电弧焊基础期末总结.doc

第一章 焊接电弧基础1. 给出焊接特性，判断焊接类型。2. 焊条药皮的主要作用（判断题）：1) 有利于电弧放电的产生，并且能够提高电弧的稳定性；2) 产生气体和形成熔渣，隔离空气，保护电弧、熔滴及焊缝金属；3) 提高熔渣-金属反应使金属还原（脱氧），精炼焊缝金属；4) 根据需要对焊缝金属添加和合金元素；5) 熔渣覆在焊接金属表面，焊缝表面形状规整。3. 气隙放电中的带电粒子有两个来源：1) 电源通过电极（阴极）向气隙空间发射电子；2) 气隙中的中性粒子被电离产生电子和离子。4. 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。5. 电弧的构造：阴极、阳极、弧柱区。6. 电弧力的分类与作用（判断题）：1) 电弧静压力（电磁收缩力） 不能改变固态导体外形，对于液态或气态导体，其将产生截面收缩，这种情况在CO2电弧焊熔滴短路时表现最为突出。2) 电弧动压力（等离子流力） 太多，看课本3) 斑点力4) 爆破力 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，严重时导致飞溅。5) 溶滴冲击力 对熔池金属形成强烈的冲击，并可能使焊缝形成指状熔深。7. 电弧力的影响因素：气体介质（多原子气体分解吸热，电弧收缩） 电流和电压（弧长） 电极（焊丝）直径 电极（焊丝）极性 钨极端部几何形状 脉动电流的影响。8. 影响电弧静特性及电弧电压的因素：电弧长度 保护气成分 电极条件 母材情况 保护气流量、环境温度、焊接电流形式。9. 电弧的阴极清理（判断题）:清理作用只限于对阴极（工件接负，即反接），并且是在不含氧化性气氛的高纯度惰性气氛中。第二章 电弧焊熔化现象1. 电弧焊的目的：利用电弧加热和熔化工件，在熔化极焊接中还涉及焊丝熔化和熔滴过渡问题，最终要形成合格的焊缝。2. 熔池和焊缝尺寸的影响因素（焊接参数与工艺的影响）：1) 焊接电流2) 电弧电压3) 焊接速度4) 电流的种类和极性5) 钨极端部形状、焊丝直径和深度长度6) 焊接工艺参数 如坡口形式、尺寸、间隙的大小，电极与工件间的倾角，接头的空间位置及焊接方式等。3. 焊丝的熔化热：大部分来自电弧对电极前端的加热，其次还有阴极、阳极产热，电阻产热。P754. 影响焊丝熔化速度的因素（判断）：电流 焊丝直径 干伸长量 焊丝极性 保护气种类 可见弧长 熔滴过渡形态。5. 熔滴过渡的作用力：1) 重力2) 表面张力 表面张力系数与焊丝材料种类有关。促进或阻碍；3) 电磁力 由小面积方向指向大面积方向。促进或阻碍；4) 摩擦力（等离子流力） 促进；5) 斑点力6) 爆破力第三章 钨极氩弧焊1. 钨极氩弧焊原理：以钨材料或钨的合金材料做电极，在惰性气体保护下进行的焊接，又称为TIG焊或GTA焊接。2. 钨极氩弧焊的特点优点：能够实现高品质焊接，得到优良焊缝。这是由于保护气对电弧及熔池的可靠保护完全排除了氧、氮、氢等气体对焊接金属的侵害；钨电极与母材间产生的电弧在惰性气氛中极为稳定，焊缝很美观、很平滑。焊接电流在10500A范围内，电弧都很稳定，电弧电压仅有815V。对热输入量的调节很容易，可以进行薄板和各种姿态下的焊接，以及精密焊接等。由于电弧稳定、熔池可见性好，焊接操作也容易进行。缺点：焊接效率低于其他方法，氩气等惰性气体的价格稍高。由于钨极承载电流能力有限，电弧功率受到制约，致使焊缝熔深浅，焊接速度低。3. 钨极氩弧焊设备：焊接电源（焊机） 自动引弧设备 保护气回路 冷却水路 焊枪 地线电缆4. 电弧放电中的钨电极需要的性质（判断、选择）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 变形及损耗对电弧特性不构成大的影响；3) 电弧的稳定性好。5. 钨电极的烧损及形状的变化会带来一下问题：1) 形状的变化会带来电弧形态的改变，影响电弧力及对母材的热输入；2) 对重要构件的焊接会带来焊缝夹钨的问题；3) 影响电极的使用寿命，需要频繁更换电极。4) 此外还涉及引弧性能等。6. 钨电极直径（填空）：钨电极直径要根据焊接电流值和极性来选取。实际焊接特别是直流正极性的情况下，电极烧断前其前端产生熔化、形状改变，使电弧的形态及焊接熔深出现变动，因此有必要选择有些富余的电极直径。7. 电极前端形状 P92（了解各种电流范围下的形状）8. 钨极氩弧焊中的低频脉冲焊的工艺特点（填空）：1) 电弧线能量低2) 便于精确控制焊缝成形3) 宜于难焊金属的焊接9. 高频脉冲焊在钨极氩弧焊中的使用有如下特点：1) 超薄板的焊接（电弧稳定）2) 高速焊接3) 坡口内焊接可得到可靠的熔合4) 焊缝组织性能好10. 钨极氩弧焊的焊接规范条件：1) 焊接电流 根据材料厚度与焊件的材料性质决定。2) 电弧电压 TIG焊多是以电弧长度作为规范参数P973) 焊接速度 与焊缝的热输入量成反比，其他条件一定的情况下，焊接速度降低，热输入量增大，则焊接凹陷深度大，熔透深度P974) 保护气流量第四章 等离子弧焊接1. 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。2. 等离子弧有三种工作形式：1) 转移型等离子弧2) 等离子焰流3) 混合型等离子弧3. 与TIG电弧相比，等离子弧的电弧静特性的特点 P1154. 与TIG电弧相比，等离子弧的热源特性的特点 （ P116）5. 等离子弧焊接中小孔型等离子弧焊的参数选择：P1211) 离子气流量 采用不同种类或混合比的气体时，所需的流量是不相同的。用的最多的是氩气，焊不锈钢可用Ar +（5%15%）H ，焊钛时可用 Ar +（50%75%）He，焊铜时用100%N 或100%He。2) 焊接电流3) 焊接速度4) 喷嘴高度5) 保护气流量第五章 CO 气体保护电弧焊1. CO 电弧焊原理：指利用CO 气体在焊丝熔化极电弧焊中对电弧及熔化区母材进行保护的焊接方法。2. CO 电弧焊特点：优点：焊接生产率高；焊接成本低；焊接耗能低；适用范围广；是种低氢型或超低氢型焊接方法，焊缝含氢量低，抗裂纹性好；焊后不需清渣，明弧焊便于监视，有利于机械化操作；焊接保护效果好。缺点：不能用于非金属的焊接，只能用于低碳钢和低合金钢等黑色金 属的焊接； 其熔滴过渡不如MIG焊稳定，飞溅量较大；产生很大的烟尘，操作环境不好。3. CO 的脱氧措施和脱氧原因 P1324. CO 焊气孔问题: P1321）N 气孔 产生：保护不良。来源于空气，或CO 不纯2）H 气孔 产生：污染物3）CO气孔 产生：脱氧不良。5. CO 电弧焊熔滴过渡形式 P134：1）大滴状过渡 小电流，长弧，飞溅大，不实用2）短路过渡 小电流，短弧，薄板，全方位3）排斥过渡 300A左右，长弧，飞溅大，不实用（正接）4）颗粒状过渡 400A ，长弧，中厚板（反极性接）5）潜弧喷射过渡 430A ，短弧，厚板。6. 短路过渡焊接规范参数 P139：电弧电压和焊接电流 焊接回路电感 焊接速度 焊丝干伸长 气体流量 电源极性（CO 电弧焊一般都采用直流反极性，飞溅小，电弧稳定，熔深大，成形良好，而且焊缝含氢量低。堆焊及焊补铸件时，采用直流正极性较为合适，工件为正极，产热量小，熔深浅，对堆焊有利）7. 减小飞溅的措施（选择、判断）1) 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CO +Ar（如50%CO +50%Ar）混合气，可以降低电弧气氛的氧化性，减少FeO的产生数量。2) 工艺和规范方面： 正确选择焊接电流，匹配合适的电压，尽可能避免排斥过渡形式； 焊枪倾角不超过20，焊枪垂直时飞溅最小； 限制焊丝干伸长； 送丝速度均匀； 电流直流反接时飞溅最小。 3 ) 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，是普通CO 电弧焊短路过渡焊接减少飞溅的一项重要措施。8. CO 电弧焊设备组成：焊接电源 焊丝送给装置 焊枪 行车走台 保护气供给装置 冷却水循环系统。9. 所配电源和送丝方式、速度P149-151第六章 熔化极亚弧焊1. 熔化极氩弧焊特点1) 优点 与焊条电弧焊、CO 电弧焊、埋弧焊相比，熔化极电弧焊可以焊 接几乎所有的金属。既可以焊接碳钢、合金钢、不锈钢，还可以焊接铝及铝合金、铜及铜合金、钛合金等易被氧化的非铁金属。这一点与TIG焊、等离子弧焊一致。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，对木材的熔敷效率高，母材熔深和焊接变形都好于TIG焊，还接生产率高。与CO 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。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。由于惰性气体本质上不与熔化金属产生冶金反应，如果保护条件稳妥可以防止周围空气的混入，避免氧化和氮化，因此不需加脱氧剂。2) 缺点 由于使用氩气保护，使用成本比CO 电弧焊高，焊接生产率也 低于CO 电弧焊。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。厚板焊接中的封底焊焊缝成形不如TIG焊质量好。2. MIG焊熔滴的过渡形态可以分为短路过渡、喷射过渡、亚射流过渡、脉冲过渡，分别依据材质、焊件尺寸、焊接姿势而使用。P166（知道什么情况下出现哪种过渡形态）第七章 埋弧焊1. 埋弧焊的特点（简答）1) 优点：生产率高； 焊接金属的品质良好、稳定；焊缝外观非常完美； 焊接成本低；操作环境好。2) 缺点：设备费用高； 对坡口精度有要求；焊接姿势受到限制； 适用材料主要为部分钢材料，焊接有色金属存在困难；焊缝金属的冲击韧性普遍不好； 主要用于自动焊、长焊缝、中等以上厚板的焊接。2. 埋弧焊的系统调节过程与前三种有什么不同，不同在哪里。P199-2023. 低碳钢和低合金高强钢焊接应选用与母材强度相