焊接部分復(fù)習(xí)

1、成型工藝復(fù)習(xí)焊接部分（工大 10 級(jí) 201306）精華版焊接工藝復(fù)習(xí)一、焊接電弧1、什么叫電??？ 電弧是在一定條件下，電荷通過(guò)兩極之間氣體空間的導(dǎo)電過(guò)程，也叫氣體放電。2、氣體電離和陰極電子發(fā)射的定義及種類。 電離：在一定條件下，中性氣體分子或原子分離成電子和正離子的現(xiàn)象稱為電離。 根據(jù)外加能量種類的不同，可以分為三類： 1 ）熱電離 2 ）電場(chǎng)作用下的電離 3）光電離 電子發(fā)射：電極表面受到外加能量的作用，使其內(nèi)部的電子沖破電極表面的束縛而飛到（逸出）電弧 空間的現(xiàn)象稱為電子發(fā)射。電極表面接受根據(jù)外加能量的不同，電子發(fā)射可分為：熱發(fā)射、電場(chǎng)發(fā)射、光發(fā)射和粒子碰撞發(fā)射。3、熱陰極、冷陰極電子

2、發(fā)射的主要形式。熱發(fā)射電場(chǎng)發(fā)射4、最小電壓原理。最小電壓原理含義: 在電流和周圍條件一定的情況下，穩(wěn)定燃燒的電弧將自動(dòng)選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)臄嗝?，以保證電弧的電場(chǎng)強(qiáng)度具有最小的數(shù)值，即在固定弧長(zhǎng)上的電壓最小。這意味著電弧總 是保持最小的能量消耗。5、在所有氣體放電中，電弧是溫度最高、電流最大、電壓最高的氣體放電現(xiàn)象。6、比較熔化極電弧陰極產(chǎn)熱和陽(yáng)極小的大小。陰極產(chǎn)熱： PK=I（U K-UW-UT）陽(yáng)極產(chǎn)熱： PA=I（U A+UW+UT）電弧焊情況下，弧柱溫度為 6000K, UtV IV。當(dāng)電流密度較大時(shí)，0。此時(shí)陰極區(qū)和陽(yáng)極區(qū)產(chǎn)熱主要取決于陰極壓降UK和逸出電壓UW。當(dāng)焊絲接正時(shí)，產(chǎn)熱多少取決于

3、材料的逸出功和焊接電流大小，在電流 一定時(shí)，材料的逸出功也是固定值，焊絲在陽(yáng)極產(chǎn)熱為Pa=IUw,是一個(gè)相對(duì)固定值。當(dāng)焊絲接負(fù)極時(shí)，焊絲的加熱與熔化取決于 U-Uw在熔化極氣體保護(hù)焊時(shí)，焊絲均為冷陰極材料，Uk>> Uw陰極產(chǎn)熱Pk=IUk,故Pk> Pa,在同一材料相同電流下，焊絲為陰極時(shí)產(chǎn)熱比焊絲為陽(yáng)極時(shí)產(chǎn)熱多。二、熔滴過(guò)渡與焊縫成形1 、電弧焊時(shí)能量參數(shù)有哪些？各對(duì)焊縫成形有哪些影響？ 能量參數(shù)：焊接電流、電弧電壓、焊接速度（1）焊接電流對(duì)焊縫成形的影響其它條件一定，隨著焊接電流增加，焊縫的熔深和余高均增加，熔寬略有增加。MIG焊，隨焊接電流增加,焊縫熔深增加。若焊接電

4、流過(guò)大、電流密度過(guò)高時(shí),容易出現(xiàn)指狀熔深,尤其焊鋁時(shí)較明顯。（2）電弧電壓對(duì)焊縫成形的影響 其它條件一定的條件下,提高電弧電壓,電弧功率也相應(yīng)增加,焊件輸入的熱有所增加。但是電弧電壓增加是通過(guò)增加電弧長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)的,電弧長(zhǎng)度增加使得電弧熱源半徑增大,電弧散熱增加,輸入焊件的能 量密度減小,因此熔深略有減小而熔寬增大。同時(shí)由于焊接電流不變,焊絲的送絲速度和焊絲熔化速度不 變,使得焊縫余高減小。（3）焊接速度對(duì)焊縫成形的影響 焊速提高時(shí),焊接線能量減小,熔寬和熔深都明顯減小,余高也略有減小。提高焊速可提高焊接生產(chǎn)率,但在提高焊速的同時(shí),應(yīng)相應(yīng)地提高焊接電流和電弧電壓,才能保證合理的焊縫尺寸,因此焊速、

5、焊 接電流、電弧電壓三者是相互聯(lián)系的。三、埋弧自動(dòng)焊1、簡(jiǎn)述埋弧焊的焊接原理。指出圖中數(shù)字所代表的含義。埋弧焊時(shí),電弧是在顆粒狀焊劑下產(chǎn)生的,一旦電弧熱使焊件、焊絲、焊劑熔化以致部分蒸發(fā),金屬 和焊劑蒸發(fā)的氣體會(huì)形成一個(gè)氣泡,電弧就在這個(gè)氣泡內(nèi)持續(xù)燃燒,如圖,氣泡的頂部被一層熔融狀焊劑 熔渣所構(gòu)成的外膜所包圍。這層外膜不僅很好地隔離空氣與電弧和熔池的接觸,而且將隔離有礙操作的 弧光輻射。氣泡的底部則是焊接熔池,隨著電弧的移動(dòng),熔池冷卻結(jié)晶就形成了焊縫。1成型工藝復(fù)習(xí)焊接部分（工大10級(jí)201306）精華版2成型工藝復(fù)習(xí)焊接部分（工大10級(jí)201306）精華版埋弧焊焊挨過(guò)程示意圖 焊件 焊劑 焊

6、劑漏斗 送絲滾輪 導(dǎo)電嘴 焊絲 渣殼 焊縫2、平板對(duì)接雙面埋弧焊時(shí)為防止第一面焊接時(shí)熔化金屬?gòu)谋趁媪饕缧璨扇∧男┕に嚧胧?懸空雙面焊法、焊劑墊雙面焊法、臨時(shí)工藝襯墊、雙面焊法、焊條電弧焊封底雙面焊、多層雙面焊3、單面焊雙面成形埋弧焊時(shí)，為防止燒穿和保證背面成形所能采取的工藝措施。 焊劑銅襯墊、冷滑塊式銅墊法、熱固化焊劑襯墊法、永久性襯墊法四、鎢極氬弧焊1、鎢極氬弧焊焊接厚 5mm以上鋁合金時(shí)，采用直流反接和交流供電方式哪一種更合理？說(shuō)明理由。 采用交流供電方式更合理原因：在交流負(fù)極性的半波里（鋁焊件為陰極），陰極有去除氧化膜的作用，它可以清理熔池表面的氧化膜。在交流正極性的半波里（鎢極為陰極

7、），鎢極可以得到冷卻，同時(shí)可以發(fā)射足夠的電子，有利于電弧穩(wěn)定，使兩者都能兼顧，焊接過(guò)程又能順利進(jìn)行。五、熔化極氬弧焊1、半自動(dòng)氣體保護(hù)焊常見(jiàn)的送絲方式有哪幾種？推絲式、拉絲式、推拉絲式2、MIG射流過(guò)渡的條件有哪些？當(dāng)焊接電流進(jìn)一步增大，當(dāng)焊接電流進(jìn)一步增大，并超過(guò)射流過(guò)渡的臨界電流值時(shí)，產(chǎn)生射流過(guò)渡。臨界電流值時(shí)，產(chǎn)生射流過(guò)渡。3、熔化極氬弧焊亞射流過(guò)渡有什么特點(diǎn)？結(jié)合下圖分析熔化極氬弧焊焊接鋁及其合金采用亞射流過(guò) 渡規(guī)范時(shí)弧長(zhǎng)的調(diào)節(jié)過(guò)程。亞射流電弧的弧長(zhǎng)很短向四周擴(kuò)展為特點(diǎn)：（1）亞射流電弧的形態(tài)和聲響與射流電弧明顯不同碟狀并略有爆聲，射流電弧電弧較長(zhǎng)呈鐘罩形并伴隨發(fā)出“嘶嘶聲。（2）亞射

8、流電弧與射流電弧在焊絲的熔化特點(diǎn)上有顯著不同4035- 孫.2D-鋁悍墅1.6mm220 240 264J 2JWJ 300悍捲電流/人對(duì)于鋁焊絲，焊絲熔化特性曲線在射流電弧過(guò)渡區(qū)域部分幾乎是垂線， 焊絲的熔化系數(shù)基本上不受弧長(zhǎng)的影響。在亞射流過(guò)渡區(qū)域，焊絲的熔化系數(shù)隨著弧長(zhǎng)的增大而減小。焊絲熔化系數(shù)隨弧長(zhǎng)變化而變化這一特性，是鋁焊 絲亞射流電弧非常重要的性質(zhì)。碳鋼和不銹鋼焊絲這種性質(zhì)則不明顯。亞射流過(guò)渡規(guī)范時(shí)弧長(zhǎng)的調(diào)節(jié)過(guò)程：O點(diǎn)是靜特性和等熔化速度曲線相交的穩(wěn)定工作點(diǎn)，對(duì)應(yīng)弧長(zhǎng)為I 0。如某些原因引起弧長(zhǎng)突然變短，使工作點(diǎn)從0。到02，因外特性為恒流，電流不改變。但可見(jiàn)弧長(zhǎng)變短，使電弧潛入到

9、熔池凹坑中的長(zhǎng)度增加，焊絲受熱效率提 高，熔化系數(shù)增大，使熔化速度Vm加快，弧長(zhǎng)逐漸拉長(zhǎng)并自動(dòng)恢復(fù)別原來(lái)Q點(diǎn)穩(wěn)定燃燒長(zhǎng)度；反之，若弧長(zhǎng)波動(dòng)突然從Io變成I 1 ,同樣也可通過(guò)自調(diào) 節(jié)作用恢復(fù)到原來(lái)長(zhǎng)度。六、CQ氣體保護(hù)焊1、CO氣體保護(hù)半自動(dòng)焊的氣路中設(shè)置預(yù)熱器和干燥器的目的。設(shè)置預(yù)熱器的目的：為了防止 CQ氣體中的水分在氣瓶出口處及減壓表中結(jié)冰使氣路堵塞，在減壓 之前要將CQ氣體通過(guò)預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱。設(shè)置干燥器的目的：由于市售 CQ氣體中含有一定的水分，為了防止氣孔和減少焊縫金屬中的含氫量， 可在氣路中裝置高壓干燥器（在減壓閥之前）和低壓干燥器（在減壓閥之后）。2、藥芯焊絲的結(jié)構(gòu)O”型梅花”型

10、T”型E”型中間填絲”型3成型工藝復(fù)習(xí)焊接部分（工大10級(jí)201306）精華版3、CQ氣體保護(hù)焊氣路中設(shè)置預(yù)熱器的目的。4、半自動(dòng)氣體保護(hù)焊常見(jiàn)的送絲方式有哪幾種？指出下圖的送絲方式，并說(shuō)明哪一種最常用哪一種送 絲距離最遠(yuǎn)。推絲式、拉絲式、推拉絲式推拉絲式送絲距離最遠(yuǎn)5、CQ氣體保護(hù)焊時(shí)，短路過(guò)渡和細(xì)顆粒過(guò)渡飛濺最小。七、等離子弧焊1、等離子弧是怎樣形成的？通常將鎢極氬弧的鎢極縮入焊槍噴嘴內(nèi)部，在噴嘴中通等離子氣，強(qiáng)迫電 弧通過(guò)噴嘴的孔道，借助水冷噴嘴的外部拘束條件，使電弧的弧柱橫截面受到限制，電弧的溫度、能量密 度、等離子流速都顯著增大，就形成了等離子弧。2、等離子弧溫度、能量密度和等離子流

11、速高的原因。（1） 機(jī)械壓縮作用水冷噴嘴限定了弧柱截面積，不能自由擴(kuò)大。（2）熱壓縮作用 冷氣流和噴嘴水冷作用，使靠近噴嘴內(nèi)壁的氣體受到強(qiáng)烈的冷卻作用，溫度和電離 度迅速下降，迫使電流集中到弧柱中心高溫、高電離度區(qū)。（3） 磁壓縮作用進(jìn)一步壓縮弧柱導(dǎo)電截面，使弧柱溫度及能密進(jìn)一步提高。3、等離子弧的分類及應(yīng)用（1） 非轉(zhuǎn)移型電極接負(fù)，噴嘴接正，母材不參與導(dǎo)電。電弧在電極和噴嘴之間產(chǎn)生，溫度和能量 密度較低，又稱等離子焰或間接電弧。主要用于噴涂以及焊接、切割較薄的金屬或?qū)Ψ菍?dǎo)電材料進(jìn)行加熱。（2）轉(zhuǎn)移型 電極負(fù)，母材正，等離子弧在母材與電極之間產(chǎn)生，又稱直接電弧。難以直接形成，須 先引燃非轉(zhuǎn)移弧

12、，然后使電弧另一極從噴嘴轉(zhuǎn)移到工件上。溫度和能量密度較高，常用于切割、焊接及堆 焊。（3） 聯(lián)合型（混合型）轉(zhuǎn)移和非轉(zhuǎn)移型同時(shí)存在，需兩個(gè)電源獨(dú)立供電。電極接負(fù)極，噴嘴及母材分別接電源的正極，主要用于小電流、微束等離子弧焊接（v 30 A ）及粉末堆焊。4、等離子弧焊接的工藝方法：穿透型（穿孔型、小孔型）等離子弧焊接、熔入型等離子弧焊接、微束等離子弧焊接、脈沖等離子弧焊接、熔化極離子弧焊接、變極性離子弧焊接等。5、孔道比l/d。八、電渣焊1、定義是借助電流通過(guò)液態(tài)熔渣時(shí)產(chǎn)生電阻熱來(lái)作為熱源的一種熔化焊接方法。2、電渣焊焊接過(guò)程（1） 引弧造渣階段開(kāi)始時(shí)先將電極與引弧板短路起弧，并且不斷加入固體

13、焊劑，利用電弧熱量使之 熔化，形成液態(tài)熔渣。當(dāng)渣池達(dá)到一定深度時(shí)將電極插入渣池，電弧熄滅。由于液態(tài)熔渣具有一定的導(dǎo)電性，利用電流通過(guò)時(shí)產(chǎn)生的電阻熱來(lái)熔化焊劑和被焊工件，即轉(zhuǎn)入電渣焊接過(guò)程。（2） 正常焊接階段當(dāng)電渣過(guò)程穩(wěn)定后，電流通過(guò)渣池產(chǎn)生的電阻熱使渣池溫度達(dá)到16002000C。同時(shí)由于渣池內(nèi)部劇烈的渦流作用，迅速把熱量帶到熔池四周，從而使電極和焊件邊緣熔化并同時(shí)漸漸地沉積到熔池下面，形成金屬熔池。隨著電極送進(jìn)，金屬熔池和渣池逐漸上升，而遠(yuǎn)離熱源的液體金屬則冷 卻凝固形成焊縫。由于熔渣始終浮在熔池上部，不僅保證了焊接過(guò)程順利進(jìn)行，且對(duì)熔池起到保護(hù)作用。 隨著熔池不斷上升和焊縫的形成，電極送進(jìn)機(jī)構(gòu)和強(qiáng)迫成形裝置也隨之向上移動(dòng)，從而保證了焊接過(guò)程繼 續(xù)進(jìn)行。（3） 引出階段在被焊工件上部裝有引出板，以便在焊接終止時(shí)易產(chǎn)生縮孔和裂紋的那部分焊縫金屬 引出焊件。在引出階段，為了減少產(chǎn)生縮孔和裂紋，應(yīng)逐漸降低電流和電壓，焊后應(yīng)將引出部分割除。3、電渣焊結(jié)晶過(guò)程特點(diǎn) 線能量大，加熱和冷卻速度低，高溫停留時(shí)間長(zhǎng)，所以焊縫的一次結(jié)晶晶粒為粗大