焊接电弧的静特性和熔滴过渡的形式
焊接方法与设备考试题
罗平职校2014年春季学期期末试卷科目：《焊接方法与设备》（本试卷满分100分，考试时间90分钟）姓名：座位号：_________成绩：_________考场号：专业：__ _______原班级：_________题号一二三四总分分值40 20 15 25 100得分一、填空题（每空2分，共40分）1.焊条电弧焊的基本接头形式有对接接头、、和T 形接头。
2.MIG焊MAG焊最大的不同点是。
3.低氢型焊条用直流电源焊接时，一般用直流接。
4.焊接电弧可分为、、和5.焊接接头包括、和。
6.焊接方法可分为、和三大类。
7.埋弧焊自动调节的对象是。
8.熔滴过渡通常可分为、和。
9.焊接接头包括、、和、三部分。
二、单项选择题（请将正确答案填写在括号内。
每题2分，共30分）1. 铝及铝合金焊接时生成的气孔主要是（）气孔。
A. COB. CO2C. H2D. N22. 铝及铝合金焊前必须仔细清理焊件表面的原因是为了防止（）。
A. 热裂纹B. 冷裂纹C. 气孔D. 烧穿3. 熔化极氩弧焊焊接铝及铝合金采用的电源及极性是（）。
A. 直流正接B.直流反接C. 交流焊D.直流正接或交流焊4. 钨极氩弧焊焊接铝及铝合金采用交流焊的原因是（）。
A. 飞溅小B.成本低C.设备简单D.具有阴极破碎作用和防止钨极熔化5. 焊接梁的翼板和腹板的角焊缝时，由于该焊缝长而规则，通常采用自动焊，并最好采用（）位置焊接。
A. 角焊B. 船形C. 横焊D. 立焊6. CO2焊主要用于焊接（）。
A、不锈钢B、有色金属C、黑色金属D、几乎能焊接所有金属7.MIG焊焊接铝及铝合金时，其熔滴过渡常采用（）形式。
A、短路过渡B、脉冲过渡C、亚射流过渡D、射流过渡8. 钨极氩弧焊接铝、镁及其合金应采用（）电源。
A.直流正接B.交流C.直流脉冲 D、交流反接9. 钨极氩弧焊，焊接电流超过钨极许用电流时，将导致钨极过热、蒸发，影响电弧稳定并使焊缝产生（）缺陷。
焊接方法与设备试卷及答案
焊接方法与设备试卷及答案集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]A卷一．填空题。
（每题1分，共10分）1．熔化极电弧焊熔滴过渡形式主要有_______过渡、________过渡、________过渡和渣壁过渡。
2．无论是何种位置的焊接，电弧气体吹力总是_______熔滴过渡。
3．引弧的方法有________和________两种。
4．焊条电弧焊的收尾方法有____________、______________和_____________________。
5．引弧时，必须有较高的___________，才能使两极间高电阻的接触处被击穿。
6．电阻焊按工艺特点可分为________、_________、_________和对焊四种类型。
7．点焊通常采用________接头和________接头。
8．_____________、______________和等离子弧焊统称为高能密度焊。
9．超声波焊是利用超声波频率的________________能量，连接同种或异种金属、半导体、塑料及金属陶瓷等的特殊焊接方法。
10．采用酸性焊条焊接低碳钢薄板时，应选择的电源及接法是________________。
二．选择题。
（每题1分，共10分）1．焊接电弧静特性曲线的形状类似（）。
A．U形 B．直线形 C．正弦曲线 D．L形2．当填充金属材料一定时，（）的大小决定了焊缝的化学成分。
A．熔合比 B．焊缝厚度 C．焊缝余高 D．焊缝宽度3．焊机铭牌上负载持续率是表明（）的。
A．焊机的极性 B．焊机的功率C．焊接电流和时间的关系 D．焊机的使用时间4．焊条的直径是以（）来表示的。
A．焊芯直径 B．焊条外径C．药皮厚度 D．焊芯直径与药皮厚度之和5．短路过渡的形成条件为（）。
A．电流较小，电弧电压较高 B．电流较大，电弧电压较高C．电流较小，电弧电压较低 D．电流较大，电弧电压较低气体保护焊时，预热器应尽量装在（）。
焊接方法及设备思考题
“焊接方法及设备”思考题第一章焊接电弧1、焊接电弧的物理本质是什么?它具有什么特点?电弧的本质是气体放电，是气体放电的一种表现形态。
特点：电压最低、电流最大、温度2、电弧中带电粒子的产生的方式主要有哪些?1）中性粒子电离2）阴极电子发射3、气体的电离电压、材料的电子逸出电压与电弧稳定性之间有什么关系?电离电压越低，越容易引弧，稳弧性好逸出功越小，引弧越容易，稳弧性能越好4、热阴极（如TIG焊）电子产生的主要方式是什么？冷阴极（如MIG焊）电子产生的主要方式是什么？热：热发射冷：场致发射光发射粒子碰撞发射5、常用的引弧方式有哪些？常用的电弧焊方法各采用什么方式引弧？1、接触引弧焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊2、非接触引弧钨极氩弧焊，等离子弧焊6、焊接电弧由哪几部分构成？其电弧电压的表达式是什么？由阴极区、阳极区和弧柱区三部组成。
电弧电压：Ua=Uc+Uk+UA弧柱电压Uc 阳极电压UA阴极电压Uk7、简述阴极区和阳极区的导电机构阴极区：电子流阳极区：A+8 阴极斑点和阳极斑点各有何特点阴极斑点电流密度大，温度高跳跃性和粘着性存在斑点力自动寻找氧化膜—阴极清理作用（或阴极雾化作用），对铝、镁合金的焊接非常重要。
阳极斑点阳极斑点则有避开氧化膜而去自动寻找纯金属表面的倾向。
产生阳极斑点力，但该斑点力小于阴极斑点力。
9、最小电压原理的含义是什么？在电流和周围条件一定时，处于稳定燃烧状态的电弧，其电弧导电半径（r）或温度（T）应使弧柱的电场强度（E）具有最小值。
也就是说，电弧具有保持最小能量消耗的特性。
10、电弧所受的力有哪些？电磁收缩力、等离子流力、斑点压力、短路爆破力11、什么是焊接电弧的静特性和动特性？焊接电弧静特性在电极材料、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的关系。
焊接电弧的动特性弧长一定时，当焊接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。
反映电弧导电性能对电流变化的响应能力。
焊接方法及工艺试卷(题库)
如对您有帮助，欢迎下载支持，谢谢！3.使中性气体粒子失去第一个电子所需要的最低外加能量称为第一电离能。
5.阳极斑点的形成应具备这样的条件: 该点有金属蒸发 ,电流通过该电时能量损耗最小。
6.电弧焊时,加热熔化焊丝的热源主要是电弧热和电阻热。
7.熔合比是焊缝金属横截面中母材金属所占的比例。
9电弧焊按操作方式分为手工、半自动、全自动。
1 根据焊接过程特点可将焊接方法分为熔焊、压焊、钎焊。
2 电弧焊中，气体电离和阴极电子发射是电弧产生带电离子的两个基本物理过程，同时也伴随着激励、解离、扩散、复合、负离子产生等过程。
3 电弧中气体粒子的电离因外加能量的种类不同而分为热电离，电场作用下的场电离和光电离三种。
4由于外加能量形式不同，电子发射机构可分为热发射、电场发射、光发射和粒子碰撞发射等。
5 焊接电弧由三个不同电场强度的区域，即阳极区、阴极区和弧柱区构成。
6 弧柱区的产热和热损失相平衡，热损失有对流、传导和辐射等。
7 电弧的主要作用力包括电磁收缩力、等离子流力和斑点压力等。
8 若焊件与焊机的正极相接，焊条或焊炬与负极相接，称为正接法或正极性。
9 熔滴过渡时熔滴上的作用力包括表面张力、重力、电磁收缩力和等离子流力等。
10熔滴过渡的主要形式有自由过渡、接触过渡和渣壁过度。
11 手工电弧焊用于结构工程的连接形式是复杂多样的，按施焊空间位置可分为平焊、立焊、横焊和仰焊。
12 手工电弧焊焊接过程，焊工的焊接技术包括引弧、运条和收弧。
14 熔化极保护焊的分类中，根据保护气体种类和焊丝形式，实心焊丝可分：惰性气体保护焊、氧化性混合气体保护焊、co2气体保护焊。
6.引起磁偏吹的根本原因电弧周围磁场分布的不均匀。
3.埋弧焊机分为等速送丝和变速送丝。
3.埋弧焊机分为细丝小电流焊接和粗丝大电流焊接。
8.等离子弧分为转移型、非转移型、混合型三种形式。
如对您有帮助，欢迎下载支持，谢谢！3.埋弧焊机分为等速送丝式和变速送丝式。
8.焊缝符号主要有基本符号、辅助符号、补充符号、焊缝尺寸符号、引出线等组成。
焊丝的熔化和熔滴过渡以及电弧产热,温度分布
熔滴过渡：电弧焊时，焊丝（或焊条）的末端在电弧的高温作用下加热熔化，熔化的金属积累到一定程度便以一定的方式脱离焊丝末端，并过渡到熔池中去，这个过程称作熔滴过渡。
熔化极电弧焊时，焊丝的作用：1、作为电弧的一极导电并传输能量，2、作为填充材料向熔池提供熔化金属并和熔化的母材一起冷却结晶形成焊缝。
焊丝熔化的热源：1、熔化极电弧焊焊丝的熔化主要依靠阴极区（直流正接）或者阳极区（直流反接）所产生的热量及焊丝自身的电阻热。
弧柱的热辐射是次要的。
2、非熔化极电弧焊填充焊丝时，主要依靠弧柱热来熔化焊丝。
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的变化关系，也成伏-安特性。
Ua=f(i)Ua=U k+U C+U AU a—电弧电压；U k阴极压降；U C弧柱压降；U A阳极压降电弧产热能量关系：焊接电弧是具有很强能量的导电体，其能量来源于焊接电源。
单位时间焊接电源向阴极区、弧柱区、阳极区提供的总能量表示为：P=P K+P C+P A=I U k+IU C+IU A阴极区产热：在阴极压降的环境下，电子和正离子不断的产生，消失，运动，构成了能量的转变和传递过程。
P K=I(U k– U w– U T)U k阴极压降，U w电子逸出电压，U T弧柱区温度等效电压阳极区产热：P A= I(U A + U w+ U T)弧柱区的产热：P C=IU c电弧的温度分布：1、纵向温度分布：阴极区和阳极区的电流密度和能量密度均高于弧柱区，但是温度的分布却与电流密度和能量密度不同，是电极的温度低而弧柱区温度较高，这是因为电极区受到电极材料的熔点和沸点的限制，而弧柱区中的气体和金属蒸气不受这一限制，而且气体介质的导热性能不如金属电极好，热量的散射相对较少，故而有较高的温度。
一般来讲，阴极因为要发射电子消耗能量较多，故温度比阳极低一些，阴极温度为2200~3500k，而阳极温度为2400~4200K。
焊工实习试题库
一．填空题：1．根据焊接过程中金属所处状态不同，可把焊接方法分为（熔化焊）,（压力焊）和（钎焊）。
2．（气体电离）和（阴极电子发射）是电弧产生和维持的重要条件。
3．焊接电弧，按其构造可分为（阴极区），阳极区，（弧柱区）三个区域。
4.电弧的静特性曲线呈（U ）形。
5．手工电弧焊的电弧静特性曲线为（下降）特性区。
6.一般情况下，电弧电压总是和电弧长度成（正比）的变化，当电弧长度增加时，电弧电压（升高），其静特性曲线的位置也随值（上升）。
7.熔滴过渡的形式大致可分为（滴状过渡），短路过渡和（喷射过渡）三种。
8.常用的手弧焊机有弧焊发电机，（弧焊变压器）和（弧焊整流器）三种类型。
9.手工电弧焊的电弧引燃方法一般有（划擦引弧法）和（直击引弧法）两种。
10.手工电弧焊的常用收尾方法有（划圈收尾法），（反复断弧收尾法）和回焊收尾法三种。
11.焊条的三个基本运动分别为（沿焊接方向移动），焊条送进运动和（焊条摆动）。
12.焊接接头由（焊缝），（熔和区）和热影响区三部分组成。
13.焊接接头可分为（对接接头），（角接接头）， T 形接头，搭接接头四种基本形式，其中（对接接头）用得最多。
14. 对接接头常用的坡口形式有I 形坡口，（ V 形坡口），（ X 形坡口）， U 形坡口。
15.按焊缝在空间位置分，焊缝有（平焊缝），（立焊缝），横焊缝和（仰焊缝）四种形式。
16.焊缝符号一般由（基本符号）和指引线组成，必要时还可以加上（辅助符号），补充符号和焊缝尺寸符号。
17.带钝边的 V 形焊缝的符号是（Y）;角焊缝的符号是（/）;表示焊缝表面平齐的符号是（一）；表示焊缝底部有垫板的符号（口）；表示环绕工件周围焊缝的符号是（ 0） ;表示在现场或工地进行焊接的符号时（）。
18.在进行 T 形接头焊件的装配时，考虑到焊件焊后会产生变形，可采取（反变形法）和刚性固定法的办法，以减少焊后变形。
19.手工电弧焊焊接工艺参数通常包括（焊接电流），（电弧电压），焊接速度，（焊条选择），线能量等。
11-氩弧焊概述及熔化极氩弧焊熔滴过渡形式.
二、MIG焊的熔滴过渡
3）喷射过渡——产生原因
MIG电弧能够产生熔滴喷射过渡的根本原因是电弧形态比较扩展。 CO2气体分解对电弧有很大的冷却作用，使得电弧形态收缩并处于熔滴 下部，熔滴过渡受到排斥。在MIG电弧下，氩气是单原子气体，没有分解 问题，而且热传导率较小，对电弧的冷却作用小，因此电弧电场强度低， 形态上容易扩展，能够较大范围包涵焊丝端头，熔滴过渡比较容易。直接 原因是电磁力超过了表面张力的作用。
二、MIG焊的熔滴过渡 2）喷射过渡——临界电流
不同材料焊丝的临界电流
钢焊丝MIG焊电流值与熔滴 过渡频度及熔滴体积之间的关系
实现细颗粒喷射过渡的下限电流值称作临界电流(critical current)。当电流超过临界电流值后，过渡频度剧增，熔滴体积急 剧减小。临界电流值因焊丝材质、焊丝直径、保护气等有着显著的 差异。
喷射过渡的特点总结：
1.有明显的临界电流值； 2.一般情况下，熔滴沿焊丝轴向过渡；
3.一般情况下，熔滴尺寸不大于焊丝直径；
4.电弧形态发生突然变化。
二、MIG焊的熔滴过渡 （2）亚射流过渡与电弧自身固有的调节作用 亚射流过渡：适用于铝合金短弧MIG焊，可视弧长在2～8mm之间，因电流 大小而取不同的数值，带有短路过渡的特征，当弧长取上限 值时，也有部分自由过渡（射滴）。 过渡过程描述：介于短路过渡与喷射过渡之间 燃弧时间增长熔滴长大——>焊丝与熔滴间形成缩颈达到临界脱落状态 ——>以射滴形式脱离之前同熔池短路——>电弧熄灭——>电磁收缩力和表 面张力作用下缩颈迅速破断——>完成过渡——>重燃电弧 与短路过渡的区别 短路:熔滴与熔池短路之前没有缩颈，短路 时间长，短路电流大，飞溅大过渡不 平稳。 亚射流:短路之前有缩颈，短路电流小， 路时间短，飞溅小，过渡平稳。
焊接工艺学习题解答
焊接工艺学习题解答第一章1.解释以下术语：焊接电弧、热电离、场电离、光电离、热发射、场发射、光发射、粒子碰撞发射、热阴极电极和冷阴极电极。
焊接电弧：由焊接电源提供的能量在具有一定电压的两个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。
热电离：气体粒子受热的作用而产生电离的过程。
场致电离：在两个电极之间的电场作用下，气体中带电粒子的运动被加速，最终由于与中性粒子的非弹性碰撞而电离。
光电离：中性粒子受到光辐射的作用而产生的电离过程。
热发射：当固体或液体物质（金属）的表面被加热时，其中的一些电子以大于逸出功的动能从表面逸出。
场致发射：当固态或者液态物质（金属）表面空间存在强电场时，会使阴极较多的电子在电场的作用下获得足够的能量而克服电荷之间的静电吸引而发射出表面。
发光：当固体或液体物质（金属）表面接收到光线的辐射能量时，电极表面上的自由电子能量增加，最终飞出电极表面。
粒子碰撞发射：当高速运动的粒子（电子或正离子）会碰撞金属电极表面，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的现象。
冷阴极电极：当使用钢、铜、铝等材料作为阴极时，其熔点和沸点较低，阴极温度不能很高，热发射不能提供足够的电子。
这种电弧称为“冷阴极电弧”，电极称为“冷阴极电极”。
热阴极型电极：当使用钨，碳等材料作阴极时，其熔点和沸点都较高，阴极可以被加热到很高的温度，电弧阴极区的电子可以主要依靠阴极热发射来提供，这种电弧称为“热阴极电弧”，电极称为“热阴极型电极”。
2、试述电弧中带电粒子的产生方式。
答：电弧中的带电粒子是指电子、正离子和负离子。
点燃电弧并维持电弧燃烧的带电粒子是电子和正离子。
这两种带电粒子的产生主要取决于电弧中气体介质的电离和电极的电子发射。
气体的电离形式有：热电离，场致电离和光电离。
电子发射方法包括：热发射、场发射、光发射、粒子碰撞发射。
3.焊接电弧由哪些区域组成？试着描述每个区域的传导机制。
（1）焊接电弧由阴极区、阳极区和弧柱区三部分组成。
焊工复习题(附答案)
2005-2006学年第二学期05级焊工班复习题一、填空题1、当电极材料、电源种类及极性和气体介质一定时，电弧电压的大小决定于电弧长度。
2、电弧的静特性曲线呈U形，它有三个不同的区域，当电流较小时，电弧静特性属下降特性区，即随电流增加，电压减小，当电流稍大时，电弧静特性属平特性区，即随电流增加，电压不变，当电流稍大时，电弧静特性属上升特性区，即电流增加，电压增大。
3、金属熔滴向熔池过渡根据其形式不同大致有粗滴过渡、短路过渡、喷射过渡三种。
4、电弧电压是电弧两端之间的电压降，它由阴极区、阳极区、弧柱区组成。
5、焊接接头的四种基本形式是对接接头、T型接头、角接接头和搭接接头。
6、手弧焊的焊接工艺参数有焊条的选择、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊接层数等。
7、带钝边V型焊缝的符号为，角焊缝的符号为；表示焊缝表面平齐的符号是；8、采用小的焊接线能量，如减小焊接电流，增大焊接速度等，都可以减少焊接热影响区的尺寸。
9、焊缝符号一般由基本符号和指引线组成，必要时还可以加上辅助符号、补充符号、焊缝尺寸符号。
10、S、P是两种极其有害的杂质元素，所以在焊芯H08中的含量不应大于0.04%，在H08A中的含量不应大于0.03%，在H08E中的含量不应大于0.025%。
11、在E5015A1中，“E”表示焊条，“50”表示熔敷金属抗拉强度的最小值（500MPa）“15”表示焊条药皮为低氢钠型，采用直流反接“1”表示焊条适用于全位置焊接“A1”表示熔敷金属化学成分分类代号。
12、造渣剂的作用是机械保护作用和冶金处理作用。
13、酸性焊条的力学性能比碱性焊条的力学性能要低，酸性焊条的抗裂性能比碱性焊条的抗裂性能要差。
14、焊接熔池的一次结晶包括生核和长大两个过程。
15、焊接区中的氢主要来自受潮的药皮或焊剂中的水分、焊条药皮中的有机物、焊件表面的铁锈、油脂及油漆。
16、气孔按其形状可分为球形气孔、条虫状气孔、针状气孔、椭圆形气孔及旋涡状气孔。
焊接方法的分类
焊接方法的分类：熔焊、圧焊、钎焊电弧的物理本质：由焊接电源供给能量，在一定电压的两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。
电弧放电：暗放电、辉光放电、电弧放电；气体放电的两个条件：1.带电粒子2.两极之间有一定强度的电场气体的电离种类：热电离、场致电离、光电离电子的发射：热发射、场致发射、光发射、粒子碰撞发射焊接电弧由：阴极区、阳极区、弧柱区三部分组成。
焊接电弧的电特性主要是指焊接电弧的静特性和焊接电弧的动特性。
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，焊接电流与焊接电压变化的关系，也称伏-安特性。
它包含下降特性，平特性和上升特性三个区。
焊接电弧的产热机构：阴极区的产热：Pk=I(Uk-Uw-Ut)阳极区的产热：Pk=I(Ua+Uw+Ut)弧柱区的产热：Pc=IUc焊接电弧力：电磁收缩力、等离子流力、斑点压力焊接电弧稳定性的影响因素：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，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。
能够引起磁偏吹的情况：1.地线接线位置偏向电弧一侧2.电弧一侧放置铁磁物质3.平行电弧之间焊丝的熔化热源：1.电弧热—熔化极电弧焊熔化焊丝的主要热源Pa=IUw;2.电阻热熔滴上的作用力：重力、表面张力、电弧力（电磁收缩力，等离子流力，斑点压力）、爆破力、电弧气体吹力熔滴过渡的主要形式：自由过渡、接触过渡（短路，搭桥）、渣壁过渡短路过渡过程：电弧燃烧形成熔滴—熔滴长大并与熔池短路熄弧—液桥缩颈断开而过渡—电弧再引燃燃弧时间取决于电弧电压和焊接电流或焊丝送进速度。
焊缝成形缺陷及其防止：未熔合和未焊透，烧穿和塌陷，咬边，焊瘤焊接电流对焊缝成形的影响：1.焊件上的电弧力随焊接电流的增加而增加2.电弧焊的焊芯或焊丝的熔化速度与焊接电流成正比3.焊接电流增大后，弧柱直径增大，但熔深的增加量较小4.提高焊接速度会导致焊接热输入减少，熔宽和熔深都减少注：1.为了提高焊接生产率应该提高焊接速度2.直流正接时焊缝熔深最大，且钨极烧损最小，所以钨极氩弧焊焊接钢、钛等金属材料时应“直流正接”；3.熔化极气体保护焊时，由于“直流反接”时不仅熔深大而且焊接电弧和熔滴过渡过程都较直流正接和交流时稳定，而且具有阴极清理作用，被广泛采用。
1 焊接电弧试题
17焊条电弧焊的特征数字为111，特征符号为E；熔化极惰性气体 保护焊的特征数字为 131，特征符号为MIG；熔化极活性气体保护 焊的特征数字为135，特征符号为MAG。 18.焊条电弧焊的工艺参数通常包括：焊条选择、焊接电流、电 弧电压、焊接速度 条和焊接电流选择。 和焊接层数等。其中主要参数是焊
11.熔滴阶段的冶金反应时间（熔滴存在时间）随着焊接电流的增加而（ b ） a.变长 b.变短 c.不变 d.剧增 12.焊接熔渣中的酸性氧化物主要有（ d ） a.K2O、CaO b.K2O、MnO c.CaO、MnO d.SiO2、TiO2、P2O5 13. 焊接熔渣中的碱性氧化物主要有（ d ） a.P2O5、SiO2 b.TiO2、SiO2、Cr2O3 c. P2O5、TiO2、SiO2 d. K2O、CaO、MnO、Na2O、MgO 14.在焊条药皮中加入电离电位低的物质，可以降低电弧气氛的电离电位，因 而能（ b ） 电弧的稳定性。 a.降低 b.提高 c.保持 d.稍稍降低 15.电弧焊焊接过程中，发生重结晶的焊缝在空气中冷却后，会得到均匀而细 小的珠光体和铁素体组织，相当于（ c ）热处理的组织。 a.退火 b.回火 c.正火 d.淬火
21.不论在何种焊接条件下都阻碍熔滴过渡的力有（ b ）及金属蒸汽 的反作用力。
a.重力
b.斑点上带电粒子的撞击力 c.电磁力
d.表面张力
22.不论在何种焊接条件下都有利于熔滴过渡的力是（ c ）。 a.重力 b. 表面张力 c.等离子流力 d.带电粒子撞击力
23.弧焊电源伏安特性的水平段适用于（ b ）。 a.摩擦焊 b.大电流TIG焊 c.细丝CO2焊 d.水下焊 c.减少应力 d.提高效率
16.焊条电弧焊的焊接速度增大时，整个熔池体积将（ c ）并呈细长 状。 a.增大 b.略大 c.减小 d.不变 17. 焊条电弧焊焊时，当焊接电流增大时，则整个熔池的最大深度随之 增大，而最大宽度将相对（ b ）。 a.增大 b.减小 c.不变 d.略大 18.低碳钢焊后，热影响区中（ c ）的综合性能是最好的。 a.过热区 b.熔合区 c.完全重结晶区 d. 不完全重结晶区 19.弧柱电流的99.9％以上是由（ b ）传递的。 a.正离子万代 b.电子 c.分子 d.原子 20.热阴极的发射以（ c ）发射为主。 a.光 b.碰撞 c.电子 d.电场
第一章 电弧焊基础知识
下面为冷金属过渡过程及其所焊的铝合金薄板对接焊缝。 下面为冷金属过渡过程及其所焊的铝合金薄板对接焊缝。
瑞典ESAB公司发展的 瑞典ESAB公司发展的super pulse技术，在一个电流周期内可以采 公司发展的super pulse技术 技术， 用不同熔滴过渡形式的组合，即正、 用不同熔滴过渡形式的组合，即正、负半波可以分别采用不同的熔滴过 渡形式，使焊缝成形比以往更加美观、精确并且容易控制、飞溅极少。 渡形式，使焊缝成形比以往更加美观、精确并且容易控制、飞溅极少。 焊缝成形更多地依靠机器来完成， 焊缝成形更多地依靠机器来完成，大大降低了人为因素对焊缝成形的影 降低对焊工操作技能培训的要求，不但节省了生产成本， 响、降低对焊工操作技能培训的要求，不但节省了生产成本，而且使以 往难于解决的焊接问题（如极薄的铝或不锈钢板的MIG焊 变得简单， 往难于解决的焊接问题（如极薄的铝或不锈钢板的MIG焊）变得简单， 焊缝质量的稳定性、再现性得到极大的提高。 焊缝质量的稳定性、再现性得到极大的提高。 点击看双脉冲（ pulse）过渡技术（瑞典ESAB公司 公司）。 点击看双脉冲（super pulse）过渡技术（瑞典ESAB公司）。 点击了解冷金属过渡（CMT）技术（奥地利Fronius公司） 公司） 点击了解冷金属过渡（CMT）技术（奥地利Fronius公司
v cm
第一节
焊接电弧
弧柱区 阳极区
二、焊接电弧的导电特性
电弧的三个区域：阴极区 电弧的三个区域： （一）弧柱区的导电特性 热电离是弧柱部分产生带电粒子的主要途径 （二）阴极区的导电特性
（阴极区长度10-5～10-6cm ,阴极区压降约为106～107 V/cm） 阴极区长度10 ,阴极区压降约为 阴极区压降约为10 V/cm）
什么是熔滴
什么是熔滴:弧焊时，在焊条(或焊丝)端部形成的和向熔池过渡的液态金属，叫熔滴。
熔滴通过电弧空间向熔池转移的过程，称为熔滴过渡。
熔池过渡:熔滴过渡的形式有球状体过渡、短路过渡和喷射过渡三大类。
1、短路过渡使受电弧热熔化的消耗电极（焊条）前端与母材熔池短路，边重复进行燃弧，短路熔滴边过渡的形态叫短路过渡式，这种形式在CO2焊接与MIG 焊接的小电流，低电压区焊接时尤为显著，被应用于熔深较浅的薄板焊接。
电极前端的熔融部分逐渐变成球状并增大形成熔滴，与母材熔池里的熔融金属相接触，借助于表面张力向母材过渡。
短路过渡在采用低电流装置和较小焊丝直径的条件下产生，短路过渡易形成一个较小的、迅速冷却的熔池，适合于焊接留较大根部间隙的横梁结构，适合于全位置焊接。
焊丝通过电弧间隙时没有熔滴过渡发生，当接触到焊接熔池时才会发生熔滴过渡。
以下对一个完整的焊接工艺过程进行分析。
（1）当电弧正常工作时，母材和焊丝都处于高温状态，送丝机构稳定的送进焊丝。
当焊丝接触到熔池时，同时伴随着如下3个过程发生。
①较大的焊接电流通过焊丝进入焊缝和母材，使焊丝末端开始熔化。
②在图中短弧区，焊接电流迅速提高。
③当初始焊接电弧较短时，电弧电压值降低，电弧熄灭。
（2）采用平特性焊接电源可以使电流持续增加，主要是为了保持焊接电压稳定并提高电弧电压。
此时电弧保持稳定，熔化的焊丝继续向焊接熔池熔敷金属。
（3）当焊接电流与电压继续增加时，焊丝在焊缝上形成一个圆锥形区域，通过持续的送丝过程，将更多的焊丝送进该圆锥形区域中。
（4）随着焊接电压和电流继续增加，更多焊丝的送进，锥形区域不断扩大，接着焊丝在锥形顶部开始产生缩颈，为下一步的剪切作准备。
电磁剪切力主要是焊接电流通过焊丝与焊缝熔敷金属之间的短路过渡产生的，电磁剪切力沿着焊丝的方向向内辐射。
（5）从D开始，焊丝与焊缝上部形成的锥形区域分离，电弧再引燃，电流开始降低，电压从短路过渡电压升高到电弧电压，熔滴停止向焊缝中过渡。
焊接电弧基本概念及熔焊原理-文档资料
二、埋弧焊的工艺特点、焊接工艺参数
埋弧焊是电弧在焊剂下燃烧进行焊接的方法，分为自动和半自动两种，是目前仅次于手 弧焊的应用最广泛的一种焊接方法。
(一)埋弧焊的工艺特点 1．优点 (1)生产率： (2)质量好： (3)节省材料和电能：
(4)改善劳动条件，降低劳动强度： 2．缺点 (1)只适用于水平(俯位)位置焊接。 (2) 难以用来焊接铝、钛等氧化性强的金属和合金。 (3)设备比较复。 (4) 不适合焊接厚度小于lmm的薄板。 (5) 对气孔敏感性大。 3．应用范围：焊接各种钢板结构。焊接碳素结构钢、低合金结构钢、不锈钢、耐热钢、复合
时熔池中杂质浓度升高使最后凝固部分产生 严重的偏析。宏观偏析易产生焊缝纵向裂纹。
层状偏析是在焊缝的横断面上出现的分 层组织，不同的分层，化学成分的分布是不 均匀
的，因此称为层状偏析。
4)一次结晶组织与性能：具有同样化学成 分的焊缝金属由于结晶组织不同，使其性能 有很大差异。
(一)焊接规范和线能量 电弧焊时的焊接规范如电流、电压和焊 接速度等，对焊接热循环有很大影响。电流 与电压
焊条或焊丝金属被电弧热不断熔化，形成 熔滴过渡到熔池中。手弧焊时过渡的熔滴数 约20～30滴／秒，电流、电压不断地变化， 变化时间约百万分之几秒。非脉冲电弧焊的 熔滴过渡形式有3种：喷射过渡、粗滴过渡和 短路过渡(图3—3)
六、交流或直流电弧
交流电弧的电流每秒钟有100次过零点， 电弧熄灭再反向引燃，所以稳定性差。电弧 熄灭的时间长短，决定了交流电弧的稳定性， 高空载电压电源、方波电源及电弧稳定器都 是根据这个原理来提高交流电弧的稳定性， 能适应低氢焊条，又保留了交流电弧无磁偏、 无极性选择的优点。
4、焊接电流的选择：主要由焊条直径、焊接位置和焊道层 次来决定。
chapter3 焊丝的加热熔化及熔滴过渡PPT课件
如果重力Fg>表面张力F σ，熔滴将过渡到熔池中去。
2R 4r3g
3
r 3 R3 2•源自gR223如果采用同样直径的焊丝，即R一定，由于表面张力 系数和密度不同，其熔滴形态也不同。 越大，则过渡的熔滴越细。
24
（三）电磁力
电磁力是具有方向和大小的矢量，设作用在单位体 积上的力Fm(N/m3) ，则有公式： Fm=J*B J——电流密度（A/m2） B——磁力线密度（Wb/m2）
/ m/min
熔 化 速 度 （
）
焊接电流/A 铝焊丝熔化速度与电流的关系
7
电弧电压对熔化速度的影响作用不大。当电流 一定时，即使弧长（电弧电压）改变，焊条熔化 速度几乎不会发生变化。特别是电弧电压较高时， 电弧电压对焊丝熔化速度影响不大。在弧压较低 的范围内，弧压变小，焊丝的熔化速度会增加。
8
铝焊丝熔化速度与焊接电流及电弧电压（电弧长度）的关系 9
原因二：
气体混合成份影响熔滴的过渡形式，过渡形式又影响
着熔滴的加热及焊丝的熔化。
13
3、电阻热的影响
考虑焊丝电阻热和端面电弧热
共同作用时的温度分布曲线示意
图。 横坐标：离导电嘴端面的距离。 电弧端面
ABC是电阻热决定的温升曲线 （50S以前），电弧端面的温升只
有CS=580C
DEF是由电弧端面热传导决定的
温升曲线。
曲线AGF是由ABC和DEF合成的，
表示焊丝的实际温度分布。
已知电弧端面的总的温度
A
HS=1535C 则：FS=1535-580=955C
P
导电嘴端面
导电嘴端面
H 1500C
G F 1000C
EC 500C
焊接方法复习题
焊接方法复习题焊接方法及设备复习题1.焊接电弧由哪几部分组成？各部分的压降是如何形成的？冷阴极与热阴极的差别？答：焊接电弧是由阴极区、弧柱区、阳极区三部分组成；热阴极：流过电流大，能发生热发射导电，在阴极表面不形成阴极斑点，阴极区的电压降很小。
冷阴极材料：电流较小，不能发生热发射，在阴极表面有阴极斑点。
2.什么是焊接电弧的静特性？它表现了焊接电弧的何种特性？答：电弧的静特性是指电极材料、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。
焊接电弧的静特性表现了非线性电阻特性。
3.焊接电弧稳定燃烧的条件是什么？答：焊接电弧稳定燃烧的条件：1）应有符合焊接电弧电特性要求的电源：a．电弧静特性曲线斜率大于电源外特性斜率，即Kw＞0b．当电流过小时，气隙间气体电离不充分，电弧电阻大，要求较高的电弧电压，方能维持必需的电离程度。
C．随着电流增大，气体电离程度增加，导电能力增加，电弧电阻减小，电弧电压降低。
但当降低到一定程度后，为了维持必要的电场强度，保证电子的发射与带电粒子的运动能量，电压须不随电流增大而变化。
2）做好清理工作，选择合适的焊条药皮或焊剂；3）防止磁偏吹；4）电源种类和极性：焊接电源种类分直流、交流、脉冲直流三种类型，其中直流电弧最稳定，脉冲直流次之，交流电弧稳定性最差。
对于熔化极焊直流反接时的电弧稳定性好于直流正接，对于非熔化极直流正接时的电弧稳定性好于直流反接。
4.什么是电弧的磁偏吹现象？焊接电弧周围有磁场存在时会产生哪些有利、有害作用？答：电弧磁偏吹现象：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。
磁偏吹的有害作用：1）影响焊接电弧的稳定性；2）影响熔滴的过渡磁偏吹的有利作用：外加纵向磁场对电弧可以起搅拌熔池、细化晶粒，提高Akv5.加热与熔化焊丝的热量来源有哪些？其大小及影响因素如何？答：熔化极电弧焊焊丝的加热与熔化主要靠阴极区所产生的热量及焊丝自身的电阻热，其次是弧柱热。
电弧物理 课件 第四章 焊丝的熔化和熔滴的过渡
主讲教师：黄健康
第四章 焊丝的熔化和熔滴 的过渡
电弧焊时，焊丝（或焊条）的末端在电弧的高 温作用下加热熔化，熔化的液体金属达到一定程度 便以一定的方式脱离焊丝末端，过渡到熔池中去。 这个过程称为熔滴过渡。焊接过程中，焊丝的加热、 熔化及熔滴过渡会直接影响到焊缝质量和焊接生产 率。本章将讲述焊丝的加热与熔化、熔滴上的作用 力、熔滴过渡的主要形式以及熔滴过渡过程中产生 的飞溅。
5．焊丝材料的影响 焊丝材料不同，电阻率也不同，所产生的电阻 热不同，因而对熔化速度的影响也不同。不锈钢 电阻率较大，会加快焊丝的熔化速度，尤其是伸 出长度较长时影响更为明显。 材料不同还会引起焊丝熔化系数的不同。铝合金 因电阻率小，焊丝熔化速度与电流成线性关系。 但是焊丝越细，熔化速度与电流关系曲线斜率越 大，说明熔化系数随焊丝直径变小而增大，与电 流无关 。不锈钢电阻率较大，产生的电阻热较大， 因而焊丝熔化速度与电流不成线性关系，随着电 流增大，曲线斜率增大，说明熔化系数随电流增 加而增大，并且随焊丝伸出长度增加而增加。
根据第二章中的可知，单位时间内阴极区和 阳极区的产热量如果分别用电功率PK和PA表示， 计算公式如下： PK＝I（UK－UW－UT） （4-1） PA＝I（UA＋UW＋UT） （4-2） 在通常电弧焊的情况下，弧柱的平均温度为 6000K左右，UT<1V；当焊接电流密度较大时，UA 近似为零，故上两式可简化为： PK＝I（UK-UW） （4-3） PA＝ IUW （4-4） 这是熔化极电弧焊熔化焊丝的主要热源。
4.2.3 电弧力
电弧中的电磁收缩力、等离子流力、斑点压 力对熔滴过渡都有不同的影响。需要指出的是， 电流较小时住往是重力和表面张力起主要作用； 电流Байду номын сангаас大时，电弧力对熔滴过渡起主要作用。 1.电磁收缩力 作用在熔滴上的电磁力通常可分解为径向和 轴向两个分力。
熔滴过渡形式
熔滴过渡形式
熔滴过渡形式是指在熔化极气体保护焊中，熔滴从焊丝端部脱离并过渡到熔池中的方式。
根据焊丝与熔池之间相对运动的不同，熔滴过渡形式可分为以下几种：
- 自由过渡：在电弧力的作用下，熔滴脱离焊丝端部后自由飞向熔池的过渡形式。
根据熔滴脱离焊丝端部的方式不同，又可分为滴状过渡、喷射过渡和爆炸过渡三种形式。
- 短路过渡：在熔滴与熔池接触时发生短路，电流突然增大，液态熔滴在电磁收缩力的作用下迅速缩颈并与熔池接触形成液桥，在表面张力的作用下迅速断开而过渡到熔池中的过渡形式。
- 搭桥过渡：在熔滴与熔池接触时形成液桥，在电弧力和表面张力的共同作用下，熔滴在液桥中收缩并拉长，最终断裂过渡到熔池中的过渡形式。
- 渣壁过渡：在药芯焊丝电弧焊中，熔滴沿熔渣壁面滑落到熔池中的过渡形式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
平特性
在B区：电流稍大，电极温度提高，阴极热发射能力增强， 阴极电压降低；阳极蒸发加剧，阳极电压降低。也就是说电弧 中产生和运动等量的电荷不需要更强的电场。 对于弧柱区，电弧等离子气流增强，除电弧表面积增加造成的 热损失外，等离子气流的流动对电弧产生附加的冷却作用，因 此在一定的电弧区间内，电弧电压自动的维持一定的数值，保 证产热和散热的平衡。成平特性。 一般埋弧焊、手工焊、大电流TIG焊等都工作在平特性段。
下降特性
在A区：电流较小，电弧热量较低，电离度低，电弧的导电性 较差，需要有较高的电场推动电荷运动； 电弧阴极区，由于电极温度低，电子提供能力较差，不能实现 大量的电子发射，会形成比较强的阴极电压降。所以电流越小 电压越高。 弧柱区在小电流范围内电流密度基本不变，弧柱截面随电流的 增加按比例增加，但弧柱周长增加的少，产热多，散热少，电 弧温度提高，电离程度提高，电弧电场强度降低，弧压降低， 所以电弧成负阻特性。
上升特性
在C区：电流更大时， 金属蒸汽的发射及等离子流的冷却作用进一步加强，同时由于电 磁力的作用，电弧截面不能成比例增加，电弧的电导率减小，要 保证较大的电流通过相对比较小的截面，需要更高的电场。 MIG焊的电弧一般工作在上升段。
电弧电压决定于电弧长 度和焊接电流值
不同电弧长度的电弧静特性曲线
仰焊 横焊
重力
表面张力 气体吹力
电磁力 斑点压力
有利于熔滴过渡的打√，阻碍熔滴过渡的打×
斑点压力
斑点压力：斑点受到带电粒子的撞击，或金属蒸汽的反作用而对 斑点产生的压力，称为斑点力，或斑点压力。 阴极斑点力大于阳极斑点力
不论是阴极斑点力还是阳极 斑点力，其方向总是与熔滴 过渡方向相反，如图所示。 但由于阴极斑点力大于阳极 斑点力，所以熔化极气体保 护焊可通过采用直流反接减 小对熔滴过渡的阻碍作用， 减少飞溅。
斑点（压）力——阴极＞阳极／阻碍熔滴过渡（正接）
熔滴过渡 平焊 的作用力
√ 重力
立焊
×
仰焊 横焊
×
×
×
√
√
√
表面张力
√
√
√
√
气体吹力
√
√
√
√
电磁力
×
பைடு நூலகம்
×
×
×
斑点压力
有利于熔滴过渡的打√，阻碍熔滴过渡的打×
课堂小结： １、焊接电弧的静特性及静特 性曲线。 ２、熔滴过渡的形式 ３、熔滴过渡的作用力及对焊 接位置的影响
熔滴
熔池 熔池：在母材上由焊条金属和局部熔化的母材所组成的具 有一定几何形状的液态金属。
1、熔滴过渡的主要形式
粒状过渡
喷射 过渡
短 路 过 渡
爆破过渡
搭桥 过渡
渣壁 过渡
套筒 过渡
2、熔滴过渡的作用力
（１）熔滴的重力 （２）表面张力 （３）电磁力 （４）斑点压力 （５）气体的吹力
熔滴过渡 平焊 立焊 的作用力
• 不同的电极材料、气体介质或电弧长度，对电弧静特性均有 影响，当其他条件不变情况下弧长增加，电弧电压也升高， 电弧静特性曲线的位置相应升高，当电流—定时，电弧电压 与弧长成正比。
二、电弧焊的熔滴过渡
熔滴过渡：熔滴通过电弧空间向熔池转移的过程。 熔滴：电弧焊时，焊条或焊丝端部在电弧高温作用下熔 化形成的滴状液态金属。
作业：
１、熔滴定义是什么？ ２、熔滴过渡的定义是什么？ ３、熔池定义是什么？ ４、熔滴过渡的作用力有哪些？对 焊接位置有何影响？ ５、焊接电弧的静特性定义及静特 性曲线如何绘制？
焊接电弧的基本知识
第二节 焊接电弧的静特性和熔滴过渡的形式
一、焊接电弧的静特性
焊接电弧的静特性 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称为焊接电弧的静特性。表示 这两者关系的曲线叫电弧静特性曲线。
ａ
ｄ
ｂ
ｃ
焊接电弧的静特性曲线
ａ
ｄ
ｂ
ｃ
ａｂ：焊接电流增大，电弧电压下降。下降特性Ａ ｂｃ：焊接电流增大，电弧电压不变。平特性Ｂ ｃｄ：焊接电流增大，电弧电压也增大。上升特性Ｃ