焊接方法与设备 电子教案 第4章

1、.第四章 二氧化碳气体保护焊课前分析：1.教学内容及时间分配第一节 二氧化碳焊的原理和特点 2课时第二节 二氧化碳焊设备 2课时第三节 二氧化碳焊冶金特点 2课时第四节 二氧化碳焊工艺 4课时第五节 二氧化碳焊其他方法 2课时2.教学目的 通过对二氧化碳气体保护焊的学习，使学生掌握二氧化碳气体保护的焊接方法。3.教学重难点重 点：掌握二氧化碳焊的相关基础知识及电流和电压的匹配。难 点：CO2焊冶金原理。4.教学方法本教学环节采用理论、实践同步进行的方法。通过面对实物讲授，学生可以更直观的学习。5.板书布置第一节 二氧化碳焊的原理和特点一、原理 CO2气体保护焊是利用从喷嘴中喷出的CO2气体隔绝

2、空气，保护熔池的一种先进的熔化方法。二、特点CO2气体保护焊的优点： 生产效率高 CO2气体保护焊采用的电流密度大。CO2气体保护焊采用密度通常为100300A/mm2，焊丝熔化速度快，母材熔深大。 气体保护焊焊接过程中产生的熔渣少，多层焊时，层间不必清渣。由于焊丝伸出1020，焊接可达性好，所以坡口可适当开小，减少了焊丝的用量。 CO2气体保护焊采用整盘焊丝，焊接过程中不必换焊丝，提高了生产效率。如电焊条的生产效率就低。 对油锈不敏感 因为CO2在焊接过程中，CO2气体分解，氧化性强，对工件上的油、锈不敏感，只要工件上没有明显的黄锈，不必清理。当焊接气孔多时，我们有时到气站增加CO2含量。

3、焊接变形小 CO2气体保护焊电流密度高，电弧集中、CO2气体对工件有冷却作用，受热面小，焊后变形小。特别适用于薄板的焊接。 采用明弧 CO2气体保护焊电弧可见性好，容易对准焊缝、观察并控制熔池。 操作方便 CO2气体保护焊采用自动送丝，不必如焊条一样用手工送丝，焊接平稳。 成本低缺点 飞溅大 CO2气体保护焊焊后清理麻烦，在规范合理的情况下，产生的飞溅不是太多。因此焊前调节合理的焊接规范是非常重要的。合理的焊接规范的评定： 飞溅少 电弧的声音均匀、悦耳 送丝均匀、平稳 焊缝均匀、纹路清晰 弧光强 焊接时要多加防护 抗风力弱 由于气体抗风能力不强，焊接时需采取必要的防风措施 不灵活 由于焊枪和送

4、丝软管较重，在小范围内操作不灵活，特别是水冷焊枪第二节 二氧化碳焊设备CO2气体保护焊设备包括：供气系统、焊接电源、送丝机构、焊枪。一、供气系统 1、减压阀 将气瓶中的高压CO2气体的压力降低。 2、流量计 用来调节和测量气体流量 3、预热器 防止瓶口结冰阻碍CO2气体的流出二、焊接电源 三、送丝机构 包括机架、送丝电机、焊丝矫直轮、压紧轮和送丝轮等，还有装卡焊丝盘、电缆及焊枪机构。 1、对送丝机构的要求： 送丝速度均匀稳定 调节方便 结构牢固、轻巧 2、送丝方式 推丝式送丝 这种送丝形式就是我们所用的焊枪形式。焊枪与送丝机构是分开的，焊丝经一段送丝软管送到焊枪中。这种焊枪的结构简单，轻便，但

5、焊丝通过软管时受到的阻力大，因而软管长度受到限制，通常只能在离送丝机35m。拉丝式送丝 送丝机构与焊枪合为一体，无软管，送丝阻力小，速度均匀稳定。但复杂，重量大。推拉式送丝 这种送丝结构是上述两种机构的组合。如我公司使用的箱内自动焊机构。利用这种机构我公司解决了箱内焊实现自动焊的可能。 3、送丝轮4、焊枪 拉丝式焊枪 这种焊枪送丝均匀稳定，只能使用0.50.8焊丝的焊接。推丝式焊枪 这种焊枪结构简单，操作灵活，但焊丝经过软管时受到较大的阻力，能使用1.0以上的焊丝焊接。因此我们在用0.8焊丝焊接时，焊丝容易受阻。在实际生产过程中，首先使用0.8的送丝轮，而且压轮不宜太紧，送丝软管经常清理。我们

6、常用的焊枪是鹅颈式焊枪。焊接电流小时采用自然冷却，焊接电流较大时采用水冷式。因此我们生产过程中，电流大时，焊枪发热，气流受阻，容易产生气孔。 喷嘴 喷嘴内孔的直径为1622mm,不小于12mm，为节约保护气体，便函于观察熔池，喷嘴直径不宜太大。 喷嘴以圆柱形较好，也可做成上大下小的圆锥形。焊前喷嘴内外表面上喷一层防飞溅喷剂，或刷一层硅油，便于清除粘附在喷嘴上的飞溅并延长喷嘴的使用寿命。焊丝嘴 就是我们常称的导电嘴，为保证导电性良好，减小送丝阻力，导电嘴直径不宜太小，也不宜太大。太小时，送丝阻力大，送丝不平稳。太大时，送丝端部摆动太大，造成焊缝不直，弯曲。通常焊丝嘴直径比焊丝直径大0.2mm左右

7、。分流器 可使气体从喷嘴中均匀喷出，改良保护效果。分流器又称绝缘套，能起到绝缘作用。如果不用分流器，焊接时，有飞溅进入鹅颈，使内、外导电，这样枪套就会带电，这时当枪套与工件相接触时，焊丝就会自动在导电嘴处被粘住，不能正常焊接。在这种情下，只有枪套与工件不接触时，才能正常焊接。导管电缆 导管电缆的外面为橡胶绝缘管，内有弹簧软管（也有是硬塑作为软管）、紫铜导电电缆、保护气管和控制线，常用的标长度是3m ，也可用6m 长的导管电缆。 送丝软管 焊丝导向的作用。 第三节 二氧化碳焊冶金特点焊接材料主要包括焊接气体和焊丝。一、焊接气体 1、焊接用保护气体CO2纯度大于99.5%，H2O不大于0.005%

8、。2、瓶装CO2气体钢瓶主体喷成银白色，用黑色标明“二氧化碳”字样。 3、我公司主要使用的是Ar（7080%）+CO2（3020%）混合气 4、保护气流量1525L/min为适当。如果气流量太小，将产生气孔。我公司使用的是管道供气，在现场焊接过程中，从气包出来的输送气管不易太长，太长会使用气体受阻，压力减少，气流量下降，从而导致产生气孔。二、焊接材料 焊丝分为实心焊丝和药心焊丝。常用实心焊丝为H08Mn2SiA。三、电弧的极性 CO2气体保护焊采用直流反接，采用反接时电弧稳定。飞溅少，熔深大。四、过渡形式CO2气体保护焊熔滴过渡形式可分为三种：（也有分四种）1、短路过渡 当电流很小时，电弧电压

9、很低，焊接时不断发生短路，此时电弧稳定，飞溅小，焊缝成形良好。广泛应用于薄板和空间位置的焊接。单面焊双面成形只有在小规范条件下才能形成，规范大时，电弧对熔池的冲击力强，容易焊穿，不能形成单面焊双面成形。CO2气体保护焊和手工电焊条一样，只有在小规范情况下才能形成。也就是说只有在短路过渡情况下，才能形成单面焊双面成形。拼板自动焊也是单面焊双面成形，也只有在短路过渡条件下才能单面焊双面成形。短路过渡时，熔滴越小，过渡越快，焊接越稳定。为了焊接过程的稳定，要选择最合适的电弧电压，对于直径为0.8 1.2mm的焊丝，该值为20V左右。调节到一个合理的焊接规范时，可以听到均匀的“滋滋”的声音，且焊缝成形

10、良好，渗透均匀，纹路清晰。颗粒过渡（分为大颗粒过渡、小颗粒过渡、喷射过渡）电流较大，电压较高时，会产生颗粒过渡。半短路过渡在两者之间就为颗粒过渡。第四节 二氧化碳焊工艺 第一部分 焊接工艺参数的选择 合理的选择焊接规范参数是保证焊接质量，提高效率的重要条件。 CO2气体保护焊的工艺参数主要包括：焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝伸出长度、气体流量、电源极性、焊枪倾角、喷嘴高度等。 一、焊丝直径 焊丝直径越粗，允许使用的焊接电流就越大。1.0和1.2的焊接电流就不同,后者电流比前者大。 二、焊接电流焊接电流根据工件厚度、材质、焊丝直径、施焊位置来决定焊接电流。我们所用的焊机适用于细丝的

11、焊接，而不适用于粗丝的焊接。（大于3.2的为粗丝）这种焊机的特点：送丝速度变化时，电弧电压几乎不变化，只是焊接电流发生变化。送丝速度越大，焊接电流越大。 焊接电流过大，容易引起焊穿、咬边等，且工件的变形大，焊接过程中飞溅大；电流过小，容易产生未熔合、未焊透，焊缝成形不良。通常在保证焊透、成形良好的情况下，尽可能采用大电流，以提高生产效率。 三、电弧电压和电流一样，电压也是一个非常重要的焊接参数。当送丝速度不变时，调节电源特性，此时电流几乎不变，弧长发生变化，电弧电压也发生变化。为保证焊接成形，电弧电压和焊接电流是相配使用的。当电压确定了，电流的范围确定了（也就是说送丝速度确定了）。 电弧电压小

12、时，焊接电流也小；电弧电压大时，焊接电流也相应大。立焊、仰焊时，电弧电压、焊接电流应低于平焊时的电弧电压、焊接电流。电弧电压和我们所看到的电压表上的电压是不同的。电弧电压是指导电嘴与工件间测得的电压。而焊接电压则是电焊机上电压表显示的电压，它是电弧电压与焊机和工件间连接的电缆线上的电压降之和。很明显焊接电压比电弧电压高。因此完全限制电压大小，是不合理的。规定焊接规范只是一个范围。当电缆的电阻大时，那么电压降就越大，也就是说要得到相同的焊接效果，我们只有是加大焊接电压，从而保证电弧电压达到焊接要求。特别我们在焊自动焊时，电缆比较长，电压就要相对加大。 四|、焊接速度焊接速度在焊接过程中起一个非常

13、重要的作用。焊接时，电弧将熔化的金属吹开，在电弧作用下成形一个凹坑，随后将熔化的焊丝金属填充进去，如果焊接速度过快，这个凹坑不能完全被填满，将产生咬边，或下陷等缺陷。在焊丝直径、焊接电流增加时，熔宽和熔深都减少。也会由于气保护不好，产生气孔。过慢时，焊道不均匀、未熔合、未焊透，还会增加焊接变形。 五、焊丝伸出长度焊丝伸出长度是指从导电嘴端部到工件的距离（伸出长度为焊丝直径的1012倍），保持焊丝伸出长度不变是保证焊接过程稳定的基本条件之一。当送丝速度不变时，若焊丝伸出长度增加，因预热作用强，焊丝熔化快，电弧电压高，使焊接电流减小，熔滴与熔池温度降低，将造成热量不量不足，容易引起未焊透、未熔合等

14、缺陷。相反，当焊丝伸出长度减小时，将使熔滴与熔池温度提高，铁水流失。我们在焊接门板横缝自动焊时，为何把焊枪尽可能抬高，也就是把焊丝伸出长度加大的原因。这时熔滴与熔池温度降低，对门横梁的冲击力也减小，从减小了门板焊穿的可能。 六、电流极性CO2气体保护焊基本上都采用直流反接，工件接阴极，焊丝接正极。焊接过程稳定、飞溅小、熔深大。 七、气体流量CO2气体流量一般为1025L/min。流量过大或过小都会影响保护效果。 八、焊枪的倾角当焊枪倾角不大于10°时，不论是向前倾还是向后倾，对焊缝成形响影响不大。过大时将增加熔宽减小熔深，还会增加飞溅。当焊枪与工件成形后倾时，焊缝窄，熔深较大，焊缝成

15、形不好；焊枪与工件成前倾时，焊缝宽，余高小，熔深小。（拉着焊）向左焊时，（左焊法）焊枪采用前倾，不仅可以得到较好的焊缝，而且能够清楚的看到熔池，但容易咬边（推着焊）。在生产过程中，焊自动焊时（用分体式气管）当左焊有咬边时，可采用右焊法。（以气吹方向来分） 九、喷嘴到工件的距离 喷嘴到工件的距离一般在1020mm之间。太近，不容易观察熔池；太远，容易跳丝、焊丝容易弯曲，导致焊缝弯曲。 第二部分 操作技术 一、运弧方式直线运弧 用于大规范焊接（电压大于24V） 划圈运弧 用于小规范焊接（电压小于24V） 二、定位焊（点焊） 由于CO2气体保护焊明热量较大，要求定位焊有足够的强度。通常定位焊都不磨去

16、，保留在焊缝中，焊接过程中不能全部熔去，因此CO2定位焊时，要求熔合良好、余高不能太高、不能有缺陷。第五节 二氧化碳焊其他方法焊接结构中一般都存在焊接缺陷，缺陷的存在将影响焊接接头的质量，而接头的质量又直接影响到焊接结构（件）的安全使用和美观，对焊接缺陷进行分析，找出缺陷产生的原因，从而在材料、工艺、结构、设备等方面采取有效措施以防止缺陷的产生，实际上焊接缺陷的产生过程是十分复杂的，既有冶金原因，又有应力和变形作用。焊接结构中要获得无缺陷的焊接接头，在技术上是相当困难的，也是不经济的，为了满足焊接结构（件）的使用要求，应把缺陷限制在一定的范围内，使其对焊接结构的运行不致产生危害，我们把在焊接接

17、头中产生的不符合标准要求的缺陷称为焊接缺陷。焊接缺陷有多种，我们主要介绍集装箱生产中常用的CO2气体保护焊和手工电弧焊的缺陷。裂纹焊接裂纹是指金属在焊接应力及其它致脆因素共同作用下焊接接头局部地区金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙由于在集装箱生产过程中此类情况很少碰到，所以不作介绍气孔焊接时溶池中的气泡在凝固时未能逸出而残留在焊缝隙中所形成的空穴，气孔有时以单个出现，有时以成堆形式聚集在局部区域，其形状有球形，有虫形。气孔产生的原因：材料因素：（1）熔渣的氧化性增大时，由CO2引起气孔的倾向增加，当熔渣还原性增大时，则氢气孔的倾向增加(2)焊件或焊件材料不清洁（锈、油和水分），焊

18、前要进行清理(3)与焊条、焊剂的成分及保护气体的气有关(4）焊条偏心，药皮脱落结构因素：仰焊、横焊易产生气孔工艺因素：（1）当电弧功率不变，焊接速度增大时，增加了产生气孔的倾向（2）电弧电压太高（电弧太长）（3）焊条、焊剂在使用前未进行烘干（4）使用交流电源容易产生气孔（5）气保护焊时，气体流量不合适，偏小或偏大其他因素（1）有风（2）喷嘴被飞溅堵塞（3）焊枪角度过大（4）软管内孔堵塞3、固体夹杂 夹渣是焊后残留在焊缝隙中的溶渣，主要发生在坡口边缘和每层焊道之间非圆滑过渡部位，在焊道形状发生突变或存在深沟的部位材料因素：焊条和焊剂的脱氧、脱硫效果不好渣的流动性差在原材料的杂质中含硫量较高及硫的

19、偏析程度较大结构因素：立焊、仰焊易产生夹渣工艺因素：电流大小不合适，熔池搅动不够焊条药皮成块脱落多层焊时层间清渣不够操作不当未熔合未熔合是在焊缝隙金属和母材之间或焊道金属与焊道金属之间未完全熔化结合的部分称未熔合，常出现在坡口侧壁，多层焊的层间及焊缝隙的根部工艺因素焊接电流小或焊速快坡口或焊道有氧化皮，熔渣及氧化物等高熔点物质操作不当4、未焊透焊接时，母材金属之间应该熔合而未焊上的部分称为未焊透，出现在单面焊坡口根部及双面焊的坡口钝边1、材料因素是焊条偏心2、结构因素：坡口角度太小，钝边太厚、间隙太小。3、工艺因素：电流太大或焊速太快焊条角度不对或运条方法不当电弧太长或电弧偏吹5、形状缺陷咬边

20、：由于焊接参数选择不当，或者操作工艺不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷称为咬边。1、结构因素：立焊、仰焊时易产生咬边。 2、工艺因素：焊接电流过大或焊速太慢。 在立焊、横焊时电弧太长。 焊条角度和摆动不正确或运条不当。 焊瘤： 焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝金属以外未能熔化的母材上所形成的金属瘤称为焊瘤。1、结构因素坡口太小。 2、工艺因素：焊接时规范不当，电压过低、焊速不合适。焊条角度不对或电极未能对准焊缝。运条不正确。、烧穿和下塌焊接过程中，熔化金属从坡口背面流出，形成穿孔的缺陷叫烧穿。穿过单层焊缝根部，或在多层焊焊接接头中穿过前道熔敷金属塌落的过量焊缝金属称为下塌。结构因素坡口间隙

21、过大。薄板或管子的焊接易发生烧穿和下塌 。2、工艺因素电流太大，焊速太慢。垫板托力不足。 、错边和角变形由于两个焊件没有对正而造成的中心线平行偏差称为错边。当两个焊件没有对正而造成它们的表面不平行或预定的角度称为角变形。错边的因素：（1）装配不正确。 （2）焊接夹具质量不高。 角变形： 1、结构因素角变形程度与坡口形状有关（V型坡口大于X坡口）角变形程度与板厚有关，板厚为中等时角变形最大，厚板和薄板角变形最小。2、工艺因素焊接顺序对角变形有影响。在一定范围内，线能量增加角变形增加。反变形量未能控制好。焊接夹具质量不高。、焊接尺寸、形状不合要求 焊缝尺寸缺陷指焊缝尺寸不符合标准规定。 焊缝形状缺

22、陷是指焊缝外观质量粗糙、鱼鳞波高低、宽窄发生突变、焊缝与母材非圆滑过渡等。1、材料因素：熔渣的熔点和粘度太高或太低都会导致焊缝尺寸、形状不符合要求。熔渣的表面张力较大不能很好地覆盖焊缝表面从而使焊纹粗，焊缝高、表面不光滑。2、结构因素是坡口不合适或装配不均匀。3、工艺因素焊接规范不合适焊条角度或运条手法不当。6、其它缺陷电弧擦伤在焊缝坡口外部引弧时产生于金属表面上的局部损伤。 飞溅 在焊接过程中，熔化的金属颗粒和熔渣向周围飞散的现象 电弧擦伤主要是工艺因素：焊工随意在坡口外引弧。接地不良或电气接线不好。 飞溅：1、材料因素熔渣粘度过大焊条偏心。 2、工艺因素焊接电流增大飞溅增大电弧过长时飞溅增

23、大。碱性焊条的极性不合性。交流电源比直流电源飞溅大。焊机动特性、外特性配合不佳时飞溅大。焊条药皮水分过多时飞溅大。电流、电压配合不合适时。 由以上的分析可知，控制焊接规范对减少焊接缺陷很重要，在集装箱焊接中，CO2（混合气）焊常用的焊接规范推荐如下： 焊丝直径电弧电压电弧电压电弧电压自动焊1.0 25-30V220-280A 800-1200MM/MIN手工焊1.023-28V180-260A自动焊 1.226-32V220-300A 800-1200MM/MIN 第五章 熔化极惰性气体保护焊课前分析：1.教学内容及时间分配第一节 MIG焊特点和应用 2课时第二节 MIG焊设备 2课时第三节

24、MIG焊工艺 2课时第四节 MIG焊其他方法 2课时 2.教学目的 通过对熔化极惰性气体保护焊的学习，使学生掌握熔化极惰性气体保护的焊接方法。3.教学重难点重点：掌握熔化极惰性气体保护焊的相关基础知识及电流和电压的匹配。难点：熔化极惰性气体保护焊冶金原理。4.教学方法本教学环节采用理论、实践同步进行的方法。通过面对实物讲授，学生可以更直观的学习。5.板书布置第一节 MIG焊特点和应用 一 原理和TIG焊不同，MIG（MAG）焊是用采用可熔化的焊丝作电极，以连续送进的焊丝与被焊工件之间燃烧的电弧作为热源来熔化焊丝和母材金属。在焊接过程中，保护气体氩气通过焊枪喷嘴连续输送到焊接区，使电弧、熔池及其

25、附近的母材金属免受周围空气的有害作用。焊丝不断熔化并以熔滴形式过渡到熔池中，与熔化的母材金属熔合、冷凝后形成焊缝金属。二 特点和TIG焊一样，它几乎可以焊接所有的金属，尤其适合于焊接铝及铝合金、铜及铜合金以及不锈钢等材料。焊接过程中几乎没有氧化烧损，只有少量的蒸发损失，冶金过程比较简单。劳动生产率高。MIG焊可直流反接，焊接铝、镁等金属时有良好的阴极雾化作用，可有效去除氧化膜，提高了接头的焊接质量。不采用钨极，成本比TIG焊低。有可能取代TIG焊。MIG焊焊接铝及铝合金时，可以采取亚射流熔滴过渡方式提高焊接接头的质量。由于氩为惰性气体，不与任何物质发生化学反应，所以对焊丝及母材表面的油污、铁锈

26、等较为敏感，容易产生气孔，焊前必须仔细清理焊丝和工件。 第二节 MIG焊设备熔化极气体保护焊设备主要由下部分构成：焊接电源及控制装置送丝装置焊枪气体流量调整器连接电缆和软管 其中，控制装置和焊接电源一般是做成一体的。1、焊接电源有关焊接电源的内容将在下面各种焊接方法中分别介绍。2、送丝装置送丝装置由下列部分构成:焊丝送进电机保护气体开关电磁阀送丝滚轮焊丝供给装置是专门向焊枪供给焊丝的，在机器人焊接中主要采用推丝式单滚轮送丝方式。即在焊丝绕线架一侧设置传送焊丝滚轮，然后通过导管向焊枪传送焊丝。在铝合金的MIG焊接中，由于焊丝比较柔软，所以在开始焊接时或焊接过程中焊丝在滚轮处会发生扭曲现象,为了克

27、服这一难点,采取了各种措施。焊枪熔化极气体保护电弧焊焊枪大致有空冷式和水冷式两种形式，空冷式焊枪一般用于中小焊接电流，水冷式焊枪用于大电流焊接。MIG焊枪与CO2/MAG焊枪形状相似，但有以下的差异：1.为了无故障地传送比较柔软的铝焊丝，有专用铝焊接MIG焊枪。2.为了顺利地传送如不锈钢、镍合金、高强度钢等硬质材质的焊丝，有专用焊接合金的MIG焊枪。总之，对应不同的使用目的和不同用途，其焊枪的结构也不同。图2.2给出了几种焊枪的照片。3.4气体流量调整器气体流量调整器安装在气瓶出口处，设定焊接时所必须的气体流量，气体流量调整器包括用以降低气瓶内高压的“压力调整器”和读取气体流量的“流量计”等。

28、小型CO2气体流量调整器中，由于气路不会结冰，所以使用非加热式气体流量调整器，而在大型CO2气体流量调整器中，由于能把气瓶内高压减压至0.2Mpa(约2kgf/cm2)，气体的快速膨胀带走热量导致气路结冰，所以在CO2气体流量调整器中要附上加热装置。第三节 MIG焊工艺一、熔滴过渡熔滴过渡是指在电弧热作用下，焊丝或焊条端部的熔化金属形成熔滴，受到各种力的作用从焊丝端部脱离并过渡到熔池的全过程。它和焊接过程稳定性、焊缝成形、飞溅大小等有直接的关系。1、影响熔滴过渡的力焊丝端部熔化金属形成的熔滴受到各种力的作用，各种力对熔滴过渡的影响是不同的。重力平焊位置，重力方向和熔滴过渡的方向相同，促进过渡；

29、仰焊位置，阻碍熔滴过渡。表面张力表面张力是在焊丝端头上保持熔滴的主要作用力，F=2R（表面张力系数），焊丝越细，熔滴越容易过渡。电磁力导体本身磁场所产生的力称为电磁力，它的轴向分力总是由小截面指向大截面。熔化极电弧焊，电流通过焊丝熔滴电极斑点，导体的截面是变化的，电磁力的方向也在变化。同时，斑点处电流密度很高，将使金属强烈的蒸发，也会对熔滴金属表面产生很大的反作用力。电磁力对熔滴过渡的影响决定于电弧形态。等离子流力在电磁力的收缩作用下，电弧等离子体在电弧轴线方向产生的流体静压力，其大小与弧柱截面积成反比，即从焊丝末端向熔池表面逐渐减小，它是促进熔滴过渡的。斑点压力2、熔滴过渡的形式用熔化焊丝进

30、行气体保护焊时，金属的过渡以三种方式进行：喷射过渡、滴状过渡和短路过渡（图3-28）。 图3-16 熔滴过渡形式a）短路过渡； b）滴状过渡； c）射流过渡（1）短路过渡形成条件：U较低，I较小形成原因：细丝气体保护焊（0.8-0.6mm）时，在小电流、低电压情况下，焊丝端部在电弧热作用下形成熔滴，由于弧长短，熔滴还没有完全长大就接触到了熔池（图3-16a），导致电路短路并产生熄弧，然后在重力、表面张力、电磁力等各种力的作用下，熔滴离开焊丝，使电路短路中断，电弧重新引燃。随焊丝继续送进和熔化，不断重复上面的过程，就能实现稳定的短路过渡。焊接特点：熔滴过渡频率高，电弧稳定，飞溅少、熔深浅、焊缝成

31、形美观，适合于薄件的全位置焊接。滴状过渡形成条件：U较高，I较小形成原因：U较高弧长长不易短路；I较小弧柱和熔滴间的斑点面积小表面张力、电磁力、斑点压力都是阻力，等离子流力又小，所以熔滴过渡主要靠重力。随熔滴长大，重力加大，只有当大到一定程度后，它才会克服表面张力等阻碍熔滴过渡的力形成大滴过渡。焊接特点：电弧不稳定，熔深浅，飞溅多，焊缝表面粗糙。另外，它主要是靠熔滴的重力作用实现过渡，所以只适合于平焊位置。滴状过渡形式一般很少采用。射流过渡形成条件：U较高，I较大，直流反接，氩气或富氩混合气作保护气形成原因：采用直流反接的情况下，如果焊丝中流过的电流大于焊丝的临界电流（焊丝由滴状过渡转变为射流

32、过渡的电流），而且采用长弧焊时，就会出现射流过渡。这是由于电流很大，熔滴和弧柱之间斑点的面积增大，使电磁力的轴向分力急剧增大，且成为促进熔滴过渡的力，此时促进过渡的等离子流力也增大，同时采用反接又减小了阻碍熔滴过渡的斑点压力，所以熔滴在直径等于或小于焊丝直径时就可以从焊丝末端沿焊丝轴向迅速通过电弧空间进入熔池。射流过渡存在一个临界电流值。射流过渡必须适用氩气或氩氧混合气体作保护气，因为氩促使焊丝的熔化端产生收缩效应，结果在焊接过程中只允许很小的熔滴形成和过渡。焊接特点：熔滴很小，过渡频率高，电弧稳定，飞溅少，焊缝成形好。另外，由于电流大，粗焊丝易于熔化，因而可得到深的焊缝熔深，所以射流过渡适合

33、于焊接厚大尺寸的金属。射流过渡不适合于焊接薄板，因为它会引起烧穿。由于金属过渡是由比重力强的轴向力产生的，所以射流过渡熔滴轴向性好，对于非平焊位置的焊接是有效的，适合于全位置焊接。3、MIG焊的熔滴过渡特点采用MIG焊焊接铝和铝合金时，由于铝容易氧化，所以为保证保护效果，焊接时弧长不能太长，因而我们就不能采用电流大、弧长长的射流过渡方式。如果选择的电流大于临界电流，而弧长控制在射流过渡和短路过渡之间，就会形成亚射流过渡。过渡特征：与短路过渡相似，但短路过渡是先短路后缩颈，亚射流过渡是先缩颈后短路。形成条件：I较大（与射流过渡时的相近或相等），U较低（但略高于短路时的电压）。形成原因：I较高、U

34、比短路时高熔滴缩颈（U不高）短路已经缩颈，短路迅速中断重新引弧焊接特点：电弧稳定，飞溅小，成形美观，熔池保护效果好，阴极破碎能力强，广泛用于焊接铝和铝合金。第四节 MIG焊其他方法 普通MIG焊是以射流过渡为主要的金属过渡形式。但焊接电流必须大于临界电流才能产生射流过渡，因此限制了 MIG 焊的应用范围，例如很难进行薄板、空间位置焊缝和热敏性强的材料的焊接。熔化极脉冲氢弧焊就是适应此需要在普通 MIG 焊的基础上发展起来的。它是将脉冲电流周期性地叠加在维弧电流上。维弧电流与脉冲电流的平均值低于射流过渡的临界电流。维弧电流的作用是维持电弧燃烧，并使焊丝端部部分熔化。脉冲电流的作用是给熔滴施加一较

35、大的力促使其过渡。熔化极脉冲氢弧焊时，它具有以下特点：（1）具有较宽的电流调节范围。采用脉冲电流后，可在平均电流小于临界电流的条件下获得射流过渡。因此对同一直径的焊丝，随着脉冲频率的变化，能在几十至几百安培的电流范围内稳定地进行焊接。焊接薄板时，比短路过渡熔透情况好；比TIG焊生产率高且变形小。用熔化极脉冲氢弧焊焊接薄板的最大优点是可用粗焊丝。这将使送丝容易（尤其对柔软的铝及铝合金焊丝更明显）、容易对中、有利于减小气孔倾向。 （2）容易实现全位置焊接。由于采用脉冲电流后使总的平均电流较小，因而熔池体积小；同时熔滴过渡和熔池的加热是间歇的，因此金属不易流淌而利于进行全位置焊接。 （3）可焊接热敏

36、感性强的材料。由于脉冲电流既可使母材得到较大的熔深又因总的平均电流较小，使焊缝及 HAZ 金属过热程度小，即有效地控制了线能量，因而接头具有良好的韧性并减小了裂纹的倾向。脉冲电弧还有加强熔池搅拌的作用，有利消除气孔。熔化极脉冲氢弧焊现已越来越多的用于厚板，特别是高强度钢的厚板窄间隙焊接。第六章 钨极氩弧焊课前分析：1.教学内容及时间分配第一节 钨极氩弧焊的原理和特点 2课时第二节 钨极氩弧焊的电流种类和极性 2课时第三节 TIG焊设备 2课时第四节 TIG焊工艺 2课时2.教学目的掌握TIG焊的组成及设备；熟悉TIG焊焊接工艺参数选择。3.教学重难点重 点：TIG焊接设备难 点：TIG参数选择

37、4.教学方法本教学环节采用理论、实践同步进行的方法。通过面对实物讲授，学生可以更直观的学习。5.板书布置第一节 钨极氩弧焊的原理和特点一、概述：1、钨极氩弧焊就是以氩气作为保护气体，钨极作为不熔化极，借助钨电极与焊件之间产生的电弧，加热熔化母材（同时添加焊丝也被熔化）实现焊接的方法。氩气用于保护焊缝金属和钨电极熔池，在电弧加热区域不被空气氧化。 2、一般氩弧焊的优点：     (1)  能焊接除熔点非常低的铝锡外的绝大多数的金属和合金。     (2)  交流氩弧焊能焊接化学性质比较活

38、泼和易形成氧化膜的铝及铝镁合金。     (3)  焊接时无焊渣、无飞溅。     (4)  能进行全方位焊接，用脉冲氩弧焊可减小热输入，适宜焊0.1mm不锈钢     (5)  电弧温度高、热输入小、速度快、热影响面小、焊接变形小。 (6)  填充金属和添加量不受焊接电流的影响。  3、氩弧焊适用焊接范围适用于碳钢、合金钢、不锈钢、难熔金属铝及铝镁合金、铜及铜合金、钛及钛合金，以及超薄板0.1mm，同时能进行全方位

39、焊接，特别对复杂焊件难以接近部位等等。第二节 钨极氩弧焊设备 一、焊机构造 1、氩弧焊机的型号（见图表）、编制方法、文字说明。2、焊机的部件（焊机、焊枪、气、水、电）、地线及地线钳、钨极。3、焊机的连接方法（以WSM系列为例）    (1) 焊机的一次进线，根据焊机的额定输入容量配制配电箱，空气开关的大小，一次线的截面。    (2) 焊机的输出电压计算方法：U=10+0.04I    (3) 焊机极性，一般接法：工件接正为正极性接法；工件接负为负极性接法。钨极氩弧焊一定要直流正极性接法：焊枪接负，工件接正。    (4) 水源