熔焊方法及其设备-绪论共19页
熔焊方法及设备
焊接——通过适当的物理化学过程，使两个分离的固态物件产生原子或分子间结合力而连成一体的工艺过程。
焊接电弧——在一定条件下，在具有一定电压的两电极之间或电极与母材之间的气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。
气体放电——两电极间的气体空间有电流通过，且能形成导电通路。
电弧放电特点——电流最大、电压最低、温度最高、发光最强。
电离——在外加能量作用下，使中性气体分子或原子分离成为正离子和电子的现象。
激励——当中性气体分子或原子受到外加能量的作用不足以使电子完全脱离气体分子或原子时，而使电子从较低的能级转移到较高的能级的现象。
电离种类——热电离：气体粒子受热的作用而产生的电离,气体粒子由于受热而产生高速运动和相互之间激烈碰撞而产生的一种电离；场致电离：气体受电场作用使气体中的带电粒子被加速，电能被转换为带电粒子的动能，当其动能增加到一定程度时能与中性粒子产生非弹性碰撞，使之电离；光电离：中性粒子接受光辐射的作用而产生的电离。
电离度——单位体积内被电离的粒子数与电离前粒子总数之比。
解离度——单位体积内被解离的粒子数与解离前粒子总数之比。
电子发射——电极表面接受一定外加能量作用，使其内部电子冲破电极表面的束缚而飞到电弧空间的现象。
阴极电子发射是电源持续向电弧供给能量的唯一途径。
逸出功（W w）——使一个电子从电极表面飞出所需要的最低外加能量。
电子发射种类——1）热发射：金属表面承受热作用而产生电子发射的现象（热阴极型电极：钨、碳等）；2）场致发射：当阴极表面空间有强电场存在并达到一定程度时，电子从电极表面飞出的现象（冷阴极型电极：钢、铜、铝）；3）光发射：当金属电极表面接受光辐射时，电极表面的自由电子获得足够的能量飞出电极表面的现象；4）粒子碰撞发射：当高速运动的粒子碰撞金属电极表面时，将能量传给电极表面的电子使电子飞出电极表面的现象。
引燃电弧的方式——1）接触式引弧（短路引弧）：将焊条（或焊丝）和焊件分别接通于弧焊电源的两级，将焊条（或焊丝）与焊件轻轻地接触然后迅速提拉（或焊丝自动爆断），这样就能在焊条（或焊丝）端部与焊件之间产生一个电弧。
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2.焊接熔池通常受哪些力作用，各力对焊缝成形的影响。
熔池金属的重力：水平位置焊接时，熔池金属的重力有助于熔池的稳定性。
空间位置焊接时，熔池金属的重力可能破坏熔池的稳定性，使焊缝成形变坏。
表面张力：表面张力将阻止熔池金属在电弧力或熔池金属重力的作用下的流动，同时对熔池金属在熔池界面上的接触角（即润湿性）的大小也有直接影响。
所以，表面张力既影响熔池的轮廓形状，也影响熔池金属在坡口里的堆敷情况，即熔池表面形状。
焊接电弧力：斑点压力会使熔池形成涡流现象，使熔深加大；电弧静压力作用于熔池液体表面，是熔池形成下凹的形态；等离子流力比较明显时，也对焊缝成形产生大影响。
熔滴冲击力：富氩气体保护熔化极电弧焊射流过渡时，焊丝前段熔化金属以比较小的熔滴及很高的速度沿焊丝轴向冲向熔池，对熔池形成较大的冲击力，因此也容易形成指状熔深。
7.熔滴在电弧中收哪些力作用？重力：平焊时，重力促使熔滴脱离焊丝；立焊和仰焊时，重力阻碍熔滴从焊丝末端脱离。
表面张力：是焊丝端头保持熔滴的主要作用力，径向力使熔滴在焊丝末端产生缩颈，轴向力则使熔滴保持在焊丝末端，阻碍熔滴过渡。
电弧力：1）电磁收缩力：在熔滴端部与弧柱间导电的弧根面积的大小将决定该外电磁力方向，如果弧根直径小于熔滴直径，此外电磁合力向上，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，促使熔滴过渡。
2）等离子流力：有助于熔滴过渡。
3）斑点压力：阻碍熔滴过渡。
爆破力：易造成飞溅。
电弧气体气力：利于熔滴过渡。
8.焊缝在成型时的缺陷通常有哪几种？对应的措施。
主要有未熔合、未焊透、烧穿、塌陷、咬边、焊瘤、气孔、加渣、表面波纹不均匀，余高不均匀、熔宽不均匀、缩处有弧坑、蛇形焊缝、火口裂纹、收缩处有弧坑。
为防止产生未熔合和未焊透，应选择合适的焊接参数及焊接热输入量，设计合适的焊接坡口形式及装配间隙，确保焊丝对准焊缝中心进行正确的施焊过程；为防止烧穿和塌陷，要特别注意焊接电流不要过大，焊接速度不要过小等；为防止咬边，高速焊时，要适当的调节焊速，保证焊缝两边金属熔化，横焊位置焊接或角焊缝焊接时，焊接电流不宜过大，电压不宜过高，焊枪角度要合适；为防止焊瘤，焊接时应该选用合适的焊接电流及焊接速度，采用合适的焊条角度及焊接位置；因此，对于其他焊缝成形缺陷的防止措施，依上所述，严格控制焊接工艺参数及焊接工艺。
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焊接电弧焊接电弧是由焊接电源供给能量，在具体一定电压的两极之间或电极与母材之间气体介质中产生的一种强烈而持久的放电现象，从其物理本质来看，它是一种在具有一定电压的两电极之间的气体介质中所产生的电流最大、电压最低、温度最高、发光最强的自持放电现象。
焊接电弧中气体电离的种类热电离——气体粒子受热的作用而产生的电离称为热电离。
其实质是气体粒子由于受热而产生高速运动和相互之间激烈碰撞而产生的一种电离。
场致电离——当气体中有电场作用时，气体中的带电粒子被加速，电能被转换为带电粒子的动能，当其动能增加到一定程度时，能与中性粒子产生非弹性碰撞，使之电离，这种电离称为场致电离。
光电离——中性粒子接受光辐射的作用而产生的电离现象称为光电离。
不是所有的光辐射都可以引发电离，气体都存在一个能产生光电离的临界波长，气体的电离电压不同，其临界波长也不同，只有当接受的光辐射波长小于临界波长时，中性气体粒子才可能被直接电离。
最小电压原理最小电压原理的含义是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。
电弧的电特性包括哪些焊接电弧的电特性主要指的是焊接电弧的静特性和焊接电弧的动特性。
电弧静特性概念焊接电弧的静特性是指在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时，焊接电流与电弧电压变化的关系，也称伏-安特性。
影响焊接电弧稳定性的因素有哪些影响焊接电弧稳定性的因素有1、焊接电源，2、焊接电流和电弧电压，3、电流的种类和极性，4、焊条药皮和焊剂，5、磁偏吹，6、其他因素如操作人员技术、焊件清理情况和环境因素等。
熔合比熔合比（γ）——指单道焊时，在焊缝横截面上熔化的母材所占的面积与焊缝的总面积之比。
它能反映母材成分对焊缝成分的稀释程度，熔合比γ越大，说明母材向焊缝中熔入的量越大，稀释程度越大。
溶滴过度的基本类型根据外观形态，熔滴尺寸以及过渡频率等特征，熔滴过渡通常可分为三种基本类型，即自由过渡、接触过渡和渣壁过渡。
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TIG焊：钨极惰性气体保护焊是使用纯钨或活化钨作为非熔化极，采用惰性气体（氩气、氦气等）作为保护气体的电弧焊方法，简称TIG焊。
MIG焊/MAG焊：熔化极氩弧焊是使用焊丝作为熔化电极，采用氩气或富氩混合气作为保护气体的电弧焊方法。
当保护气体是惰性气体Ar或Ar+He时，通常称作熔化极惰性气体保护电弧焊，简称MIG焊；当保护气体以Ar为主，加入少量活性气体如Ｏ2或CO2，或CO2+Ｏ2等时，通常称作熔化极活性气体保护电弧焊，简称MAG 焊。
TIME焊是一种高效的MIG焊，采用单丝电弧焊接，采用四元混合气体（Ar He CO2 O2）作为保护气，焊接过程保持大的焊丝伸出长度和大的送丝速度。
熔敷速读较传统的熔化极氩弧焊提高两到三倍。
STT表面张力过渡控制技术。
CMT冷金属过渡控制法。
A-TIG 活性钨极氩弧焊焊接方法缩写埋弧焊（ＳＡＷ）钨极惰性气体保护焊（ＴＩＧ／ＧＴＡＷ）熔化极气体保护焊（ＧＭＡＷ／ＭＩＧ／ＭＡＧ）等离子弧焊（ＰＡＷ）焊条电弧焊（ＳＭＡＷ）焊接电弧：由焊接电源供给能量，在具有一定电压的电极之间或木材之间的气体介质中的强烈而持久的放电现象。
电离：中性气体分子或原子分离成电子和正粒子的现象。
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飞到电弧空间的现象称为电子发射。
电弧磁偏吹：指焊接是由于某种原因，使电弧周围磁场的均匀性受到破坏，从而导致焊接电弧偏离焊丝的轴线，而向某一方向偏吹的现象。
消除措施：尽量采用短弧焊、采用脉冲或高频焊、用交流代替直流、采用外加磁场矫正。
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阴极清理：直流反接时母材作为阴极承担发射电子的任务，由于表面有氧化物的地方，电子逸出功小，容易发射电子。
因此电弧有自动寻找金属氧化物的性质，在氧化膜上容易形成阴极斑点，与此同时阴极斑点受到质量较大的正离子的撞击，因此，能使该区域内的氧化膜被清除。
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第一章焊接电弧1、熔焊的基本特征：焊接时母材熔化而不施加压力。
物理本质：在不施加外力的情况下，利用外加热源使使母材被连接处以及填充材料发生熔化，使液相与液相、液相与固相之间的原子或分子紧密地接触和充分地扩散，使原子间距达到ra，并通过冷却凝固将这种冶金结合保持下来的焊接方法。
2、熔焊的特点：（1）焊接时母材局部在不承受外加压力的情况下呗加热熔化（2）焊接时必须采取有效的隔离空气的措施（3）两种材料之间须有具有必要的冶金相容性（4）焊接时焊接接头经历了更为复杂的冶金过程。
3焊接电弧：是由焊接电源供给能量，在具有一定电压的两电极之间或电极与母材之间的气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。
其物理本质：是一种在具有一定电压的两电极之间的气体介质中所产生的电流量大、电压最低、温度最高、发光最强的自持放电现象。
4、气体放电具备条件:一必须有带电粒子，二在两电极之间必须有一定强度的电场。
5、阴极斑点:电弧燃烧时通常在阴极表面上可以看到一个很小但很光亮的斑点是电子集中发射的地方电流密度大6、阴极区导电机构有：热发射型、场致发射型、等离子型。
7、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适当的断面，以保证电弧的电场强度具有的数值，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。
8、焊接电弧力：1、电磁收缩力 2、等离子流力 3、斑点压力： 1）正离子和电子对电极的冲撞力2）电磁收缩力3）电极材料蒸发产生的反作用力9、焊接电弧力的影响因素：1、焊接电力和电弧压力 2 、焊丝直径 3 、电极的极性 4 、气体介质 5、钨极端部的几何形状 6、电流的脉动10、焊接电弧的静特性（大题）焊接电弧的静特性是指在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时，焊接电流与电弧电压变化的关系，也称伏-安特性。
1、弧柱电压降：由Uc=I（lc/Scｒc）=jc（lc/ｒc）可知，电压降Uc与电流密度jc成正比，而与其电导率ｒc成反比。
第一节熔焊原理及过程解读
二 气体放电基本概念
1 气体放电及类型
电弧是一种气体放电现象，它是带电粒子通过两电极之间气体 空间的一种导电过程。要使两电极之间的气体导电必须具备两个条 件：(1) 两电极之间有带电粒子；(2) 两电极之间有电场
非自持放电：气体导电所需要的带电粒子不能通过导电过程本身 产生，而需要外加措施来产生带电粒子（加热、施加一定能量的光 子）。
U(V)
暗放电
1000 非自持放电
自持放电 辉光放电
电弧放电
I(A) I/A 10- 4 1
自持放电：当电流大于一定值时，一旦放电开始，气体导电过程本身 就可以产生维持导电所需要的带电粒子。
自持放电类型：暗放电（电池）、辉光放电（日光灯）、电弧放电 （焊接电弧）。
2 气体导电与金属导电的区别
金属：I=U/R， 电流与电压之间满足线性关系，原因：金属中有大量 可以自由移动的带电粒子（电子）。
3）当电弧空间同时存在电离电压不同的几种气体时，在外加能量的 作用下，电离电压低的气体粒子将先电离；如果这种气体供应充足，则 电弧空间的带电粒子将主要由该种气体产生。
4)激励：当中性气体粒子受外加能量作用而不足以使其电离时，但 可能使其内部的电子从原来的能级跃迁到较高的能级，这种现象称为激 励。
气体电离小结
2
原因：能量最低。电流和电弧周围条件一定时，如果电弧截面面积 大于或小于其自动确定的截面，都会引起电场强度E增大，使消耗 的能量增多，违反最小电压原理。因为电弧截面增大时，电弧与周 围介质的接触面增大，电弧向周围介质散失的热量增加，要求电弧 产生更多的能量与之相平衡，即要求EI增加。而焊接电流I是一定 的，只能是电弧电场强度E增加；反之，若电弧截面减小，则在I一 定的情况下，电流密度j必然增加，导致E增大。所以说，电弧将自 动确定—个截面，在这一截面下，使EI最小，即消耗的能量最小。
熔焊方法及设备
熔焊方法及设备第一章气体放电:两电极之间存在电位差时,电荷从一极穿过气体介质到达另一极的导电现象.配建振动区:导电机构:暗放电,辉光放电,电弧放电电弧的物理本质:一种在具备一定电压的两电极之间的气体介质中所产生的电流量最小,电压最高,温度最低,发电最强大的配建振动现象.气体放电的两个条件:1.必须具有带电离子;2.两电极之间必须有一定强度的电场离解:在能量足够多小时,由多原子形成的气体分子水解为原子状态电离:在外加能量作用下,使中性气体分子或原子分离成为正离子和电子的现象鞭策:当中性气体分子或原子接到另加能量的促进作用无法并使电子全然瓦解气体分子或原子时,而并使电子从较低能级迁移至较低能级的现象电离的种类:1.热电离:气体粒子熔化的促进作用而产生的电离在电弧通过碰撞传递能量使气体电离的过程中,电子与气体粒子的碰撞作用最有效热电离的电离度:与温度正相关,与气体压力负相关,与气体电离电压负相关实效电离度:电子密度与电离前中性粒子密度的比值2.光电离3.场致电离电子的升空:热升空,场致升空,光升空,粒子相撞升空带电离子的消失方式:1.蔓延,磁铁离子返回他们原来的地方,逃离现场至电弧四周,不再出席放电过程2.无机,差值带电粒子融合成中性的原子或分子阴极区的导电机构:热发射型,场至发射型,等离子型弧柱区温度最低(1.电极受电极材料的熔点和沸点的管制,弧柱区中的气体和金属蒸汽受这一管制;2.气体介质的导热性不如金属电极,热量损失较太少);电离和无机过程非常惨烈;弧柱区弧柱电压的大小与电弧的气体种类,电流大小有关阳极区的导电机构:场致电离,热电离;大电流熔化极焊接和钨极氩弧焊时,阳极区压降接近于零冲压电弧静特性:电极材料,气体介质和弧长一定的情况下,电弧平衡冷却时,冲压电流与电弧电压变化的关系焊接电弧动特性:对于一定弧长的电弧,当电弧电流发生连续快速变化时,电弧电压与电流瞬时值之间的关系阴极区获得的热能:pk=i(uk-uw-ut)阴极压降-逸出电压-弧柱区温度的耦合电压阳极区获得的热能:pa=i(ua+uw+ut)阳极压降+逸出电压+弧柱区温度的耦合电压弧柱区得到的热能:pc=iuc弧柱压降冲压电弧力:1.电磁收缩力:两个导体电流方向相同而产生的吸引力(大小与导体中的电流成正比,与两导线间的距离成反比);f推=ki2lg(rb/ra),电弧静压力=k(电弧形态)焊接电流2*lg(锥形弧柱下底面半径/锥形弧柱上底面半径)电弧静压力f发推的原产就是:由中心轴向周边减少2.等离子流力:电弧推力引起的等离子气流高速运动所造成的力与等离子气流的速度,冲压电流,电极状态,电弧形态,电弧长度等有关3.斑点压力:当电极表面上形成斑点时,由于斑点的导电和导热特点,在斑点上产生斑点压力,它包含:1.正离子和电子对电极的相撞力,电磁膨胀力(向上的电磁力制约熔滴过渡阶段;阴极斑点尺寸大于阳极斑点尺寸,阴极斑点受力大于阳极斑点),电极材料冷却产生的反作用力焊接电弧力的影响因素:1.冲压电流和电弧电压:电流减小,电弧力明显减少;电压减少.电弧力减少2.焊丝直径:焊丝直径越大,电弧力越大3.电极的极性4.气体介质:导热性强的气体,电弧空间气体压力增大,气体流量增加,使电弧力增加5.钨极端部的几何形状6.电流的脉动:电弧力高于直流正接时的压力,低于直流LX1时的压力焊接电弧的稳定性:焊接时电弧保证稳定燃烧的程度影响因素:1.冲压电源:短程电压越高,冲压电源的外特性与冲压电弧的静特性相匹配,电弧稳定性越高2.冲压电流和电弧电压:冲压电流小,电弧电压大,电弧稳定性不好3.电流的种类和极性:直流电弧最稳定,脉冲电流次之,交流电弧稳定性最差;对于熔化极电弧焊,直流LX1电弧稳定性不好,对于钨极氩弧焊,直流正接电弧稳定性不好4.焊条药皮和焊剂5.磁偏吹:(焊接时由于某种原因使电弧周围磁场分布的均匀性受到破坏,导致焊接电弧偏距焊丝的轴线而向某一方向偏吹起的现象),交流电冲压时磁偏吹起强第二章焊丝的熔融热源:电弧热,电阻热;焊丝直奔负极比直奔负极熔融慢熔化系数:每安培焊接电流在单位时间内所熔化的焊丝质量焊丝熔化速度:单位时间内焊丝的熔化长度影响因素:1.冲压电流:电流减小,焊丝熔融速度大力推进2.电弧电压:当电弧电压较高时,电弧电压对熔化速度的影响很小;当电弧电压较小时,3.4.5.6.熔滴上的作用力:1.重力:平焊时,重力推动熔滴过渡阶段2.表面张力(焊丝端头保持熔滴的主要作用力):径向分力使熔滴在焊丝末端产生缩颈,轴向分力并使熔滴维持在焊丝末端,制约熔滴过渡阶段;仅在青莲焊接,立焊,横焊时,表面张力有助于熔滴过渡阶段(熔滴与熔池碰触时表面张力存有将沸几滴拉进熔池的促进作用;并使熔池或熔滴不必奔涌)3.电弧力:电流较小时,重力和表面张力起主要作用了电流较大时,电弧力对熔滴过渡起主要促进作用4.灭火力5.电弧气体吹力短路过渡阶段:1.主要用于细丝co2气体保护焊,低电压小电流的焊条电弧焊2.短路频率越高,过渡越稳定,飞溅越小,生产率越高3.短路时间依赖于电流增长速度di/dt,通过串联在冲压电路中的电感去调节4.保证短路过渡稳定进行:1.对不同直径的焊丝和焊接参数,要有合适的短路电流上升速度;2.必须存有最合适的短路电流峰值电流;3.短路完结之后,短程电压恢复正常速度快短路过渡的飞溅:飞溅大小是衡量电弧稳定性的最直观标志;减少飞溅的重要途径是改善电流动特性,适当限制短路峰值电流滴状过渡阶段的溅:主要产生于熔滴与焊丝之间的缩颈出来喷射过渡的优点:1.冲压过程平衡,溅太少,焊缝成形不好2.电弧平衡,维护气流的维护效果不好3.电弧功率小,热流分散,适宜冲压厚件第三章:焊缝构成的过程:冷却,熔融,化学冶金,凝结,固态化学反应熔池前部长度:与热输入功率正相关,与焊接速度成反比熔池尾部长度:与热输入功率成正比,与焊接速度无关比热流:单位时间内通过单位面积传至焊件的热量;正态规律原产;热输出功率一定时,电弧分散系数越大,比热流越大热输入功率,电弧力等条件一定时,电弧集中系数越大,熔深增加,熔宽减小电弧电压减小,熔融速度减少焊丝直径:焊丝越细,熔化速度越大焊丝张开长度:张开长度越短,熔融速度越慢焊丝材料:焊丝材料不同电阻率不同,产生的电阻热就不同气体介质和焊丝极性熔池受的力,有何促进作用,哪些推动,哪些有利1.熔池金属的重力:水平位置焊接时,重力有利于熔池的稳定性2.表面张力:影响熔池的轮廓形状,影响熔池表面的形状3.冲压电弧力:使得金属流动,电弧静压力使得熔池构成下凹陷的形态,电弧颤抖压力使得形成指状熔深4.熔滴冲击力:熔滴冲入熔池,对熔池构成冲击力,极易构成指状熔深焊接参数对焊缝成形的影响:1.冲压电流:冲压电流减少,熔深和余高减少,熔宽有所减少;冲压电流减小后,弧柱直径增大,但是电弧潜入工件深度增大,电弧斑点移动受限,所以熔宽增加少2.电弧电压:电弧电压增加,熔深略有减小,熔宽增加,余高减小3.焊接速度:速度增加,熔宽熔深都减小冲压电流的种类:直流和交流直流电弧焊根据电流有无脉冲分为:恒定直流,脉冲直流根据极性分为:直流正接和直流反接交流电弧焊根据电流波形相同:正弦波交流,方波交流上坡焊和下坡焊:上坡焊接时,重力有利于熔池金属吹入熔池尾部,因而沸北航,熔深浅,余矮小下坡焊接时,重力制止熔池金属吹入熔池尾部,熔深增大,熔宽减小,余高增大第四章电弧焊程序自动控制:以合理的次序并使自动电弧焊设备的各个部件步入特定工作状态,从而并使电弧焊设备的各环节协同工作控制对象:1.提供更多冲压能量的冲压电源2.焊车行走或焊件移动的拖动电动机3.送丝电动机4.掌控维护气或离子气的电磁气阀5.引弧用的高频发生器或高压脉冲发生器6.焊件定位或包住用的控制阀,焊剂废旧装置等基本要求:1.按建议提早声母或落后所在区域2.可信地一次点燃电弧3.成功的熄弧收焊4.对特征参数进行程序自动控制:电弧电压,焊接电流,送丝速度,保护气流,粒子气流,高频引弧电压转化方式:行程转换,时间转换,条件转换转换方法:1.继电器程序控制:按钮,开关,继电器,接触器和电磁气阀等器件2.无触点程序控制:利用晶体管门电路,晶闸管等功率开关3.数字程序控制:单片微型计算机电弧程序控制包含:延时,引弧,熄弧晶体管式包括:单结晶体管时,晶闸管式,晶体管式,ic器件式K568阻碍的电弧恢复正常至原来的长度:1.当弧长发生变化时,通过自动调节焊丝的熔化速度,使其等于焊丝的送进速度2.当弧长发生变化时,通过调节焊丝的送进速度,使其等于焊丝的熔化速度电弧焊自动调节系统:电弧自身调节系统(开环),电弧电压意见反馈调节系统(闭环),冲压电流意见反馈变速箱送来丝调节系统电弧自身调节系统:1.电弧自身调节作用就是电弧本身所具备的特性2.静特性:在一定的焊接条件下,在给定的送进速度下,由电弧自身调节系统控制的焊接电弧弧长平衡时的电流与电压之间的关系;静特性曲线通过实验测量赢得3.静特性的影响因素:送来丝速度,焊丝张开长度,焊丝直径和电阻率,电弧长度4.调节过程:5.调节精度的影响因素(调节后都存在静态误差):焊丝伸出长度,焊丝的直径和电阻率,冲压电源外特性,网压波动6.调节灵敏度:调节系统对电弧工作点微小变化的恢复速度电弧电压意见反馈调节系统:1.当电弧长度波动而引起焊接参数偏离原来的稳定值时,利用电弧电压作为反馈量,通过电弧电压意见反馈调节器,胁迫发生改变送来丝速度,并使电弧长度恢复正常至原来的长度2.调节精度的影响因素:焊丝直径和电阻率,焊丝伸出长度,焊接电源外特性,网压波动3.调节灵敏度的影响因素:电弧电压调节器的灵敏度,弧柱电场强度4.调节方法:冲压电源外特性维持不变时,发生改变送来丝取值电压可以调节电话电压;当取值电压增加时,系统静特性曲线上移,使电弧电压提高,焊接电流减小第五章埋弧焊:电弧在焊剂下燃烧以惊醒焊接的熔焊方法按照机械化程度分成:自动焊接(焊丝送入和电弧相对移动都就是自动的),半自动焊接(焊丝送入就是自动的,电弧移动就是手动的)埋弧焊优点:1.生产效率高2.焊接质量好。
熔焊方法与设备——最终版
1、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。
2、电弧磁偏吹：是指焊接时由于某种原因使电弧周围磁场的均匀性受到破坏，从而导致焊接电弧偏离焊丝的轴线而向某一方向偏吹的现象。
消除措施：尽量采用短弧焊、采用脉冲或高频焊、用交流化替代直流、采用外加磁场校正。
3、阴极清理：直流反接时母材作为阴极承担发射电子的任务，由于表面有氧化物的地方电子溢出功小，容易发射电子，因此电弧有自动寻找金属氧化物的性质，在氧化膜上容易形成阴极斑点，于此同时，阴极斑点受到质量较大的正离子的撞击，因此能使该区内的氧化膜被清理4、送丝系统：（1）推丝式：焊枪结构简单轻便，操作和维修比较方便，焊丝背送丝机构推出后经过一段较长的导丝管进入焊枪；导丝管增加了送丝阻力随着导丝管加长，送死稳定性变差；（2）拉丝式:分为两种，一种是将焊丝盘和焊枪手分开，两者间用导丝管连接；另一种是焊丝盘与焊枪构成一体；后者由于去掉了导丝管，减少阻力，提高了送丝的稳定性，但是这种一体结构质量大，加重了焊工的劳动强度（3）：推拉丝式：在推丝式送丝的同时，焊枪上安装微型电动机提供拉丝动力；焊丝前进时即靠推力又靠拉力，利用两个力中的合力来克服导丝管中的阻力；5、TIME 焊：实质上是一种高效MAG 焊，采用单丝单电弧焊接，采用四元混合气体（Ar+He+CO2+O2）作为保护气体，焊接过程中保持大的焊丝伸出长度和大的送丝速度，熔敷速度较为传统的熔化极氩弧焊提高2-3倍。
6、STT ：表面张力过渡控制技术；7、 CMT ：冷金属过度控制法；8、A-TIG ：活性钨极氩弧焊叫A-TIG9、等离子弧是一种受到约束的非自由电弧，它是借助以下三种压缩效应形成的：⑴机械压缩效应，利用喷嘴来限制弧柱直径，提高能量密度的效应。
⑵热压缩效应，利用气流或水流的冷却使电弧得到压缩效应⑶磁压缩效应，来自于弧柱自身的磁场，如果将通过喷嘴的弧柱看作是许多载流导线束，由于电流同向，因此会彼此吸引，形成一个指向弧柱中心的力场。
熔焊方法及设备
熔焊方法及设备
嘿，朋友们！今天咱来聊聊熔焊方法及设备这档子事儿。
你说这熔焊啊，就像是个神奇的魔法，能把两块金属紧紧地黏合在一起，比那502 胶水可厉害多啦！这其中的方法那也是各有千秋。
比如说焊条电弧焊，这就好像是一位经验丰富的老工匠，手持焊条在金属上“翩翩起舞”，一点一点地把它们焊接起来。
它虽然看起来有点简单粗暴，但在很多场合那可是立下了汗马功劳啊！你想想，那些粗粗笨笨的大铁家伙，不就得靠它来搞定嘛！
再看看埋弧焊，这简直就是个低调的高手！它悄悄地在焊剂下工作，不声不响地就把活儿干得漂漂亮亮。
就像一个幕后英雄，虽然不被大家时刻关注，但没它还真不行！
还有气体保护焊，那保护气体就像是给焊缝穿上了一层防护服，让焊接质量蹭蹭往上涨。
它灵活得很呢，这儿焊一下，那儿焊一下，简直如鱼得水！
那熔焊设备呢，也是五花八门。
电焊机就像是个大力士，源源不断地提供能量。
不同的电焊机就像是不同门派的高手，各有各的绝招。
咱就说，要是没有这些厉害的熔焊方法和设备，那咱们的生活得少多少精彩啊！那些高楼大厦怎么能拔地而起？那些大桥怎么能横跨江河？那些汽车、轮船怎么能跑得欢快？
你看，小小的熔焊，却有着大大的作用。
它就像是生活中的一颗螺丝钉，虽然不起眼，但缺了它可真不行。
所以啊，咱可得好好了解了解它，说不定啥时候就能派上大用场呢！这不就是生活的奇妙之处嘛，一个小小的技术，就能带来这么多的改变和惊喜！咱可不能小瞧了它，得好好琢磨琢磨，让它为我们的生活添砖加瓦，让我们的世界更加牢固、更加精彩！
总之，熔焊方法及设备，那可是个宝啊！咱得重视起来，让它们发挥出最大的威力！
原创不易，请尊重原创，谢谢!。
焊接方法及设备-绪论
现代工业生产的各行业直接或间接地都离不开焊接。没有 焊接，就没有现代工业文明，也没有现代的生活方式。
工业生产的发展，对焊接技术提出了更多、更高的要求 对焊接产品的使用性提出：动载、强韧、高压、高温、低温和 耐蚀等要求
从焊接产品的结构形式上提出：厚大件、精细件的焊接； 从焊接材料上提出：各种金属及非金属的焊接等。
现代焊接工艺及设备
委福祥 材料科学与工程学院 weifuxiang2001@ TEL:15312647205
绪论
一、焊接及其在现代工业中的地位 二、焊接方法分类及概况 三、课程内容及学习方法 四、参考文献及焊接网上资源
一、焊接及其在现代工业中的地位
是现代工业一种重要的连接加工方法，同时是一种 精确、可靠、低成本，并且是采用高科技连接材料的 方法。目前还没有其它方法能够比焊接更为广泛地应 用于金属的连接，并对所焊的产品增加更大的附加值。
[10] 焊接之家 [11]焊接人社区 [12]焊接资源网 [13]www.shenhui_焊接论坛 [14]焊工知识网 [15] 梁文广.CO2气体保护焊.辽宁科技.2007 [16]《气体保护焊技术》译文 网址： /SG/SGV-3b.html [17] 焊接信息联盟 [18] / [19] /现代焊接生产技术国家重点实验室 [20]相关科技论文
2. 焊热源使焊件局部加热至熔化状态，一般还同时熔入填充金属， 然后冷却结晶成一体的焊接方法。应用广。
压力焊：对焊件加热（或不加热）并施压，使其接头处紧密接触并产生塑性变 形，从而形成原子间结合的焊接方法。仅适用于塑性较好的金属材料的焊接。 钎焊：将低熔点的钎料熔化，填充到接头间隙，并与固态母材相互扩散实现连接 的焊接方法。不仅适用于同种或异种金属的焊接，还广泛用于金属与玻璃、陶瓷 等非金属材料的连接。
熔焊方法及设备绪论
《熔焊方法及设备》 绪论
0.1 焊接方法的发展及分类
1 . 焊接方法的发展
焊接作为一种实现材料永久性连接的方法，被 广泛地应用于机械制造、石油化工、石油及天然气 管道、桥梁、船舶、建筑、动力工程、交通车辆、 航空航天等各个工业部门，已成为现代机械制造工 业中不可缺少的加工工艺方法。而且，随着国民经 济的发展，其应用领域还将不断地被拓宽。
(3)两种被焊材料之间须具有必要的冶金相容性
这就是说，并不是任意两种成分的材料都可以实现 熔焊的，只有当两种材料的化学成分在高温液态时能形 成互溶液体，并能在随后的冷却凝固过程中形成所需要 的冶金结合时才能实现熔焊。一般来说，同种成分的材 料由于具有很好的冶金相容性，容易实现熔焊；异种材 料之间由于在晶格类型、晶格参数、原子半径及电负性 方面存在较大差异，熔焊往往比较困难，有些材料之间 甚至不能熔焊，例如铁与镁之间就很难直接进行熔焊。
本课程的主要内容有：
1)关于焊接电弧、熔滴过渡、焊缝成形以及电弧焊自动控制等方 面的基础理论。
2)以电弧作为热源的各种电弧焊方法的基本原理、焊接设备、焊 接材料和焊接工艺。焊接方法包括埋弧焊、钨极惰性气体保护 焊、熔化极氩弧焊、CO2气体保护电弧焊和等离子弧焊，以及 由它们派生出来的一些方法。
3)以熔渣电阻热作为热源的电渣焊的基本原理、焊接设备、焊接 材料和焊接工艺，以及由其派生出来的一些方法。
压焊方法
压焊是焊接过程中必须对焊件施加压力（加热或不加 热）才能完成焊接的方法。焊接时施加压力是其基本特征。 这类方法有两种形式：一种是将被焊材料与电极接触的部 分加热至塑性状态或局部熔化状态，然后施加一定的压力， 使其形成牢固的焊接接头，如电阻焊、摩擦焊、气压焊、 扩散焊、锻焊等；第二种是不加热，仅在被焊材料的接触 面上施加足够大的压力，使接触面产生塑性变形而形成牢 固的焊接接头，如冷压焊、爆炸焊、超声波焊等。
熔焊方法及设备
对弧焊电源调节特性的要求
焊接时，要根据被焊工件的材质、厚度和坡口形式等选用 不同的焊接工艺参数，即选择不同的电弧电压Uf和焊接电流 If等。为满足上述要求，电源必须具备可以调节的性能。 如前所述，电弧电压和电流是由电弧静特性曲线和电源 外特性曲线相交的一个稳定工作点决定的。对于一定的弧长， 只对应一个稳定工作点。因此，为了在某一弧长下获得一定 范围的所需电弧电压和焊接电流，即要获得许多个稳定工作 点，那么，弧焊电源就要有许多条均匀可调的外特性曲线， 以便与电弧静特性曲线相交。因此，把弧焊电源这种外特性 可调的性能称为弧焊电源的调节特性，它是通过电源外特性 的调节来体现的。
显然，弧焊电源电气性能的优劣，在很大程度 上决定了电弧焊机焊接过程的稳定性。没有先进 的弧焊电源，要实现先进的焊接是难以办到的。
①直流弧焊发电机（AX系列）
②. 弧焊变压器
1）基本原理与分类
(二)平特性
1.平特性或微降特性（后者电压下降率应小于7V／100A)。
2.微升特性（电压上升率应小于7V／100A）。
焊条电弧焊——采用陡降外特性 在焊条电弧焊中，其工作于电弧静特性曲线的水 平段，采用下降外特性的弧焊电源，便可满足系统 稳定性的要求。但是，怎样的下降外特性曲线更合 适呢？ 当弧长变化时，电源外特性下降的陡度越大， 则电流偏差就越小，这样不但使焊接工艺参数稳定， 还可增强电弧弹性。但是，外特性陡降度大时的稳 态短路电流过小，影响引弧和熔滴过渡；陡降度小 的电源，其短路电流过大，焊接时产生的飞溅大， 电弧不够稳定。
手弧焊对弧焊电源的要求 1. 对弧焊电源的要求 （1）保证容易引弧； （2）保证电弧的稳定燃烧； （3）保证电弧功率稳定； （4）要有良好的经济性； （5）保证人身安全。
熔焊方法及设备
1焊接电弧的基本特点：a维持电弧稳定燃烧的电弧电压很低，只有10~50V。
b在电弧中能通过很大的电流，最大可达几千安。
c电弧具有很高的温度，弧柱温度不均匀，中心温度最高,可达5000~30000K,远离中心温度则降低。
d电弧能发出很强的光。
3什么是阴极斑点、阳极斑点？电弧燃烧时通常在阴极表面上可以看到一个很小但很光亮的斑点，称为阴极斑点，它是电子集中发射的地方，电流密度大。
通常在阳极表面也可以看到一个很小但很光亮的斑点，称为阳极斑点，是集中接收电子的地方，电流密度也很大。
4最小电压原理及其解释的现象 P20内容：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的数值，即在固定的弧长上的电压最小，这意味着电弧总是保持着最小的能耗。
利用最小电压原理可以解释电弧过程中的许多现象，如，当外部向电弧吹风时使之强制冷却时，会发现电弧会自动的缩小其断面面积，这正是电弧这一特性决定的。
5焊接电弧力：1电磁收缩力：两个导体电流方向相同而产生的吸引力。
2等离子流力/电弧动压力：电弧推力引起的。
3斑点压力：由于斑点的导电和导热特点，在斑点上产生斑点压力。
（正离子和电子对电极的冲撞力、电磁收缩力、电极材料蒸发产生的反作用力）影响因素：焊接电流和电弧电压：焊接电流增大，电弧力增大；电弧电压升高，电弧力降低。
焊丝直径：焊接电流相同时，焊丝直径越小，电流密度越大，电弧电磁力越大。
同时造成电弧锥形越明显，等离子流力越大，使总的电弧力增大。
电极的极性：电极的极性对不同的焊接方法的电弧力影响不同。
对于熔化极气体保护焊，当采用直流正接时，焊丝接负，电弧力较小。
对于钨极氩弧焊，采用正接时产生的电弧压力大。
气体介质：不同种类的气体介质热物理性能不同，对电弧力的影响也不同。
导热性强的气体或分子是由多原子组成的气体，消耗的热量多，引起电弧的收缩，导致电弧力增加。
当电弧空间气体压力增加或气体流量增加时，也会引起电弧收缩，导致电弧力增加。
熔焊方法及设备复习资料.docx
绪论焊接定义：焊接物理本质焊接方法的分类：分类（族系法）：熔焊压焊钎焊第一章焊接电弧1.电弧的物理本质：焊接电弧是由焊接电源供给能屋，在具冇一定电压的两级之间或者电极与母材之间的气体介质中产生的强烈而持久的气体放电现象。
2.两电极间气体导电条件：①两电极Z间冇带电粒子；②两电极Z间冇电场。
3.电弧中带电粒子的产生途径：①气体介质的电离②电极电了发射4.气体的电离（1）电离与激励：定义（2）电离种类（根据外加能量来源分为）：热电离、场致电离、光电离（各H的定义）5.电子发射：阴极表面接受一定外加能罐作用时，使其内部的电子冲破电极表面的束缚而E到电弧空间的现象。
电子发射的类型：热发射、场致发射、光发射、粒子碰撞发射（各H的定义）6.阴极斑点：是阴极农面发出烁亮的区域，是发射电子最集中（电流最集中流过）的区域。
阴极分类：热阴极、冷阴极（各自的定义）阴极斑点有淸除氧化物的作用阴极清理：7.电弧的构造：阴极区、阳极区、弧柱区。
>阳极区的主耍作川：①接受弧柱中送来的电子流；②同时向弧柱提供所需要的正离子流阳极区导电形式：阳极不能发射正离子，弧柱所盂要的正离子流是山阳极区的电离提供的。
导电机构：场致电离和热电离>阴极区的作用：①向弧柱区提供电弧导电所需的电m；②接受山弧柱传来的」E离子流。
导电机构：1.热发射型2.电场发射型3.等离子型>弧柱区的导电特性：弧柱中的电流山向阴极运动的正离子流和向阳极运动的电子流组成。
弧柱中的电流主耍ii电子流构成。
8.最小电压原理：9.电弧静特性：10.电弧轴向温度：阴极区和阳极区的温度较低，弧柱温度较高。
原因：11.电弧力主要包括：电磁收缩力、等离子流力、斑点力等A:电磁收缩力：定义：由两个导体电流方向相同而产生的吸引力称为电磁收缩力作用：电磁收缩力形成的轴向推力可在熔化极电弧焊中促使熔滴过渡，并可束缚弧柱的扩展，使弧柱能量更集中，电弧更具挺垃性。
（电弧的挺直性:电弧作为柔性导体具冇抵抗外界干扰、力求保持焊接电流沿电极轴线方向流动的性能。