项目一焊接电弧的认识.doc

胶南高级职业技术学校焊接技术应用专业项目教学活页项目一焊接电弧的认识项目教学目标：1.观察焊接电弧，及其伴随现象。2.掌握焊接电弧热量与极性的关系。3.识记电弧电压、焊接电弧、电弧静特性。4、能分清熔池和熔渣，了解焊接电弧偏吹地原因，及其防止方法。4.培养学生职业精神和安全保护意识。项目所需器材：焊机WS-400、焊条E4303、焊丝ER50-6、钢板（Q235）4*200*200mm焊接保护用品及工具。项目教学内容：任务一 观察焊接电弧观察焊条电弧焊、二保焊、TIG焊焊接电弧引燃过程。1、焊接电弧在引燃时经过 、 、 。1、焊接电弧产生在 与 之间。2、完成下表 焊条电弧焊二保焊TIG焊光的强弱热量的大小时间长短总结：产生在 与 之间，现象是 ，实质是 。3、焊条电弧焊时电弧下熔池为 熔渣为 。拓展知识：焊接电弧的定义：焊接电弧是由焊接电源供电的，具有一定电压的两电极间或电极与焊件间在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。产生和维持焊接电弧的条件气体电离和阴极电子发射1.气体电离气体原子的电离就是使电子完全脱离原子核的束缚，形成离子和自由电子的过程。在焊接电弧中，根据引起电离的能量来源，有以下3种形式：(1)撞击电离。 (2)热电离。 (3)光电离。2阴极电子发射在阴极表面的原子或分子，接受外界的能量而释放出自由电子的现象称为电子发射。按其能量来源不同，可分为热发射、光电发射、和强电场作用下的发射。焊接电弧引燃原理：焊条与焊件之间是有电压的，当它们相互接触时，相当于弧焊电源短接。由于接触点很大，短路电流很大，则产生了大量热量，引起强烈的电子发射和气体电离。这时，再把焊丝与焊件之间拉开一点距离,这样，由于电源电压的作用，在这段距离内，形成很强的电场，又促使产生电子发射。同时，加速气体的电离，使带电粒子在电场作用下，向两极定向运动。弧焊电源不断的供给电能，新的带电粒子不断得到补充，形成连续燃烧的电弧。任务二 观察焊接电弧热量与极性的关系 在焊接电流焊条弧长等条件不变的情况下，分别使焊件接焊机的“+”“-”观察焊条电弧焊时，焊件和焊条的熔化情况。焊件受热（大、小）焊条熔化（快、慢）焊件接“+”焊件接 “-”总结：在焊接电流焊条弧长等条件不变的情况下，焊件接焊机的“+”热量 。焊件接焊机的 “-” 热量 。应用推广：在条件允许的情况下焊薄板时焊件接 焊厚板时焊件接 拓展知识：焊接电弧的构造焊接电弧的构造可划分三个区域：阴极区、阳极区、弧柱。1、阴极区：电弧紧靠负电极的区域称为阴极区。阴极区很窄，约10-510-6。阴极区的温度一般达21303230，放出的热量占36%左右。2、阳极区：电弧紧靠正电极的区域称为阳极区。阳极区较阴极区宽，约为10-310-4.阳极区的温度一般达23303930，放出的热量占43%左右。一般手工焊时，阳极的温度比阴极高些。3、弧柱：电弧阳极区和阴极区之间的部分称为弧柱。由于阴极区和阳极区都很窄，因此弧柱的长度基本等于电弧长度。弧柱中所进行的电过程较复杂，而且它的温度不受材料沸点的限制，因此都柱中心温度可达57307730，发出热量占27%左右（手工电弧焊）。弧柱的温度与弧柱中气体介质和焊接电流的大小等因素有关；电流越大，弧柱中电离程度也越大，弧柱温度也越高。什么是直流反接、直流正接？直流电弧焊或电弧切割时，焊件接电源正极的接线法，叫正接；焊件接电源负极的接线法，称为反接。注意，只有采用直流焊接电源时，才有正接和反接两种接线法，交流焊接电源由于正、负极在不断地交替，所以不存在极性问题。焊件极性的选择原则： 1、焊条电弧焊使用碱性低氢焊条时，一律采用反接。若采用正接，则电弧燃烧不稳定电弧声音很暴燥，发出强烈的嘶嘶声飞溅很大，并且极容易产生气孔。使用酸性焊条时，极性对电弧的稳定燃烧影响不大。同样道理，埋弧焊若使用直流电源施焊时，一般也采用反接。2、钨极氩弧焊焊接钢、黄铜时，一律采用正接。因为阴极的发热量远小于阳极，所以用直流正接电源时，钨极接负极，发热量小，不易过热，钨极寿命长，同样直径的钨极可以采用较大的焊接电流。同时正接时，焊件为阳极发热量大，因此熔深大，生产率高。任务三 认识电弧电压与弧长的关系 在电极材料、气体介质和焊接电流一定的情况下，电弧正常燃烧后，慢慢拉长焊接电弧观察电压表和电流表的变化情况，当电弧拉长时焊接电流表 电压表 。总结：在电弧焊时电流一旦确定其大小基本 而电弧电压随弧长的变化而 。结论：电弧电压的大小与弧长成正比。任务四 电弧偏吹的认识 分别在焊条电弧焊、二保焊、TIG焊焊接电弧正常燃烧时，从一侧通入气流观察电弧前后的变化情况。现象：通气流前 通气流后 总结：焊接电弧偏上一侧的现象叫做焊接电弧的偏吹。拓展知识：焊接电弧偏吹的原因：焊条偏心度、电弧周围气流干扰、磁偏吹防止或减少焊接电弧偏吹的措施焊接时应尽量采用交流电源。 调整焊条角度，使焊条偏吹的方向转向熔池。 采用短弧焊接,并且施焊电流要小。 改变焊件上导线接线部位或在焊件两侧同时接地线。 在焊缝两端各加一小块附加钢板。 在露天操作时，如果有大风则必须使用挡风板。 管子焊接时，必须将管口堵住。焊接间隙较大的对接焊 缝时，应在接缝下面放垫板。四、目标测试：1、焊接电弧在引燃时经过 、 、 。焊接电弧产生在 与 之间。2、在焊接电流焊条弧长等条件不变的情况下，焊件接焊机的“+”