焊接方法与设备复习总结

第一章

1.名词解释

1)焊接电弧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气体放电现象。

2)热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。

3)场致电离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，成为场致电离。

4)光电离中性粒子接受光辐射的作用而产生的电离现象。

5)热发射金属表面承受热作用而产生电子发射的现象称为热发射。

6)场致发射阴极表面空间有强电场存在并达到一定的强度，在电场作用下电

子获得足够的能量克服阴极内部正离子对他的静电引力，受到外加电场的加速，提高动能，从电极表面飞出电子的现象称为场致发射。

7)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能量增加，当

电子的能量增加到一定值时能飞出电极的表面，这种现象称为光发射。

8)粒子碰撞发射当高速运动的粒子碰撞金属电极表面，将能量传给电极表面

的电子，使电子能量增加并飞出电极表面，这种现象称为粒子碰撞发射。

9)热阴极型电极电弧的阴极区电子主要依靠阴极热发射来提供的电极。

10)冷阴极型电极电弧的阴极区电子主要依靠阴极场致发射来提供的电极。

11)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。

12)磁偏吹磁偏吹是指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，从而导致焊接电弧偏离焊丝（或焊条）的轴线而向某一方向偏吹的现象。

13)电弧的物理本质电弧是在具有一定电压的两电极之间的气体介质中所产生

的气体放电现象中电流最大、电压最低、温度最高、发光最强的自持放电现象。。

2.试述电弧中带电粒子的产生方式

气体放电必须具备两个条件：一是必须有带电粒子，二是在两电极之间必须有一定强度的电场。电弧中的带电粒子指的是电子正离子负离子。赖以引燃电弧和维持电弧燃烧的带电粒子是电子和正离子。这两种带电粒子主要依靠电弧中气体介质的电离和电极电子发射两个物理过程产生的。

电离分为热电离场致电离光电离

电子发射分为热发射场致发射光发射

3.焊接电弧由那几个区域组成，试述各机构导电机构。

焊接电弧是由阴极区阳极区和弧柱区三部分构成的。

(1)弧柱区导电机构热电离

(2)阴极区导电机构热发射型场致发射型等离子型

(3)阳极区导电机构热电离场致电离

4.何谓最小电压原理？

在电流和周围条件一定的条件下，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。

5.什么是焊接电弧的静特性？各种焊接方法的电弧静特性有什么特点？

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条件下，电弧稳定燃烧

时焊接电流和电弧电压之间的关系。也称伏安特性。

焊接电弧的静特性曲线是一条呈U型的曲线，它包含下降特性、平特性和上升特性三个区。

TIG（等离子弧焊）：水平段、上升段（电流大时）

MIG/MAG：上升段

埋弧焊：下降段、水平段

CO2气体保护焊：上升段

6.焊接电弧能产生那些电弧力？说明他们的产生原因以及影响焊接电弧力的因

素。

(1)电磁收缩力(电弧静压力）由于两个导体电流方向相同而产生的吸引力称为电磁收缩力。它的大小与导体中流过电流大小成正比，与两导线间的距离成反比。

(2)等离子流力（电弧动压力）由电弧推力引起的等离子气流高速运动所形成的力称为等离子流力，也称电弧动压力。等离子流力与等离子气流的速度、焊接电流值、电极状态、电弧形态、电弧长度等均有关系。

(3)斑点压力在电极表面形成斑点时，由于斑点的导电和导热特点，在斑点上将产生斑点压力。

焊接电弧力的影响因素

（1）.焊接电流和电弧电压增大焊接电流时，电弧力显著增加。当电弧电压升高时，意味着电弧长度增加，由于电弧范围的扩展，使电弧力降低。

（2）.焊丝直径当焊接电流相同时，焊接直径越小，电流密度越大，电弧电磁力越大。

（3）.电极的极性对于熔化极气体保护焊，采用直流正接时，电弧力较反接小。

（4）.气体介质导热性强的气体，消耗热能多，易引起电弧收缩，导致电弧力的增加。当电弧空间气体压力增加时也会引起电弧收缩，时使电弧力增加。

（5）.钨极端部的几何形状当焊接电流相同时，钨极端部的角度越小，电弧压力越大。

（6）.电流的脉动对于工频交流钨极氩弧焊，其电弧压力小于直流正接时的压力，而高于直流反接时的压力。

7.试诉影响电弧稳定性的因素

焊接电弧的稳定性是指当焊接时电弧保持稳定燃烧的程度。

影响因素

(1)焊接电源焊接电源的空载电压越高，越有利于场致发射和场致电离，因此电弧的稳定性越高。

(2)焊接电流和电弧电压焊接电流大时，电弧热电离越强烈，能产生更多的带电粒子，电弧更稳定。电压增大时弧长增大，电弧稳定性下降。

(3)电流的极性和种类如果没有磁偏吹，以直流电弧最稳定，脉冲直流电弧次之，交流电弧稳定性越差。对于熔化极电弧焊直流反接时电弧稳定性好于直流正接。对于钨极氩弧焊，直流正接时的电弧稳定性好于直流反接时稳定性。

(4)焊条药皮和焊剂焊条药皮或焊剂中含有较多电离能低的元素（K Na Ca），由于容易电离，使电弧气氛中带电粒子增多，提高电弧稳定性。含有较多电离能高的氟化物氯化物时，会降低电弧稳定性。

(5)磁偏吹直流电焊接易产生严重磁偏吹，交流电时磁偏吹要弱得多。

(6)其他因素焊件上有铁锈和水分以及油污时，分解时会消耗电弧热能，会降低电弧稳定性。

8.能够引起磁偏吹的情况