焊接基础知识

焊接基础知识•什么叫焊接电源？答：电焊机中，供给焊接所需的电能并具有适宜于焊接电气特性的设备称为焊接电源。•什么叫焊接技术？答：各种焊接方法、焊接材料、焊接工艺以及焊接设备等及其基础理论的总称—叫焊接技术。•什么叫焊接?答：两种或两种以上材质(同种或异种),通过加热或加压或二者并用,来达到原子之间的结合而形成永久性连接的工艺过程叫焊接。电焊机型号说明：一．型号BX123456说明交流降特性动铁动铁动圈晶体管可控硅抽头式型号ZXE1234567说明直流降特性交流动铁动铁动圈晶体管可控硅抽头逆变二．型号后面的数字，如BX1-400中的400，则按国标表示焊机的焊接电流大小。如ZX7-125，ZX7-160，BX1-500等。但是也有些厂商会对它们进行虚标，这个在购买的时候需要注意。三、NBC表示CO2气体保护焊机，其中C表示CO2（二氧化碳）另外有型号为NB的。四、另外有WSM，WS，TIG的型号，这是钨极气体保护焊机，属于非融化极气体保护焊。WSM功能：手工焊（MMA），钨极氩焊，脉冲氩焊。WS功能：手工焊（MMA），钨极氩焊。TIG功能：钨极氩焊。什么叫焊机的负载持续率？答：负载持续率指焊接电源在一定电流下连续工作的能力。国标规定手工焊额定负载持续率为60%，自动或半自动为60%和100%。如：500KR2焊机在额定负载持续率60%时的额定电流是500A，在实际负载持续率100%（自动焊）时，其最大焊接电流≤387A。氩焊•什么叫TIG（钨极氩弧焊）焊接？答：用纯钨或活化钨（钍钨、铈钨、锆钨、镧钨）作为不熔化电极的惰性气体保护电弧焊，简称TIG焊。•什么叫中频脉冲？适用哪些焊接？答：脉冲频率在30-500Hz的脉冲电弧叫作中频脉冲焊接。由于具有电弧压缩效应，电弧集中，挺度好，主要用于薄件不锈钢、钢和钛等有色金属的TIG焊和不锈钢和铝及铝合金的MIG焊。•什么叫低频脉冲？适用哪些焊接？答：脉冲频率在0.5—30Hz的脉冲电弧叫作低频脉冲焊接。主要用于不锈钢、钢和钛等有色金属的TIG焊。.•为什么TIG焊喷嘴有大小多种规格？答：有4—8﹟五种规格喷嘴，焊接碳钢可选用4—5﹟喷嘴，焊接不锈钢和铝及铝合金应选用6—7﹟大喷嘴，以加强焊缝及热影响区的保护范围。焊接钛及钛合金等有色金属应选用7—8﹟更大的喷嘴，才能防止焊缝及热影响区被氧化。•为什么焊接铝、镁及其合金要用交流TIG焊？答：直流反接时，钨极为正极，产生动能较大的阳离子，撞击铝、镁及其合金表面的氧化膜，具有清洁作用；而钨极为阳极区，温度很高，钨极严重烧损，不能使用较大的焊接电流进行正常焊接。采用交变的方波电源，正半波加热工件，负半波清理氧化膜，实现了铝、镁及其合金的高质量焊接。•为什么直流TIG焊二次输出回路接为直流正接？答：直流正接时，钨极为负极，阴极区发射电子，温度低，钨极不容易烧损，可以使用较大的焊接电流。适合焊接碳钢、不锈钢、铜、钛及难熔活性金属钼、铌、钽等。•什么叫起始电流（初期电流）？答：在收弧“有”状态下，按焊枪开关起弧的电流；松开焊枪开关转入焊接电流。〈1〉TIG焊接时，起始电流小于焊接电流，用于预热和引导电弧和焊丝指向起焊处，松开焊枪开关转入正常焊接。〈2〉MIG焊铝，起始电流大于焊接电流20—30A，减少起焊处的未熔合。〈3〉MIG焊接不锈钢和钢，起始电流等于焊接电流。•什么叫上升时间？答：TIG焊时，起始电流到焊接电流的过渡时间。MIG焊时，基值电流到脉冲电流的时间.什么叫下降时间?答：TIG焊时，焊接电流到收弧电流的过渡时间。MIG焊时，脉冲电流到基值电流的时间。气保焊•什么叫CO2电源电弧系统的自身调节特性？为什么CO2焊接用细焊丝？答：等速送丝系统下,当弧长变化时引起电流和熔化速度变化,使弧长恢复的作用成为电源电弧系统的自身调节作用。使用的焊丝直径越细，电弧的自身调节作用越强，电弧越稳定，飞溅越少。这就是CO2焊接用细焊丝的原理。唐山松下CO2焊机通过先进的控制技术，电弧的自身调节作用最好，性能最稳定。•什么叫焊枪的负载持续率？-哪种枪的寿命高？答：指焊枪在一定电流下连续工作的能力。〈1〉如：350KR焊枪在CO2焊接时额定负载持续率为70%，额定电流是350A；在实际负载持续率100%（自动焊）时，其最大焊接电流≤290A。而在MAG焊时，额定负载持续率为35%，在实际负载持续率100%时，其最大焊接电流≤207A。〈2〉再如500KR焊枪在CO2焊接时额定负载持续率为70%，额定电流是500A；在实际负载持续率100%（自动焊）时，其最大焊接电流≤418A。而在MAG焊时，额定负载持续率为35%，在实际负载持续率100%时，其最大焊接电流≤296A。•什么叫收弧电流？答：在收弧“有”状态下，第二次按焊枪开关的电流；一般小于焊接电流40--60%，无论TIG/MIG/MAG/CO2焊接，均用于焊缝收尾处填满弧坑，减少弧坑缺陷（如火口裂纹等）。•什么叫药芯焊丝？答：由薄钢带卷成圆形钢管，同时在其中填满一定成分的药粉，经拉制而成的一种焊丝。•什么叫保护气体？答：焊接中用于保护金属熔滴以及熔池免受外界有害气体（氢、氧、氮）侵入的气体---保护气体。•保护气体答：焊接过程中用于保护金属熔滴、熔池及焊缝区的气体，它使高温金属免受外界气体的侵害。•什么叫焊接工艺？它有哪些内容？答：焊接过程中的一整套工艺程序及其技术规定。内容包括：焊接方法、焊前准备加工、装配、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、焊接工艺参数以及焊后处理等。什么叫MIG焊接？答:〈1〉用高纯度氩气Ar≥99.99%做保护气体的熔化极气体保护焊接铝及铝合金、铜及铜合金等有色金属；〈2〉用98%Ar2%O2或95%Ar5%CO2做保护气体的熔化极气体保护焊接实心不锈钢焊丝的工艺方法--称为MIG焊。〈3〉用氦氩惰性混合气做保护的熔化极气体保护焊。•焊接变位机将焊件回转或倾斜，使接头处于水平或船行位置的装置。•焊接滚轮架借助焊件与主动滚轮间的摩擦力来带动圆筒形（或圆锥形）焊件旋转的装置。•焊接操作机将焊接机头或焊枪送到并保持在待焊位置，或以选定的焊接速度沿规定的轨迹移动焊剂的装置。•焊接工作台为焊接小型焊件而设置的工作台。.焊接夹具为保证焊件尺寸，提高装配精度和效率，防止焊接变形所采用的夹具。•夹渣夹渣是非金属固体物质残留于焊缝金属中的现象，夹杂物出现在熔焊过程中。•焊剂焊接时，能够熔化形成熔渣和气体，对熔化金属起保护和冶金处理作用的一种物质。•垫板为防止熔融金属落下，在焊接接头下面放上金属、石棉等支撑物。•仰焊从接头下面焊接。•立焊沿接头由上而下或由下而上焊接。•横焊从接头一侧开始焊接。•平焊从接头上面焊接。•坡口角度母材边缘加工面的角度。•后热为防止急冷进行焊后加热（如火焰加热）。•预热为防止急热，焊接前先对母材预热（如火焰加热）。•熔敷率有效附着在焊接部的金属重量占熔融焊条、焊丝重量的比例。•余高鼓出母材表面的部分或角焊末端连接线以上部分的熔敷金属。•未熔合对焊底部的熔深不良部，或第一层等里面未融合部。•熔化速度单位时间里熔敷金属的重量。•熔池因焊弧热而熔化成池状的母材部分。•熔深母材熔化部的最深位与母材表面之间的距离。•咬边由于焊缝两端的母材过烧，致使熔融金属未能填满，形成槽状凹坑。•飞溅焊接时未形成熔融金属而飞出来的金属小颗粒。•熔渣包覆在熔融金属表面的玻璃质非金属物。•焊渣焊后覆盖在焊缝表面上的固态熔渣。•气孔熔敷金属里有气产生空洞。•弧长弧部长度。•弧坑在焊缝终点产生的凹坑。•电弧电压指电弧部的电压，与电弧长大致成比例地增加，一般电压表所示电压值包括电弧电压及焊丝伸出部，焊接电缆部的电压下降值。•焊接电流为向焊接提供足够的热量而流过的电流。•反极性与正极性直流电弧焊或电弧切割时，焊件与焊接电源输出端正、负极的接法称为极性。极性分正极性和反极性两种。焊件接电源输出端的正极，电极接电源输出端的负极的接法为正极性（常表示为DCSP）。反之，焊件接电源输出端的负极，电极接电源输出端的正极的接法为反极性（常表示为DCRP）。欧美常常用另外一种表示方法，将DCSP称为DCEN，而将DCRP称为DCEP。•正极性指直流焊接时，被焊物接（＋）极，焊条、焊丝接（－）极•什么叫干伸长度？答：焊接时，焊丝端头距导电嘴端部的距离。•什么叫焊缝金属的熔合比？答：熔焊时，被熔化的母材部分在焊缝金属中所占的比例。•什么叫焊接线能量？答：熔焊时，由焊接热源输入给单位长度焊缝上的能量，亦称“热输入”。一般用焦耳/厘米（J/cm）表示。•什么叫电弧电压？答：电弧两端（两电极）之间的电压降，一般用伏特（V）表示。•什么叫焊接速度？答：单位时间内完成焊缝的长度，一般用厘米/分钟（cm/min）表示。•什么叫MIG焊接？答:〈1〉用高纯度氩气Ar≥99.99%做保护气体的熔化极气体保护焊接铝及铝合金、铜及铜合金等有色金属；〈2〉用98%Ar2%O2或95%Ar5%CO2做保护气体的熔化极气体保护焊接实心不锈钢焊丝的工艺方法--称为MIG焊。〈3〉用氦氩惰性混合气做保护的熔化极气体保护焊。•什么叫CO2焊接？答：用纯度>99.98%的CO2做保护气体的熔化极气体保护焊—称为CO2焊。•什么叫MAG焊接？答：用混合气体75--95%Ar25--5%CO2，（标准配比：80%Ar20%CO2）做保护气体的熔化极气体保护焊—称为MAG焊。混合气体保护焊由两种或两种以上气体，按一定比例组成的混合气体作为保护气体的气体保护焊。•什么叫焊丝？答：焊接时作为填充金属，同时用来导电的金属丝—叫焊丝。分实心焊丝和药芯焊丝两种。常用的实心焊丝型号：ER50-6（牌号：H08Mn2SiA）。】•什么叫右向焊法？答：熔焊时，焊枪由焊件接缝的左端向右端移动的焊法。•什么叫焊接材料？包括哪些内容？答：焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂、气体、电极、衬垫等。什么叫左向焊法？答：熔焊时，焊枪由焊件接缝的右端向左端移动的焊法。气体保护效果好，焊缝成型美观。CO2、TIG焊接均用左向焊法；MIG焊铝必须用左向焊法。•什么叫焊接电流？答：焊接时，流经焊接回路的电流，一般用安培（A）表示。•什么叫焊接工艺参数？答：焊接时，为保证焊接质量而选定的诸物理量（如：焊接电流、电弧电压、焊接速度、线能量等）的总称。•什么叫向下立焊和向上立焊？答：〈1〉立焊时，电弧自上向下进行的焊接—叫向下立焊。如：纤维素焊条向下立焊；CO2向下立焊等。〈2〉立焊时，电弧自下向上进行的焊接—叫向上立焊。什么叫焊丝的熔化系数？答：焊丝的熔化系数是指单位时间内通过单位电流时焊丝的熔化量。(g/Ah)焊丝越细，其熔化系数越大，既效率越高。•什么叫焊接位置？有几种形式？答：熔焊时，焊件接缝所处的空间位置。有平焊、立焊、横焊和仰焊等形式。•什么叫焊接结构？答：用焊接方法连接的钢结构称为焊接结构。•什么叫焊接条件？它有哪些内容？答：焊接时周围的条件，包括：母材材质、板厚、坡口形状、接头形式、拘束状态、环境温度及湿度、清洁度以及根据上述诸因素而确定的焊丝（或焊条）种类及直径、焊接电流、电压、焊接速度、焊接顺序、熔敷方法、运枪（或运条）方法等。•什么叫熔深？答：在焊接接头横截面上，母材熔化的深度。•什么叫焊缝形状系数？答：熔焊时，在单道焊缝横截面上焊缝宽度与焊缝厚度的比值。手焊•焊条电弧焊用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法•电弧焊利用电弧作为热源的熔焊方法，简称弧焊。电弧焊是目前应用最广泛的焊接方法。它包括有：手弧焊、埋弧焊、钨极气体保护电弧焊、等离子弧焊、熔化极气体保护焊等。绝大部分电弧焊是以电极与工件之间燃烧的电弧作热源。在形成接头时，可以采用也可以不采用填充金属。所用的电极是在焊接过程中熔化的焊丝时，叫作熔化极电弧焊，诸如手弧焊、埋弧焊、气体保护电弧焊、管状焊丝电弧焊等；所用的电极是在焊接过程中不熔化的碳棒或钨棒时，叫作不熔化极电弧焊，诸如钨极氩弧焊、等离子弧焊等。•什么叫SMAW（焊条电弧焊）焊接？答：用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。•碳弧气刨使用石磨棒或碳棒与工件间产生的电弧将金属熔化，并用压缩空气将其吹掉，实现在金属表面上加工沟槽的方法。•什么叫碳弧气刨？答：使用碳棒作为电极，与工件间产生电弧，用压缩空气（压力0.5—0.7Mpa）将熔化金属吹除的一种表面加工的方法。常用来焊缝清根、刨坡口、返修缺陷等。•什么叫反接法？答：直流电弧焊时，焊件接电焊机输出端的负极，焊枪（焊钳）接输出端的正极的接线法，叫“反接法”也称反极性。碱性焊条（结507等）、碳弧气刨、CO2焊接均用反接法。•什么叫正接法？答：直流电弧焊时，焊件接电焊机输出端的正极，焊枪（焊钳）接输出端的负极的接线法，叫“正接法”也称正极性。•什么叫焊缝金属？答：由熔化的母材和填充金属（焊丝、焊条等）凝固后形成的那部分金属。•什么叫焊缝？答：焊接后焊件中所形成的结合部分。•什么叫熔滴？答：焊丝先端受热后熔化，并向熔池过渡的液态金属滴---叫做熔滴。•什么叫熔池？答：熔焊时焊件上所形成的具有一定几何形状的液态金属部分---叫做熔池。什么叫母材？答：被焊接的金属---叫做母材。•什么叫电弧？答：由焊接电源供给的，在两极间产生强烈而持久的气体放电现象—叫电弧。〈1〉按电流种类可分为：交流电弧、直流电弧和脉冲电弧。〈2〉按电弧的状态可分为：自由电弧和压缩电弧（如等离子弧）。〈3〉按电极材料可分为：熔化极电弧和不熔化极电弧。•什么叫磁偏吹？答：直流电弧焊时，因受到焊接回路中电磁力的作用而产生的电弧偏吹。通过改变接地线位置或减小焊接电流及改变焊条角度，能够减弱磁偏吹的影响。•什么叫电弧挺度？答：在热收缩和磁收缩等效应的作用下，电弧沿电极轴向挺直的程度。•什么叫纤维素型（下向立焊专用）焊条？答：药皮中含有多量有机物的焊条，管道及薄板结构下向立焊专用。〈1〉如E6010（相当于E4310、J425G）适用于打底焊、热焊、填充焊。〈2〉E8010（相当于E5511、J555）适用于热焊、填充焊、盖面焊层。一般用低氢下向焊条盖面焊；E7048（相当于J506X）焊缝外形整洁、美观。•什么叫碱性焊条？答：药皮中含有多量碱性氧化物同时含有氟化物的焊条，如结507（E5015）、结506（E5016）等电焊条。•什么叫酸性焊条？答：药皮中含有多量酸性氧化物的焊条，如:结422（E4303）、结502（E5003）等交直流两用电焊条。•电焊条的分类方法是什么？答：（l）按焊条的用途分：l）低碳钢和低合金高强度钢焊条（简称结构钢焊条）。2）不锈钢焊条。3）堆焊焊条。4）低温钢焊条。5）铸铁焊条。6）镍及镍合金焊条。7）铜及铜合金焊条。8）铝及铝合金焊条。（2）按焊条药皮熔化后的熔渣特性分：l）酸性焊条。一般用于焊接低碳钢和不太重要的钢结构。2）碱性焊条。碱性熔渣的脱氧较完全，又能有效地消除焊缝金属中的硫，合金元素烧损少，所以焊缝金属的机械性能和抗裂性均较好，可用于合金钢和重要碳钢结构的焊接。•如何选用电焊条？答：通常应根据组成焊接结构钢材的化学成分、机械性能。焊接性和工作环境（有无腐蚀介质、高温或是低温）等要求，以及焊接结构的形状。受力情况和焊接设备（是否有直流电焊机）等方面进行综合考虑，以决定选用哪种焊条。在选用焊条时应注意下列原则：（l）焊件的机械性能、化学成分。低碳钢、中碳钢和低合金钢可按其强度等级来选用相应强度的焊条。在焊条的强度确定后再决定选用酸性还是碱性焊条时，主要决定于焊接结构具体形状的复杂性，钢材厚度的大小，焊件载荷的情况（静载还是动载）和钢材的抗裂性以及得到直流电源的难易等。一般来说，对于塑性、冲击韧性和抗裂性能要求较高，低温条件下工作的焊缝都应选用碱性焊条；当受某种条件限制而无法清理低碳钢焊件坡口处的铁锈。油污和氧化皮等脏物时，应选用对铁锈、油污和氧化皮敏感性小和抗气孔性能较强的酸性焊条。异种钢的焊接如低碳钢与低合金钢、不同强度等级的低合金钢焊接，一般选用与较低强度等级钢材相匹配的焊条。（2）焊件的工作条件及使用性能。珠光体耐热钢一般选用与钢材化学成分相似的焊条，或根据焊件的工作温度来选取。（3）简化工艺、提高生产率和降低成本。•焊条是怎么组成的？答：焊条就是涂有药皮的供电弧焊使用的熔化电极。它是由药皮和焊芯两部分组成。（l）焊芯。焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯。焊芯一般是一根具有一定长度及直径的钢丝。焊接时，焊芯有两个作用：一是传导焊接电流，产生电弧把电能转换成热能；二是焊芯本身熔化为填充金属与母材金属熔合形成焊缝。用于焊接的专用钢丝可分为碳素结构钢钢丝、合金结构钢钢丝和不锈钢钢丝三类。（2）药皮。压涂在焊芯表面的涂层称为药皮。在光焊条外面涂一层由各种矿物等组成的药皮，能使电弧燃烧稳定，焊缝质量得到提高。药皮中要加入一些还原剂，使氧化物还原，以保证焊缝质量。由于电弧的高温作用，焊缝金属中所含的某些合金元素被烧损（氧化或氮化），这样会使焊缝的机械性能降低。通过在焊条药皮中加人铁合金或纯合金元素，使之随着药皮的熔化而过渡到焊缝金属中去，以弥补合金元素烧损和提高焊缝金属的机械性能。改善焊接工艺性能使电弧稳定燃烧、飞溅少、焊缝成形好、易脱渣和熔敷效率高。总之，药皮的作用是保证焊缝金属获得具有合乎要求的化学成分和机械性能，并使焊条具有良好的焊接工艺性能。等离子弧焊割设备•什么是等离子弧焊？它是一种用压缩电弧作热源的钨极气体保护焊接法。电弧经过水冷喷嘴孔道，受到机械压缩、热收缩和磁收缩效应的作用，弧柱截面减小，电流密度增大，弧内电离度提高，成为压缩电弧，即等离子弧。等离子弧焊透母材的方式，有熔透焊和穿透焊两种。熔透焊主要靠熔池的热传导实现焊透，多用于板厚3mm以下的焊接。穿透焊又称“小孔法”焊，主要靠强劲的等离子弧穿透母材实现焊透，多用于3～12mm板厚的焊接。气体由电弧加热产生离解，在高速通过水冷喷嘴时受到压缩，增大能量密度和离解度，形成等离子弧。它的稳定性、发热量和温度都高于一般电弧，因而具有较大的熔透力和焊接速度。形成等离子弧的气体和它周围的保护气体一般用氩。根据各种工件的材料性质，也有使用氦或氩氦、氩氢等混合气体的。等离子弧有两种工作方式。一种是“非转移弧”，电弧在钨极与喷嘴之间燃烧，主要用於等离子喷镀或加热非导电材料；另一种是“转移弧”，电弧由辅助电极高频引弧后，电弧燃烧在钨极与工件之间，用於焊接。形成焊缝的方式有熔透式和穿孔式两种。前一种形式的等离子弧只熔透母材，形成焊接熔池，多用於0.8～3毫米厚的板材焊接；后一种形式的等离子弧只熔穿板材，形成钥匙孔形的熔池，多用於3～12毫米厚的板材焊接。此外，还有小电流的微束等离子弧焊，特别适合於0.02～1.5毫米的薄板焊接。等离子弧焊接属于高质量焊接方法。焊缝的深/宽比大，热影响区窄，工件变形小，可焊材料种类多。特别是脉冲电流等离子弧焊和熔化极等离子弧焊的发展，更扩大了等离子弧焊的使用范围。•等离子弧焊设备1.等离子弧焊设备的组成和钨极氢弧焊一样，按操作方式，等离子弧焊设备可分为手工焊和自动焊两类。手工焊设备由焊接电源、焊枪、控制电路、气路和水路等部分组成。自动焊设备则由焊接电源、焊枪、焊接小车（或转动夹具）、控制电路、气路及水路等部分组成。2.焊接电源下降或垂直下降特性的整流电源或弧焊发电机均可作为等离子弧焊接电源。用纯氢作为离子气时，电源空载电压只需65-80V；用氢、氢混合气时，空载电压需110-1200大电流等离子弧都采用等离子弧，用高频引燃非转移弧，然后转移成转移弧。30A以下的小电流微束等离子弧焊接采用混合型弧，用高频或接触短路回抽引弧。由于非转移弧在非常焊接过程中不能切除因此一般要用两个独立的电源。3.气路系统等离子弧焊机供气系统应能分别供给可调节离子气、保护气、背面保护气。为保证引弧和熄弧处的焊接质量，离子气可分两路供给，其中一路可经气阀放空，以实现离子气流衰减控制。4.控制系统手工等离子弧焊机的控制系统比较简单，只要能保证先通离子气和保护气，然后引弧即可。自动化等离子弧焊机控制系统通常由高频发生器，小车行走。填充焊口逆进拖动电路及程控电路组成。程控电路应能满足提前送气、高频引弧和转弧、离子气递增、延迟行走、电流和气流衰减熄弧。延迟停气等控制要求。•等离子弧焊接和切割工作原理等离子弧切割是一种常用的金属和非金属材料切割工艺方法。它利用高速、高温和高能的等离子气流来加热和熔化被切割材料，并借助内部的或者外部的高速气流或水流将熔化材料排开直至等离子气流束穿透背面而形成割口。1.1等离子弧的产生：（1）等离子弧的概念：自由电弧：未受到外界约束的电弧，如一般电弧焊产生的电弧。等离子弧：受外部拘束条件的影响使孤柱受到压缩的电弧。自由电弧弧区内的气体尚未完全电离，能量未高度集中，而等离子弧弧区内的气体完全电离，能量高度集中，能量密度很大，可达105~106W/cm2，电弧温度可高达24000～5000K（一般自由状态的钨极氩弧焊最高温度为10000～20000K，能量密度在104W/cm2以下）能迅速熔化金属材料，可用来焊接和切割。（2）等离子弧的产生在钨极与喷嘴之间或钨极与工件之间加一较高电压，经高频振荡使气体电离形成自由电弧，该电弧受下列三个压缩作用形成等离子弧。①机械压缩效应（作用）——电弧经过有一定孔径的水冷喷嘴通道，使电弧截面受到拘束，不能自由扩展。②热压缩效应——当通入一定压力和流量的氩气或氮气时，冷气流均匀地包围着电弧，使电弧外围受到强烈冷却，迫使带电粒子流（离子和电子）往弧柱中心集中，弧柱被进一步压缩。③电磁收缩效应——定向运动的电子、离子流就是相互平行的载流导体，在弧柱电流本身产生的磁场作用下，产生的电磁力使孤柱进一步收缩。电弧经过以上三种压缩效应后，能量高度集中在直径很小的弧柱中，弧柱中的气体被充分电离成等离子体，故称为等离子弧。当小直径喷嘴，大的气体流量和增大电流时，等离子焰自喷嘴喷出的速度很高，具有很大的冲击力，这种等离子弧称为“刚性弧”，主要用于切割金属。反之，若将等离子弧调节成温度较低、冲击力较小时，该等离子弧称为“柔性弧”，主要用于焊接。1.2等离子弧焊接1.2.1基本知识用等离子弧作为热源进行焊接的方法称为等离子孤焊接。焊接时离子气（形成离子弧）和保护气（保护熔池和焊缝不受空气的有害作用）均为氩气。等离子弧焊所用电极一般为钨极（与钨极氩弧焊相同，国内主要采用钍钨极和铈钨极，国外还采用锆钨极和锆极），有时还需填充金属（焊丝）。一般均采用直流正接法（钨棒接负极）。故等离子弧焊接实质上是一种具有压缩效应的钨极气体保护焊。1.2.2等离子弧焊接的分类：1．小孔型等离子弧焊小孔型焊又称穿孔、锁孔或穿透焊。利用等离子弧能量密度大、和等离子流力强的特点，将工件完全熔透并产生一个贯穿工件的小孔。被熔化的金属在电弧吸力、液体金属重力与表面张力相互作！用下保持平衡。焊枪前进时，小孔在电弧后方锁闭，形成完全熔透的焊缝。穿孔效应只有在足够的能量密度条件下才能形成。板厚增加：所需能量密度也增加。由于等离子弧能量密度的提高有一定限制，爵因此小孔型等离子弧焊只能在有限板厚内进行。2.熔透型等离子弧焊当离子气流量较小、弧抗压缩程度较弱时，这种等离子弧在焊接过程中只熔化工件而不产生小孔效应。焊缝成形原理和钨极氢弧焊类似，此种方法也称熔入型或熔蚀法等离子弧焊。主要用于薄板加单面焊双面成形及厚板的多层焊。3.微束等离子弧焊15^30A以下的熔入型等离子弧焊接通常称为微束等离子弧焊接。由于喷嘴的拘束作用和维弧电流的同时存在，使小电流的等离子弧可以十分稳定，目前已成为焊接金属薄箔的有效方法。为保证焊接质量，应采用精密的装焊夹具保证装配质量和防止焊接变形。工件表面的清洁程度应给予特别重视。为了便于观察，可采用光学放大观察系统。1.2.3等离子弧焊接的特点及应用：特点：（1）微束等离子弧焊可以焊接箔材和薄板。（2）具有小孔效应，能较好实现单面焊双面自由成形。（3）等离子弧能量密度大，弧柱温度高，穿透能力强，10～12mm厚度钢材可不开坡口，能一次焊透双面成形，焊接速度快，生产率高，应力变形小。（4）设备比较复杂，气体耗量大，只宜于室内焊接。应用：广泛用于工业生产，特别是航空航天等军工和尖端工业技术所用的铜及铜合金、钛及钛合金、合金钢、不锈钢、钼等金属的焊接，如钛合金的导弹壳体，飞机上的一些薄壁容器等。•等离子弧焊（PAW）简介★过程特点等离子弧焊与TIG焊十分相似，它们的电弧都是在尖头的钨电极和工件之间形成的。但是，通过在焊炬中安置电极，能将等离子弧从保护气体的气囊中分离出来，随后推动等离子通过孔型良好的铜喷管将弧压缩。通过改变孔的直径和等离子气流速度，可以实现三种操作方式：1、微束等离子：0.1～15A在很低的焊接电流下，材苁褂梦⑹壤胱踊＜词乖诨〕け浠怀?0mm时，柱状弧仍能保持稳定。2、中等电流：15～200A在较大的15～200A电流下，等离子弧的过程特点与TIG弧相似，但由于等离子被压缩过，弧更加挺直。虽然可提高等离子气流速度来增加焊接熔池的度深，但会造成在紊乱的保护气流中，混入空气和保护气体的风险。3、小孔型等离子：大于100A通过增加焊接电流和等离子气流速度，可产生强有力的等离子束，与激光或电子束焊接一样，它能够在材料上形成充分的熔深。焊接时，随着焊接熔池的流动，金属穿过小孔被切割后在表面张力作用下形成焊道。单道焊时，该过程可用于焊接较厚的材料（厚度不超过10mm的不锈钢）。★电源使用等离子弧焊时，通常采用直流电流和垂降特性电源。由于从特别的焊炬排列方式和各自分离的等离子、保护气流中获得了独特的操作特性，可在等离子控制台上增加一个普通的TIG电源，还可以使用特别组建的等离子系统。采用正弦波交流电时，不容易使等离子弧稳定。当电极和工件间距较长且等离子被压缩时，等离子弧很难发挥作用，而且，在正半周期内，过热的电极会使导电嘴变成球形，从而干扰弧的稳定。可使用专用的直流开关电源。通过调节波形的平衡来减少电极正极的持续时间，使电极得到充分冷却，以维护尖头导电嘴形状，并形成稳定的弧。★起弧虽然等离子弧是通过采用高频产生的，但它首先是在电极和等离子喷嘴之间形成的。该维弧被装在焊炬中，需要焊接时，再将它转移到工件上。与在焊缝间保持的维弧相同，维弧系统能确保稳定的起弧，这避免了对产生电子干涉的高频的需要。★电极用于等离子过程使用的是含2%氧化钍的钨电极和铜的等离子喷嘴。与TIG焊使用的导电嘴不同，在等离子过程中，对电极导电嘴的直径要求不那么严格，但压缩角须保持在30°～60°左右。等离子喷嘴孔的直径是很重要的，在相同的电流强度和等离子气流速度下，孔直径太小会导致喷嘴被过度腐蚀甚至熔化。在工作电流下，需要谨慎使用直径过大的等离子喷嘴。注：孔的直径过大，可能会对弧的稳定及孔的维护造成困难。★等离子和保护气体通常等离子气体的组合气体是氩气，并含有2%～5%的氩气作为保护气体。氦气也能用做等离子气体，但由于它温度较高，会降低喷嘴的电流上升率。氢气含量越少，进行小孔型等离子焊接就越困难。★应用☆微束离子焊接微束离子通常用于焊接薄板材（厚度为0.1mm）、焊丝和网孔部分。针型挺直的弧能将弧的偏离和变形减到最小。虽然等效的TIG弧更扩散，但更新的晶体管化的（TIG）电源能在低电流下产生非常稳定的弧。☆中等电流焊接在熔化方式下可选择该方法进行传统的TIG焊。它的优点是能产生较深的熔深（愿于较高的等离子气流），能容许包括药皮（焊炬中的焊条）在内的较大的表面污染。主要缺点是焊炬笨重，使手工焊接比较困难。在机械化焊接中，应该更加注意焊炬的维护以保证稳定的性能。☆小孔型焊接可用的几点优势是：熔深较深、焊接速度快。与TIG弧相比，它能焊透厚度达10mm的板材，但使用单道焊接技术时，通常将板材厚度限制在6mm内。通常的方法是使用有填充物的小孔，以确保焊道断面的光滑（无齿边）。由于厚度达到了15mm，要使用6mm厚的钝边进行V型接头准备。也可使用双道焊技术，在熔化方式下通过添加填充焊丝，自动生成第一和第二条焊道。必须精确地平衡焊接参数、等离子气流速度和填充焊丝的添加量（填入小孔）以维护孔和焊接熔池的稳定，这一技术只适用于机械化焊接。虽然通过使用脉冲电流，该技术能用于位置焊接，但它通常是用于对较厚的板材材料（超过3mm）进行高速平焊。进行管道焊接时，必须精确地控制溢出电流和等离子气流速度以确保小孔关闭。常见的焊机名词钨极惰性气体保护焊使用纯钨或活化钨（钍钨、铈钨等）电极的惰性气体保护焊。•熔化极惰性气体保护焊使用熔化电极的惰性气体保护焊。•惰性气体保护焊使用惰性气体作为保护气体的气体保护焊。•二氧化碳气体保护焊利用CO2作为保护气体的气体保护焊。简称CO2焊。•埋弧焊埋弧焊是以连续送时的焊丝作为电极和填充金属。焊接时，在焊接区的上面覆盖一层颗粒状焊剂，电弧在焊剂层下燃烧，将焊丝端部和局部母材熔化，形成焊缝。在电弧热的作用下，上部分焊剂熔化熔渣并与液态金属发生冶金反应。熔渣浮在金属熔池的表面，一方面可以保护焊缝金属，防止空气的污染，并与熔化金属产生物理化学反应，改善焊缝金属的万分及性能；另一方面还可以使焊缝金属缓慢泠却。埋弧焊可以采用较大的焊接电流。与手弧焊相比，其最大的优点是焊缝质量好，焊接速度高。因此，它特别适于焊接大型工件的直缝的环缝。而且多数采用机械化焊接。埋弧焊已广泛用于碳钢、低合金结构钢和不锈钢的焊接。由于熔渣可降低接头冷却速度，故某些高强度结构钢、高碳钢等也可采用埋弧焊焊接。•多丝埋弧焊使用二根以上焊丝完成同一条焊缝的埋弧焊。•埋弧焊电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。•熔化极脉冲氩弧焊使用熔化电极的脉冲氩弧焊。•钨极脉冲氩弧焊使用钨极的脉冲氩弧焊。•脉冲氩弧焊利用基值电流保持主电弧的电离通道，并周期性地加一同极性高峰值脉冲电流产生脉冲电弧，以熔化金属并控制熔滴过渡的氩弧焊。•氩弧焊使用氩气作为保护气体的气体保护焊。•管状焊丝电弧焊管状焊丝电弧焊也是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧为热源来进行焊接的，可以认为是熔化极气体保护焊的一种类型。所使用的焊丝是管状焊丝，管内装有各种组分的焊剂。焊接时，外加保护气体，主要是CO。焊剂受热分解或熔化，起着造渣保护溶池、渗合金及稳弧等作用。管状焊丝电弧焊除具有上述熔化极气体保护电弧焊的优点外，由于管内焊剂的作用，使之在冶金上更具优点。管状焊丝电弧焊可以应用于大多数黑色金属各种接头的焊接。管状焊丝电弧焊在一些工业先进国家已得到广泛应用。•熔化极气体保护电弧焊这种焊接方法是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作热源，由焊炬喷嘴喷出的气体保护电弧来进行焊接的。熔化极气体保护电弧焊通常用的保护气体有：氩气、氦气、CO2气或这些气体的混合气。以氩气或氦气为保护气时称为熔化极惰性气体保护电弧焊（在国际上简称为MIG焊）；以惰性气体与氧化性气体(O2,CO2)混合气为保护气体时，或以CO2气体或CO2＋O2混合气为保护气时，或以CO2气体或CO2＋O2混合气为保护气时，统称为熔化极活性气体保护电弧焊（在国际上简称为MAG焊）。熔化极气体保护电弧焊的主要优点是可以方便地进行各种位置的焊接，同时也具有焊接速度较快、熔敷率高等优点。熔化极活性气体保护电弧焊可适用于大部分主要金属，包括碳钢、合金钢。熔化极惰性气体保护焊适用于不锈钢、铝、镁、铜、钛、锆及镍合金。利用这种焊接方法还可以进行电弧点焊。•钨极气体保护电弧焊这是一种不熔化极气体保护电弧焊，是利用钨极和工件之间的电弧使金属熔化而形成焊缝的。焊接过程中钨极不熔化，只起电极的作用。同时由焊炬的喷嘴送进氩气或氦气作保护。还可根据需要另外添加金属。在国际上通称为TIG焊。钨极气体保护电弧焊由于能很好地控制热输入，所以它是焊接薄板金属和打底焊的一种极好方法。这种方法几乎可以用于所有金属的焊接，尤其适用于焊接铝、镁这些能形成难熔氧化物的金属以及象钛和锆这些活泼金属。这种焊接方法的焊缝质量高，但与其它电弧焊相比，其焊接速度较慢。•药芯焊丝电弧焊依靠药芯焊丝在高温时反应形成的熔渣和气体保护焊接区进行焊接的方法，也有另加保护气体的。•气体保护电弧焊用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊，简称气体保护焊。•电阻焊点点焊后形成的焊接焊件的点状焊缝。•回火时间电阻焊回火电流持续的时间。•焊接通电时间电阻焊电阻焊时的每一个焊接循环中，自焊接电流接通到焊接电流停止的持续时间。•高频电阻焊利用10～500kHz的高频电流，进行焊接的一种电阻焊方法。•电阻焊工件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法。这是以电阻热为能源的一类焊接方法，包括以熔渣电阻热为能源的电渣焊和以固体电阻热为能源的电阻焊。由于电渣焊更具有独特的特点，故放在后面介绍。这里主要介绍几种固体电阻热为能源的电阻焊，主要有点焊、缝焊、凸焊及对焊等。电阻焊一般是使工件处在一定电极压力作用下并利用电流通过工件时所产生的电阻热将两工件之间的接触表面熔化而实现焊接的焊接方法。通常使用较大的电流。为了防止在接触面上发生电弧并且为了锻压焊缝金属，焊接过程中始终要施加压力。进行这一类电阻焊时，被焊工件的表面善对于获得稳定的焊接质量是头等重要的。因此，焊前必须将电极与工件以及工件与工件间的接触表面进行清理。点焊、缝焊和凸焊的牾在于焊接电流（单相）大（几千至几万安培），通电时间短（几周波至几秒），设备昂贵、复杂，生产率高，因此适于大批量生产。主要用于焊接厚度小于3mm的薄板组件。各类钢材、铝、镁等有色金属及其合金、不锈钢等均可焊接。•缝焊工件装配成搭接或对接接头并置于两滚轮电极之间，滚轮加压工件并转动，连续或断续送电形成一条连续焊缝的电阻焊方法。•电容贮能点焊利用电容贮存电能，然后迅速释放进行加热完成点焊的方法。•滚点焊将工件搭接并置于两滚轮电极之间，滚轮电极连续滚动并加压，断续通电，焊出有一定间距焊点的点焊方法。•胶接点焊以胶接加强电阻点焊强度的焊接方法。•脉冲点焊在一个焊接循环中，通过两个以上焊接电流脉冲的点焊。•间接点焊焊接电流通过焊点处和远离焊点处的母材构成电流回路，同时在焊点侧加压以形成焊点的电阻点焊。•手压点焊用点焊枪，以人工加压而完成的单面点焊。•多点焊用两对或两对以上电极，同时或按自控程序焊接两个或两个以上焊点的点焊。等离子喷涂等离子喷涂是利用电弧等离子体高温焰流将粉末熔化，并以一定速度将熔化或热软化的粉末喷射到工件表面形成涂层的一种工艺方法。该喷涂具有其它热喷涂技术不可比拟的高温优势，适合于喷涂氧化物和碳化物粉末。电阻点焊焊件装配成搭接接头，并压紧在两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。其他焊接方法•粘接合剂可用来连接相同原料聚合物的塑料制件，一般用来边接由不同材料制造的制件。使热固性塑料制件相互连接，或使塑料制件与金属连接。黏合剂的优点包括：美观、设计灵活；均匀的应力分布；能够连接不同的材料；能够提供大气水气体的严密封口；柔软黏合剂能缓冲振动；能与薄而软的基材一起使用；提供电绝缘和热绝缘性。黏合剂的各种局限性：接头性能不定性；永久组装；综合化学过程；需要干净表面；没有接头检测；达到最大强度的时间。黏合剂选择特定应用的黏合剂的选择取决的因素包括：使用环境、应力值、基材表面化学、基材刚性特性、基材热膨胀系数、填缝要求和应用方法。•溶剂粘接溶剂粘接是可以组装某些热塑性制件的方法，最常用于无定形热塑性塑料制件上。溶剂粘接是形成坚固的无定形热塑性制件密封组装的简单的、相对便宜的方法。溶剂的低黏度要求被粘接制件应该是不弯曲的且用相对紧的公差模制.•热板焊接热板焊接（对平型制件），它是用电加热金属模具使被连接塑料制件表面软化的热塑性焊接过程。几乎适用于所有的或大或小的热塑性制件。特别适合焊接较软的半结晶热塑性塑料如PE或PP。由于不同的模具表面温度能名适用于两种不同的热塑性材料，此工艺最适于焊接不同的材料。热板焊接可达到很高的焊接强度。但此工艺的周期可能相对长，小制件需15s，而很大的制件需几分钟。•热气焊接热气焊接是广泛用于连接热塑性型材和片材生产很大制件的焊接方法。适用于需要局部组装的较小的注塑成型制件、热塑性制件的修理及样模制件的制造。用与被焊接制件相同的聚合物品牌生产焊条是重要的。•电磁焊接电磁焊接（电感焊接）是利用能达到熔化温度的电感能量连接热塑性制件的方法。也被称作特种插入焊接，此间磁致旋光聚合插入物被一个高频电磁场加热。焊接材料一般是磁致旋光的填充聚合物，它是由和制件材料相同的聚合物或兼容的聚合物制造的。这种强磁性填充聚合物包括细分散的、微米尺寸的铁粒子、氧化铁粒子、不锈钢粒子或其它磁性物质，它们成为电磁能的靶子。按体积计算的强磁性粉的装填量通常少于15%当施加在制件上的力在焊接接头处产生剪切时，焊缝最结实。实际中最常用的接头是槽舌接头和Z形接合。感应焊接需要使用具有附加成本的嵌入焊接材料，且很不适合与含有电磁敏感零件的制件如金属嵌一起使用。•接触（电阻）焊接触电阻焊电导线或条带被直接放入接头界面，电线连接在电路中且用电阻损失直接加热。热量通过导热性传递给相邻的塑料材料，因此塑性固体在局部区域软化或溶化。断电后，焊接区或冷却，压力使啮合制件彼此接触。设备要求最低，焊接过程简单且速度快，特别适合于焊接很大的制件。但需要损失加热电线，焊接后电线保留在原位，增加了加工成本，且电线的存在也对成品的焊缝强度有不利影响。•旋转焊接旋转焊接用来连接具有旋转对称接合表面的制件，它属磨擦焊接工艺。是连接可大可小的圆柱形热塑性塑料制件的最有效的工艺。用旋转焊接技术组装的制件常常具有与周边垂直的连接板等特征。它的生要加工变量是相对剪切速率、焊接压力和焊接时间。旋转焊接的接头强度取决于材料、接头设计和所用的加工条件；多数热塑性塑料可达到强的气密封接焊缝。旋转焊接对透射性能不好的材料特别合适。•超声焊接焊接热塑性制件的最普通的方法是超声焊接.这种方法是采用低振幅,高频率(超声)振动能量使表面和分子摩擦产生焊接相连垫塑性制件所需的热量。(正弦超声振动)超声焊接在20-50kHz的频率范围内发生,其一般振幅范围为15-60um.在低达15kHz(较高振幅)的声频有时用于较大制件或较软材料.焊接过程通常在0.5-1.5s内发生.焊接工艺娈量包括焊接时间,焊头位置和焊接压力.超声焊接设备通常用来焊接中,小尺寸的热塑性塑料制件,而很大的制件可用多点焊接.超声焊接方法可根据焊接时间或焊缝位置(塌陷距离)或焊接能量控制.也对焊接压力和冷却时间提供附加控制。超声焊接设备一般不是在20kHz就是在40kHz频率下运行.20kHz装置更常用。接头设计:第一类即最常用的接头类型,在被连接表面的垂直方向上利用超声振动。对接和Z形接合归入这一类,适用于多数聚合物。第二类超声焊接接头包括与接头表面平行的振动,形成剪切状态.各种类型的剪切和嵌接归入第二类。能量控制嚣接点与无定形材料一起使用最佳,图1所示较大的能量控制嚣结可在一些不密闭的半结晶材料中应用。•超声波焊ultrasonicwelding利用超声波的高频振荡能对工件接头进行局部加热和表面清理，然后施加压力实现焊接的方法。进行超声波焊时，通常由高频发生器产生16～80千赫的高频电流，通过激磁线圈产生交变磁场，使铁磁材料在交变磁场中发生长度交变伸缩，超声频率的电磁能便转换成振动能，再由传送器传至声极；同时通过声极对工件加压，平行于连接面的机械振动起着破碎和清除工件表面氧化膜的作用，并加速金属的扩散和再结晶过程。适当选择振荡频率、压力和焊接时间，即可获得优质接头由几百至五千牛顿，焊件变形率一般低于3～5％。超声波焊既可以焊接同种金属，也可以焊接异种金属,如铝与铜、铝与不锈钢、钛与不锈钢等,还可以实现金属与非金属的焊接。超声波焊机输入功率由几瓦至几十瓦，可焊铝合金厚度为几毫米。超声波焊广泛应用于电子器件中引线与锗、硅上的金属镀膜的焊接，集成电路中各种金属（铝、铜、金、镍）与陶瓷、玻璃上的金属镀膜的焊接，热电偶焊接，化学活性物质如炸药、试剂、易爆品的封装焊接等。•挤出焊接挤出焊接是由热气焊接发展而来的焊接方法。主要较大片型结构的自动焊接。•振动焊接振动焊接是摩擦焊接过程，其间被焊接的制件在压力下磨擦到一起直到生成的磨擦和剪切热量使头蚧面达到充分熔融状。一旦熔融膜已经形成渗入到足够深的沓接区域，相对运动停止，在压力作用下焊缝冷却并固化。振动焊接是摩擦焊接过程，其间被焊接的制件在压力下磨擦到一起直到生成的磨擦和剪切热量使头蚧面达到充分熔融状。一旦熔融膜已经形成渗入到足够深的沓接区域，相对运动停止，在压力作用下焊缝冷却并固化。振动焊接适用几乎所有的热塑笥塑料，往复运动方向上具有允许的无约束运动焊缝的制件，中型或大型制件。振动焊接的材料因素与超声焊接类似：无定形材料比半结晶聚合物更适合采用振动焊接的类似。环形振动焊接可连接焊区尺寸与焊区到旋转轴的距离近似相等的制件。线性振动焊接用在允许一个方向上线性振动的成套制件上。接头当被连接的整个表面是平的或稍向平面外弯曲时，对制件来说振动焊接工艺是最理想的。•焊接冶金研究在熔化焊接过程中所发生的“气体-熔渣-金属”之间的物理、化学变化，熔化金属的结晶凝固，以及由于焊接热循环造成的焊接热影响区内金属的组织和性能的变化。运用冶金学的知识研究焊接过程，促进了焊接的发展；同时焊接冶金的发展也促使出现了新的冶金工艺——二次重熔。焊接化学冶金焊接化学冶金反应的特点是温度高而时间短促；相间反应界面的比表面积大；因此，反应极为激烈。焊接化学冶金过程是分区域（或阶段）连续进行的；以手工电弧焊为例，可分为药皮反应区、熔滴反应区和熔池反应区。焊接熔渣是在焊接过程中，主要由焊条药皮或焊剂形成的，起冶金处理、机械保护金属和改善焊接工艺性能的作用。焊接熔渣的主要组成是各种氧化物，还有氟化物、氯化物和硼酸盐类。氧化物有酸性的、中性的和碱性的。衡量熔渣的碱性强弱采用碱度，最常用和简便的计算方法是碱性氧化物的重量总和同酸性氧化物的重量总和之比（见炉渣）。碱度大于1.3的焊渣称为碱性渣，反之称为酸性渣。焊渣碱度对焊接冶金过程有很大影响。采用碱性焊渣时，焊缝金属具有较好的综合机械性能，抗裂性能提高，同时焊缝的脱氧及脱硫也较好。完善的脱氧可提高焊缝金属（如钢）的综合机械性能。焊接时的脱氧过程可分为两类：①先期脱氧，即焊条药皮或焊剂中的脱氧剂(Mn、Si、Al、Ti等)与高价氧化物和碳酸盐类在焊接的熔池中早期发生还原反应。②沉淀脱氧，溶于液态金属（如钢液）中的脱氧剂直接与金属液体中的FeO发生脱氧反应；各种钢焊接时,利用Si、Mn联合脱氧能取得较好的脱氧效果。沉淀脱氧在脱氧过程中起最后的决定性作用。焊缝金属的凝固焊接熔池的凝固条件不同于一般铸锭。焊接熔池体积小、温度高而不均匀，中心温度近于沸点，而周围都是未熔化的被焊接金属（母材），因此温度梯度大、冷却速度快。焊缝凝固结晶始于熔池边缘的最低温度处，以半熔化的母材金属晶粒为非自发晶核，开始结晶生长，即所谓“联生结晶”。另一特点为由于冷却速度快，所以结晶从半熔化的晶粒表面开始后，沿着与散热相反的方向，以柱状晶的形态向熔池中心迅速生长，直到柱状晶互相接触为止。同时，由于柱状晶的生长速度很快，熔池中即使存在着难熔质点，也很难作为晶核长大成等轴晶粒。这样，焊缝就具有柱状晶特征。焊接热作用特点焊接热源的局部集中，导致不均匀的温度场。离焊缝越远，被加热达到的峰值温度越低。不均匀的温度场将引起不均匀的应力和变形，并造成不均匀的组织和性能变化。此外，焊接热源始终处于运动状态之中，焊接区中任何一点的温度变化都是准稳态，热源移近时迅速升温，热源移开时则迅速降温。这就决定了焊接过程中所发生的各种冶金学变化都无法达到平衡状态。焊接热循环特性焊接区某点的温度随时间的变化过程称为焊接热循环。温度很快地升高到峰值温度(Tmax，例如低合金钢手弧焊时在4秒内即可升到1100℃。而高温停留时间tH很短,例如在Ac3（见铁碳平衡图）以上只有几秒到十几秒钟。冷却速度ωc相当大，往往会引起淬火。决定焊接热循环特性的主要因素是材料的热物理性能、焊件尺寸、焊件初始温度以及焊接工艺参数。多道焊时，其焊接热循环具有更为复杂的特点。后一焊道对前一焊道起后热作用，产生热处理效果；而前一焊道对后一焊道具有预热的作用。焊接热影响区的范围和组织变化加热峰值温度低于材料的熔化温度(Ts)而又高于材料能发生组织变化的临界温度(Tcr)的母材区域,即为热影响区。对大多数非调质钢常取其Ac1为其Tcr；而对调质钢，其实际回火温度即为其Tcr。在焊接热循环的作用下,热影响区内实质上在进行着一种特殊形式的热处理，其结果往往是使焊前的热处理效果受到破坏，在不同的局部位置会产生种种组织变化，从而引起硬化、软化以及脆化现象，甚至还会产生焊接裂纹。一般说来，对调质钢而言,凡超过Ac1的部位可能产生淬火组织,而温度介于Ac1和原始温度之间的部位将进行回火过程。对非调质钢而言,在超过Ac1的部位由于发生相变,随温度不同而使其晶粒粗细差别很大。例如图5为正火处理的15MnVNb钢埋弧自动焊时的热影响区组织变化特征。•模具无缝焊接技术无缝焊接技术在模具焊接中表现出了卓越的性能，提高了零件的精度、光洁度和外观的可观性，缩短了模具的制造周期。随着全球市场对高品质零件需求的日益增大，人们对可以提高零件精度的无缝焊接技术越来越青睐。近日，日本牧野公司（Makino）的联盟伙伴研发成功了一项新型无缝焊接技术，它可以有效地消除模具之间的焊缝、交接线和分型线。该工艺的关键在于采用了先进的技术和立式加工中心，可以用全新的方式来生产模具，同时在注塑成形过程中，采用了高效加热和制冷循环技术。这项新技术尚未申请专利，牧野公司为其开发了相关的加工应用程序。采用无缝焊接技术，不仅可以帮助消除模具焊缝，还相应地提高了零件的精度、光洁度和外观可观性。同时，无缝焊接技术在注塑成形过程中实施了高效控制，缩短了模具的加工周期。由于该项工艺生产的产品具有出色的表面光洁度，因此不需要采用二次喷镀和退火，也就避免了因二次收缩而造成的尺寸变化。这一技术适用于大部分塑料树脂和玻璃填充材料，特别适合应用于汽车仪表板、笔记本电脑外壳、电视和数码相机等装置外壳的加工生产，也同样适用于大型显示装置和汽车外饰件的加工生产。新型模具无缝焊接技术在以往的模具生产工艺中，冷却管线布置在模具表面附近，产品的表面光洁度总是不太均匀。而在一些比较新的工艺中，通过将模芯和模腔冷却管线的水流设置在树脂注射区域附近，可以使生产的产品质量得到较好的保证。新的无缝焊接技术采用了现代加工机床和一些新的工艺技术。按照新技术的工艺要求，加工类似网状的模芯和模腔时，为了避免其移动和二次装夹，使用机床的第四轴铣削加工，这样可以提高公差尺寸精度。板上的翅片以及水室冷却管线也得到更广泛的应用，进一步提高了产品质量和无缝焊接的光洁度。对模具制造工艺的影响新型无缝焊接技术的出现使模具通道设计的多种变化和采用多面体立式加工中心铣削加工成为可能。在实际模压成形过程中，模具通道设计的变化可以帮助控制模具加热和冷却的最佳温度变化。通过对重要的中径渗透室进行铣削加工，可以使温度波动保持在60℃之内。这些渗透室在模腔后面被铣削加工，形状与模腔一致，可以作为高压蒸汽和冷却水的通道，能起到模腔表面的导热作用，使温度分布更加均匀，从而保持温度的变化，控制温度的波动速度。采用带有压缩空气的多面体立式加工中心铣削加工时不需要调试时间，随着周期的缩短和可靠性的增加，模具的生产成本得到了降低。该加工中心配置了专门设计的夹紧和夹钳系统（旋转式智能夹钳），采用这一夹持系统，工件只需一次调试装卡，就可以四面加工一个模芯和模腔。工件表面可以交替、连续加工，并能高效分度，缩短了加工周期和交货期。采用标准的卧式加工中心是无法实现这些特性的。牧野公司设计的加工系统首先对工件以某一固定的角度进行分度，然后进行相应的表面加工。由于对工件以某个角度分度，以及根据所得分度值来移动坐标值，加工过程可由CNC设备控制和纠正，也就省去了以往必须采用的CAM软件。应用无缝焊接技术不会使工件发生翘曲和变形，对模腔与模芯侧面模具的匹配也不会造成任何问题。另外，由于工件可以倾斜，避免了只使用球铣刀进行端面加工，延长了铣刀的使用寿命。什么叫压力容器？它包括哪些主要的受压元件？压力容器一般是指用于有一定压力流体的贮存、运输或者是传热、传质、反应的密闭容器。广泛应用于采矿、炼油、冶金、化工、医药等行业以及人民生活的很多方面。压力容器一般包括筒体、封头、开孔与接管、法兰、密封元件、安全附件等受压元件和支座、内件等非受压元件。主要是应用焊接的方法制造的。•什么是压力管道？特种设备安全监察条例》对压力管道的定义是：压力管道，是指利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表压）的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道。轧辊堆焊工艺用于修复、更新以及新冶金轧辊堆焊使用最多的工艺方法就是埋弧焊，使用较多的丝材，金属熔池中加入冷拔丝，采用大直径的焊剂芯丝材和金属或金属陶瓷型的带状焊条，从而提高沉积速度和沉积金属的质量。轧辊堆焊技术在我国冶金行业得到了广泛地应用，堆焊技术能够保证轧辊和轧制产品有比较高的质量。等离子堆焊工艺（PPW）利用等离子弧将粉末材料堆焊在工件表面。与电弧焊及溶化极惰性气体保护焊相比，等离子粉末堆焊工艺的母材稀释度较低，另外，等离子粉末堆焊工艺使堆焊材料与母材熔合，它的结合强度很高，利用粉末作为堆焊材料可提高合金设计的选择性。这种便于合金选择设计的工艺方法现已应用于低压阀门、配件制造、发动机气门表面、轧辊、钴铬钨合金堆焊以及热锻模具的补焊等方面。压力容器的基本构成压力容器主要由承受压力的筒体、封头以及连接件、密封件、安全附件等组成。压力容器的筒体，通常是用钢板卷成筒节后焊接而成，对于小直径的压力容器一般采用无缝钢管制成。压力容器的封头形式有：半球形封头、椭圆形封头、碟形封头、锥形封头和平封等，前三种的优点是受力好，后两种的优点是制造方便。压力容器接管开孔补强结构，通常采用的形式有：补强圈补强、加厚接管补强和整体锻件补强等。法兰，通常低压容器用平面法兰，密封要求高的容器则用凹凸面法兰。焊接结构，压力容器的筒体纵向接头、筒体与筒体、筒体与封头的环向接头，以及封头、管板的拼接头，必须采用对接头型式。球形压力容器的球壳板不得拼接，所有接头用的型式和技术要求，均应符合规程规定。安全附件主要是安全泄压装置，最常用的阀型安全泄压装置。其它型式还有爆破型安全泄压装置、熔化型安全泄压装置和组合型安全泄压装置什么是屈服应力？屈服应力yieldstress材料在单向拉伸（或压缩）过程中，由于加工硬化，塑性流动所需的应力值随变形量增大而增大。对应于变形过程某一瞬时进行塑性流动所需的真实应力叫做该瞬时的屈服应力（Y），亦称流动应力。如果忽略材料的加工硬化，可以认为屈服应力为一常数，并近似等于屈服极限（σs）。在塑性变形阶段，实际应力曲线上每一点的应力值，都可理解为材料在相应的变形程度下的屈服点。如果卸载后反向加载，由拉伸改为压缩，应力与应变的关系又会产生什么样的变化呢？试验表明，反向加载时，材料的屈服应力较拉伸时的屈服应力有所降低，出现所谓反载软化现象。反向加载时屈服应力的降低量，视材料的种类及正向加载的变形程度不同而异。关于反载软化现象，有人认为可能是因为正向加载时材料中的残余应力引起的。什么是设备？设备facility,plant,equipment1.固定资产的主要组成部分。它是工业企业中可供长期使用，并在使用过程中基本保持原有实物形态的物质资料的总称。在国外，设备还包括除土地之外的建筑物等全部可提折旧的有形资产。2.国民经济各部门和社会领域的生产、生活物质技术装备、设施、装置、仪器、试验和检验机具等的总称。焊接的基本概念知识【英文翻译】⑴熔化焊接（Fusionwelding）手工电弧焊（SMAW：Shieldedmetalarcwelding）埋弧焊（SAW：Submergedarcwelding）钨极惰性气体保护电弧焊（TIG：TungstenInert-Gasarcwelding）⑵压力焊接（Pressurewelding）熔化极惰性气体保护电弧焊（MIG：metalInert-gasarcwelding）爆炸焊（Explosivewelding）冷压焊（Coldwelding）摩擦焊（Frictionwelding）扩散焊（Diffusionwelding）焊缝接头（Weldedjoint）⑶钎焊（Soldering(软钎焊)/Brazing（硬钎焊））电阻钎焊（resistancebrazing）火焰钎焊（torchbrazing/soldering）热压焊：hotpressurewelding电渣焊：electroslagwelding薄钢板的焊接（Weilingofthinsteelsheets）电子束焊：electronbeamwelding电阻焊：resistancewelding点焊:Spotweld对接接头(Buttjoint);搭接接头（Lapjoint）；角接接头（Filletweld）T型接头（T-joint/Teejoint）最常用的是:对接接头（Buttjointisthemostusedone）不开坡口的对接接头（Buttjointwithoutgroove）两焊件端面相对平行的接头（Thejointwhoseweldingsuefacesofbothweldingpartsareparalleliscalledbuttjoint.）如果产品在厚度方向上不要求全焊透，可进行单面焊接，应必须保证焊缝的计算厚度H≥0.7δ，δ为板厚。如果要求产品在整个厚度上全部焊透，可在焊缝背面用碳弧气刨清跟后再进行焊接，即形成不开坡口的双面焊接对接接头。（Iftheproductdoesn’tneedfullpenetrationofwelding,wecantakesingle-sidewelding,andmustmakesurethatthecaculatingthicknessismorethanorequalto0.7δ(δisthethicknessofsteelsheets),Iffullpenetrationofweldingneeded,wecanusecarbonarcgougingtobackchippingatthebackofweld,afterwhichweidingcanbetaken,thanthedouble-facedweldingbuttjointwithoutgrooveisformed.）厚钢板的焊接（Weilingofthicksteelsheets）开坡口的对接接头，用于钢板较厚而需要全焊透的焊件。（Buttjointwithgrooveisusedforthickweldingpartswhichisneededfullpenetrationofwelding）.坡口的几何尺寸(Geometricaldimensionofgroove)坡口（Groove）坡口面（Grooveface/surface）焊件的坡口表面叫坡口面（Thesurfaceofgrooveisnamedgrooveface）1.2坡口面的角度和坡口角度（groovefaceangleandgrooveangle）焊件表面的垂直面与坡口之间的夹角叫做坡口面角度（Theanglebetweentheverticalsurfaceoftheweldingpartandthegrooveiscalledgroovefaceangle.两个坡口之间的角度叫做坡口角度（Theanglebetweenthetwogroovefacesiscalledgrooveface）.1.3根部间隙（Rootopening/clearance）在焊接前，接头根部之间留的预留的空隙叫根部间隙，根部间隙的作用在焊接打底焊道时，能保障根部可以焊透。（Theclearanceobligatedforjointbeforeweldingiscalledrootopning,whosefunctionistokeeptherootcanbefullpenetrationweldedwhenbackingweldiswelded）.1.4钝边（Rootface）焊件开坡口时，沿焊件方向未开坡口的端面部分叫钝边。（Whengrooveismade,thefacewithoutgroovealongtheweidingpartdirectioniscalledrootface）1.5根部半径（Rootradius）在J型、U型坡口底部的半径叫根部半径。（TheradiusatthebottomoftheJ-grooveorV-grooveiscalledrootradius）根据坡口形状的不同，长用的有：I型（不开坡口），V型，X型，U型；（Forthedifferentofgrooveshape,wecanclassifythegroovemainlyintoI-groove(withoutgroove),v-groove,X-groove,U-groove.）V型坡口是最常用的坡口形式，便于加工，焊接时为单面焊，不用翻转焊件，但焊后容易变形。（V-grooveisthemostusedone.whichiseasytomachineandnoturnisneeded,butdistortioniseasytoform）氧气切割（oxygencutting），碳弧气刨（carbonarcgouging），刨削（planing）车削（turning）氧气切割：应用最广泛的一种，有手工、办自动、自动三种方法。（oxygencutting：Themostusedone,Inludingmannul,semi-automaticandautomaticoperation.）焊缝（weld）1.焊缝的分类：对接焊缝（buttweld）,角焊缝（filletweld）,塞焊缝（plugweld），2.1焊缝尺寸：焊缝的尺寸用一系列几何尺寸来表示：welddimension:（Thedimensionofweldisdefinedbyaseriesofgeometricaldimensions.）⑴焊缝宽度（weldwidth）⑵余高（weldreinforcement）⑶熔深（depthofpenetration）⑷焊缝厚度（welddepth）⑸角焊缝的形状和尺寸（Theshapeandimensionoffilletjoint）：①焊缝计算高度（weldcaculatinghight）②焊缝凸度（weldconvexity）③焊缝凸度（weldconcavity）⑹焊缝成型系数（Thecoefficientofweldmoulding焊接工艺参数对焊缝成型的影响（Theaffectionofweldingprocedureparametertoweldformation）焊接工艺参数：焊接时，为保证焊接质量而选定的诸物理量（如：焊接电流、电弧电压、焊接速度、线能量等）的总称叫焊接工艺参数。（Weldingprocedureparameter：Thefloorboardofallphysicalterms(asweidingcurrent,arcvoltage,weldingspeed,energydefinitionsandsoon)whichareselectedtoensuretheweldingqualitywhenweldingistakeniscalledweldingprocedureparameter）1、焊接电流：当其它条件不变时，增加焊接电流，则焊缝宽度和余高都增加，而焊缝宽度几乎保持不边。其原因是：Weldingcurrent:Whentheotherconditionsdon’tchange,iftheweldcurrentisadded,boththewelddepthandweldreinforcementwillincrease,theweldwidthalmostwillnotchange.Thereasonsare:⑴焊接电流增加时，电弧的热量增加，因此熔池体积和弧坑深度都随电流增加，所以冷却下来后，焊缝厚度就增加。Whentheweldingcurrentisadded,thequalityofheatofthearcwillincrease,soboththevolumeofmoltenpuddleandthedepthofarccraterwillallincrease,andthewelddepthwillincreasewhentheweldiscooling.⑵焊接电流增加时，焊丝的熔化量也增加，因此焊缝的余高也随之增加。Whentheweldingcurrentisadded,thefusionqualityofweldingstickwillincrease,sotheweldreinforcementalsowillincrease.⑵焊接电流增加时，一方面是电弧截面略有增加，导致熔宽增加，另一方面是电流增加促使弧坑深度增加。由于电压没有改变，所以弧厂也不变，导致电弧潜入熔池，使电弧摆动范围缩小，就是促使容熔宽减小。由于两者的共同作用，实际上熔宽几乎保持不变。Whentheweldingcurrentisadded,ontheonehand,thesectionofarcwillmoreorlessincrease,sothefusionwidthwillincrease;ontheotherhand,the