焊接的物理本质
焊接冶金学(基本原理)
绪论一、焊接过程的物理本质1.焊接：被焊工件的材质(同种或异种)，通过加热或加压或二者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子问的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接。
物理本质：1）宏观：焊接接头破坏需要外加能量和焊接的的不可拆卸性（永久性）2）微观：焊接是在焊件之间实现原子间结合。
2.怎样才能实现焊接，应有什么外界条件？从理论来讲，就是当两个被焊好的固体金属表面接近到相距原子平衡距离时，就可以在接触表面上进行扩散、再结晶等物理化学过程，从而形成金属键，达到焊接的目的。
然而，这只是理论上的条件，事实上即使是经过精细加工的表面，在微观上也会存在凹凸不平之处，更何况在一般金属的表面上还常常带有氮化膜、油污和水分等吸附层。
这样，就会阻碍金属表面的紧密接触。
为了克服阻碍金属表面紧密接触的各种因素，在焊接工艺上采取以下两种措施：1)对被焊接的材质施加压力目的是破坏接触表面的氧化膜，使结合处增加有效的接触面积，从而达到紧密接触。
2)对被焊材料加热(局部或整体) 对金属来讲，使结合处达到塑性或熔化状态，此时接触面的氧化膜迅速破坏，降低金属变形的阻力，加热也会增加原于的振动能，促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。
二、焊接热源的种类及其特征1）电弧热：利用气体介质放电过程所产生的热能作为焊接热源。
2）化学热：利用可燃和助燃气体或铝、镁热剂进行化学反应时所产生的热能作为热源。
3）电阻热：利用电流通过导体时产生的电阻热作为热源。
4）高频感应热：对于有磁性的金属材料可利用高频感应所产生的二次电流作为热源，在局部集中加热，实现高速焊接。
如高频焊管等。
5）摩擦热：由机械摩擦而产生的热能作为热源。
6）等离子焰：电弧放电或高频放电产生高度电离的离子流，它本身携带大量的热能和动能，利用这种能量进行焊接。
7）电子束：利用高压高速运动的电子在真空中猛烈轰击金属局部表面，使这种动能转化为热能作为热源。
8）激光束：通过受激辐射而使放射增强的光即激光，经过聚焦产生能量高度集中的激光束作为热源。
电焊是什么原理
电焊是什么原理
电焊是指利用电弧或电阻加热的方法来将金属材料连接在一起的工艺。
其原理主要有以下几个方面：
1. 电弧原理：利用电弧产生高温，将金属材料的表面加热至熔点或焊接温度，形成液态金属池，然后冷却固化，从而实现金属的连接。
电弧产生的高温主要是通过电子在电场中的加速运动所释放的能量。
2. 电阻加热原理：通过将电流通过金属材料，使其内部发生电阻加热现象，从而使金属加热到熔点或焊接温度。
电阻加热是利用金属材料电阻产生的热量来实现焊接的。
3. 焊接材料原理：在电焊过程中，一般会使用焊丝或焊条作为填充材料。
这些焊接材料在焊接时会被加热熔化，并与基材或其他焊接材料融合，形成焊缝。
4. 保护气体原理：在某些焊接过程中，需要使用保护气体来防止焊接区域与外界气氛发生反应。
保护气体可以起到防止金属氧化、氮化等的作用，从而保证焊接质量。
总的来说，电焊借助电弧或电阻加热的原理，通过加热金属材料使其熔化，再冷却固化实现金属的连接。
同时，使用适当的焊接材料和保护气体，可以提高焊接质量。
焊接冶金学(基本原理)
绪论一、焊接过程的物理本质1.焊接：被焊工件的材质(同种或异种)，通过加热或加压或二者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子问的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接。
物理本质：1）宏观：焊接接头破坏需要外加能量和焊接的的不可拆卸性（永久性）2）微观：焊接是在焊件之间实现原子间结合。
2.怎样才能实现焊接，应有什么外界条件？从理论来讲，就是当两个被焊好的固体金属表面接近到相距原子平衡距离时，就可以在接触表面上进行扩散、再结晶等物理化学过程，从而形成金属键，达到焊接的目的。
然而，这只是理论上的条件，事实上即使是经过精细加工的表面，在微观上也会存在凹凸不平之处，更何况在一般金属的表面上还常常带有氮化膜、油污和水分等吸附层。
这样，就会阻碍金属表面的紧密接触。
为了克服阻碍金属表面紧密接触的各种因素，在焊接工艺上采取以下两种措施：1)对被焊接的材质施加压力目的是破坏接触表面的氧化膜，使结合处增加有效的接触面积，从而达到紧密接触。
2)对被焊材料加热(局部或整体) 对金属来讲，使结合处达到塑性或熔化状态，此时接触面的氧化膜迅速破坏，降低金属变形的阻力，加热也会增加原于的振动能，促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。
二、焊接热源的种类及其特征1）电弧热：利用气体介质放电过程所产生的热能作为焊接热源。
2）化学热：利用可燃和助燃气体或铝、镁热剂进行化学反应时所产生的热能作为热源。
3）电阻热：利用电流通过导体时产生的电阻热作为热源。
4）高频感应热：对于有磁性的金属材料可利用高频感应所产生的二次电流作为热源，在局部集中加热，实现高速焊接。
如高频焊管等。
5）摩擦热：由机械摩擦而产生的热能作为热源。
6）等离子焰：电弧放电或高频放电产生高度电离的离子流，它本身携带大量的热能和动能，利用这种能量进行焊接。
7）电子束：利用高压高速运动的电子在真空中猛烈轰击金属局部表面，使这种动能转化为热能作为热源。
8）激光束：通过受激辐射而使放射增强的光即激光，经过聚焦产生能量高度集中的激光束作为热源。
《焊接冶金学》复习资料
《焊接冶金学》复习资料1.什么是焊接，其物理本质是什么？答：①定义：焊接通过加热或加压；或两者并用，使焊件达到原子结合，从而形成永久性连接工艺。
②物理本质：焊接的物理本质是使两个独立的工件实现了原子间结合，对于金属而言，既实现了金属键结合。
2.怎样才能实现焊接，应有什么外界条件？答：①对被焊接的材质施加压力：目的是破坏接触表面的氧化膜，使结合处增加有效的接触面积，从而达到紧密接触。
②对被焊材料加热(局部或整体)：对金属来讲，使结合处达到塑性或熔化状态，此时接触面的氧化膜迅速破坏，降低金属变形的阻力，加热也会增加原于的振动能，促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。
3.焊芯和药皮升温过高会引起哪些不良后果？答：(1)熔化激烈产生飞溅；(2)药皮开裂与过早脱落，导致电弧燃烧不稳；(3)焊缝成形变坏，甚至引起气孔等缺陷；(4)药皮过早进行冶金反应，丧失冶金反应和保护能力；(5)焊条发红变软，操作困难。
4.简述焊缝合金化的目的与方式。
答：合金化的目的：补充焊接过程中由于蒸发、氧化等原因造成的合金元素损失；消除焊接缺陷，改善焊缝金属的组织和性能；获得特殊性能的堆焊层。
合金化的方式：应用合金焊丝或带极；应用药芯焊丝或药芯焊条；应用合金药皮；应用合金粉末。
5.简述焊缝中磷的危害。
答：磷在钢中主要以Fe2P、Fe3P的形式存在。
在液态铁中可溶解较多的磷，固态铁中磷的溶解度很低。
磷与铁、镍可以形成低熔点共晶。
焊缝凝固时，磷易造成偏析。
磷化铁常分布于晶界，减弱晶间结合力，增加焊缝金属冷脆性；磷还能促使形成结晶裂纹。
控制磷的措施：(1）限制原材料的含磷量；（2）用冶金方法脱磷。
6.简述熔池运动原因及对焊接质量的影响？原因：1）液态金属密度差引起自由对流运动使液相产生对流运动。
温度高的地方金属密度小，温度低的地方金属密度大。
由于这种密度差将使液相从低温区向高温区流动。
2）表面张力差强迫对流运动。
3）熔池中各种机械力搅拌电磁力、气体吹力、熔滴下落的冲击力、离于的冲击力等。
焊接理论
后导致形成很深的穿透型蒸气毛细孔，其周围是熔化的金
属，形成焊接热源。在焊件相对电子束移动已形成焊缝时， 蒸气毛细孔呈现“钥孔”形式。
电阻热
电阻热：利用电流通过导体时产生的电阻热作为 焊接热源，如电阻焊。采用这种热源的焊接工艺 具有高度的机械化和自动化水平，但需要强大的 电力供应。电阻热可用于电阻点焊（包括凸焊和 缝焊）和电阻对焊（压力对焊和闪光对焊，纵缝 和螺旋形缝的高频电阻焊）以及电渣焊。
生于焊件表面，通过热传导输送至焊件内部
化学热
化学热：利用可燃性气体（液化气、乙炔）或铝、 镁热剂发生强烈反应时所产生的热能作为焊接热 源，如气焊、热剂焊。
电子束
电子束：利用真空中被电场加速的集束电子轰击被焊工件 表面所产生的热能作为焊接热源。由于热能高度集中和在
真空中焊接，故焊接质量很高，如电子束焊。
材料成型原理
青岛滨海学院
一、 焊接的定义 二、焊接的物理本质 三、焊接的分类 四、焊接热源的种类 五、焊接温度场 六、焊接热影响区 七、焊条电弧焊
焊接的定义
焊接（welding）：被焊工件的同种或异种材质， 通过加热或加压或二者并用，并且用或不用填 充材料，使被焊材料达到原子之间结合，并形 成永久性连接的工艺过程。 焊接定义从welding逐步变成了Materials Joining Engineering ，从窄范围发展成较宽泛 的“材料连接工程”
摩擦热
摩擦热：利用机械摩擦所产生的热量进行焊接， 如摩擦焊。 在摩擦焊时，相对旋转的表面被摩擦加热，去除 不纯材料层，最后在轴向加压，使焊件在略低于 熔点的温度下连接起来。在振动焊时，利用了高 频的摩擦效应，但是没有达到熔化温度。
焊接的原理
焊接的原理
焊接是一种常见的金属连接方法，通过熔化金属并使其冷却后形成连接。
在工
程领域，焊接被广泛应用于制造和维护各种设备和结构。
焊接的原理涉及材料的熔化和凝固过程，以及热量的传递和金属结构的变化。
本文将从这几个方面来探讨焊接的原理。
首先，焊接的原理涉及材料的熔化和凝固过程。
在焊接过程中，焊条或焊丝会
被加热到足够的温度，使其熔化并与被焊接的工件表面接触。
随后，焊接区域的温度会迅速下降，使熔化的金属迅速凝固，形成坚固的连接。
这一过程需要严格控制温度和热量的传递，以确保焊接接头的质量和稳定性。
其次，焊接的原理还涉及热量的传递。
在焊接过程中，热能通过焊接电弧、火
焰或电阻加热等方式传递到工件和焊接材料上。
热量的传递对焊接接头的质量和性能有着重要的影响，过高或过低的温度都会导致焊接接头的质量不达标。
因此，焊接操作人员需要根据不同材料和焊接方式来合理控制热量的传递，以确保焊接接头的质量和稳定性。
最后，焊接的原理还涉及金属结构的变化。
在焊接过程中，熔化的金属会与工
件表面发生物理和化学变化，包括金属的熔化、氧化和再结晶等过程。
这些变化会影响焊接接头的力学性能、耐腐蚀性能和外观质量。
因此，在焊接过程中，需要合理选择焊接材料和工艺参数，以确保焊接接头的金属结构能够满足工程要求。
总之，焊接的原理涉及材料的熔化和凝固过程、热量的传递和金属结构的变化。
了解这些原理对于掌握焊接技术和提高焊接质量非常重要。
在实际应用中，焊接操作人员需要根据工程要求和材料特性来合理控制焊接过程，以确保焊接接头的质量和稳定性。
焊接方法发展概述及焊接的本质及其分类
焊接方法发展概述及焊接的本质及其分类电弧焊是指利用电弧作为热源的焊接方法，简称弧焊。
它是熔焊中最重要的、应用最广泛的焊接方法。
一、焊接方法发展概况焊接是指通过适当的物理化学过程(加热、加压或两者并用)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。
被连接的两个物体可以是各种同类或不同类的金属、非金属(石墨、陶瓷、玻璃、塑料等)，也可以是一种金属与一种非金属。
早期的焊接，是把两块熟铁(钢)加热到红热状态以后用锻打的方法连接在一起的锻接；用火烙铁加热低熔点铅锡合金的软钎焊，已经有几百年甚至更长的应用历史。
现代焊接方法的发展是以电弧焊和压力焊为起点的。
电弧作为一种气体导电的物理现象，是在19世纪初被发现的，但只是到19世纪末电力生产得到发展以后，人们才有条件研究电弧的实际应用。
1885年俄国人别那尔道斯发明了碳极电弧，起初主要用作强光源，可把它看作是电弧作为工业热源应用的创始。
而电弧焊真正用于工业，则是在1892年发现金属极电弧后，研制出结构简单、使用方便、成本低廉的交流电弧焊机，特别是1930年前后出现了薄皮和厚皮焊条以后才逐渐开始的。
厚皮焊条的出现，使手工电弧焊技术进入成熟阶段，它熔深大、效率高、质量好、操作方便等突出优点是气焊方法无法比拟的，于是手工电弧焊很快被广泛应用于车辆、船舶、锅炉、起重设备和桥梁等金属结构的制造。
钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊也是在30年代先后研究成功的，成为焊接有色金属和不锈钢等材料的有效方法。
这一时期，工业产品和生产技术的发展速度较快，迫切要求焊接过程向机械化、自动化方面发展，而且当时的机械制造、电力拖动与自动控制技术也已为实现这一目标提供了技术和物质基础。
于是便在30年代中期研究成功了变速送丝式埋弧焊机，以及与之匹配的颗粒状焊剂和光焊丝，从而实现了焊接过程自动化，显著提高了焊接效率和焊接质量。
进半个世纪以来，正是现代工业和科学技术迅猛发展的时代，一方面，这些工业和科学技术的发展不断提出了各种使用要求(动载、强韧性、高温、高压、低温、耐蚀、耐磨等)、各种结构形式及各种黑色和有色金属材料的焊接问题。
焊接冶金与焊接性答案
焊接冶金与焊接性答案【篇一：焊接冶金学课后答案】>1．分析热轧钢和正火钢的强化方式和主强化元素又什么不同，二者的焊接性有何差别？在制定焊接工艺时要注意什么问题？答：热轧钢的强化方式有：（1）固溶强化，主要强化元素：mn，si。
（2）细晶强化，主要强化元素：nb,v。
（3）沉淀强化，主要强化元素：nb,v.；正火钢的强化方式：（1）固溶强化，主要强化元素：强的合金元素（2）细晶强化，主要强化元素：v,nb,ti,mo（3）沉淀强化，主要强化元素：nb,v,ti,mo.；焊接性：热轧钢含有少量的合金元素，碳当量较低冷裂纹倾向不大，正火钢含有合金元素较多，淬硬性有所增加，碳当量低冷裂纹倾向不大。
热轧钢被加热到1200℃以上的热影响区可能产生粗晶脆化，韧性明显降低，而是、正火钢在该条件下粗晶区的v析出相基本固溶，抑制a长大及组织细化作用被削弱，粗晶区易出现粗大晶粒及上贝、m-a等导致韧性下降和时效敏感性增大。
制定焊接工艺时根据材料的结构、板厚、使用性能要求及生产条件选择焊接。
2．分析q345的焊接性特点，给出相应的焊接材料及焊接工艺要求。
答:q345钢属于热轧钢，其碳当量小于0.4％，焊接性良好，一般不3.q345与q390焊接性有何差异？q345焊接工艺是否适用于q390焊接，为什么？答：q345与q390都属于热轧钢，化学成分基本相同，只是q390的mn含量高于q345，从而使q390的碳当量大于q345，所以q390的淬硬性和冷裂纹倾向大于q345，其余的焊接性基本相同。
q345的焊接工艺不一定适用于q390的焊接，因为q390的碳当量较大，一级q345的热输入叫宽，有可能使q390的热输入过大会引起接头区过热的加剧或热输入过小使冷裂纹倾向增大，过热区的脆化也变的严重。
4.低合金高强钢焊接时，选择焊接材料的原则是什么？焊后热处理对焊接材料有什么影响？答：选择原则：考虑焊缝及热影响区组织状态对焊接接头强韧性的影响。
弧焊电源复习总结
6、降低弧焊电源的频率 f 可一定程度提高电弧的稳定 性。 （错） 7、非接触引弧需要引弧器才能实现。 （对） 8、电弧长度可近似等于弧柱长度，沿电弧长度方向的 电压均匀分布。 （错） 9、 一般规定同体式弧焊变压器的电抗器绕组 Wk 与变 压器二次绕组 W2 必须反接。 （对） 10、 BX1-300 型弧焊变压器由于空载电压较高，故 不可以用于低氢型碱性焊பைடு நூலகம்进行交流焊接。(错) 11、 晶闸管式弧焊整流器的触发电路中，触发脉冲 的上升前沿要陡，一般要求在 10us 以下。 （对） 12、 无反馈磁饱和电抗器式弧焊整流器，适用于薄 板焊条电弧焊，但不适用于钨极氩弧焊。 （错） 13、 对于晶闸管式弧焊整流器，如果采用三相半波 桥式整流式整流电路，则只需要一个触发电路。 （错） 14、 晶闸管式弧焊整流器的外特性，是靠电弧电压 负反馈电流负反馈等两种方法获得的。 （对） 15、 晶闸管式弧焊整流器的主电路有若干种，其中 带平衡电抗器的双反星型可控硅整流电路使用最广 泛。 （对） 16、 部分内反馈磁饱和电抗器式弧焊整流器具有平 外特性，主要用作焊条电弧焊、TIG 焊、埋弧焊以及 等离子弧焊的直流电源。 （错） 17、 抽头式弧焊整流器的空载电压低，近似等于电 弧电压，故有时难以引弧。 （对） 18、 抽头式弧焊整流器，不能补偿电网电压波动对 输出电压的影响。 （对） 19、 抽头式弧焊整流器，主要用于细丝二氧化碳气 体保护焊，因其简单、经济、可靠，从而得到广泛应 用。 （对） 三、选择 1、 焊接电弧中，据引起电离的能量来源，气体不会 发生（A）电离形式。 A 自电离 B 碰撞电离 C 光电离 D 热电离 2、 焊接电弧中碰撞电子的性质与下列因素中的（B） 无关。 A 弧焊电源的种类 B 焊件母材性质 C 电弧周围 的介质 D 电极材料 3、 焊接电弧中的带电粒子不包括（C） 。 A 电子 B 正离子 C 分子 D 负离子 4、 焊接电弧中，阴极电子发射不会发生（D） 。 A 热电子发射 B 场强电子发射 C 光电子发 射 D 振动电子发射 5、常用的同体式弧焊变压器的型号是（A） A、BX—500 B 、BX1—400 C 、BX3—500 D 、 BX6—200 6、常用的动圈式交流弧焊变压器的型号是（C） A、BX—500 B 、BX1—400 C 、BX3—500 D 、 BX6—200 7、常用的动铁心式交流弧焊变压器的型号是（B） A 、BX—500 B、BX1—400 C BX3—500 D 、 BX6—200 8、常用的抽头式交流弧焊变压器的型号是（D） A、 BX—500 B、BX1—400 C BX3—500 D 、 BX6—200 9、 交流弧焊变压器焊接电流的细调节是，通过变压 器侧面的旋转手柄来改变活动铁心的位置实现，当手 柄逆时针旋转时活动铁心向外移动，则（A） A、漏磁减少，焊接电流增大 B、漏磁减少， 焊接电流减小 C、漏磁增加，焊接电流增大 D、漏磁增加， 焊接电流减小 10、 常用晶闸管式弧焊整流器的型号是（ B ） 。 A 、 ZX3-400 B 、 ZX5-400 C 、 ZX7-400 D 、 BX-300 11、内反馈磁放大式硅弧焊整流器的外特性属于恒压 特性，适用于（A） 。 A、MIG/MAG 焊；B、摩擦焊；C、接触焊；D、焊条 电弧焊 12、晶闸管式弧焊整流器的正弦波移相触发电路，理 论上移相范围可达 180 度，实际应用时却为（ A）左 右。 A、130； B、140； C、150； D、160 13、无反馈磁放大器式硅弧焊整流器的外特性属于恒 压特性，适用于（A） 。 A、TIG 焊；B、焊条电弧焊；C、 MIG 焊；D、 MAG 焊
焊接方法与设备教材
B、带电粒子产生方式：热电离 C、特点：同上
（四）阳极区的导电机构 1、阳极区在导电过程中的作用 1)接收弧柱区来的电子流 Ie=0.999I 2)产生弧柱区所需要的正离子流IA+=0.001I
2、热电离 1）产生条件：I较大 2）带电离子产生方式：热电离 3）特点： a)阳极压降小，甚至为0 b)不存在阳极斑点。
主要用于散热损失 — 对流、幅射、传导 。
3
影响因素 不仅取决于电流。 凡是影响Ua的因素均影响弧柱的产热。
（二）阴极区的产热 1 本质：产生电子、接受正离子的过程中有能量变化，这些能 量的平衡结果就是产热，由三部分组成： 1）电子逸出阴极时消耗能量： -I Uw 2）电子进入弧柱前被电场（Ek）加速得到一部分能量： +Ia Uk 3）电子进入弧柱时带走的能量：-I UT（温度等效电压） 2、产热公式 Pk=I （Uk-Uw-UT） 3、作用： 用于加热阴极
焊接电弧
一 基本要求 熟练掌握本章的基本概念，理解并掌握最小电压原理、电弧力。了解电弧 各个区域的组成、导电机构、产热机构、交流电弧的特点以及阴极斑点的特点 及其对焊接质量的影响。 二 基本概念 电弧、气体放电、电离、电子发射、阴极斑点、阳极斑点、刚直性、 磁偏吹、电离能、逸出功、电离电压、逸出电压 三 难点 1）最小电压原理 2）电弧的导电机构 四 重点 1）电弧、电离、气体放电、刚直性、磁偏吹等一些基本概念。 2）电弧力。 3）电弧的产热机理。 4）阴极斑点的特点。 5）最小电压原理。
-
阴极
-
-
+ +
+
-+
+
阴极区
弧柱区
Uk
电场发射型导电机构
c)
焊接部分
1、焊接概念（或焊接的物理本质）焊接是一种以加热方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。
2、什么是电弧？电弧由哪几部分构成？电弧：在电极与工件之间的气体介质中长时间的放电现象，即在局部气体介质中有大量电子流通过的导电现象。
电弧的构成：①阴极区和阴极斑点；②弧柱区；③阳极区和阳极斑点。
3、焊条电弧焊的工作原理。
●电弧在焊条与被焊工件之间燃烧，电弧热使工件和焊芯同时熔化，形成熔池，同时焊条药皮熔化和分解。
●药皮熔化后与液态金属发生物理化学反应，形成的熔渣不断从熔池中浮起；药皮受热分解产生大量的CO2、CO等保护气体，围绕在电弧周围，熔渣和气体能防止空气中氧和氮的侵入，起保护熔化金属的作用●药皮熔化后与液态金属发生物理化学反应，形成的熔渣不断从熔池中浮起；药皮受热分解产生大量的CO2、CO等保护气体，围绕在电弧周围，熔渣和气体能防止空气中氧和氮的侵入，起保护熔化金属的作用4、焊条电弧焊的适用范围及其工艺要点。
适用范围：●应用领域广泛：船舶、汽车、航空航天、化工等行业，全位置焊接、分散的短小焊缝、小批量焊件、点固焊、维修、铸铁补焊。
●可焊金属种类多：碳钢、调质钢、耐热钢、有色金属等。
●适合于中等厚度的焊接工件：一般大于1mm，小于40mm。
工艺要点：1焊条烘干2 焊前清理3 焊接电流I=kd k=25~454 电弧电压（电弧长度）5 电流种类：交流或直流6 焊条直径7焊条电弧焊的接头设计：常见的接头形式：对接、T形、角接、搭接5、说明埋弧焊的工作过程、工作特点及其适用范围。
工作过程：(1)颗粒状焊剂经漏斗口均匀地堆撒在焊丝前方待焊接缝区；(2)弧焊电源输出两端分别接导电嘴和焊件以产生电弧；(3)焊丝由送丝机构经送丝滚轮和导电嘴送入焊接电弧区；(4)送丝机构、焊剂漏斗及控制盘等通常装在电动小车上实现焊接电弧相对于工件的移动。
工作特点及适用范围：(1)生产率高、焊缝质量高、劳动强度低；(2)通常仅适用于水平面俯位焊缝焊接；(3)适用钢、镍基合金、铜合金等类金属焊接，特别适合于低碳钢、低合金钢；(4)适用中、厚板材的焊接，一般厚度在6mm以上；(5)适用于长焊缝、规则焊缝(如直焊缝、环焊缝)的焊接。
焊接电弧的基础知识和特点及应用
焊件厚度 /mm
焊条直径 /mm
2 3 4-5 6-12 ＞13 2 3.2 3.2-4 4-5 4-6
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二、焊接设备电源种类和极性的选择
用交流电焊接时，电弧稳定性差。
采用直流电焊接，电弧稳定、柔顺、 飞
溅少。但电弧磁偏吹较交流严重。
低氢型焊条稳弧性差，必须采用直 流弧
焊电源。
用小电流焊接薄板时，也常用直流弧 焊电
从而使两电极之间的气体空间成为导体，也就形成 了电弧。
4
5
二、电弧的构成 焊接电弧分为三个区：阴极区、阳极区和弧柱
区。各区温度分布情况如下： 1. 弧柱区的温度最高，但热量大部分通过对流的形
式流失了 2.阴极区的热量用于对阴极加热，这部分热量可用
于加热填充材料或工件 3. 阳极区的热量主要用于加热工件和焊材，阳极和
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第三节 焊缝形式与焊缝分类
一、接头形式 焊条电弧焊用于结构工程的连接形
式是复杂多样的。 按零部件的特征分为板状连接、
管状连接、管板连接三种； 按施焊位置分为平焊、立焊、横
焊和仰焊四种；
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焊工位置
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二、坡口 坡口是根据设计或工艺需要，在工
件待 焊部位加工成一定的几何形状并经装配后构 成的沟槽。
➢操作灵活； ➢对接头的装配要求较低； ➢可焊材料广； ➢生产率低、劳动强度大； ➢焊接质量对焊工的依赖性强；
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二.焊条电弧焊接过程
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第二节 焊条电弧焊的焊接材料
一、焊条 焊条是由焊芯与药皮两部分组成。
焊 条直径共有φ1.6mm-φ8mm八种规格；焊条 长度200-600mm之间。
常用的是φ3.2mm 、φ4mm、 φ5mm 三 种；长度分别为350mm、400mm、450mm。
电焊的原理
电焊的原理
电焊是一种利用电流产生热量，使金属材料熔化并连接的焊接方法。
它是一种常见的金属连接方式，广泛应用于工业制造、建筑工程和汽车制造等领域。
电焊的原理主要包括电弧的产生、热量的传递和材料的熔化与连接。
首先，电焊的原理基于电弧的产生。
当两个导电材料之间产生电压差时，电子会从较负极移动到较正极，形成电流。
当电流通过导电材料时，会在两个导电材料之间产生电弧放电现象。
电弧放电产生的高温和光辐射是电焊熔化金属的主要能量来源。
其次，电焊的原理涉及热量的传递。
电弧放电产生的高温能量会传递到焊接材料上，使其瞬间加热并熔化。
在熔化的金属表面形成熔融池，通过电弧的热量传递和熔化金属的同时，焊接材料之间的接触面也会被加热，使得焊接材料能够充分熔化并形成牢固的连接。
最后，电焊的原理还包括材料的熔化与连接。
在电弧的作用下，焊接材料表面的金属会被加热至熔点以上，形成熔融池。
通过控制电弧的能量和焊接材料的加热时间，可以实现对焊接材料的精确控制，使其在熔化状态下形成理想的连接形状和尺寸。
总的来说，电焊的原理是通过电弧的产生和热量的传递，使金属材料熔化并连接。
电焊技术的发展使得焊接工艺更加精密和高效，广泛应用于各个领域。
通过深入理解电焊的原理，可以更好地掌握焊接技术，提高焊接质量和效率，满足不同行业的需求。
焊接过程的物理本质
焊接过程的物理本质1、焊接定义被焊工件的材质通过加热或加压或二者并用，用或不用添充材料，使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接。
定义掌握三个要点：一是材料，可以是金属、非金属；可以是同种材料、异种材料。
二是达到原子间的结合。
三是永久性。
2、金属连接的障碍1）金属表面只有个别微观点接触；2）材料表面存在着氧化膜、油、杂质、污物、锈等。
3、解决的方法1）加热加热到熔化状态——熔化焊2）加压（加热或不加热）——压力焊4、分类1）冶金角度分：液相焊接：指熔化焊，利用热源加热侍焊部位，使之发生熔化，利用液相的相溶，达到原子间的结合。
它包括电弧焊、电渣焊、气焊、电子束焊、激光焊等。
固相焊接：指压力焊，是焊接时必须使用压力，使待焊部位的表面在固态下达到紧密接触，并使待焊表面的温度升高（一般低于材料的熔点），通过调解温度、压力和时间，造成接头处材料进行扩散，实现原子间的结合。
它包括电阻焊、磨擦焊、超声波焊等。
固-液相焊接：待焊表面并不直接接触，通过两者毛细间隙中的中间液相联系。
在待焊的同质或异质材质固态母材与中间液相之间存在两个固-液界面，由于固液相间能充分进行扩散，可实现原子间的结合。
2）从焊接方法上分：一是熔化焊：a、电弧焊：手工电弧焊、埋弧焊、气电焊。
b、气焊c、电渣焊d、等离子焊e、真空电子束焊f、激光焊二是压力焊：a、磨擦焊、b、接触焊：点焊、对焊、闪光焊、缝焊等。
c、超声波焊d、扩散焊三是钎焊：真空钎焊、火焰钎焊、感应钎焊等。
焊接——绪论部分教学教案(中职教育).docx
绪论一、教学目的：理解焊接及其本质了解焊接在现代工业屮的地位理解焊接方法分类及发展概况二、教学重点：焊接的本质三、教学难点：焊接及其本质四、参考学时数：2学时五、主要教学内容：一、焊接及其本质焊接是指通过加热或加压，或两者并用，并月•用或不用填充材料，使焊件达到结合的一种方法。
其本质就是通过适当的物理化学过程克服这两个困难，使两个分力焊件表而的原子接近到晶格距离而形成结合力。
这里的物理化学过程，包括加热和加压两大类。
现在生产屮的连接方法主耍有可拆连接和不可拆连接。
可拆连接冇：螺纹连接、键连接、销连接等。
不可拆连接有：钏接、焊接、粘接等相比而言：焊接方法优点很多：1、结构强度高2、工艺简单3、加工成本低二、焊接方法分类及特点焊接方法根据它们的焊接过程特点可将其分为熔焊、压焊、钎焊三大类。
1、熔焊：将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法称为熔焊。
常见熔焊冇：电弧焊、气焊、电渣焊、铝热焊、电子束焊、激光焊等。
2、压焊：焊接过程中，必须对焊件施加压力，以完成焊接的方法称为压焊。
常见的压焊冇：电阻焊、摩擦焊、超声波焊、扩散焊、冷压焊、爆炸焊、锻焊等。
3、钎焊：采用比母材熔点低的金屈材料做钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的焊接方法称为钎焊。
常见的钎焊冇：火焰钎焊、感应钎焊、电阻钎焊、盐浴钎焊、电子束钎焊等。
表0-1焊接分类法第一层次(根据母材是否熔化) 第二层次第三层次第四层次彳号是否易于实现自动化熔化焊：利用一定的热源，使构件的被连接部位局部熔化成液体，然后再冷却结晶成一体的方法称为熔焊。
可根据热源进行第二层次的分类电弧焊熔化极电弧焊手工电弧焊111A埋弧焊1210熔化极气体保护焊(GMAW)1310CO?焊1350螺柱焊A非熔化极电弧焊磚极氟弧焊(GTAW)141等离子弧焊150原了氢焊A 气焊氧-氢火焰311A氧-乙烘火焰A空气-乙烘火焰A氧-丙烷火焰A空气-丙烷火焰A 铝热焊A 电渣焊720电子束焊高真空电了束焊76低真空电子束焊非真空电了束焊0激光焊C02激光焊751YAG激光焊0电阻点焊210电阻缝焊220压力焊：利用摩擦、扩散和闪光对焊24加压等物理作用，克服两个连接表面的不平度，除去氧化膜及其它污染物，使两个连接表面上的原子相互接近到品格距离，从而在固态条件下实现连接的方法法电阻对焊250冷压焊A 超声波焊410爆炸焊441A 锻焊A 扩散焊45A 摩擦焊420钎焊：这种方法釆用熔点比母材低的材料作钎料，将焊件和钎料加热至高于钎料熔点、但低于母材熔点的温度，利用毛细作用使液态钎料充满接头间隙，熔化钎料润湿母材表面,冷却后结日日形成冶金结合。
电焊是什么原理
电焊是什么原理
电焊是一种利用电流产生高温加热金属，使其熔化并连接在一起的技术。
它是
一种常见的金属连接方法，被广泛应用于制造业、建筑业以及修理和维护领域。
那么，电焊究竟是如何实现的呢？下面我们来探讨一下电焊的原理。
首先，电焊的原理基于电磁感应和热传导的基本物理原理。
在电焊过程中，通
过电源将电流传送到焊接部位，产生高温的电弧。
这个电弧会将焊接部位加热到熔化温度，使得金属材料融化并形成连接。
这种高温电弧的产生是通过电流在电极和工件之间的放电产生的，而电极和工件之间的放电则是通过电磁感应的原理实现的。
其次，电焊的原理还涉及到热传导的过程。
一旦金属材料被加热到熔化温度，
热量会通过热传导在焊接部位扩散，使得周围的金属也被加热到一定程度。
这样一来，就能够确保焊接部位的金属能够充分熔化并形成坚固的连接。
总的来说，电焊的原理是利用电流产生高温电弧，通过电磁感应和热传导的作
用将金属材料加热并熔化，从而实现金属的连接。
这种原理不仅适用于传统的手工电焊，也适用于自动化的焊接设备，如焊接机器人和自动焊接设备。
因此，电焊技术在现代制造业中发挥着重要作用，为各种金属制品的生产提供了可靠的连接方式。
随着科技的不断进步，电焊技术也在不断发展，为各行各业的发展带来了更多的可能性。
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焊接的物理本质
焊接是一种通过物理方法将两个或多个金属材料连接在一起的工艺。
其物理本质主要包括热传导、熔融和凝固、原子间结合以及材料塑性变形等方面。
下面将详细介绍这些物理本质，并通过举例说明。
一、热传导
焊接过程中，热源将热量通过接触面传递给被焊接的材料，使其局部加热。
热传导是这一过程中最主要的传热方式。
热源可以是电弧、激光、摩擦等，不同的热源产生不同的热量分布。
例如，在使用电弧焊进行焊接时，电弧产生的热量通过电极与母材之间的接触面传递，使局部区域温度升高。
二、熔融和凝固
在焊接过程中，被焊接的材料局部加热并熔化，形成熔池。
熔池中的金属处于液态，流动性好，有利于原子间的结合。
当熔池冷却凝固后，两个被焊接的材料就形成了牢固的连接。
熔融和凝固是焊接过程中必不可少的环节。
例如，在钎焊过程中，钎料在比母材低的温度下熔化，润湿并填充在母材连接面上，冷却后形成焊接接头。
三、原子间结合
焊接过程中，熔化的金属原子之间会形成金属键，使两个被焊接的材料相互结合。
金属键的形成取决于金属的成分和熔化后的状态。
原子间结合是焊接过程的另一个重要物理本质。
例如，在激光焊过程中，高能量密度的激光束照射到母材表面，使局部加热并熔化，熔化的金属原子通过扩散和再结晶形成焊接接头。
四、材料塑性变形
在焊接过程中，被焊接的材料通常会发生塑性变形。
塑性变形是指材料在应力作用下发生的形状变化。
适当的塑性变形可以提高材料的可塑性和韧性，有利于材料的连接。
材料塑性变形也是焊接过程中的一个重要物理本质。
例如，在压力焊过程中，将被焊接的材料挤压在一起，使它们在压力下发生塑性变形，从而形成牢固的连接。
综上所述，焊接的物理本质主要包括热传导、熔融和凝固、原子间结合以及材料塑性变形等方面。
这些物理本质在不同类型的焊接工艺中具体表现形式有所不同，但它们都是实现材料连接所必不可少的因素。
通过对这些物理本质的理解和研究，可以不断提高焊接工艺的水平，为材料连接提供更加高效和可靠的方法。