熔焊复习资料

1、各种电子发射产生的条件？答：1热发射：金属电极内部的自由电子受到热的作用，动能增加，使其动能大于金属 的逸出功2场致电离：阴极表面空间的电场强度达到一定程度,使电子有足够能量克服 正电荷对它的静电子引力，并有外加电场的加速。3光发射：金属表面接受光辐射，使 电子的能量增加到能飞出电极表面程度。4粒子碰撞发射：高速运动的粒子碰撞金属电 极表面，传递给电极表面的能量足以使其飞出电极表面。说明场致发射型阴极区导电机构中电场的产生，作用和调节作用？答：1.采用铜铁，铝等冷阴极型材料作为阴极，或采用钨，碳等热阴极型材料作为阴极 但电流小。2.电场作用:产生场致发射，提供电子流弥补热发射不足。3.电子飞向

2、弧柱， 正离子飞向阴极，阴极正离子流增加。4.正离子碰撞阴极，使阴极温度升高，热发射增 加。Uk下降说明场致发射型阳极区导电机构中电场的产生，作用和调节过程？答：1.当电流较小时，阳极区温度较低，由于阳极区热电离不足，弧柱区所需正离子得 不到充分补充，在阳极区形成电子堆积，形成负电场。2.作用：使弧柱区来的电子在阳 极区加速。3.当Ua增加到一定数值后，电子有足够的动能，在阳极区与中性粒子发生 碰撞，生成弧柱区所需的正离子。4.电场的自调节作用：当ua升高时，碰撞加剧，使 电离产生的正离子增加，又进而使UA下降。5.阳极区压降UA 一般较大。阴极斑点和阳极斑点的形成条件？答：阴极斑点：该点应具

3、有发射电子的条件（主要是场致发射和热发射）其次是电弧 通过该点弧柱能量消耗较小。阳极斑点：金属易蒸发且电弧通过该点弧柱能量消耗较小。使用最小电压原理解释斑点的粘着和跳动？答：最小电压原理：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适 当的断面，以保证电弧的电场强度具有最小数值即在固定弧长上的电压最小。当阴极相对于阳极移动时，由最小电压原理，电弧会自动的选择弧长最短，电压最小，能 量消耗最小的点来确定斑点位置，且斑点会自动避开氧化膜，在未稳定前会发生粘着现 象而符合新斑点条件与原斑点是不连续的。故而斑点在工件上也不能连续移动，也只能 产生跳动。试分析阴极区和阳极区产热的能量平衡？答

4、单位时间内阴极去和阳极区的产热量可分别用点功率PK和PA表示Pk=（ UK-Uw） PA=IUw,两个电极区的产热量与焊接电流呈正比，当电流一定时，阴极区的产热量决 定于（Uk-Uw）,阳极区的产热量决定于。可。凡是影响电子发射一处电压Uw和影响 电极电压Uk大小因素，也就必然影响产热量，即影响焊丝的熔化速度。在细丝熔化极 气体保护焊以及CaF2的埋弧焊或碱性焊条等情况下，Uk远大于Uw，所以PkPA。 这时在使用同一材料同一电流的情况下，焊丝为阴极（正接时产热量将比焊丝为阳极 （反接）时要大，即焊丝接负极比接正极时熔化快。电弧力主要包括哪些力的作用？对熔滴过渡河熔池形状有何影响？答：（1）电

5、磁收缩力：如果弧根直径小于熔滴直径，此处电磁力合力向上阻碍熔滴过 渡；反之，若弧根面积笼罩整个熔滴，此处电磁力合力向下，促进熔滴过渡（2 ）等离 子流力：有助于熔滴脱离焊丝，并使其加速通过电弧空间进入熔池（3）斑点压力：面 积很小时阻碍金属熔滴过渡，面积很大时促进过渡。磁偏吹是怎么形成的？造成磁偏吹的原因？如何解决？答：形成：当电弧周围的磁场分布不均匀，使电弧一侧的电磁力大于另一侧时，电弧就 要偏向一侧。原因：电磁力的不平衡。措施：1.调制电弧位置（反向倾斜）2.可能时采用交流电源代替直流电源。3.尽量采用短弧进行焊接。4.对于长和答的工件采用两 端接地的方法。5.如果工件周围有剩磁，焊前应清

6、磁。6.避免周围铁磁物的影响。熔滴上受到的各种力及其对过渡的影响？答：1.重力。2.表面张力。3电弧力（电磁收缩力，等离子流力，斑点压力）4.爆破力 5.电弧气体吹力.影响:1斑点压力阻碍金属熔滴的过渡。2.重力在平焊时时促使熔滴脱离 焊丝末端的作用力。立焊和仰焊时，重力则为阻碍熔滴从焊丝末端脱离的作用力。3表 面张力越小，可以细化熔滴尺寸，从而改善熔滴过渡性能。4.电弧气体吹力是有利于熔 滴过渡的。5.电磁收缩力，如果弧根直径小于熔滴直径，此处磁力合力向上，阻碍熔滴 过渡，反之，若弧根面积笼罩整个熔滴，此处电磁合力向下，促进熔滴过渡。6.爆破力 会造成很大的飞溅。熔滴过渡的基本分类、各类熔滴

7、过渡的基本特征？答：1.自由过渡：熔滴脱离焊丝末端前不与熔池接触，它经过电弧空间自由飞行进去熔 池2.接触过渡：通过焊丝末端的熔滴与熔池表面的接触成过桥而过渡。3.渣壁过渡：是 渣保护时的一种过渡形式。埋弧焊时在一定条件线熔滴沿着熔渣的空腔形成过渡。说明滴状过渡形成过程及特点？答1.粗滴过渡：电流较小而电弧电压较高时，因弧长较长，熔滴与熔池不发生短路，焊 丝末端形成较大的熔滴，当熔滴长大到一定程度后，重力克服表面张力使熔滴脱落。特 点：熔滴大，形成时间长，影响电弧的稳定性焊缝成形粗糙，飞溅较大，在生产中基 本上不使用。2细滴过渡：电流比较大时，电磁收缩力比较大，熔滴表面张力减小，熔 滴细化，这

8、些都促使熔滴过渡，并使熔滴过渡频率增加。特点：飞溅较少，电弧稳定， 焊缝成形好，在生产中广泛应用。3.排斥过渡：弧根小，斑点压力大。由于斑点力增加 而增大了阻碍熔滴过渡的熔滴颗粒增大，形成大熔滴排斥过渡。说明射流过渡的形成过程及特点？答：形成过程：在电弧力的作用下，焊丝端头的液态金属呈铅笔状液柱，由于此液柱的 表面张力很小，在较强的等离子流力作用下，细小的熔滴便从液柱尖端一个接着一个的 以高速冲向熔池。特点：（1）电弧呈锥型，焊丝端部呈铅笔尖形（2）熔滴主要受斑点 压力和等离子流力的作用，（3）熔池尺寸很小，仅为焊丝直径的30%-60%，（4）熔滴 过渡频率很高；（5）射流过渡的熔池形状成指状

9、熔深（6）过渡平稳，无短路现象，飞 溅极少。试分析有无O,S时，熔池呈现不同的形状的原因？答：（1）当熔池中不含O,S等活性元素，。仅受温度影响，熔池中心温度高，。小,do /dr0 ,金属从熔池中心流向四周，熔池宽而浅（2）当熔池中含有O,S等易于在表面 偏析的活性元素时，在熔池表面较热的地方通过蒸发或者减少表面偏析使表面张力增 大，在这种情况下表面张力梯度do/dr0，熔池四周的表面张力低，因而熔池表面的 金属从四周流向中心，形成的熔池窄而深。根据电弧力的特点和作用，分析形成碗状熔深和指状熔深的原因？答：焊接电流流入焊接熔池时，由于斑点面积小，电流密度大，因而斑点处的压力比较 大，而熔池表

10、面内其他处的电流密度较小，压力较小，这种压力差促使熔池金属流动， 在熔池中心处，较大的金属斑点压力促使液体金属向下流动而熔池四周的液体金属流 向熔池中心，形成涡流现象。金属流动时，由于熔池中心的高温金属能把热量带向熔 池底部，因而会使熔深加大。分析直流反接和直流正接TIG焊的利弊？答:直流反接利：电弧对母材表面的氧化膜具有阴极清理作用，可获得表面光亮美观、 成形良好的焊缝。弊：钨极为电弧的阳极，不具有发射电子的作用而是接受大量电子 及其携带的大量能量，因而钨极易产生过热，甚至熔化另外，焊件为阴极，阴极斑点 寻找氧化膜而不断游动，使得电弧分散，加热不集中，因而得到浅而宽的焊缝，生产效 率低。B直

11、流正接利：热阴极，发射电子能力强，具有阴极冷却作用钨棒细。阳极产 热大，钨极端头锥度大，能力集中，焊缝窄，生产率高，钨极热发射能力强，电流密度 大，电弧稳定性好，弊：没有阴极雾化作用。说明TIG焊直流分量的产生原因，弊病及消除方法？答：产生原因：在普通的交流电弧的情况下，由于电极和母材的电性能热物理性能以及 几何尺寸等方面存在差异，造成交流电在两半周中的弧柱导电率、电场强度和电弧电压 不对称，致使电弧电流也不对称。可以认为交流电弧的电流有两部分组成:一部分是交 流电，另一部分是叠加在交流电上的直流电源，即直流分量。弊病首先使阴极清理作 用减弱，其次会使焊接变压器铁芯相应产生直流磁通可使变压器达

12、到磁饱和状态，从 而导致变压器励磁电流大大增加。这样，一方面变压器的铁损和铜损增加，效率降低， 温升提高，甚至烧毁变压器，另一方面会使焊接电流波形严重畸变降低功率因数。消 除方法：（1）回路中串联电容（2）采用电阻和二极管电路（3）直接接直流电源 为什么在熔化极氩弧焊中一般采用直流反接，很少采用直流正接或交流电流？ 答：1.为了得到稳定的焊接过程和稳定的熔滴过渡2当熔化极氩弧焊的焊丝为阴极时， 焊丝端部被阴极斑点包围3当熔化极氩弧焊的焊丝为阳极时电弧的阳极区在熔滴前端 形成4.利用直流反接时电弧对焊件及熔池表面的氧化膜所具有的阴极清理作用。分析MIG焊在Ar中加入O2的原因及特点？答：原因：在

13、Ar气中加入一定量的O2可以改善：（1）金属的粘度及表面张力较大， 易产生气孔，焊缝金属润湿性差，焊缝两侧易形成咬肉等缺陷；（2 ）电弧阴极斑点部稳 定，产生阴极飘移现象。电弧根部这种不稳定会引起焊缝熔深及焊缝成形的不规则。特 点：有利于金属熔滴的细化，降低射流过渡的临界电流值。分析MIG焊在Ar中加入He的作用？答：提高电弧温度，提高焊缝熔深，改善焊缝金属润湿性，减少飞溅熔化极氩弧焊时在Ar中加入N2的优点及原因？答：优点：1.N2的来源多，价格便宜2在Ar中加入少量N2对对提高电弧的刚度以及 改善焊缝成形有一定效果。熔化极氩弧焊焊接碳素钢时在氩气中加入20%的氧气的优点及原因？ 答：较高的

14、生产率，抗气孔性能好，焊缝缺口韧度也有所提高，同时可改善熔深形状。分析熔化极氩弧焊在Ar加入He的优点及原因？答：1.氦的导热系数大，电压高，从而电弧温度高。母材热热输入大2.焊接快，熔深大， 改善焊缝形状，减少气孔，改善金属浸润性。说明二氧化碳气体保护焊电弧氧化性的来源，弊端及常用的脱氧剂？ 答：氧化性来源:主要是二氧化碳分解的原子氧，二氧化碳也有氧化性。弊端：（1）易 使焊缝金属产生气孔及夹渣等缺陷（2）锰、硅等元素被氧化，减少了焊缝中这些合金 元素的含量，使得焊缝金属的力学性能降低。脱氧剂：硅、锰（形成51。2、MnO的 浮化物，轻浮在上面），有时Ti与Si、Mn 一起使用分析二氧化碳焊产生飞溅的原因和减少飞溅的措施答：原因：1.冶金反应引起的飞溅。2.斑点力引起的飞溅3.熔滴短路引起的飞溅。4非轴 向熔滴过渡引起的飞溅。5焊接参数选择不当引起的飞溅。措施：1正确选择工艺