焊接方法与设备(复习思考题答案)1

1、根据电流种类如何划分焊接电弧类型?掌握每类焊接电弧的应用特点。

答：直流电弧、交流电弧，脉冲电弧。

直流电弧的极性对于熔化极电弧焊来说，由于受熔滴过渡稳定性的影响，通常是直流反接时的电弧稳定性好于直流正接。

对于钨极氩弧焊来说，直流正接时的电弧稳定性好于直流反接时的稳定性。

2、什么是电极斑点?形成阴（阳）极斑点的条件有何异同?答：在电弧燃烧时，电极表面很小很亮的斑点。

阴极斑点形成的条件：1、该点应具有氧化物2、电弧通过该点时能量消耗较小。

阳极斑点形成条件：1、该点有金属蒸发2、电弧通过该点时弧柱消耗能量较低。

3、形成电弧磁偏吹的实质是什么?举例说明。

答：实质：电弧周围磁场分布的均匀性受到破坏，使焊接电弧偏离焊丝或焊条的轴线而向某一方向偏吹。

比如：平行电弧间产生的磁偏吹、地线接线位置产生的磁偏吹、电弧一侧铁磁物体引起的磁偏吹。

4、焊接电弧的引弧方式有哪些?各有何特点?举例说明其应用。

答：接触式引弧：焊条或焊丝和焊件分别接通于弧焊电源的两极，将焊条或焊丝与焊件轻轻地接触，然后迅速提拉，这样就使焊丝或焊条与焊件之间产生了一个电弧。

焊条电弧焊、埋弧焊等。

非接触式引弧：在电极和焊件之间存在一定间隙，施以高电压击穿间隙使电弧引燃。

钨极氩弧焊、等离子弧焊等。

5、什么是最小电压原理？并利用该原理解释为什么用风扇对着电弧吹时电弧会收缩。

答：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。

电弧收缩，断面面积减小，也就减少了电弧表面散失的热量，从而使电场强度增加的幅度减小。

焊丝熔化与熔滴过渡1、何谓焊丝的干伸长度?干伸长度与焊丝熔化有怎样的关系? 答：导电嘴的接触点到电弧端头的一段焊丝的长度，即焊丝的伸出长度。

其他条件不变，干伸长度越长，焊丝速度越快。

2、何谓焊丝熔化速度?影响焊丝熔化速度的主要因素有哪些?答：单位时间内焊丝的熔化长度或熔化质量。

因素：1、电流增大，焊丝熔化速度越快；2、电弧电压对焊丝熔化速度几乎没影响3、焊丝直径越细，焊丝熔化速度越快4、焊丝伸出长度越长，熔化速度越快5、电阻率大的材料，焊丝熔化速度越快6、气体介质和焊丝极性3、何谓熔敷效率、熔敷系数、熔化系数、飞溅率?答：熔敷效率：过渡到焊缝中的金属质量与使用焊丝金属质量之比。

熔敷系数：指单位时间、单位电流所熔敷到焊缝中的焊丝金属质量。

熔化系数：单位时间、单位电流熔化焊丝金属的质量。

飞溅率：飞溅损失的金属与熔化的焊丝金属的质量百分比。

4、存在于熔化的焊丝端部的熔滴主要受到哪些作用力?这些力对熔滴过渡有怎样的影响? 答：重力：平焊时是促使熔滴脱离焊丝末端的作用力，立焊和仰焊时，是阻碍熔滴从焊丝末端脱离的作用力。

表面张力：阻碍熔滴过渡的力电磁收缩力：可以是推力，也可以是阻力。

等离子流力：有助于熔滴脱离焊丝，是推力斑点压力：阻碍熔滴过渡。

熔滴爆破力：能促进熔滴过渡电弧的气体吹力：有利于熔滴过渡。

母材熔化与焊缝成形1、焊接熔池中金属的流动主要受到哪几种力的作用?这些力与焊缝成形有何关系?掌握影响作用力的主要因素。

答：熔池金属的重力：水平位置焊时，有利于熔池的稳定性，空间位置焊时，有可能破坏熔池的稳定性，使焊缝成形变坏。

表面张力：将阻止熔池金属在电弧力或熔池金属重力作用下的流动。

焊接电弧力：有利于形成更深的熔池。

熔滴冲击力：容易形成指状熔深。

2、焊接电流、焊接电压、焊接速度怎样影响焊缝熔深、熔宽、余高的形成?答：焊接电流：电流增加，焊缝的熔深和余高均增加，熔宽略有增加。

焊接电压：电压增加，熔深略有减小，熔宽增加，余高减小。

焊接速度：焊接速度提高，焊缝熔宽和熔深都减小，余高也减小。

3、上坡焊、下坡焊、焊条前倾、焊条后倾、焊丝直径、干伸长如何影响熔深熔宽余高？答：上坡焊：熔深大，熔宽窄，余高大。

下坡焊：熔深减小，熔宽增大，余高减小。

焊条前倾：熔深减小，熔宽增大，余高减小。

焊条后倾：熔深增加，熔宽减小，余高增大。

埋弧焊1、埋弧焊有哪些主要的优缺点?答：优点：生产效率高，焊接质量高，劳动条件好，节约金属及电能。

缺点：焊接适用的位置受到限制，焊接厚度受到限制，对焊件坡口加工与装配要求较严。

2、埋弧焊中使用的焊剂与电渣焊中使用的焊剂的主要功能相同吗?为什么? 答：不同。

埋弧焊焊剂：焊接时形成熔渣，起着隔离空气、保护焊接金属不受空气侵害的作用。

也起着对熔化金属进行冶金处理的作用。

电渣焊焊剂：焊剂熔化形成熔渣后，依靠其电阻使电能转化成熔化填充金属和母材的热能。

该热能还能起到预热焊件、延长金属熔池存在时间和使焊缝金属缓冷的作用。

3、埋弧焊时选用焊剂和焊丝的匹配原则是什么?答：①在焊接低碳钢和强度等级较低的低合金钢时，应等强匹配。

②焊接低合金高强钢时，应等强匹配并保证焊缝塑性和韧性。

③耐热钢、低温钢、耐蚀钢：等强，保证焊缝与母材有相同或相近的性能。

④奥氏体钢或铁素体钢：保证焊缝与母材成分相近，相匹配的特殊性能，足够的力学性能、抗裂性能。

4、埋弧焊的焊接冶金特点表现在哪几方面? 答：1、机械保护作用好2、冶金反应充分3、焊缝的化学成分稳定4、焊缝组织易粗化。

CO2气体保护电弧焊1、CO2焊有哪些主要的优缺点?答：优点：①高效节能，生产效率高，价格便宜，焊接变形小。

②粗丝焊可用较大电流，实现射滴过渡。

③细丝焊可用较小电流，实现短路过渡。

④低氢焊接，含氢量低，抗锈强，不易产生冷裂纹、气孔。

⑤便于监视和控制电弧、熔池，实现机械化、自动化。

缺点：①弧光强，设备比较复杂，需要专业维修。

②飞溅多，外形粗糙。

③不能焊易氧化材料，不能在有风地方焊接。

2、何谓焊接飞溅?CO2焊为什么有比较大的焊接飞溅?答：飞溅：焊接过程中飞落到熔池以外的金属。

原因：①冶金反应引起的飞溅，CO2有氧化性，熔滴和熔池中的C被氧化为CO，高温下，体积膨胀，CO 压力大，形成爆破，从而产生飞溅。

②由于半点压力引起的飞溅：直流正接时，正离子飞向焊丝末端熔滴，机械冲击力大，飞溅大；直流反接时，飞溅小。

③熔滴短路过渡引起的飞溅：由于强烈的电磁收缩作用，产生过桥缩颈，过桥过热爆炸时。

爆破力将熔滴金属抛向四周。

④非轴向熔滴过渡造成飞溅：由斑点压力和弧柱气流作用将熔滴抛向熔池外。

⑤焊接参数选择不当。

3、目前减小焊接飞溅的措施主要有哪些? 答：降低焊丝的含碳量，使用低飞溅焊丝，正确选择焊接参数，直流反接，控制电流，串入合适电感，选择正确电弧电压、电感值；用含有脱氧元素焊丝。

TIG焊1、何谓阴极清理作用?形成阴极清理作用的条件怎样?阴极清理功能的机理？答：电弧自动寻找氧化物，将氧化物气化，使得阴极的氧化物被清理掉。

直流反接。

反接时，母材为阴极并发射电子，阴极表面有氧化膜时，电子的逸出功小，容易发射电子，因此电弧有自动寻找金属氧化膜的性质，在氧化膜上容易形成阴极斑点，与此同时，阴极受到正离子撞击，氧化膜被清理掉。

2、脉冲TIG焊有何优点? 答：①由于采用脉冲电流，减小焊接电流的平均值，用较低的热输入获得足够的熔深，减小焊接热影响区和焊件变形，对于焊接薄板或超薄板有利。

②可调焊接参数多，便于精确控制电弧能量及分布，易得合适的熔池形状和尺寸，提高焊缝抗烧穿和熔池保持能力，保证均匀熔深和焊缝根部均匀熔透，适于全位置及单面焊背面成形。

③焊接过程中，脉冲电流对点状熔池有较强的搅拌作用，熔池金属冷凝快，高温停留时间短，焊缝金属组织细密，减小对热敏感的金属材料产生裂纹倾向。

④每个焊点加热和冷却迅速，适于焊接导热性能强或厚度差别大的焊件。

3、热丝TIG焊有何特点?答：①增加熔敷金属量，使生产效率提高。

②热输入大，适合中等厚度结构，焊缝质量好。

③熔敷效率提高。

④产生磁偏吹。

MIG/MAG焊1、MIG/MAG焊直流正接、反接各有什么优缺点？一般应正接还是反接？为什么？答：直流反接：焊丝斑点压力小，电弧推力大，熔滴过渡容易；熔深更深；具有阴极清理功能；缺点：阴极发热厉害，烧损严重；电流小时，弧根在熔滴底部，电磁收缩力小，呈粗滴过渡。

直流正接：焊丝熔化速度快，熔深浅，适于堆焊；氧化性弱，有阴极清理功能；缺点：电弧不稳，成形不良。

2、试述MIG焊有哪些熔滴过渡形式，并说明这些熔滴过渡形式的焊接电流焊接电压特点。

答：粗滴过渡：小电流，大电压；射滴过渡：大电流，大电压；射流过渡：大电流，较高电压；亚射流过渡：大电流，低电压；短路过渡：大电流，很低电压。

旋转射流过渡。

3、脉冲MIG焊焊接薄板时有哪些特点?答：它扩大了焊接电流的调节范围；有效控制熔滴过渡及熔池尺寸，有利于全位置焊；可以有效地控制热输入，改善接头性能。

等离子弧焊接1、等离子弧的形成机理？答：它是借助于机械压缩效应、热压缩效应、磁压缩效应这三种效应形成的。

2、等离子弧有哪几种形式?各有何特点?答：非转移型等离子弧：温度和能量密度较低。

转移型等离子弧：温度和能量密度较高。

联合型：主要用于小电流、微束等离子弧焊接及粉末堆焊。

3、与TIG焊电弧比较，等离子电弧具有什么特点？请解释获得这些特点的原因。

等离子弧堆焊工艺通常采用何种类型的等离子弧？为什么？答：优：①焊缝深宽比大，截面积小，焊接速度快，薄板焊接变形小，厚板焊接时热影响区窄。

②电弧挺度好。

③电弧稳定性好。

④无焊缝夹钨，因钨极内缩与喷嘴内，不与焊件接触。

缺点：①由于需要两股气流，过程控制和焊枪结构复杂。

②电弧直径小，要求焊枪喷嘴轴线更准确对准焊缝。

转移型。

其它焊接方法1、摩擦焊接与扩散焊接有何区别? 答：摩擦焊：是在压力作用下通过待焊界面的摩擦式界面及其附近温度升高，材料的变形抗力、塑性提高、界面的氧化膜破碎，伴随着材料产生塑性变形与流动，通过界面上的扩散及再结晶冶金反应而实现连接的固态焊接方法。

扩散焊：是在一定的温度和压力下是待焊表面相互接触，通过微观塑性变形或通过在待焊表面上产生的微量液相而扩大待焊表面的物理接触，然后，经过较长时间的原子相互扩散来实现结合的一种焊接方法。