(15)-8.1电弧焊化工机械基础

电弧焊焊接电弧手工电弧焊埋弧自动焊氩弧焊焊接熔化焊、压力焊、钎焊。熔化焊又分为气焊、电弧焊、电渣焊、等离子弧焊等。化工装置焊接的构件量约占75％左右。

通过适当的物理化学过程使两个分离的固态物体产生原子（分子）间结合力而连接成一体的连接方法。电弧焊一、焊接电弧一种强烈的持久的气体放电现象。在一定的电场作用下，将电弧空间的气体介质电离，带电质点分别向着电场的两极方向运动，使局部气体空间导电，而形成电弧。利用电弧热量加热并熔化金属进行焊接一、焊接电弧瞬时接触短路使接触点上电流密度相当大；氧化皮电阻大产生热，使金属熔化蒸发。焊条提起，空间内充满了金属蒸气和空气，其中某些原子可能已被电离。刚拉开瞬间，阴极发射电子。气体介质被撞击电离,电弧温度进一步升高,开始引燃。维持一定电压，连续放电，电弧连续燃烧。引燃电弧：接触引弧和非接触引弧。手工电弧焊采用接触引弧。一、焊接电弧

非接触引弧一般借助于高频或高压脉冲引弧装置，使阴极表面产生强场发射，电子流与气体介质撞击，使其离解导电。阴极区温度2400K左右，放热量38％阳极区温度2600K左右，热量占42％弧柱区中心温度达5000－8000K，热量占20％左右。二、手工电弧焊设备简单,操作灵活,对不同位置、不同接头焊缝均能方便焊接，目前仍广泛使用。送进焊接方向手工电弧焊焊接过程1-工件；2-焊缝；3-熔池；4-电弧；5-焊条；6-焊钳；7-电焊机送进焊接方向二、手工电弧焊

短路，随即分开（约2－4mm）引燃电弧。电弧下工件熔化构成一个半卵形熔池。

药皮熔化,气体隔绝空气,免于氧、氮侵害；溶渣,喷向熔池或与焊芯熔滴喷向溶池。送进焊接方向二、手工电弧焊在电弧及熔池中，液态金属、熔渣和电弧气体间发生某种物理化学变化，熔池内气体和渣上浮。电弧移去,温度降低，金属和渣凝固,结晶连接。渣壳脱落露出带鱼鳞纹状的金属焊缝。二、手工电弧焊

交流电焊机实质上是一种特殊的变压器，将工业

用电的电压降低。瞬时熄弧、重新引弧和再次稳定燃烧，交流电弧

稳定性较差。但因结构简单、维修方便、造价低廉和省电等优点，

所以广泛采用。二、手工电弧焊

直流电焊机又分为旋转式直流电焊机和硅整流式

直流电焊机。前者成本高、噪音大、重量大、维护不方便。硅整流式直流电焊机结构简单，

已逐渐替代旋转式直流电焊机。电弧持续而稳定，焊缝质量容易保证。二、手工电弧焊焊条接负极、工件接正极时为正接法；反之为反接法。一般用碱性低氢型焊条（如J507），为使电弧稳定燃烧，规定用直流反接法；用酸性焊条（如J422）焊接厚钢板时，用正接法，

因为阳极部分温度高于阴极部分，

用正接法可得到较大的熔深；焊接薄钢板及有色金属采用反接法。三、埋弧自动焊引燃电弧、送丝、电弧沿焊接方向移动及焊接收尾等过程完全由机械完成。埋弧自动焊的焊接过程1-工件；

2-焊剂；3-焊剂漏斗；4-焊丝5-送丝滚轮；6-导电嘴；7-焊缝；8-渣壳三、埋弧自动焊30－50mm厚的粒状焊剂，电弧热量使焊丝、工件和焊剂溶化，形成金属熔池，使它们与空气隔绝。低碳钢用H08A，配高锰高硅型焊剂HJ431埋弧焊时焊缝的形成过程焊接方向熔透深度三、埋弧自动焊埋弧自动焊的主要优点是：

生产率高，用大电流，熔深大，生产率较高。对于

20mm以下的对接焊可不开坡口，不留间隙，填充金属少。

焊缝质量高，保护完善，杂质较少，易获得稳定高质量的焊缝。

劳动条件好，没有弧光辐射，劳动条件较好。

最常用。适于批量大，较厚较长的直线及较大直径的环形焊缝

的焊接。三、埋弧自动焊埋弧自动焊的不足之处：不及手工焊灵活，

一般只适合于水平位置或倾斜度不大的焊缝；工件边缘准备和装配质量要求较高、费工时；由于埋弧操作，看不到熔池和焊缝形成过程，

必须严格控制焊接规范。四、氩弧焊氩气的电离势较高，引弧较困难，常借用高频振荡器

产生高频高压电引弧。氩气的散热能力较低，一旦引燃后，能较稳定地燃烧。氩弧焊按所用的电极不同分为两种：非熔化极氩弧焊

和熔化极氩弧焊。1.非熔化极氩弧焊（TIG焊）电极只发射电子、产生电弧，本身不熔化，常用熔点较高的钍钨棒或铈钨棒作为电极，又叫钨极氩弧焊。可以用手工进行，也可以自动进行。1.非熔化极氩弧焊（TIG焊）防止电极熔化和烧损，电流不能过大，常用于焊接4mm以下的薄板，管子对接、管子与管板的连接。2.熔化极氩弧焊（MIG焊）焊丝为电极，焊接电流可大大提高，适用于中、厚板焊接，如化工容器筒体的焊接。焊接过程可采用自动或半自动方式

2.熔化极氩弧焊（MIG焊）金属熔滴沿焊丝轴向高速喷射入溶池。不短路，电弧燃烧稳定，无飞溅，焊缝成形好，

熔透深度增加，用于焊接厚度为3mm以上的金属。焊接成本高。焊接易氧化的有色金属、稀有金属、

高强度合金钢及一些特殊用途的高合金钢（不锈钢、

耐热钢）。2.熔化极氩弧焊（MIG焊）近三十年来，发展了钨