各种焊接方法及设备问答题

1、各种焊接方法及设备问答题1什么是手弧焊？它有什么缺点？用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法称为手弧 焊，它是利用焊条和焊件之间产生的电弧将焊条和焊 件局部加热到熔化状态，焊条端部熔化后的熔滴和熔 化的线母材融合一起形成熔池，随着电弧向前移动， 熔池液态金属逐步冷却结晶，形成焊缝，见图 1。 1手弧焊的优点是使用的设备简单，方法简便灵活， 适应性强，对大部分金属材料的焊接均适用。缺点是 生产率较低，特别是在焊接厚板多层焊时，焊接质量 不够稳定；可焊最小厚度为1.0mm， 一般易掌握的最小焊接厚度为1.5m m;对焊工的操作技术要求高， 焊接质量在一定程度上决定于焊工的操作技术；对于 活泼金属（Ti

2、、Nb、Zr等）和难熔金属（如 Mo ）由 于其保护效果较差，焊接质量达不到要求，不能采用手弧焊。另外对于低熔点金属（如Pb、Sn、Zn）及其合金由于电弧温度太高，也不可能用手弧焊。目前，由于重力焊条、立向下焊焊条、低毒、低 尘焊条及铁粉焊条等高效或专用焊条日益得到广泛应 用，使手弧焊工艺得到了进一步的发展。2试述手弧焊时焊接电流种类的选择。手弧焊时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，因交流弧焊电源价格便宜，交流电弧 磁偏吹小。碱性焊条中的低氢钠型焊条（如 E5015）, 由于药皮中加入了一定量的氟石（CaF2），电弧稳定性 差，因

3、此必须选用直流电源进行焊接（并采用直流反 接），碱性焊条中的低氢钾型焊条（如 E5016），由于 药皮中含有一定数量的稳弧剂，电弧的稳定性比低氢 钠型焊条好，所以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，因为 交流电小电流的稳定性较差，引弧比较困难，所以应 选用直流电源进行焊接。3手弧焊的焊接工艺参数有哪些？某一种焊接方法的焊接工艺参数，应该是指哪些 焊前能预先确定其数值并在焊接过程中能够贯彻实行 的参数。因此，手弧焊时的主要焊接工艺参数是指焊条直径、焊接电流和焊缝层数。至于电弧电压和焊接 速度不应作为手弧焊时的主要焊接工艺参数，因为手 弧焊是手工操作，电弧长度（电弧电压

4、）和焊接速度 是焊工在施焊过程中用手来控制，不能精确地执行预 先的给定值，因此把两者作为已确定的工艺参数让焊 工在操作中执行是有困难的。焊工仅是根据本人的操 作经验来确定弧长和焊接速度。4试述手弧焊时焊条直径的选择原则。手弧焊时焊条直径可根据以下原则进行选用：1）对根部不要求完全均匀焊透的开I形坡口的角 接、T形接、搭接焊缝和背面清根封底焊的对接焊缝， 焊条直径可根据焊件厚度进行选用，见表 1 0表1焊条直径的选用焊条厚度V 4412> 12焊条直径不超过焊件厚度3.2 4.0> 4.02）焊件厚度相同但所处焊接位置不同，应选用不 同直径的焊条，如横焊、立焊位置焊接时，绝少使用 直

5、径5mm的焊条。3）不同的接头形式应选用不同直径的焊条。如T 形接头，由于散热条件比对接接头好，所以可选用较 粗直径的焊条。4）开坡口的接头第一层打底焊时应选用直径较细 的焊条，如对接接头打底焊时选用直径为 3.2mm的焊 条，而其余各层可选用直径为4.0mm的焊条。5试述手弧焊时焊接电流的选择原则。焊接电流是手弧焊时的主要工艺参数。焊接电流 太大时，焊条尾部要发红，部分药皮的涂层要失效或 崩落，机械保护效果变差，容易产生气孔，此外，还 会导致咬边、烧穿等焊接缺陷，并使焊接飞溅加大， 使用过大的焊接电流时，还会使接头热影响区晶粒粗 大，焊接接头的塑性下降。焊接电流太小时，会造成 未焊透、未熔合

6、、夹渣等缺陷，且生产率降低。因此， 选择焊接电流，首先在保证焊接质量的前提下，应尽 量选用较大的电流，以提高劳动生产率。焊接电流的选用原则是：1）根据焊条直径进行选用（表2）。表2碳钢焊条的焊接电流和焊条直径的关系焊条直径（mm）1.62.02.53.24.05.05.8焊接电254050100160200260流(A)4065801302102703002）根据钢板厚度、焊接位置进行适当的调整焊接 电流。钢板越厚，焊接热量散失得越快，应选用电流 值的上限。立、仰、横焊时应选用较小的电流，通常 应比平焊小10%左右。3）焊接奥氏体不锈钢时，为防止焊条药皮发红开 裂和减小影响晶间腐蚀的程度，焊接

7、电流应比同样直 径的碳钢焊条降低20%左右。6试述手弧焊时焊缝层数的选择原则。厚板手弧焊时，应开坡口并采用多层焊（每层1条焊缝）或多层多道焊（每层有2条以上的焊缝），见 图2。多层焊和多层道焊接头的显微组织较细，热影 响区较窄，因此，接头的塑性和韧性都比较好，特别 是对于易淬火钢，后焊道对前焊道有回火作用，能细 化前焊道的晶粒，使接头的组织和性能得以改善。对 于低合金高强度钢等钢种，焊缝层数对接头性能有明 显影响，焊缝层数少，每层焊缝厚度太大时，由于晶 粒粗化，将导致焊接接头的塑性和韧性下降。因此， 采用较细的焊条、较小的焊接电流施焊，增加焊缝层 数，这些都是提高接头质量的有效手段。8什么是断

8、弧焊法?断弧焊法是通过控制电弧的不断燃弧和灭弧的时 间以及运条动作来控制熔池形状、熔池温度以及熔池 中液态金属厚度的一种单面焊双面成形焊接技术。它 具有容易控制熔池形态、对焊件的装配质量及焊接工 艺参数的要求较低，适应性较强等特点。断弧焊的操 作手法有一点法和两点法两种，见图3。一点法适用于薄板、小直径管（V巾60mm）及小间隙（1.52.5mm）条件下的焊执着；两点法适用于厚板、大直 径管、大间隙条件下的焊接。断弧焊法的操作技术若掌握得不够熟练，容易产 生气孔、夹渣等内在缺陷和焊道外凸、内凹、冷缩孔、 咬边、焊瘤等表面缺陷。9试述断弧焊法中两点法的基本操作要点。先在焊件试焊端前方约1015m

9、m处的坡口面上 引燃电弧，然后将电弧拉回至始焊处稍加摆动对焊件 进行12Sr预热。当坡口根部产生“汗珠”时，立 即将电弧压低，约11.5s后，可听到电弧穿透坡口 而发出的“噗”声，看到定位焊缝以及相接的两侧坡 口面金属开始熔化，并形成第一个熔池时快速灭弧。 当第一个熔池金属尚未完成凝固，熔池中心还处于半 熔化状态、在护目镜下呈黄亮颜色时，重新引燃电弧， 并在该熔池左前方接近钝边的坡口面上，以一定的焊 条倾角击穿焊件根部。击穿时先以短弧对焊件根部加 热11.5s,然后再迅速将焊条朝焊接方向挑划，当听 到焊件被击穿的“噗”声时（说明已形成第一个熔孔）， 应快速使一定长的弧柱带着熔滴穿过熔孔，使其与

10、背、 正面的熔化金属分别形成背面与正面焊道熔池。此时 要迅速抬起灭弧，动作如稍有迟缓，可能会造成根部 烧穿。约1s后，当上述熔池还未完全凝固，尚有比所用 焊条直径稍大的黄亮光点时，快速引燃电弧并在第一 个熔池右前方进行击穿焊。然后继续按上述方法施焊， 便可完成两点法单面焊双面成形的焊缝。10试述断弧焊法中一点法的基本操作要点。一点法建立第一个熔池的方法与两点法相同。施 焊时应使电弧同时熔化焊件坡口的两侧钝边，听到“噗”声后，果断灭弧。为防止一点击穿法焊接过程 中产生缩孔，应使灭弧频率保持在每分钟 7080次。其焊条倾角与熔孔向坡口根部熔入深度均与两点法相 同。11试述各种位置断弧焊法的焊接工艺

11、参数。 各种位置断弧焊法所选用的焊接工艺参数，见表4。表4各种位置断弧焊法的焊接工艺参数焊接位置板厚(mm)焊条型号焊条直径(mm)焊接电流(A)平焊812E43033.2100110E50153.290 100立焊812E43033.280 100E50153.280 90横焊812E43033.290 110E50153.280 95仰焊812E43033.290 110E50153.280 951213试述各种位置连弧焊法的焊接工艺参数。 各种位置连弧焊法所选用的焊接工艺参数，见表5。表5各种位置连弧焊法的焊接工艺参数焊接位置丨板厚(mm)|焊条型号焊条直径焊接电流(mm)(A)平焊81

12、2E50153.280 90立焊812E50153.270 80横焊812E50153.275 85仰焊812E50153.275 8514试述手弧焊时的基本操作技术手弧焊是用手工操作的焊接方法，因此焊缝的质 量在很大程度上决定于焊工的操作技术。手弧焊时焊 条要做三个方向的运动：朝熔池方向逐渐送进；沿焊 接方向逐渐移动；必要时作有规则的横向摆动。1）焊条朝熔池方向逐渐送进，这是为了以维持所 要求的电弧长度。因此，焊条的送进速度应等于焊条 的熔化速度，如果送进速度比熔化速度慢，则电弧被 逐渐拉长，严重时形成断弧现象；反之，如果焊条送 进速度太快，则弧长迅速缩短，最后导致焊条与焊件 接触短路，电弧

13、熄灭。2）焊条沿焊接方向的移动速度，即手弧焊的焊接 速度。太快时，电弧来不及熔化足够的焊条和母材， 造成焊缝断面太小以及容易形成未焊透等缺陷；太慢 时，熔化金属堆积过多，加大了焊缝断面，并且使焊 件加热温度过高，薄件则容易被烧穿。3）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。19什么是等速送丝埋弧焊机？什么是变速送 丝埋弧焊机？等速送丝埋弧焊机的焊丝输送速度在整个过程中 保持不变。当遇有外界干扰，如焊件高低不平使弧长 发生变化时，依靠焊接电弧的自身调节特性，能将弧 长自动恢复到原先值。其过程是：当弧长被拉长时， （焊件表面

14、有凹坑），将引起焊接电流减小（下降外特 性），促使焊丝熔化速度减慢，由于此时焊丝送进速度 未变，因此弧长将逐渐缩短，一直恢复到原先值。属 于此类焊机的型号有 MZ1-1000、MZ2-1500、 MZ3-500、MZ6-500、MU-2 x 300、MU1-1000 等。变 速送丝埋弧焊机的焊丝输送速度在整个焊接过程中会 随时作相应调整。当遇有外界干扰，如焊件高低不平 使弧长发生变化时，依靠焊机内部的自动调节系统， 能迅速将弧长自动恢复到原先值。其过程是：当弧长 被拉长时（焊件表面有凹坑），通过焊机的自动调节系 统，使焊丝的输送速度会瞬时增加，直到弧长恢复至 原先值为止。属于此类焊机的型号有M

15、Z-1000、NZA-1000 等。当发生相同长度的弧长变化时，变速送丝埋弧焊 机的恢复时间比等速送丝埋弧焊机短，因此焊成的焊 缝质量好，但结构较复杂，成本较高。20埋弧焊焊接接头的坡口形式及尺寸有何特 点？埋弧焊使用的焊接电流较大，电弧具有较强的穿 透能力，厚度在12mm以下的板材，可以开I形坡口, 采用双面焊接，即能达到全焊透的要求。厚度大于 12mm至20mm的板材，为了达到全焊透，在单面焊 后，焊件背面应进行清根，再进行焊接。厚度超过 20mm的板材，应开坡口进行焊接，焊缝坡口的形式 与手弧焊基本相同，但应采用较大的钝边以避免烧穿， 通常钝边应保持在56mm左右。21埋弧焊施焊时有什么

16、特点？埋弧焊因采用较大的焊接电流，所以在第一层焊 接时，液态熔渣和金属会从间隙中流失，造成焊缝成 形不良，严重时甚至无法焊接。因此在正面焊接时， 反面一定要采取防漏措施，常用的措施有：在熔剂垫 上焊接、在临时工艺垫板上焊接、手弧焊封底和锁底 焊等见图7。不采取防漏措施的双面自动焊，对装配质量要求 严格，焊件边缘必须平直，间隙应保持小于 1mm，所 以在生产中应用不多。22试述多丝埋弧焊的基本工作原理。多丝埋弧焊是一种高生产率的埋弧焊接方法。按 照所用焊丝数目有双丝埋弧焊、三丝埋弧焊等，在一 些特殊应用中焊丝可多达 14根，目前工业上应用最 多的是双丝和三丝埋弧焊。焊丝排列一般都采用纵列 式，即

17、两根或三根焊丝沿焊接方向顺序排列。焊接过 程中每根焊丝所用的焊接电流和电压各不相同，一般 由前导电弧获得足够的焊缝厚度，后续电弧调节熔宽 或起改善成形作用。双丝焊时两焊丝间的距离约为 70mm左右，后续焊丝可以沿焊接方向后倾一个角度。多丝焊的焊接电源可用直流或交流，也可以交、 直流并用。双丝埋弧焊和三丝埋弧焊时焊接电源的选 用及连接组合形式见图&23什么是TIG焊？利用纯钨或活化钨（钍钨、铈钨等）作为电极的 惰性气体保护焊称钨极惰性气体保护焊，其英文简称 为TIG焊。它是在惰性气体的保护下，利用钨电极与 焊件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝的一种焊接 方法，其示意图见图9。焊接时保护气

18、体从焊枪的喷 嘴中连续喷出，在电弧周围形成气体保护层隔绝空气， 以防止其对钨极、熔池及邻近热影响区的有害影响， 获得优质焊缝。保护气体可采用氩气、氦气和氩氦混 合气体，在特殊应用场合，可添加少量的氢。用氩气 作为保护气体的称饮极氩弧焊，用氦气的称钨极氦弧 焊。由于氦气价格昂贵，在工业上广泛应用的是钨极 氩弧焊。26什么是“阴极清理作用”？铝及铝合金钨极 氩弧焊时为什么要采用交流电源？焊接铝及铝合金时，熔池表面会生成一层致密难 熔的氧化膜（即AI2O3，熔点为2050C，而铝的熔点 仅为657C）,若不及时加以消除，会形成未熔化，并 使焊缝表面形成皱皮，内部产生夹渣。采用钨极氩弧 焊时，如果焊件

19、是负极，电弧中的氩气被电离后产生 的正离子会高速地撞击作为负极的熔池，使熔池表面 的氧化膜被击碎，因此焊成的焊缝表面光滑美观，成 形良好，这种现象称为"阴极清理作用"或"阴极破 碎作用”。为使焊件处于负极状态，可采用直流反接电源或 交流电源。前者由于钨极是正极，温度高，消耗快， 寿命短，通常不采用。使用交流电源时，当焊件处于 负半周时，同样会产生“阴极清理作用”。所以铝及铝 合金钨极氩弧焊时，应采用交流电源。34什么是钨极氩弧点焊？钨极氩弧点焊的原理，见图14。焊枪端部的喷嘴 将被焊的两块焊件压紧，保证连接面密合，然后靠钨 极和焊件之间的电弧使钨极下方金属局部熔化

20、形成焊点。适用于焊接各种薄板结构以及薄板与较存材料的 连接，所焊材料目前主要为不锈钢和低合金钢等。与电阻点焊相比较，钨极氩弧点焊的优点是可从 单面点焊、无需加压装置、可点焊厚度相差悬殊的焊 件、焊点尺寸易控制。缺点是焊接速度较慢、焊接费 用较高。35什么是热丝钨极氩弧焊？热丝钨极氩弧焊的原理，见图15。填充焊丝在进 入熔池之前约100mm处开始，由加热电源通过导电块 对其通电，依靠电阻热将焊丝加热至预定温度，与钨 极呈40°60°，从电弧后面送入熔池，其优点是这 样的熔敷速度可比通常所用的冷丝提高 2倍。焊线加热采用交流电源，以减少磁偏吹。目前可 用来焊接碳钢、低合金钢、不锈钢、镍和钛等。36 什么是熔化极气体保护电弧焊？如何分 类？熔化极气体保护电弧焊是采用可熔化的焊丝（熔 化电极）与焊件之间的电弧作为热源来熔化焊丝与母 材金属，并向焊接区输送保护气体，使电弧、熔化的 焊丝、熔池及附近的母材金属免受空气的有害作用。由于不同的保护气体种类及焊丝形式对电弧状 态、电气特性、热效应、冶金反应及焊缝成形等的影 响显著不同，熔化极气体保护电弧焊的分类有