电焊机和焊机的基础知识(第十课)

1、电焊机和焊接基础知识1、什么是电弧?电弧是一种通过气体放电的现象，在两个电极之间的空气间隙中产生持久而强烈的放电现象，称为焊接电弧。电弧是目前我们人类所能直接应用的温度最高的热源，一般自由电弧的弧柱中心温度可达八千度左右，而压缩电弧(等离子电弧)的弧柱中心温度更是高达一万八干度以上。2、什么是引燃?我们把开始造成两电极间气体发生离及电子发射而引起电弧燃烧的过程，叫做电弧的引燃。3、电弧的引燃可以用如下两种方法:第一种方法是将两电极互相靠近到只有1-2mm的间距，这时如果在两电极间加有很高的电压(约，1000v以上)，那么在强电场作用下，阴极上的电子即可以克服阴极内部正电荷对它的静电引力而逸出阴

2、极表面，产生电场导致电子发射，造成空气中放电而形成电弧，但是这种方法因为电压极高，危险性很大。第二种方法是先将两电极互相接触，然后迅速拉开至3-4mm的距离来引燃电弧，实际上焊接电弧就是利用为种方法来引燃的。例如:首先将通上焊接电源的焊条未端与焊件表面相接触，然后很快地将焊条拉开至与焊件表面距离3-4mm的间隙，则电弧就在焊条与焊件的间隙中燃烧了。焊接电弧引燃的顺利与否，还与如下几个因素有关:焊接电流强度、电弧中的电离物质、电源的空载电压及其特性等。如果焊接电流大，电弧中又存在容易电离的元素，电源的空载电压高时，则电弧的引燃就容易。4、名词解释:焊接电压(电弧电压):与在焊机实测过程中的约定电

3、压相对应，是电弧两端(两极之间或者说电极与工件之间)的电压降、包括阴极压降、极压降和弧柱压降。焊接电流:焊接时，流经焊接回路的电流。引弧电压:能使电弧引燃的电压。熔池:焊接时在焊热源作用下，焊件上所形成的具有一定几何形状的液态金属部分。弧坑:弧焊时，由于断弧或熄弧时操作不当，在焊道未端形成的金属低洼部分。电弧稳定性:电弧保持稳定燃烧(不产生断弧、飘移和磁偏吹等)的程度。电弧挺度:在热收缩和磁收缩等效应的作用下，电弧沿电极轴向挺直的程度。电弧力:焊接电弧对熔滴、熔池及母材表面的机械作用力。电弧偏吹:焊接过程中，因气流的干扰、磁场的作用或焊条偏心的影响，使电弧中心偏离电极轴线的现象。磁偏吹:直流电

4、弧焊时，因受到焊接回路所产生的电磁力或磁场的作用而产生的电弧偏吹。熔滴:弧焊时，在焊条(或焊丝)端形成的并向熔池过渡的液态金属滴。熔滴过渡:熔滴通过电弧空间向熔池转移的过程。有粗滴过渡、短路过度、喷射过渡等。极性:直流电弧焊或电弧切割时，焊件与电源输出端正、负极的接法。有正接法和反接两种。5、常见电弧焊接方法介绍:电弧焊(arc welding)是目前应用最广泛的焊接方法。包括有:手弧焊(S.M.A.W)、埋弧焊(S.A.W)、钨极气体保护电弧焊(TIG)、等离子弧焊(PAW),熔化极气体保护焊(GMAW)等。绝大部分电弧焊是以电极与工件之间燃烧的电弧作为热源。在形成接头时，可以采用也可以不采

5、用填充金属。所用的电极是在焊接过程中熔解的焊丝时，叫作熔化极电弧焊，诸如手工焊、埋弧焊、气体保护焊、管状焊丝电弧焊等；所用的电极是在焊接过程中不熔化的碳棒和钨棒时，叫作不熔化极电弧焊，诸如钨极氢弧焊、等离子弧焊等，较薄的金属板材、管材的焊接，用等离子弧焊较易进行。6,焊条手工焊基础知识手弧焊是各种电弧焊方法中发展最早、目前仍然应用最厂的一种焊接方法。它是以外部涂有涂料的焊条作电极和填充金属，电弧是在焊条的端部和被焊工件表面之间燃烧。涂料(焊药)在电弧热作用下一方面可以产生气体以保护电弧，另一方面可以产生熔渣覆盖在熔池表面，防止熔化金属与周围气体相互作用。熔渣更重要的作用是与熔化金属产生物理化学

6、反应或添加合金元素，改善焊缝金属性能。(1).J422焊条代表什么意思?能焊接什么材料?应该使用哪一种电焊机焊接?答:J422型号代表:J结构钢焊条；42代表焊缝金属抗拉强度每平方毫米不小于42公斤力；2表示钛钙型药皮，最适应直流反接电流焊接(即如果使用直流电焊机时，焊把钳接直流电焊机正极)；因为J422焊条药皮中添加了稳弧剂，所以熔渣流动性良好，脱渣容易，电弧稳定，焊波整齐，适用于全位置焊接，适应焊接大多数的低碳钢(熟铁)，和部分焊接要求不高的中碳钢结构。并且交流，直流正接和直流反接都能取得比较好的焊接效果。(2).J506 (7)焊条代表什么意思?可以焊接什么材料?应该使用哪一种电焊机焊接

7、? 答:J506 (7)焊条就是俗称的中碳钢焊条或者碱性低氢型焊条；型号代表:J结构钢焊条；50代表焊缝金属抗拉强度每平方毫米不小于50公斤力；6 (7)代表低氢钾或低氢钠型药皮；此种焊条一般适用于焊接要求稍高的场合(相比J422焊条更高的抗拉强度和耐磨性)，同时由于碱性药皮的稳弧性较差，同时由于工频交流电是50HZ，也就是说:在一秒钟内，电流有一百次过零点，然后重新引弧的过程，而有时过零点后如果没有重新引燃就会产生断弧，所以在使用交流电焊机焊接碱性焊条时容易出现断弧、喘息、粘条等现象，所以一般要求使用直流焊接电源施焊，而且使用过程中要求直流反接。(506焊条为低氢钾型，使用交流焊接尚能勉强施

8、焊，507为低氢钠型药皮，使用交流焊接几乎无法施焊。)(3)什么是直流电焊机?直流电焊机是使用直流电源吗?它的使用范围是什么?什么是交流电焊机?它的使用范围是什么? 答:直流电焊机系列zx的意思:Z代表整流，X代表下降特性。表示本机器直流电焊机就是在交流电(220V/380V AC)输入后，先经过变压器把电源的高压变成低压；再经过焊机内整流部分，将交流电整流成为适合焊接的直流电流(DC)输出。一般的硅整流焊机都是直流电焊机，型号一般有ZXE1(交直流两用焊机，使用动铁心无级调节电流)、ZXG(磁放大式无级调节电流)、ZX5(可控硅无级调节电流，可远控调节。)、ZX6(档位调节电流)、ZX7(逆

9、变式直流电焊机，电流无级调节，可远控调节)以及AX系列旋转直流发电电焊机(国家建议淘汰产品，耗电、噪音都比较大。)等系列，其中除ZXE1型号使用两相380V交流电以外，其他都是使用三相380V电源。因直流电焊机的电流流向固定，无交流机的电流方向频频翻转现象，正常焊接时电流不过零点，所以直流焊机可以使用几乎所有牌号的电焊条，而不会产生交流机焊接碱性低氢型焊条时产生的断弧、喘息、粘条等现象，并且能使用非常小的电流稳定的焊接。 交流电焊机就是常见的BX1(动铁心无级调节电流)、BX3(动线圈式无级调节电流)、BX6(抽头档位式调节电流)以及常见的手提电焊机系列，B代表变压器，X代表下降特性。通常使用

10、两相380V电源或220V电源。交流电焊机能够使用普通酸性焊条和部分碱性焊条及部分有色金属和合金焊条，但其焊接电流的稳定性较差，所以在有些焊接场合，比如使用碱性低氢型焊条和一些合金焊条时，无法正常应用。但是由于交流电焊机的结构简单，价格低廉，所以目前应用还比较广泛。名词解释:手工弧焊机:DC-输出直流电流AC-输出交流电流交流电焊机部分:B一变压器X-降特性1一动铁心式3一动线圈式6一抽头式直流电焊机部分:Z-整流X一降特性3一动线圈式El一交直流两用6一抽头式5一可控硅式(晶闸管式)4一晶体管7-逆变式G-磁放大式(磁饱和式)p一平特性7、什么是氩弧焊?氩弧焊都能焊接什么材料?氩弧焊的优点和

11、缺点是什么?答:氩弧焊:是钨极惰性气体保护焊的简称。在焊接过程中钨极不熔化，利用钨电极和焊件之间产生的电弧作为加热源，使焊缝金属熔化。同时由焊炬的喷嘴送出氢气对焊缝的熔化金属保护，还可根据需要另外添加填充金属.在国际上称为:TIG焊。普通直流氢弧焊机:可以焊接除了铝镁之外的几乎所有金属，因为这种焊接方式是用电弧加热后利用惰性气体来保护焊缝的熔化金属，焊接过程中由于惰性气体的保护，几乎没有其他杂质和元素来参与焊接过程，基本由被焊金属自己熔化再凝结的过程完成，因此可以获得相当高品质的焊缝。同时，由于直流钨极氢弧焊的稳定焊接电流可调节的极为微小，3-5A即可稳定焊接，所以能焊接其他常见焊接方式无法焊

12、接的极薄板材，包括普通金属及其合金。交流氩弧焊机:是目前常用的所有的焊接手段中焊接铝和镁的最好方法，因为铝和镁在常温下极易氧化.会在金属表面形成一层熔点远远高于金属本身的氧化膜(铝的熔点65TC,氧化铝的熔点2050C)，所以普通焊接方式很难高质量的焊接铝镁及其合金。而交流氢弧焊机，在电流负半波时，工件作为电极，向外发射电子，会形成一种叫做阴极破碎的物理现象，把工件表面的难熔氧化层破碎掉。同时由于有惰性气体的保护，新的氧化层不会很快生成；所以在电弧热量的作用下，依靠融化的液态金属自身表面张力，就很容易的把焊缝金属融合在一起。 因为交流氨弧焊时不需添加其他药品和元素来清除氧化膜，仅仅依靠电弧来清

13、除氧化膜，可在纯净的焊接电弧下，依靠焊件自身金属完成金属连接，这样既不会太多的改变焊缝金属成分，造成焊缝金属与母材金属过大的机械性能差异。同时没有残留的化学药品腐蚀焊缝金属，也不会像氧气乙炔及电焊一样产生很多焊接缺陷。所以氢弧焊是目前所有的焊接方式中，焊接铝镁及其合金的最佳方式。在选择钨电极时，一般直流焊接时，尽量选用钵钨极，交流氢弧焊时，因为纯钨级的整流效应小，对消除焊接过程的直流分量更有效，引弧维弧比较容易，所以在焊铝制工件时，尽量采用纯钨极；但是由于纯钨极的耐高温性能不如铺钨极，同时交流氢弧焊时，钨极发热要高于直流焊接，所以钨极直径选择要求稍大。 氢弧焊的缺点:1)熔深淡，生产效率低。2

14、)惰性气体较贵，生产成本高。名词解释:W一非熔化极惰性气体保护焊机0一手工焊M-脉冲E一交直流8、电阻焊(点焊、缝焊、凸焊、对焊)基础知识。什么是电阻焊?应用范围和优缺点是什么? 答:工件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法，叫电阻焊(resistance welding)，常见有对焊、点焊、凸焊和缝焊机等。 电阻焊的特点是焊接电流大，通电时间短，设备昂贵复杂，但是生产效率特高，焊接时不需添加辅料和特殊保护，因此成本很低。主要用于焊接厚度小于3毫米的薄板组件，或者在薄板材料上焊接螺帽等构件。电阻对焊可对各类钢材和铝、镁、铜、不锈钢等有色金属进行焊

15、接。电阻焊一般是使工件处在一定电极压力作用下，并利用电流通过工件时所产生的电阻热，将两工件之间的接触表面熔化，从而实现连接的焊接方法。通常使用较大的电流。为了防止在接触面上产生电弧并且为了锻压焊缝金属，焊接过程中始终要施加压力。进行这一类电焊时，被焊工件的表面状况对于获得稳定的焊接质量是头等重要的。因此焊前必须将电极与工件以及工件间接触表面进行清理。点焊、缝焊和凸焊的特点在于焊接电流(单相)大(几干至几万安培)，通电时间短(几周波至几秒)，设备昂贵、复杂，生产效率高，因此适于大批量生产.主要用于焊接厚度小于3mm的薄板组件。各类钢材、铝、镁等有色金属及其合金、不锈钢等均可焊接。点焊(resis

16、tance spot welding)主要是在两电极间瞬间通过一个很大的电流，利用两被焊金属之间电阻远远大于电极电阻，所以大电流通过时也会在瞬间在两被焊金属之间产生一个液态金属的融合，然后将两板连接在一起。缝焊(seam welding)的电极一般是一对圆盘状电极，在每次瞬间通过很大电流时融化连接两轮之间的被焊金属，然后滚转一个角度，再通过一个瞬间的大电流，再形成一个焊点与前一个焊点叠加一部分，这样连续不断地前进，形成一个连续不断的焊缝。为了防止轮子在转动时拉出电弧，所以缝焊机两电极间一般是断续通电的，且在通电的瞬间轮子停转。凸焊(projection welding)主要利用在工件上冲压出的

17、凸点，在很大的电流瞬间通过时迅速融化，再加以迅速的压紧力量，让预定的几个凸点熔化后将被焊金属连接起来。因为一般同时有数个凸点同时分流，所以一般凸焊机的输入容量要远远大于普通的点焊机，同时压紧一般不再用脚踏，而采用气动压力.闪光对焊(flash welding)的原理在焊接初期类似于凸焊，但是在强电流通过的初期不加太大的顶锻力，在通电初期两被焊金属只保持很小的接触面，而这个接触面上的金属由于迅速被电流加热到汽化，使金属熔池中的金属产生沸腾和爆炸，往周围喷出，原接触面会形成一个小的凹处，而原来没有接触到的地方又会产生轻微接触，然后再产生沸腾和爆炸，又向周围喷出，在液态金属向外喷射时，会持续不断地加

18、热周围金属和清理被焊金属的两面。这样连续不断地产生沸腾和爆炸，连续不断地加热和清理两被焊表面，直到两被焊表面全部成为纯净的液态金属，再施加较大的顶锻力量，迅速将两被焊金属压紧，液态金属部分膨出，连接部分迅速冷却连接在一起。名词解释:D一点焊下一凸焊F一缝焊U一对焊N一工频9.氧气乙炔切割的原理是什么?都能够切割什么金属?什么是等离子切割，等离子切割机的工作范围是什么?选择等离子切割机机型的标准是什么? 答:一般的氧气乙炔切割法，是依靠氧气乙炔火焰加热钢材后，利用高温下的钢材会在高氧环境下然烧的特点，用氧气助燃使钢材在氧气中燃烧，从而放出大量燃烧热能，促使割缝前端的金属再接着熔化再燃烧，从而循环

19、前进形成割缝，但是由于中低碳钢以外的其他金属由于各自的性能不同，比如铜、铝由于导热性较强，无法达到金属本身嫩烧必要的温度，同时熔点太低，还没有切割就己经熔化的一塌糊涂了，所以是没办法使用氧气乙炔切割的；而不锈钢等合金和铸铁等由于其较难氧化的特性，也是不会参与燃烧的过程，所以仅仅靠着氧乙炔火焰的热量是无法完成切割的过程。等离子切割(plasma arc cutting)机的工作原理是用较高的空载电压，把空气电离后，通过喷嘴小孔把钨电极和工件之间的电弧压缩，产生特高高温把金属熔化蒸发，然后用压缩空气将熔化后的金属吹离金属母体，形成金属割缝。因为等离子电弧属于压缩电弧，所以等离子电弧的弧柱温度特别高

20、，可达到18000C-23000之间，此温度远远高于现在己知的任何金属及其化合物的温度，不需借助金属燃烧，完全依后用压缩空气将熔化后的金属吹离金属母体，形成金属割缝。因为等离子电弧属于压缩电弧，所以等离子电弧的弧柱温度特别高，可达到，8000C-23000之间，此温度远远高于现在己知的任何金属及其化合物的温度，不需借助金属燃烧，完全依靠自身电弧的热量完成切割，因此等离子切割可以切割几乎所有金属，同时由于电弧的加热速度很快，几乎在瞬间即可把金属加热到其熔点，因此等离子切割机的切割速度相当快，特别在切割金属薄板时，在切割低碳钢金属薄板时，等离子切割机的切割速度能达到氧气乙炔切割的(3-15)倍。同时由于切割速度快，金属受热面积很小，所以基本不产生金属变形，且切口很窄，非常整齐无挂渣。因为等离子切割的电弧比较