焊接部分复习

1、成型工艺复习焊接部分（工大 10 级 201306）精华版焊接工艺复习一、焊接电弧1、什么叫电弧？ 电弧是在一定条件下，电荷通过两极之间气体空间的导电过程，也叫气体放电。2、气体电离和阴极电子发射的定义及种类。 电离：在一定条件下，中性气体分子或原子分离成电子和正离子的现象称为电离。 根据外加能量种类的不同，可以分为三类： 1 ）热电离 2 ）电场作用下的电离 3）光电离 电子发射：电极表面受到外加能量的作用，使其内部的电子冲破电极表面的束缚而飞到（逸出）电弧 空间的现象称为电子发射。电极表面接受根据外加能量的不同，电子发射可分为：热发射、电场发射、光发射和粒子碰撞发射。3、热阴极、冷阴极电子

2、发射的主要形式。热发射电场发射4、最小电压原理。最小电压原理含义: 在电流和周围条件一定的情况下，稳定燃烧的电弧将自动选择一个适当的断面，以保证电弧的电场强度具有最小的数值，即在固定弧长上的电压最小。这意味着电弧总 是保持最小的能量消耗。5、在所有气体放电中，电弧是温度最高、电流最大、电压最高的气体放电现象。6、比较熔化极电弧阴极产热和阳极小的大小。阴极产热： PK=I（U K-UW-UT）阳极产热： PA=I（U A+UW+UT）电弧焊情况下，弧柱温度为 6000K, UtV IV。当电流密度较大时，0。此时阴极区和阳极区产热主要取决于阴极压降UK和逸出电压UW。当焊丝接正时，产热多少取决于

3、材料的逸出功和焊接电流大小，在电流 一定时，材料的逸出功也是固定值，焊丝在阳极产热为Pa=IUw,是一个相对固定值。当焊丝接负极时，焊丝的加热与熔化取决于 U-Uw在熔化极气体保护焊时，焊丝均为冷阴极材料，Uk>> Uw阴极产热Pk=IUk,故Pk> Pa,在同一材料相同电流下，焊丝为阴极时产热比焊丝为阳极时产热多。二、熔滴过渡与焊缝成形1 、电弧焊时能量参数有哪些？各对焊缝成形有哪些影响？ 能量参数：焊接电流、电弧电压、焊接速度（1）焊接电流对焊缝成形的影响其它条件一定，随着焊接电流增加，焊缝的熔深和余高均增加，熔宽略有增加。MIG焊，随焊接电流增加,焊缝熔深增加。若焊接电

4、流过大、电流密度过高时,容易出现指状熔深,尤其焊铝时较明显。（2）电弧电压对焊缝成形的影响 其它条件一定的条件下,提高电弧电压,电弧功率也相应增加,焊件输入的热有所增加。但是电弧电压增加是通过增加电弧长度实现的,电弧长度增加使得电弧热源半径增大,电弧散热增加,输入焊件的能 量密度减小,因此熔深略有减小而熔宽增大。同时由于焊接电流不变,焊丝的送丝速度和焊丝熔化速度不 变,使得焊缝余高减小。（3）焊接速度对焊缝成形的影响 焊速提高时,焊接线能量减小,熔宽和熔深都明显减小,余高也略有减小。提高焊速可提高焊接生产率,但在提高焊速的同时,应相应地提高焊接电流和电弧电压,才能保证合理的焊缝尺寸,因此焊速、

5、焊 接电流、电弧电压三者是相互联系的。三、埋弧自动焊1、简述埋弧焊的焊接原理。指出图中数字所代表的含义。埋弧焊时,电弧是在颗粒状焊剂下产生的,一旦电弧热使焊件、焊丝、焊剂熔化以致部分蒸发,金属 和焊剂蒸发的气体会形成一个气泡,电弧就在这个气泡内持续燃烧,如图,气泡的顶部被一层熔融状焊剂 熔渣所构成的外膜所包围。这层外膜不仅很好地隔离空气与电弧和熔池的接触,而且将隔离有碍操作的 弧光辐射。气泡的底部则是焊接熔池,随着电弧的移动,熔池冷却结晶就形成了焊缝。1成型工艺复习焊接部分（工大10级201306）精华版2成型工艺复习焊接部分（工大10级201306）精华版埋弧焊焊挨过程示意图 焊件 焊剂 焊

6、剂漏斗 送丝滚轮 导电嘴 焊丝 渣壳 焊缝2、平板对接双面埋弧焊时为防止第一面焊接时熔化金属从背面流溢需采取哪些工艺措施？ 悬空双面焊法、焊剂垫双面焊法、临时工艺衬垫、双面焊法、焊条电弧焊封底双面焊、多层双面焊3、单面焊双面成形埋弧焊时，为防止烧穿和保证背面成形所能采取的工艺措施。 焊剂铜衬垫、冷滑块式铜垫法、热固化焊剂衬垫法、永久性衬垫法四、钨极氩弧焊1、钨极氩弧焊焊接厚 5mm以上铝合金时，采用直流反接和交流供电方式哪一种更合理？说明理由。 采用交流供电方式更合理原因：在交流负极性的半波里（铝焊件为阴极），阴极有去除氧化膜的作用，它可以清理熔池表面的氧化膜。在交流正极性的半波里（钨极为阴极

7、），钨极可以得到冷却，同时可以发射足够的电子，有利于电弧稳定，使两者都能兼顾，焊接过程又能顺利进行。五、熔化极氩弧焊1、半自动气体保护焊常见的送丝方式有哪几种？推丝式、拉丝式、推拉丝式2、MIG射流过渡的条件有哪些？当焊接电流进一步增大，当焊接电流进一步增大，并超过射流过渡的临界电流值时，产生射流过渡。临界电流值时，产生射流过渡。3、熔化极氩弧焊亚射流过渡有什么特点？结合下图分析熔化极氩弧焊焊接铝及其合金采用亚射流过 渡规范时弧长的调节过程。亚射流电弧的弧长很短向四周扩展为特点：（1）亚射流电弧的形态和声响与射流电弧明显不同碟状并略有爆声，射流电弧电弧较长呈钟罩形并伴随发出“嘶嘶声。（2）亚射

8、流电弧与射流电弧在焊丝的熔化特点上有显著不同4035- 孙.2D-铝悍墅1.6mm220 240 264J 2JWJ 300悍捲电流/人对于铝焊丝，焊丝熔化特性曲线在射流电弧过渡区域部分几乎是垂线， 焊丝的熔化系数基本上不受弧长的影响。在亚射流过渡区域，焊丝的熔化系数随着弧长的增大而减小。焊丝熔化系数随弧长变化而变化这一特性，是铝焊 丝亚射流电弧非常重要的性质。碳钢和不锈钢焊丝这种性质则不明显。亚射流过渡规范时弧长的调节过程：O点是静特性和等熔化速度曲线相交的稳定工作点，对应弧长为I 0。如某些原因引起弧长突然变短，使工作点从0。到02，因外特性为恒流，电流不改变。但可见弧长变短，使电弧潜入到

9、熔池凹坑中的长度增加，焊丝受热效率提 高，熔化系数增大，使熔化速度Vm加快，弧长逐渐拉长并自动恢复别原来Q点稳定燃烧长度；反之，若弧长波动突然从Io变成I 1 ,同样也可通过自调 节作用恢复到原来长度。六、CQ气体保护焊1、CO气体保护半自动焊的气路中设置预热器和干燥器的目的。设置预热器的目的：为了防止 CQ气体中的水分在气瓶出口处及减压表中结冰使气路堵塞，在减压 之前要将CQ气体通过预热器进行预热。设置干燥器的目的：由于市售 CQ气体中含有一定的水分，为了防止气孔和减少焊缝金属中的含氢量， 可在气路中装置高压干燥器（在减压阀之前）和低压干燥器（在减压阀之后）。2、药芯焊丝的结构O”型梅花”型

10、T”型E”型中间填丝”型3成型工艺复习焊接部分（工大10级201306）精华版3、CQ气体保护焊气路中设置预热器的目的。4、半自动气体保护焊常见的送丝方式有哪几种？指出下图的送丝方式，并说明哪一种最常用哪一种送 丝距离最远。推丝式、拉丝式、推拉丝式推拉丝式送丝距离最远5、CQ气体保护焊时，短路过渡和细颗粒过渡飞溅最小。七、等离子弧焊1、等离子弧是怎样形成的？通常将钨极氩弧的钨极缩入焊枪喷嘴内部，在喷嘴中通等离子气，强迫电 弧通过喷嘴的孔道，借助水冷喷嘴的外部拘束条件，使电弧的弧柱横截面受到限制，电弧的温度、能量密 度、等离子流速都显著增大，就形成了等离子弧。2、等离子弧温度、能量密度和等离子流

11、速高的原因。（1） 机械压缩作用水冷喷嘴限定了弧柱截面积，不能自由扩大。（2）热压缩作用 冷气流和喷嘴水冷作用，使靠近喷嘴内壁的气体受到强烈的冷却作用，温度和电离 度迅速下降，迫使电流集中到弧柱中心高温、高电离度区。（3） 磁压缩作用进一步压缩弧柱导电截面，使弧柱温度及能密进一步提高。3、等离子弧的分类及应用（1） 非转移型电极接负，喷嘴接正，母材不参与导电。电弧在电极和喷嘴之间产生，温度和能量 密度较低，又称等离子焰或间接电弧。主要用于喷涂以及焊接、切割较薄的金属或对非导电材料进行加热。（2）转移型 电极负，母材正，等离子弧在母材与电极之间产生，又称直接电弧。难以直接形成，须 先引燃非转移弧

12、，然后使电弧另一极从喷嘴转移到工件上。温度和能量密度较高，常用于切割、焊接及堆 焊。（3） 联合型（混合型）转移和非转移型同时存在，需两个电源独立供电。电极接负极，喷嘴及母材分别接电源的正极，主要用于小电流、微束等离子弧焊接（v 30 A ）及粉末堆焊。4、等离子弧焊接的工艺方法：穿透型（穿孔型、小孔型）等离子弧焊接、熔入型等离子弧焊接、微束等离子弧焊接、脉冲等离子弧焊接、熔化极离子弧焊接、变极性离子弧焊接等。5、孔道比l/d。八、电渣焊1、定义是借助电流通过液态熔渣时产生电阻热来作为热源的一种熔化焊接方法。2、电渣焊焊接过程（1） 引弧造渣阶段开始时先将电极与引弧板短路起弧，并且不断加入固体

13、焊剂，利用电弧热量使之 熔化，形成液态熔渣。当渣池达到一定深度时将电极插入渣池，电弧熄灭。由于液态熔渣具有一定的导电性，利用电流通过时产生的电阻热来熔化焊剂和被焊工件，即转入电渣焊接过程。（2） 正常焊接阶段当电渣过程稳定后，电流通过渣池产生的电阻热使渣池温度达到16002000C。同时由于渣池内部剧烈的涡流作用，迅速把热量带到熔池四周，从而使电极和焊件边缘熔化并同时渐渐地沉积到熔池下面，形成金属熔池。随着电极送进，金属熔池和渣池逐渐上升，而远离热源的液体金属则冷 却凝固形成焊缝。由于熔渣始终浮在熔池上部，不仅保证了焊接过程顺利进行，且对熔池起到保护作用。 随着熔池不断上升和焊缝的形成，电极送进机构和强迫成形装置也随之向上移动，从而保证了焊接过程继 续进行。（3） 引出阶段在被焊工件上部装有引出板，以便在焊接终止时易产生缩孔和裂纹的那部分焊缝金属 引出焊件。在引出阶段，为了减少产生缩孔和裂纹，应逐渐降低电流和电压，焊后应将引出部分割除。3、电渣焊结晶过程特点 线能量大，加热和冷却速度低，高温停留时间长，所以焊缝的一次结晶晶粒为粗大