搅拌作用，熔池金属冷凝快，高温停留时间短，焊缝金属组织细密，减小对热敏感的金属材料产生裂纹倾向。每个焊点加热和冷却迅速，适于焊接导热性能强或厚度差别大的焊件。 3、 热丝TIG焊有何特点?答：增加熔敷金属量，使生产效率提高。热输入大，适合中等厚度结构，焊缝质量好。熔敷效率提高。产生磁偏吹。 MIG/MAG焊1、 MIG/MAG焊直流正接、反接各有什么优缺点？一般应正接还是反接？为什么？答：直流反接：焊丝斑点压力小，电弧推力大，熔滴过渡容易；熔深更深；具有阴极清理功能；缺点：阴极发热厉害，烧损严重；电流小时，弧根在熔滴底部，电磁收缩力小，呈粗滴过渡。直流正接：焊丝熔化速度快，熔深浅，适于堆焊；氧化性弱，有阴极清理功能；缺点：电弧不稳，成形不良。2、 试述MIG焊有哪些熔滴过渡形式，并说明这些熔滴过渡形式的焊接电流焊接电压特点。答：粗滴过渡：小电流，大电压；射滴过渡：大电流，大电压；射流过渡：大电流，较高电压；亚射流过渡：大电流，低电压；短路过渡：大电流，很低电压。旋转射流过渡。3、 脉冲MIG焊焊接薄板时有哪些特点? 答：它扩大了焊接电流的调节范围；有效控制熔滴过渡及熔池尺寸，有利于全位置焊；可以有效地控制热输入，改善接头性能。等离子弧焊接1、 等离子弧的形成机理？答：它是借助于机械压缩效应、热压缩效应、磁压缩效应这三种效应形成的。2、 等离子弧有哪几种形式?各有何特点?答：非转移型等离子弧：温度和能量密度较低。转移型等离子弧：温度和能量密度较高。 联合型：主要用于小电流、微束等离子弧焊接及粉末堆焊。3、 与TIG焊电弧比较，等离子电弧具有什么特点？请解释获得这些特点的原因。等离子弧堆焊工艺通常采用何种类型的等离子弧？为什么？答：优：焊缝深宽比大，截面积小，焊接速度快，薄板焊接变形小，厚板焊接时热影响区窄。电弧挺度好。电弧稳定性好。无焊缝夹钨，因钨极内缩与喷嘴内，不与焊件接触。缺点：由于需要两股气流，过程控制和焊枪结构复杂。电弧直径小，要求焊枪喷嘴轴线更准确对准焊缝。转移型。其它焊接方法1、 摩擦焊接