焊接定义

1.焊接定义:通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件达

到原子间结合的一种加工方法。

2.焊接物理实质:焊接是指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。

3.焊接方法的分类：

焊接方法总的来说可分为三大类：熔化焊、压力焊、钎焊

4.熔化焊：将两个工件连接处加热至熔化状态，连接处的金属经历一个熔合—

冷却—结晶的过程，形成焊缝，成为一体。

5.熔化的作用：

a、原子间靠近、熔合在一起；

b、成分均匀化；

c、进行冶金反应，清除氧化物、杂质；

6.按热源形式以及保护方式，可将熔化焊分为：

7.熔化焊的分类：分为电渣焊和电弧焊，其中电弧焊又分为：手工电弧焊、埋

弧焊、钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、CO2气体保护焊、等离子焊

8.电弧是电弧焊接的能源，电弧能有效而简便的将电能转换为焊接过程所需的

热能和机械能。

9.电弧的实质：是在一定条件下，电荷通过两极之间的气体空间的一种导电现

象，简单的说就是气体放电现象

10.气体放电的必要条件:

a、导电机构—带电粒子；

b、存在电场；

11.产生电子的方式：电离和电子发射

12.能量的产生：碰撞和激励

13.电离能(Wi)：使中性气体粒子失去电子所需的最低外加能量。

14.激励:中性粒子受外来能量的作用不足以使电子完全脱离气体原子或分子,能

使电子从较低的能级转移到较高的能级,中性粒子内部的稳定状态被破坏,这种状态称为激励.

15.碰撞传能:包括弹性碰撞和非弹性碰撞;⑴弹性碰撞:这种现象是当粒子的动

能较低时产生,不产生电离过程；⑵非弹性碰撞:可以产生电离过程;非弹性碰撞有能量的损失

16.电离种类：热电离、电场作用下的电离、光电离；

17.热电离：气体粒子受热的作用而产生的电离；热解离:电弧中气体分子受热作

用时将首先大量解离成原子,继续受热作用而产生电离.热电离的实质：碰撞电离；

18.电子发射：当电极表面接受一定的外加能量时，电极内部的电子可以冲破电

极表面的束缚飞到电弧空间，这种现象叫做电子发射。

19.逸出功：使一个电子由电极表面发射所需的最低外加能量。

20.极性：正接是工件接入阳极，反接是工件接入阴极

21.根据外加能量的形式不同，电子发射可分为：热发射、电场发射、光发射、

碰撞发射

22.热阴极：电极材料的沸点大于3500K，这种电极可以承受高温，它的电弧的

阴极区主要以热发射提供电子。

23.常见的热阴极有：W（5950K）；C（4200K）

24.冷阴极：电极材料的沸点小于3500K，如Fe（3008K）、Cu（2868K）、

Al（2700K）、Mg（1375K）

25.电弧中的各区域及电压分布：根据电弧各个部位的物理特性和作用，可将其

分为三个区域：阴极区、阳极区和弧柱区；

26.阴极区特点：①区间很小，仅为10-4~10-6cm；②阴极区的主要任务：发射

电子，向弧柱提供所需的电子，同时接收弧柱区来的正离子流。③Ⅰ当阴极采用W、C等高熔点材料且电流较大时，以热发射为主。

27.阴极斑点：电弧放电时，负电极表面上集中发射电子的微小区域，该区域具

有明显的光的特点，叫做阴极斑点。

28.阴极斑点特点：Ⅰ它是集中发射电子的地方，它的温度高，热量集中。Ⅱ阴

极斑点具有“粘着”和“跳跃”特性。Ⅲ阴极斑点有自动寻找温度高、发射能力强的物质；

29.阳极区特点:①区间也很小，在10-2~10-3cm范围；②主要任务：接收由弧柱

流来的电子流，向弧柱提供正离子流；③阳极本身不发射正离子，正离子由阳极区以电离的形式产生：Ⅰ当电弧的电流较小时，阳极区产生电场作用下的电离；Ⅱ当电流较大，阳极温度较高时，阳极区产生热电离。

30.阳极斑点：电弧放电时，正电极表面集中接受电子的微小区域，该区域也有

明显的光的特点，叫做阳极斑点。

31.阳极斑点特点：Ⅰ阳极斑点是热量集中、温度高、易产生金属蒸汽的地方。

Ⅱ阳极斑点也有“粘着”和“跳跃”特性；Ⅲ阳极斑点有自动寻找纯金属而避开氧化膜的倾向。

32.最小电压原理：（为什么空载电压U0=70~90V比较高，而一旦燃烧，电弧电

压就会下降（U≈20~30V）？）答：a.在电流不变和周围条件一定的情况下，稳定燃烧的电弧将自动选择一个确定的导电断面（其大小可用直径来表示），以便在此条件下电弧的电场强度最低，亦即在固定长度上的电压最小，确保电弧在此条件下单位长度上的能量损耗最小。电弧具有保持最小能量消耗的特性。B.断面增大,散失的热量增大,断面减小,电流密度增加,在较小断面里通过相同数量的带电粒子,电阻率增加,要维持同样电流要求E增加c.单位长度电弧上产生的热量等于IE（I—电弧电流，E—电弧电场强度），它与热消耗的能量相平衡。当电流一定时，电场强度的大小即代表了电弧产热量的大小，因此，能量消耗最小时的电场强度最低，就是在固定弧长上的电压最小，这就是最小电压原理。D.正是这一原理（特性），使得电弧在一定条件下有一确定的断面直径，否则，电弧就无法处于稳定燃烧的动平衡状态。

33.电弧的静特性定义：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，焊接电流与焊接电压之间的变化关系，叫做电弧的静特性，也称为伏—安特性；

34.自身磁场的作用：任何流通电流的导体都会在其周围产生磁场；作用：1.1

有利的一面：产生刚直性：电弧作为一个柔体抵抗外界的干扰，力求保持焊接电流沿焊条轴线方向流动的性能；不利的一面：产生磁偏吹；（磁偏吹：当某种原因使自身磁场的磁力线分布的均匀性受到破坏时产生，这种由自身磁场不对称而使电弧偏离焊条轴线的现象叫做磁偏吹）

35.产生磁偏吹的原因：①导线的接线位置引起的磁偏吹：形成的磁偏吹使电弧

远离接线一方。②电弧附近的铁磁物质引起的磁偏吹：偏向铁磁物质；③在焊接时，当焊接电弧走到钢板的端部时，发生电弧向钢板一侧的磁偏吹现象