焊工工艺与技能训练-电子课件-第一单元-焊接基础知识.ppt

由于强烈过热和磁收缩的作用使焊条或焊丝端部的熔滴
爆断，直接向熔池过渡的形式，称为短路过渡。
(3) 喷射过渡 熔滴呈细小颗粒，并以喷射状态快速通过电弧空间向熔
池过渡的形式，称为喷射过渡。
课题2 焊接接头的组织和性能
一、焊接结构及其分类 焊接结构是指用各种焊接方法连接而成的金属结构，焊 接结构的种类有梁、柱、桁架、容器和薄板结构等。
电弧示意图 a) 电弧的产生 b) 原理
1 . 气体电离 使中性的气体分子或原子释放电子形成正离子的过程称 为气体电离。 使气体电离所需要的能量称为电离电位 ( 或电离功) 。 不同的气体或元素由于原子结构不同，其电离电位也不 同。
在焊接时，使气体介质电离的方式主要有热电离、电场 作用下的电离、 光电离。
(3) 撞击发射 高速运动的正离子撞击阴极表面时，将能 量传递给阴极而产生电子发射的现象，称为撞击发射。电场强 度越大，在电场中正离子运动速度越快，产生撞击发射的作用 也越强烈。
二、焊接电弧的构造、电压及静特性 1 . 焊接电弧的构造 焊接电弧的构造可分为3个区域： (1) 阴极区 (2) 阳极区 (3) 弧柱
第一单元 焊接基础知识
课题 1 焊接电弧 课题 2 焊接接头的组织和性能 课题 3 焊缝符号 课题 4 焊接检验
课题1 焊接电弧
焊条电弧焊是利用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。 一、 焊接电弧的概念 焊接时，将焊条与焊件接触后很快拉开，在焊条端部和焊 件之间立即会产生明亮的电弧。电弧是一种气体放电现象。 由焊接电源供给的具有一定电压的两电极间或电极与焊件 间的气体介质中所产生的强烈而持久的放电现象，称为焊接 电弧。
焊接电弧的静特性
(1) 当电流较小(曲线ab段时的电流)时，电压随着电流的 增加而降低，这是电弧的下降特性区。
(2) 在正常焊接状态时，电压不随电流变化，基本保持不 变，这是电弧的平特性区。
(3) 当电流更大(曲线cd段的电流) 时，电压随电流的增加 而升高，这是电弧的上升特性区。
学以致用 在一般情况下，电弧电压总是和电弧长度成正比地变化。
2. 阴极电子发射 阴极的金属表面连续地向外发射出电子的现象，称为阴 极电子发射。 要使电子发射，必须施加一定的能量，使电子克服金属 内部正电荷对它的静电引力。所加的能量越大，阴极产生 电子发射作用就越强烈。电子从阴极表面逸出所需要的最 低外加能量称为逸出功，单位是电子伏特 (eV)。电子逸出 功的大小与阴极的成分有关。 表列出了常见元素的电子逸出功。
常用的坡口形式有 I 形坡口、 V 形坡口、 X 形坡口和 U 形坡口等。
对接接头 a) I 形坡口 b) V 形坡口 c) X 形坡口 c) U 形坡口
(1) 对接接头 2个焊件端面相对平行的接头称为对接 接头。
1 ) 钢板厚度在 6mm 以下的焊件，一般不开坡口。 2 ) 一般钢板厚度为 6mm 及以上时，可分别采用V形坡 口、X形坡口和U形坡口。 在焊接结构生产中，不同厚度对接的钢板，如果板厚 差较大，应单面或双面削薄再进行装配焊接。
削薄板厚 a) 单面削薄 b) 双面削薄
(2) T形接头 一个焊件的端面与另一个焊件表面构成 直角或近似直角的接头，称为Ｔ形接头。
Ｔ 形接头的坡口形式
a) I 形坡口
b) 单边 V 形坡口
c) 带钝边双单边 V 形坡口 d) 带钝边双 J 形坡口
(3) 角 接 接 头 两 焊 件 端 面 间 构 成 大 于 30° 、 小 于 135°夹角的接头，称为角接接头。角接接头承载能力较 差，一般用于不重要的结构中。
(1) 热电离 气体粒子受热的作用而产生的电离称为热电离。 温度越 高，热电离作用越大。 (2) 电场作用下的电离 带电粒子在电场的作用下，各作定向高速运动，产生较 大的动能，并不断与中性粒子相碰撞，不断地产生电离， 两电极间的电压越高，电场作用越大，则电离作用越强烈。 (3) 光电离 中性粒子在光辐射的作用下产生的电离，称为光电离。
焊接时，根据阴极吸收能量的方式不同，所产生的电子发 射有以下几类：
(1) 热发射 焊接时，阴极表面的温度很高，使阴极内部 的电子热运动速度增加，当电子的动能大于其逸出功时，电子 即冲出阴极表面而产生热电子发射。
(2) 电场发射 当阴极表面外部空间存在强电场时，电子 可获得足够的动能克服正电荷对它的静电引力，从阴极表面发 射出来ꎮ 两极间电压越高，则电场发射作用越大。
a. 通过同方向电流的2根 平行导线的相互作用力
Ｉ—电流 Ｆ—电磁力
b. 磁力线在熔滴上的压缩
作用
Ｆ—电磁压缩力
a.
b.
2. 熔滴过渡的形式
(1) 滴状过渡
滴状过渡分为粗滴过
渡和细滴过渡。粗滴过
渡是熔滴呈粗大颗粒状
向熔池自由过渡的形式。
熔滴过渡的形式
(2) 短路过渡
a) 粗滴过渡 b) 短路过渡 c) 喷射过渡
焊接电弧的构造
2. 焊接电弧的电压 通常测出的焊接电弧电压就是阴极区、阳极区和弧柱区 电压降之和。当弧长一定时，电弧电压的分布如图所示。 电弧电压可用公式表示：
焊接电弧各区域 的电压分布
3. 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 变化的关系称为电弧静特性。 表示它们关系的曲线叫作 电弧的静特性曲线。
当电弧长度增加时，电弧电压升高，其静特性曲线的位置 也随之上升。
不同电弧长度的电弧静特性曲线
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三、 电弧焊的熔滴过渡
电弧焊时，焊条(或焊丝)端部在电弧高温作用下熔化成的 液态金属滴，通过电弧空间不断地向熔池中过渡的过程称为
熔滴过渡。
1. 熔滴过渡的作用力 (1) 熔滴的重力 (4) 斑点压力 (2) 表面张力 (5) 气体的吹力 (3) 电磁力
焊接结构的种类
二、 焊接接头形式和焊缝形式 1. 焊接接头形式 焊接结构均是由若干个焊接接头组成，所谓焊接接头即
是用焊接方法连接的接头。 由于焊件的结构形状、厚度及技术要求不同，往往需要
把焊件装配成不同形式的焊接接头，以及将焊件边缘加工 成各种形式的坡口。焊接接头的基本形式可分为4种。
焊接接头的形式 a) 对接接头 b) Ｔ 形接头 c) 角接接头 d) 搭接接头