焊接方法及设备复习总结
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
(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)同向电流的电弧互相吸引，异向电流的电弧互相排斥。
第二章
1.影响焊丝熔化速度的因素有哪些？是如何影响的?
焊丝熔化速度通常以单位时间内焊丝熔化长度或熔化质量表示。
融化系数是指每安培焊接电流在单位时间内所熔化的焊丝质量。
(1)焊接电流的影响电流增大时，熔化焊丝的电阻热和电弧热均增加，熔化速度加快。
(2)电弧电压的影响电压较高时，电弧电压对熔化速度影响很小。电弧较短时融化系数
增加，因为弧长缩短时电弧热量向周围空间散失减少，提高了电弧的热效率，使焊丝的熔化系数增加所致。
(3)焊丝直径的影响电流一定时，焊丝直径越小电阻热越大，同时电流密度也越大，从而
使焊丝熔化速度增大。
(4)焊丝伸出长度的影响其他条件一定时，焊丝伸出长度越长，电阻热越大，熔化焊丝的
总热量增加，焊丝熔化速度越快。
(5)焊丝材料的影响焊接材料不同，电阻率不同，所产生电阻热不同，对熔化速度影响也
不同。
(6)气体介质和焊丝极性的影响焊丝为阴极（正接）时的熔化速度总是大于焊丝为阳极（反
接）时的熔化速度，并随混合气体比例不同而变化。焊丝为阳极时焊丝熔化速度基本不变。气体介质不仅影响阴极产热，影响焊丝的加热和熔化，而且也会影响到熔滴过渡方式。
2.熔滴在形成过程与过渡过程中受到那些力的作用？
(1)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。
(2)表面张力
(3)电弧力电磁收缩力等离子流力斑点压力
(4)爆破力
(5)电弧气体吹力
3.熔滴过渡
熔滴过渡在电弧热的作用下，焊丝末端加热熔化形成熔滴，并在各种力的作用力下脱离焊丝进入熔池。
熔滴过渡可分为三种基本类型自由过渡渣壁过渡接触过渡
（一）自由过渡：
1、滴状过渡：1）粗滴过渡：电流较小而电弧电压较高，熔滴存在时间长，尺寸大，飞溅大，电弧稳定性及焊缝质量都较差。2）细滴过渡：电流较大，电压高，飞溅少，电弧稳定，焊缝成形较好。3）排斥过渡：电压高，电流小，飞溅大，电弧的稳定性及焊缝质量都较差。
2、喷射过渡：射滴过渡、亚射流过渡、旋转射流过渡、射流过渡。特点：喷射过渡时，熔滴速度高，过渡频率快，飞溅少，电弧稳定，热量集中，对焊件的穿透力强。
3、爆炸过渡
（二）接触过渡：1）短路过渡：西四、短弧、小电流，电流密度大，焊接速度快，焊件质量高，过程稳定，飞溅大。2）搭桥过渡
（三）渣壁过渡：熔化的液态金属沿渣壁或套筒落入熔池。
短路过渡主要用于 1.6mm一下的细丝co2气体保护电弧焊或使用碱性焊条，采用低电压小电流焊接工艺的焊条电弧焊。广泛用于薄板结构及全位置焊接。
熔滴尚未长成大滴时即与熔池接触而形成短路液体过桥，再向熔池方向的表面张力及电磁收缩力的作用下，熔滴金属过渡到熔池中去，称为短路过渡。
短路过渡的实质可以视为短路稳弧周期性的交替过程。短路过程的稳定性，可以用这种交替过程的柔软均匀一致程度以及过程中飞溅大小来衡量。
滴状过渡：粗滴过渡细滴过渡
喷射过渡：射滴过渡亚射流过渡射流过渡旋转射流过渡
射流过渡临界电流Ic的大小与焊丝成分焊丝直径焊丝伸出长度气体介质电源极性有关。
4、熔敷效率过渡到焊缝中的金属质量与使用的焊丝金属质量之比
5、熔敷系数单位时间单位电流所熔敷到焊缝中的焊丝金属质量
6、损失率焊丝金属蒸发氧化飞溅的质量与使用的焊丝金属质量比φ=am-ay／am
7、飞溅率飞溅损失的金属与熔化的焊丝金属的质量百分比。
第三章
1.焊缝成形系数焊缝熔宽与焊缝熔深之比。
2.焊缝熔合比熔合比是指单道焊时，在焊缝横截面上熔化的母材所占的面积与焊缝总面积之比。
3.余高系数焊缝熔宽与焊缝余高之比。
4.比热流单位时间内通过单位面积传入焊件的热能。
5.焊件温度场：焊接过程中某一瞬间焊件上各点的温度分布状况，通常用等温线或等温面表示。
6.焊缝成型系数的大小对焊接质量的影响规律
焊接熔深H直接影响接头的承载能力。焊缝成型系数的大小能影响熔池中气体逸出的难易程
度、熔池金属的结晶方向、焊缝中心偏析程度。较小的焊缝成型系数可以缩小焊缝宽度方向的无效加热范围，进而可以提高热效率及减小热影响区。
焊焊缝成型系数一般取φ=1.3-2 通常h=0-3mm 余高系数为4-8
7.分析熔池所受到的力及其对焊缝成形的影响
(1)熔池金属的重力重力的大小正比与熔池金属的体积和密度。水平位置焊接时，熔池
金属的重力有利于熔池的稳定性。空间位置焊接时，熔池金属的重力可能会破坏熔池的稳定性，使焊缝成形变坏。
(2)表面张力表面张力既影响熔池的轮廓形状，也影响熔池金属在坡口里的堆敷情况，
即熔池表面的形状。
(3)焊接电弧力促使熔池金属流动，在熔池中心形成漩涡现象。电弧静压力时熔池形成下
凹的形态。电弧动压力使焊缝形成指状熔深。
(4)熔滴冲击力容易形成指状熔深
8.分析焊接参数和焊接工艺因素对焊缝成形的影响规律
A.焊接参数对焊缝成形的影响
(1)焊接电流对焊接参数的影响随着焊接电流的增加，焊缝的熔深余高增加，熔宽略有
增加
(2)电弧电压对焊缝成形的影响电弧电压增加时通过弧长增加来实现的。电弧长度增加使
得电弧热源半径增大，电弧散热增加输入焊件的能量密度减少，因此熔深略有减小，熔宽增加，余高减小。
(3)焊接速度对焊缝成形的影响提高焊接速度会导致焊接热输入减少，从而熔宽熔深都减
小。余高也减小。
B.焊接电流种类和极性、电极尺寸对焊缝成形的影响
（1）焊接电流种类和极性钨极氩弧焊焊接钢钛等金属材料时，直流正接形成熔深最大，直流反接最小，交流介于两者之间。焊接铝镁合金时，采用交流最好，有阴极清理作用。熔化极电弧焊时，直流反接时焊缝熔深和熔宽都大于直流正接，交流介于两者之间。
（2）钨极端部形状、焊丝直径和伸出长度的影响
电弧越集中，电弧压力越大，熔深越大熔宽减小。
焊丝越细，电弧加热越集中，熔深增加，熔宽减小。
焊丝伸出长度增加时，焊接电流流过焊丝伸出部分产生的电阻热增加，焊丝熔化速度增加，余高增加，熔深减小。
C.其他工艺因素的影响
(1)坡口和间隙坡口和间隙的尺寸越大，余高越小。
(2)电极（焊丝）倾角前倾时，熔深减小熔宽增大，余高减小。反接时相反。焊条电弧
焊多采用电极后倾法，角度为65-80。
(3)焊件倾角上坡焊时熔深大荣宽窄余高大下坡焊时相反。
(4)焊件材质和厚度导热性能越好，容积热容越大，熔宽熔深越小。焊件厚度增加，
散热加大，熔宽和熔深减小。
(5)焊剂、焊条药皮和保护气体焊剂密度小、颗粒度大或堆积高度小时，熔深较小，熔
宽较大，余高小。
9.什么是焊接缺欠？什么是焊接缺陷？焊接缺陷的原因是什么。焊接缺欠是如何分类的，解释出现这种情况的原因
焊接缺欠是指焊接接头过程中因焊接而产生的金属不连续、不致密或连接不良的现象。焊接缺陷是指超过规定限值的缺欠。
焊接缺欠分为未熔合未焊透焊缝形状不良
(1)未熔合是指焊缝金属与母材或焊缝金属各焊层之间未结合的部分。
(2)未焊透是指焊接接头实际熔深小于公称熔深的现象。选择合适的焊接参数及焊接热输
入量，设计合适的焊接坡口形式及装配间隙。
(3)焊缝形状不良是指焊缝的外表面形状或接头的几何形状不良。
①咬边是指母材在焊缝的焊趾处因焊接而产生的不规则缺口。应控制好焊接速度，不应太大。横焊或角位置焊时，控制焊接电流，焊接电压，角度适宜。
②下塌是指过多的焊缝金属伸出了焊缝根部。
③烧穿是指焊接熔池塌落导致形成焊缝内的空洞。控制好焊接电流和焊接速度，电流不过大，速度不过小。
④焊瘤是指电弧焊时熔化的金属液体流淌到焊缝区以外未熔化的母材表面，凝固成金
属瘤。选用合适的焊接电流和焊接速度，采用合适的焊条角度及焊接位置。
第四章
1.什么是电弧焊程序自动控制？试述其控制对象和应达到的基本要求。
电弧焊程序自动控制就是以合理的次序使自动电弧焊设备的各个部件进入特定的工作状态，从而使电弧焊设备的各环节能够协调地工作。
控制对象：就是自动电弧焊设备中即将投入工作的各个部件的执行机构。主要有焊接电源、拖动电动机、送丝电动机、电磁气阀、高频高压发生器或者高压脉冲发生器、焊件定位的控制阀、焊剂回收装置。
基本要求：
①按照要求提前送气和滞后停气。
②可靠地一次引燃电弧。
③顺利的熄弧收弧。
④对受控对象的特征参数进行程序自动控制。
2.电弧焊程序控制的转换类型和实现方法有哪些？
转换类型：行程转换时间转换条件转换
实现方法：继电器程序控制无触点程序控制数字程序控制
3.试述当电弧长度变化时电弧自身调节系统的调节过程，以及影响调节精度、调节灵敏度的因素
调节过程P88
电弧自身调节系统静特性是在一定的焊接条件下，在给定焊丝送丝速度的条件下，由电弧自身调节系统控制的焊接电弧弧长稳定时电流与电弧电压之间的关系
焊接方法与设备试卷及答案
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（）。 6．CO 2 A．靠近钢瓶出气口处 B．远离钢瓶出气口处 C．无论远近都行 7．在其他条件相同时，下列哪种方法会减弱气体保护效果（）。 A．反面保护 B．加挡板 C．扩大正面保护区 D．采用高速焊接8．（）的优点之一，是可以焊接金属薄箔。 A．钨极氩弧焊 B．微束等离子弧焊 气体保护焊 C．熔化极惰性气体保护焊 D．CO 2 9．与熔焊方法相比，下面哪一项不是电阻焊的特点？（） A．焊接成本低 B．焊接生产率低 C．自动化程度高 D．力学性能低 10．与一般电弧焊相比，电渣焊不具有以下哪个特点？（） A．焊接接头的冲击韧性高 B．焊接生产率高 C．焊缝中气孔与夹渣少 D．焊缝金属化学成分易调整 三．判断题。（每题1分，共10分） 1．焊接电弧中，阴极斑点的温度总是高于阳极斑点的温度。（）2．焊接时为使电弧更容易引燃和稳定燃烧，常在焊条中加入一些电离电位较高的物质。（）3．焊缝的成形系数越小越好。（）4．酸性焊条都是交、直流两用焊条；碱性焊条则仅限采用直流电源。（）5．焊机空载电压一般不超过100V，否则将对焊工产生危险。（）6．等速送丝埋弧自动焊是利用电弧电压反馈来调节送丝速度的。（）
熔焊方法及设备考试复习资料..
熔焊方法及设备 绪论 1、焊接定义及焊接方法分类 焊接：焊接是通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件达到结合的一种加工方法。 焊接方法分为熔焊、钎焊、和压焊三大类 熔焊：熔焊是在不施加压力的情况下，将待焊处的母材加热溶化以形成焊缝的焊接方法。焊接时母材熔化而不施加压力是其基本特征。 压焊：压焊是焊接过程中必须对焊件施加压力（加热或不加热）才能完成焊接的方法。焊接施加压力是其基本特征。 钎焊：钎焊是焊接事采用比母材熔点低的钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点但是低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙，并与母材相互扩散而实现连接的方法。其特征是焊接时母材不发生溶化，仅钎料发生溶化。 熔焊方法的物理本质：在不施加外力的情况下，利用外加热源使木材被连接处发生熔化，使液相与液相之间、液相与固相之间的原子或分子紧密地接触和充分扩散，使原子间距达 到r A，并通过冷却凝固将这种冶金结合保持下来的焊接方法。 熔焊方法的特点：焊接时木材局部在不承受外加压力的情况下被加热熔化；焊接时须采取更为有效的隔离空气的措施；两种被焊材料之间必须具有必要的冶金相容性；焊接时焊接接头经历了更为复杂的冶金过程。 第一章焊接电弧 1、焊接电弧 焊接电弧是由焊接电源供给能量，在具体一定电压的两极之间或电极与母材之间气体介质中产生的一种强烈而持久的放电现象，从其物理本质来看，它是一种在具有一定电压的两电极之间的气体介质中所产生的电流最大、电压最低、温度最高、发光最强的自持放电现象。 激励：激励是当中性气体分子或原子收到外加能量的作用不足以使电子完全脱离气体分子或原子时，而使电子从较低的能量级转移到较高的能级的现象。 2、焊接电弧中气体电离的种类 热电离——气体粒子受热的作用而产生的电离称为热电离。其实质是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。 场致电离——当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，当其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，这种电离称为场致电离。 光电离——中性粒子接受光辐射的作用而产生的电离现象称为光电离。不是所有的光辐射都可以引发电离，气体都存在一个能产生光电离的临界波长，气体的电离电压不同，其临界波长也不同，只有当接受的光辐射波长小于临界波长时，中性气体粒子才可能被直接电离。 3、焊接电弧中气体的发射有几种 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。 场致发射——当阴极表面空间有强电场存在时，金属电极内的电子在电场静电库仑力的作用下，从电极表面飞出的现象称为场致发射。
常用焊接设备说明
钨极氩弧焊 钨极氩弧焊是气体保护焊中的一种方法，也叫TIG焊，这种方法以燃烧于非熔化极与工件之间的电弧作为热源来进行焊接。钨极氩弧焊可焊易氧化的有色金属及其合金、不锈钢、高温合金、钛及钛合金等。钨极氩弧焊能够焊接各种接头形式的焊缝，焊缝优良、美观、平滑、均匀，特别适用于薄板焊接；焊接时几乎不发生飞溅或烟尘；容易观察和操作；被焊工件可开坡口或不开坡口；焊接时可填充焊丝或不填充焊丝。采用钨极氩弧焊，电弧稳定、热量集中、合金元素烧损小、焊缝的质量高，可靠性高，可以焊接重要构件，可用于核电站及航空、航天工业，是一种高效、优质、经济节能的工艺方法。但钨极氩弧焊焊缝容易受风或外界气流的影响，生产效率低，生产成本较高。根据电流种类，钨极氩弧焊又分为直流钨极氩弧焊、直流脉冲钨极氩弧焊和交流钨极氩弧焊，它们各有不同的工艺特点，应用于不同的场合。 钨极氩弧焊机钨极氩弧焊实际操作
用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法称为手弧焊，它是利用焊条和焊件之间产生的电弧将焊条和焊件局部加热到熔化状态，焊条端部熔化后的熔滴和熔化的线母材融合一起形成熔池，随着电弧向前移动，熔池液态金属逐步冷却结晶，形成焊缝。 手弧焊的优点是使用的设备简单，方法简便灵活，适应性强，对大部分金属材料的焊接均适用。缺点是生产率较低，特别是在焊接厚板多层焊时，焊接质量不够稳定；可焊最小厚度为 1.0mm，一般易掌握的最小焊接厚度为 1.5mm；对焊工的操作技术要求高，焊接质量在一定程度上决定于焊工的操作技术；对于活泼金属（Ti、Nb、Zr等）和难熔金属（如Mo）由于其保护效果较差，焊接质量达不到要求，不能采用手弧焊。另外对于低熔点金属（如Pb、Sn、Zn）及其合金由于电弧温度太高，也不可能用手弧焊。 手弧焊的主要设备是电焊机，电弧焊时所用的电焊机实际上就是一种弧焊电源，按产生电流种类不同，这种电源可分为弧焊变压器（交流）和直流弧焊发电机及弧焊整流器（直流）。手弧焊适用于碳钢、低合金钢、不锈钢、铜及铜合金等金属材料的焊接。 直流电焊机交流电焊机手弧焊实际操作
熔焊方法及设备
2.焊接熔池通常受哪些力作用，各力对焊缝成形的影响。 熔池金属的重力：水平位置焊接时，熔池金属的重力有助于熔池的稳定性。空间位置焊接时，熔池金属的重力可能破坏熔池的稳定性，使焊缝成形变坏。 表面张力：表面张力将阻止熔池金属在电弧力或熔池金属重力的作用下的流动，同时对熔池金属在熔池界面上的接触角（即润湿性）的大小也有直接影响。所以，表面张力既影响熔池的轮廓形状，也影响熔池金属在坡口里的堆敷情况，即熔池表面形状。 焊接电弧力：斑点压力会使熔池形成涡流现象，使熔深加大；电弧静压力作用于熔池液体表面，是熔池形成下凹的形态；等离子流力比较明显时，也对焊缝成形产生大影响。 熔滴冲击力：富氩气体保护熔化极电弧焊射流过渡时，焊丝前段熔化金属以比较小的熔滴及很高的速度沿焊丝轴向冲向熔池，对熔池形成较大的冲击力，因此也容易形成指状熔深。 7.熔滴在电弧中收哪些力作用？ 重力：平焊时，重力促使熔滴脱离焊丝；立焊和仰焊时，重力阻碍熔滴从焊丝末端脱离。 表面张力：是焊丝端头保持熔滴的主要作用力，径向力使熔滴在焊丝末端产生缩颈，轴向力则使熔滴保持在焊丝末端，阻碍熔滴过渡。 电弧力：1）电磁收缩力：在熔滴端部与弧柱间导电的弧根面积的大小将决定该外电磁力方向，如果弧根直径小于熔滴直径，此外电磁合力向上，阻碍熔滴过渡，反之，若弧根面积笼罩整个熔滴，此处电磁合力向下，促使熔滴过渡。 2）等离子流力：有助于熔滴过渡。 3）斑点压力：阻碍熔滴过渡。 爆破力：易造成飞溅。 电弧气体气力：利于熔滴过渡。 8.焊缝在成型时的缺陷通常有哪几种？对应的措施。主要有未熔合、未焊透、烧穿、塌陷、咬边、焊瘤、气孔、加渣、表面波纹不均匀，余高不均匀、熔宽不均匀、缩处有弧坑、蛇形焊缝、火口裂纹、收缩处有弧坑。 为防止产生未熔合和未焊透，应选择合适的焊接参数及焊接热输入量，设计合适的焊接坡口形式及装配间隙，确保焊丝对准焊缝中心进行正确的施焊过程；为防止烧穿和塌陷，要特别注意焊接电流不要过大，焊接速度不要过小等；为防止咬边，高速焊时，要适当的调节焊速，保证焊缝两边金属熔化，横焊位置焊接或角焊缝焊接时，焊接电流不宜过大，电压不宜过高，焊枪角度要合适；为防止焊瘤，焊接时应该选用合适的焊接电流及焊接速度，采用合适的焊条角度及焊接位置；因此，对于其他焊缝成形缺陷的防止措施，依上所述，严格控制焊接工艺参数及焊接工艺。 12.脉冲MIG焊工艺特点：①扩大了焊接电流的调节范围②有效控制熔滴过渡及熔池尺寸，有利于全位置焊接③可有效地控制热输入，改善接头性能④脉冲电弧具有加强熔池搅拌的作用，可以改善熔池冶金性能，有利于消除气孔。 9.埋弧焊的工艺参数，及各对焊缝的影响？ 埋弧焊的焊接参数主要有：焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝直径和伸出长度等。 ①焊接电流 一般焊接条件下，焊缝熔深与焊接电流成正比。随着焊接电流的增加，熔深和焊缝余高都有显著增加，而焊缝的宽度变化不大。同时，焊丝的熔化量也相应增加，这就使焊缝的余高增加。随着焊接电流的减小，熔深和余高都减小。 ②电弧电压 电弧电压的增加，焊接宽度明显增加，而熔深和焊缝余高则有所下降。但是电弧电压太大时，不仅使熔深变小，产生未焊透，而且会导致焊缝成形差、脱渣困难，甚至产生咬边等缺陷。所以在增加电弧电压的同时，还应适当增加焊接电流。 ③焊接速度 当其他焊接参数不变而焊接速度增加时，焊接热输入量相应减小，从而使焊缝的熔深也减小。焊接速度太大会造成未焊透等缺陷。为保证焊接质量必须保证一定的焊接热输入量，即为了提高生产率而提高焊接速度的同时，应相应提高焊接电流和电弧电压。 ④焊丝直径与伸出长度 当其他焊接参数不变而焊丝直径增加时，弧柱直径随之增加，即电流密度减小，会造成焊缝宽度增加，熔深减小。反之，则熔深增加及焊缝宽度减小。 当其他焊接参数不变而焊丝长度增加时，电阻也随之增大，伸出部分焊丝所受到的预热作用增加，焊丝熔化速度加快，结果使熔深变浅，焊缝余高增加，因此须控制焊丝伸出长度，不宜过长。 ⑤焊丝倾角 焊丝的倾斜方向分为前倾和后倾。倾角的方向和大小不同，电弧对熔池的力和热作用也不同，从而影响焊缝成形。当焊丝后倾一定角度时，由于电弧指向焊接方向，使熔池前面的焊件受到了预热作用，电弧对熔池的液态金属排出作用减弱，而导致焊缝宽而熔深变浅。反之，焊缝宽度较小而熔深较大，但易使焊缝边缘产生未熔合和咬边，并且使焊缝成形变差。 ⑥其他 a.坡口形状 b.根部间隙 c.焊件厚度和焊件散热条件。1.能量密度：采用某种热源来加热工件时，单位 有效面积上的热功率称为能量密度。 2.热阴极：当使用熔点和沸点很高的材料（如C、 W等）做阴极时，阴极可以被加热到很高的温 度，电弧的阴极区的电子可以主要依靠阴极热 发射来提供，这种电极被称为热阴极型电极。 3.冷阴极：当使用钢、铜、铝等材料做阴极时， 其熔点和沸点较低，阴极温度不可能很高，热 发射不可能提供足够的电子，这种电极被称为 冷阴极型电极。 3.焊条电弧有那几部分组成？各部分有何特点？ 焊接电弧是由阴极区，阳极区和弧柱区三部分组 成 特点：①阴极区:阴极附近的区域很狭窄，电压降 U K比较大，电场强度很大，电弧燃烧时，会出现阴 极斑点。 ②阳极区：阳极附近的区域比阴极区稍宽，电压降 U A比阴极区低，电场强度比阴极区小得多。通常可 见阳极斑点。 ③弧柱区：阴极区与阳极区之间的区域，它的长度很 长，电弧压降U C比前两者均小，电场强度也比较小， 在弧柱长度方向上，带电粒子分布均匀，电压降U C 与电弧长度成正比，在其径向方向上，中心的带电粒 子密度大，而周围小。 4.简述焊接电弧的产热机构。 焊接电弧是具有很强能量的导电体，其能量来 自于焊接电源。单位时间焊接电源向阴极区、弧柱区 和阳极区提供的总热量P可表示为 P=P K+P C+P A=IU K+IU C+IU A①阴极区的产热： P k=I(U K-U W-U T).②阳极区的产热：P A=I(U K+U W+U T). ③弧柱区的产热：P c=IU C. 10.常用电弧焊设备的组成及工艺 2）TIG焊设备：手工TIG焊设备：焊接电源、程序 控制系统、引弧装置、稳弧装置（交流焊接设备用）、 焊枪、供气系统和供水系统等部分。TIG焊焊接电源 交流电源和直流电源。直流电源分为直流正接和直流 反接。在生产中，焊接铝、镁及其合金时一般都采用 交流电。这是因为在工件为阴极的半周里有去除工件 表面氧化膜的作用，在钨极为阴极的半周里钨极可以 得到冷却，并能发射足够的电子以利于电弧稳定。高 频高压式引弧和稳弧装置、高压脉冲式引弧和稳弧装 置应用最多。焊枪的作用：夹持钨极、传导焊接电流 和输送并喷出保护气体。焊枪需满足的要求：①喷出 的保护气体具有良好的流动状态和一定的挺度，以获 得可靠的保护；②枪体有良好的气密性和水密性（用 水冷时），传导电流的零件有良好的导电性；③枪体 能被充分冷却，以保证持久地工作；④喷嘴和钨极之 间有良好绝缘，以免喷嘴和工件不慎接触而发生电 路、打弧；⑤质量轻、结构紧凑，可达到性好，装拆 维修方便。焊枪分为气冷式和水冷式两种。实用的喷 嘴材料有陶瓷、纯铜和石英三种。一般钨极氩弧焊时， 供气系统由气源(高压气瓶)、气体减压阀、气体流量 计、电磁气阀和软管组成。水冷系统重要用来冷却焊 接电缆、焊枪和钨棒。TIG焊焊接过程涉及送气、引 弧、电源输出、焊丝送进以及焊车行走等。自动TIG 焊设备：比手工TIG焊设备多了焊枪移动装置。如 果需要填充焊丝，则包括一个送丝机构，通常将焊枪 和送丝机构共同安装在一台可行走的小车上。 3）MIG焊（熔化极氩弧焊）设备：弧焊电源、送丝 系统、焊枪、行走台车（自动焊）、供气系统、水冷 系统、控制系统等部分组成。熔化极氩弧焊通常采用 直流弧焊电源，电源分为变压器抽头二极管整流式、 晶闸管可控整流式、逆变式等几种。送丝系统：推丝 式、拉丝式、推拉丝式。熔化极氩弧焊焊枪按其应用 方式分为半自动焊枪（手工操作）和自动焊枪（安装 在行走台车上）。纯惰性气体供气系统由气源（高压 气瓶）、气压减压阀、气体流量计、电磁气阀、和送 气软管等组成。水冷式焊枪的水冷系统由水箱、水泵、 水管、水流开关等组成，由水泵打压循环系统流动， 实现冷却水的循环应用。MIG焊设备的控制系统包 括焊接过程程序控制电路、送丝驱动电路等。其中焊 接过程程序控制可以采用两步控制方式或四部控制 方式。 5）等离子弧焊接设备：焊接电源、控制系统、焊枪、 气路系统、水路系统、送丝系统、机械旋转系统、行 走系统以及装夹系统。等离子弧的静特性曲线呈略上 升状，因此等离子弧焊接电源应具有下降或垂降的外 特性。在穿透型焊接时，要求等离子弧焊接电流在气 焊阶段随等离子气体流量一起递增，在收弧阶段两者 同步衰减。等离子弧焊接使用两路气体：等离子气和 保护气。气体从气瓶→减压器→电磁气阀→流量计→ 焊枪所经过的回路构成气路。水冷作用：带走钨极和 喷嘴上的热量。冷却水路为水泵→水冷导线→焊枪下 枪体→喷嘴→焊枪上枪体→水冷导线→水流开关→ 水箱。等离子弧自动焊接纵缝或环缝时，焊枪或焊件 作直线或旋转运动。当焊件间隙大、要求有余高或进 行坡口焊接，要向熔池自动送进焊丝，其驱动电机多 为直流电动机。等离子弧焊机的控制系统包括引弧电 路、程序控制电路、水和气体控制电路、送丝和行走、 或转动控制与调节电路等。 4）CO2气体保护焊设备：CO2半自动焊设备：焊接 电源、控制系统、送丝系统、焊枪和气路系统。CO2 自动焊设备是在半自动焊设备的基础上增加了焊接 行走机构。CO2焊一般采用直流反接。因直流反接 时，使用各种焊接电流值都能获得比较稳定的电弧， 熔滴过渡平稳、飞溅小、焊缝成形好。CO2焊设备 的控制系统应具备以下功能：（1）空载时,可手动调 节下列参数：焊接电流、电弧电压、焊接速度、保护 气体流量以及焊丝的送进与回轴等（2）焊接时，实 现程序自动控制，即：①提前送气、之后停气；②自 动送进焊丝进行引弧和焊接；③焊接结束后，先停丝 后断电。送丝系统分为半自动焊送丝系统和自动焊送 丝系统两类。CO2焊焊枪分为半自动焊枪和自动焊 枪，半自动CO2焊推丝式焊枪有鹅颈式和手枪式， 拉丝式焊枪均为手枪式，因CO2焊多采用细丝焊， 故焊枪多采用空冷式。CO2焊供气系统由CO2气瓶、 预热器、干燥器、减压器、气体流量计和电磁气阀等 组成，与MIG焊不同在于气路中接入预热器和干燥 器。预热器作用：为了防止CO2气体中的水分在钢 瓶出口处及减压表中结冰，使气路堵塞。干燥器作用： 吸收CO2气体中的水分和杂质，以避免焊缝出现气 孔。 11.埋弧焊工作原理：焊接时，颗粒状焊剂由焊剂漏 斗经软化管均匀地堆敷到焊件的待焊处，焊丝由焊丝 盘经送丝机构和导电嘴送入焊接区，电弧在焊剂下面 的焊丝与母材之间燃烧。电弧热使焊丝、焊剂及母材 局部熔化和部分蒸发。金属蒸气、焊剂蒸气、和冶金 过程中析出的气体在电弧的周围形成一个空腔，熔化 的焊剂在空腔的上部形成一层熔渣膜。这层熔渣膜如 同一个屏障，使电弧、液体金属与空气隔离，而且能 将弧光遮蔽在空腔中。在空腔的下部，母材局部熔化 形成熔池；空腔的上部，焊丝熔化形成焊滴，并以渣 壁过渡的形式向熔池中过渡，只有少数熔滴采取自由 过渡。随着电弧的向前移动，电弧力将液态金属推向 后方并逐渐冷却凝固成焊缝，熔渣则凝固成渣壳覆盖 在焊缝表面。在焊接的过程中，焊剂不仅起着保护焊 接金属的作用，而且起着冶金处理的作用，即通过冶 金反应清除有害的杂质和过渡有益的合金元素。 埋弧焊的应用范围：由于埋弧焊具有生产效率高、 焊缝质量好、熔深大、机械化程度高等特点，其应用 范围很广，至今仍是锅炉、压力容器、船舶、桥梁、 起重机械、工程机械、冶金机械、海洋机构、核电设 备等制造的主要焊接手段，特别是对于中厚板、长焊 缝的焊接具有明显的优越性。可焊接的钢种有，碳素 结构钢、低合金结构钢、不锈钢、耐热钢、以及复合 钢等。此外，用埋弧焊堆焊耐热、耐腐蚀合金，或焊 接镍基合金、铜基合金等也能获得很好的效果。 钨极氩弧焊（TIG焊）工作原理：钨极被夹持在电 极夹上，从TIG焊焊枪的喷嘴中伸出一定长度。在 伸出的钨极端部与焊件之间产生电弧，对焊件进行加 热。同时，惰性气体进入腔体，从钨极的周围通过喷 嘴喷向焊接区，以保护钨极、电弧及熔池。使其免受 大气的侵害。当焊接薄板时，一般不需要填充焊丝， 可以利用焊件被焊部位自身熔化形成焊缝。当焊接厚 板和开有坡口的焊件时，可以从电弧的前方把填充金 属以手动或自动的方式，按一定的速度向电弧中送 进。填充金属熔化后进入熔池，与母材熔化金属一起 冷却凝固形成焊缝。钨的熔点高达3653K，与其他金 属相比，具有难熔化。可长时间在高温状态下工作的 性质。TIG焊利用钨的这一性质，在圆棒状的钨极与 母材间产生电弧进行焊接。电弧燃烧过程中，钨极是 不熔化的，故易于维持恒定的电弧长度，保持焊接电 流不变，使焊接过程稳定。惰性气体具有不与其他物 质发生化学反应和不熔于金属的性质。利用这一性 质，TIG焊使用惰性气体完全覆盖电弧和熔化金属， 使电弧不受周围空气的影响和避免熔化金属与周围 的氧、氮等发生反应，从而起到保护的作用。 应用范围：TIG焊的应用很广泛，它可以用于几乎所 有金属和合金的焊接。适用于各种长度焊缝的焊接， 既可以焊薄板，也可焊焊接厚件，可使用于各种位置 焊接。 13.通常减少CO2焊时产生的气孔有哪些方法：①增 强气体的保护效果②选用含有固氮元素（如Ti和Al） 的焊丝③提高CO2气体纯度④采用直流反接，可减 少氢气孔⑤在焊缝金属中添加Si元素，即熔池中含 有足够的脱氧剂。 14.CO2保护焊时为何有较高的抗锈低氢能力？ 因为锈是含结晶水的氧化铁，即FeO.H2O。在电弧 热作用下，该结晶水将分解，发生如下的反应：H2O ≒2H+O 由于氢量增加，将增加形成氢气孔的可能性。可是， 在CO2焊的电弧气氛中的二氧化碳和氧的含量很 高，它们将发生如下反应：CO2+2H≒CO+H2O CO2+H≒CO+OH O+2H≒H2O O+H≒OH 这时，反应都向右进行，其生成物是在液体金属中溶 解度很小的水蒸汽和羟基，从而减弱了氢的有害作 用。所以，一般认为CO2焊具有较强的抗潮和抗锈 能力
各种焊接方法及设备
1 什么是手弧焊？它有什么缺点？ 用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法称为手弧焊，它是利用焊条和焊件之间产生的电弧将焊条和焊件局部加热到熔化状态，焊条端部熔化后的熔滴和熔化的线母材融合一起形成熔池，随着电弧向前移动，熔池液态金属逐步冷却结晶，形成焊缝，见图1。 手弧焊的优点是使用的设备简单，方法简便灵活，适应性强，对大部分金属材料的焊接均适用。缺点是生产率较低，特别是在焊接厚板多层焊时，焊接质量不够稳定；可焊最小厚度为 1.0mm，一般易掌握的最小焊接厚度为1.5mm；对焊工的操作技术要求高，焊接质量在一定程度上决定于焊工的操作技术；对于活泼金属（Ti、Nb、Zr等）和难熔金属（如Mo）由于其保护效果较差，焊接质量达不到要求，不能采用手弧焊。另外对于低熔点金属（如Pb、Sn、Zn）及其合金由于电弧温度太高，也不可能用手弧焊。 目前，由于重力焊条、立向下焊焊条、低毒、低尘焊条及铁粉焊条等高效或专用焊条日益得到广泛应用，使手弧焊工艺得到了进一步的发展。 2 试述手弧焊时焊接电流种类的选择。 手弧焊时焊接电流的种类根据焊条的性质进行选择。酸性焊条是交、直流两种焊条，但通常选用交流电源进行焊接，因交流弧焊电源价格便宜，交流电弧磁偏吹小。碱性焊条中的低氢钠型焊条（如E5015），由于药皮中加入了一定量的氟石），电弧稳定性差，因此必须选用直流电源进行焊接（并采用直流反接），（CaF 2 碱性焊条中的低氢钾型焊条（如E5016），由于药皮中含有一定数量的稳弧剂，电弧的稳定性比低氢钠型焊条好，所以可以选用交流电源进行焊接。 此外，焊接薄板时，由于采用小电流施焊，因为交流电小电流的稳定性较差，引弧比较困难，所以应选用直流电源进行焊接。 3 手弧焊的焊接工艺参数有哪些？
焊接方法及设备复习总结
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
焊接方法及设备总复习
焊接方法及设备总复习
焊接方法及设备总复习 包括内容：焊接技术概述、火焰技术*、电工基础、电弧、弧焊电源、焊条电弧焊*、气体保护焊*、埋弧焊*、电阻焊、其它焊接方法、热切割及坡口准备方法、热喷涂技术、焊接机器人、钎焊、塑料焊接、其它连接方法 1 焊接概述包括：焊接基本术语（ISO857）、ISO4063对焊接方法的分类及表示符号、各种焊接方法的焊接过程简介及适用范围 1.1 氧乙炔火焰气焊（G；311） 应用范围：主要用于非合金、低合金钢板和管材的焊接（也可用于铸铁的焊接） 板厚：（约从0.8mm）至6mm 用于除立向下以外所有焊接位置的管道工程、车体结构、安装和修理等焊接。 1.2焊条电弧焊（E；111） 应用范围：适用于全位置焊接，工件厚度3㎜以上的低碳钢、低合金钢和高合金钢的连接焊接及堆焊。 1.3钨极惰性气体保护焊（WIG；141） 应用范围：适用于工件厚度0.5～4.0㎜范围内的钢及有色金属全位置连接焊接；以及堆焊。 1.4熔化极气体保护焊（MSG；MIG 131/MAG 135） 应用范围：适于工件厚度0.6～100mm范围内的全位置连接焊接，以及堆焊。
1.5埋弧焊（UP ；12） 应用范围：主要用于工件厚度8㎜以上的碳钢、低合金钢和高合金钢长焊缝的水平位置（包括船形位置）连接焊接；以及用带极堆焊高合金钢的堆焊层。尤其在容器制造、钢结构、造船工业和车辆制造中获得了广泛的应用。 1.6电阻点焊（RP ；21） 适用于工件厚度0.5～3.0㎜范围内的钢板或铝板焊接。尤其适用于成批生产中。 1.7激光焊（LA ；52） 应用范围：它可用于几乎所有焊接，厚度从0.01~200mm 。 1.8电子束焊（EB ；51） 应用范围：电子束可用于金属的焊接（一次焊接厚度可达300mm ），也可用于表面处理和打孔等。 2电工学基础、弧焊电源： 2.1 欧姆定律: R U I 2.2 功率及功率因数 有功功率P 被转换成热量（电弧）或者机械功（马达）的 功率，从电网中取出的有功功率是不可逆转的。 视在功率S 电路中总电压和电流有效值之间的乘积定义 为电路的视在功率。
第三章焊接方法与设备
第三章焊接方法与设备 焊接方法差不多上可分为三大类：熔化焊、固相焊和钎焊。具体的焊接方法有几十种，这一章要紧讨论埋弧焊、气体爱护焊等一些常用的电弧焊方法。 3.1 手工焊条电弧焊－Shielded Metal-arc Welding (SMAW) 手工焊条电弧焊（适应称为手弧焊）是以手工操纵焊条，利用焊条与工件之间产生的电弧将焊条和工件局部加热到熔化状态，焊条端部熔化后的熔滴和熔化的母材融合一起形成熔池，随着电弧向前移动，熔池液态金属逐步冷却结晶，最终形成焊缝，是目前在工业生产中应用最广的一种焊接方法。 焊接过程如下图3-1： 图3-1 焊条电弧焊焊接过程示意图 手弧焊的要紧优点： ①操作灵活，可达性好． ②设备简单，使用方便，不管采纳交流弧焊机或直流弧焊机，焊工都能专门容易地把握，而且使用方使、简单、投资少。 ③应用范畴广。选择合适的焊条能够焊接许多常用的金属材料。 手弧焊的要紧缺点有； ①焊接质量不够稳固。焊接质量受焊工的操作技术、体会、情绪的阻碍。 ②劳动条件差。焊工劳动强度大，还要受到弧光辐射、烟尘、臭氧、氮氧化合物、氟化物等有毒物质的危害。 ③生产效率低。受焊工体能的阻碍，焊接工艺参数中挥接电流受到限制，加之辅助时刻较长，因此生产效率低。 焊前预备： ①烘干焊条，祛除受潮涂层中的水分，以减少熔池及焊缝中的氢，防止产动
气孔和冷裂纹。 ②清除工件坡口及两侧各20mm范畴内的锈、水、油污等，防止产动气孔和延迟裂纹。 ③组对工件，保证结构的形状和尺寸，预留坡口根部间隙和反变形量，然后按规定的位置进行定位焊。 ④针对刚性大的结构和可焊性差的材料，焊前对工件进行全部或局部预热，以减小接头焊后冷却速度，幸免产生淬硬组织，减小焊接应力和变形，防止产生裂纹。 后热和焊后热处理： 焊后赶忙对焊件全部或局部进行加热或保温使其缓冷的工艺措施，称为后热。后热的目的是幸免形成硬脆组织，以及使扩散氢逸出焊缝表面，从而防止产生裂纹。 焊后为改善接头的显微组织和性能或排除焊接残余应力而进行的热处理，称为焊后热处理。例如，关于易产生脆断和延迟裂纹的重要结构、尺寸稳固性要求高的结构、有应力腐蚀的结构、以及厚度超过一定限度的结构，应考虑焊后进行排除应力退火。 3.2 埋弧自动焊－Submeerged-Arc Welding (SAW) 埋弧焊时，采纳盘状焊丝配合焊剂，以代替手弧焊时的焊条。焊接过程中，焊剂不断撒在焊件接缝和接缝邻近区域。焊丝末端伸入焊剂内并与焊件之间产生电弧。由于电弧被厚约30-50mm的焊剂层所覆盖，看不见电弧，因此称为埋弧焊。 3.2.1 焊接过程 图3-2是埋弧自动焊的过程示意图。电弧的引燃和移动，金属熔池、液态熔渣和气体的形成，液态金属与熔渣和气体之间的相互作用，以及焊缝金属和熔渣的凝固等过程都与手弧焊差不多相同。两者的要紧不同之处在于：①用颗粒状焊剂取代焊条药皮；②用连续自动送进的焊丝取代焊芯；③用自动焊机取代焊工的手工操作。
熔焊方法及设备-复习资料
绪论 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，使焊件达到原子或分子间结合的一种方法。 焊接物理本质 固体材料之所以能保持固定的形状是因为： 1 其内部原子之间的距离足够小，原子之间形成了牢固的结合力。 2焊接使两种材料连接在一起，即连接的材料表面上原子接近到足够小的距离，使之产生足够的结合力。 焊接方法的分类：分类(族系法）：熔焊压焊钎焊 （1）熔焊 定义：在不是施加压力的情况下，将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法称为熔焊。 电弧焊：熔化极（焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊、螺柱焊） 非熔化极（钨极氩弧焊、等离子弧焊、碳弧焊、原子氢焊、气焊、氧氢、氧乙炔、空气乙炔、铝热焊、电渣焊、电子束焊、激光焊） （2）压焊 定义：焊接过程中，必须对焊件施加压力(加热或不加热)，以完成焊接的方法称为压焊。 电阻焊（点焊、缝焊、凸焊、对焊、高频焊） 冷压焊（超声波焊、爆炸焊、锻焊、扩散焊、摩擦焊、气压焊）（3）钎焊 定义：采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的焊接方法称为钎焊 （火焰、感应、炉中、浸渍、电子束、红外线等）
第一章焊接电弧 1.电弧的物理本质：焊接电弧是由焊接电源供给能量，在具有一定电压的两级之间或者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。 2．两电极间气体导电条件： ①两电极之间有带电粒子；②两电极之间有电场。 3.电弧中产生带电粒子的产生： ①气体介质的电离②电极电子发射 4.气体的电离 (1)电离与激励 气体电离：在外加能量作用下，使中性的气体分子或原子分离成电子和正离子的过程。 激励：当中性气体粒子受外加能量作用而不足以使其电离，但可能使其内部的电子从原来的能级跃迁到较高的能级的现象。 (2)电离种类（根据外加能量来源分为） 1)热电离：气体粒子受热的作用而产生电离的过程。 2)场致电离：在两电极间的电场作用下，气体中的带电粒子被加速，当带电粒子的动能增加到一定数值时，则可能与中性粒子发生非弹性碰撞而使之产生电离的过程。 3)光电离：中性气体粒子受到光辐射的作用而产生的电离过程。5.电子发射：阴极表面接受一定外加能量作用时，使其内部的电子冲破电极表面的束缚而飞到电弧空间的现象。 电子发射的类型 1)热发射：阴极表面因受热的作用而使其内部的自由电子热运动速度加大，动能增加，一部分电子动能达到或超出逸出功时产生的电子发射现象。 ¤2)场致发射：当阴极表面中间存在一定强度的正电场时，阴极内部的电子将受到电场力的作用，当此力达到一定程度时电子便会逸出阴极表面的现象。 3)光发射：当阴极表向受到光辐射作用时，阴极内的自由电子能量达到一定程度而逸出阴极表面的现象。 4)粒子碰撞发射：电弧中高速运动的粒子（主要是正离子)碰撞阴极时，把能量传递给阴极表面的电子，使电子能量增加而逸出阴极表面的
熔焊方法与设备
第一章焊接电弧 1、熔焊的基本特征：焊接时母材熔化而不施加压力。物理本质：在不施加外力的情况下，利用外加热源使使母材被连接处以及填充材料发生熔化，使液相与液相、液相与固相之间的原子或分子紧密地接触和充分地扩散，使原子间距达到ra，并通过冷却凝固将这种冶金结合保持下来的焊接方法。 2、熔焊的特点：（1）焊接时母材局部在不承受外加压力的情况下呗加热熔化（2）焊接时必须采取有效的隔离空气的措施（3）两种材料之间须有具有必要的冶金相容性（4）焊接时焊接接头经历了更为复杂的冶金过程。 3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放电现象。其物理本质：是一种在具有一定电压的两电极之间的气体介质中所产生的电流量大、电压最低、温度最高、发光最强的自持放电现象。 4、气体放电具备条件:一必须有带电粒子，二在两电极之间必须有一定强度的电场。 5、阴极斑点:电弧燃烧时通常在阴极表面上可以看到一个很小但很光亮的斑点是电子集中发射的地方电流密度大 6、阴极区导电机构有：热发射型、场致发射型、等离子型。 7、最小电压原理含义：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。 8、焊接电弧力：1、电磁收缩力 2、等离子流力 3、斑点压力： 1）正离子和电子对电极的冲撞力2）电磁收缩 力3）电极材料蒸发产生的反作用力 9、焊接电弧力的影响因素：1、焊接电力和电弧压力 2 、焊丝直径 3 、电极的极性 4 、气体介质 5、钨极 端部的几何形状 6、电流的脉动 10、焊接电弧的静特性（大题） 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，焊接电流与电弧电压变化的关系，也称伏-安特性。 1、弧柱电压降：由Uc=I（lc/Scｒc）=jc（lc/ｒc）可知，电压降Uc与电流密度jc成正比，而与其电导率ｒc 成反比。在ab段，电流I较小，当电流I增加时弧柱的温度和电离度增加使ｒc增大，同时Sc也增加，而且Sc比I增得快，使电流密度jc减小，所以Uc减小，曲线呈下降特性；在bc段，I适中电导率达到一定程度不再增加，Sc也相应增加，使Ic基本不变，Uc近似等于常数，曲线呈平特性；在cd段 I很大，Sc受到限制，已不能再增大了，所以Uc随电流I增加而增加，曲线呈上升特性。 2、阴极电压降：小电流区：当增加电流时，阴极区遵循最小电压原理，通过成比例的增加阴极斑点面积，来维持阴极区电压降基本不变。而增加电流I时，随着AB和CD面积的扩大，从AD和BC面耗散热量比例减小，因此阴极电压降降低，呈下降特性。中等电流区：仅发生随着电流的增加阴极斑点面积成比例地增加的过程。这使得电弧的电流密度基本不变，因而阴极电压降呈现平特性。大电流区：阴极斑点的面积已覆盖阴极端部的全部面积，阴极斑点面积已不再增大。随着电流的增大阴极区的电流密度增大，导致阴极电压降增高，呈现上升特性。 3、阳极电压降：在小电流区，当电流增加时，温度增加，粒子V加快，碰撞和电离加剧，因此阳极电压降下降，呈下降特性。当I增加到一定值时，阳极区温度T很高，通过热电离就能满足弧柱区对正离子的需要，阳极压降到很低，当I继续增加时，阴极电压降基本不发生变化。所以在中等电流和大电流区呈平特性。 11、焊接电弧稳定性及其影响因素：焊接电弧稳定性：焊接时电弧保持稳定燃烧的程度。 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：焊接电流大时的电弧温度要比焊接电流小时高，因而电弧中的热电离要比焊接电流小 时强烈，能够产生更多的带电粒子，因此电弧更为稳定。电弧电压增大意味着电弧长度的增大，当电弧过长时，电弧会发生剧烈摆动，使电弧的稳定性下降。 3电流种类和极性：焊接电流可分为直流、交流和脉冲直流三种类型，其中直流电弧为最稳定，脉冲直流次之，交流电弧稳定性最差。 4 焊条药皮和焊剂：当焊条药皮或焊剂中含有较多电离能低的元素或他们的化合物时，由于容易电离，使电弧 气氛中的带电粒子增多，因此可以提高电弧的稳定性。 5 磁偏吹：所谓磁偏吹，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 偏离焊丝的轴线而向某一方向偏吹的现象。 6 其他因素：焊件上如果偶铁锈、水分以及油污等时，由于分解时需要吸热而减少电弧的热能，因此会降低电 弧的稳定性。
焊接方法与设备,试题及复习资料
自测试题集 绪论 2．熔化焊固相焊钎焊的本质区别 参考答案： 熔化焊接头必局部熔化才能形成焊接接头；固相焊接头通常不熔化，即使熔化，对接头形成亦非必须，但焊接过程通常需要加压；钎焊接头不熔化，但填充材料熔化，焊接过程通常也不必加压。 第一章
1．电弧中的物质以_____次电离为主. A.一 B.二 C.三本题正确答案：[ A ] 2．电弧三个不同的区域中，______区的长度最长而压降较小。 A.阴极 B.弧柱 C.阳极本题正确答案：[ B 3．电弧热量损失的三种途径中，以______损失为主。 A.传导 B.对流 C.（光）辐射本题正确答案：[ A ] 4.下坡焊时，焊缝的熔深会______。 A.变深 B.变浅 C.保持不变本题正确答案：[ B ] 5．下列熔滴过渡形式中，______不适于用来进行单面焊双面成形。 A.短路过渡 B.喷射过渡 C.脉冲喷射过渡本题正确答案：[ B ] 6．电弧是一种______现象。 A.气体导电 B.燃烧本题正确答案：[ A ] 8．电弧中气体粒子的电离以_______电离方式为主（次）。 A.热 B.场 C.光本题正确答案：[ A ] 9．当金属的表面附有氧化物时，其电子的逸出功会：_____ A.减小 B.不变 C.增加本题正确答案：[ A ] 10．热阴极与冷阴极相比，其阴极压降_____. A.更大 B.更小 C.不变本题正确答案：[ A ] 11．电弧的热量损失主要以______损失为主。 A.传导 B.对流 C.辐射本题正确答案：[ A ] 12．焊接时，工件接焊机的正极，电极接负极，我们称之为______接法. A.正 B.反 C.交流本题正确答案：[ A ] 13．金属中的杂质，特别是氧化物，会使金属的表面张力系数______。 A.升高 B.不变 C.减小本题正确答案：[ C ] 14．酸性焊条焊接时熔滴通常以______形式过渡。 A.大颗粒 B.小颗粒 C.短路本题正确答案：[ B ] 16．射流过渡属于______过渡形式。 A.自由 B.接触 C.渣壁本题正确答案：[ A ] 17．电弧中的电子由气体电离和阴极发射提供，而正离子由气体电离和阳极发射提供。 A. 正确 B. 错误本题正确答案：[ 错误] 18．单位时间，单位电流时熔化金属的质量称为熔化速度。 A. 正确 B. 错误本题正确答案：[ 错误] 19．熔滴的温度升高，会降低金属熔滴表面的张力系数。 A. 正确 B. 错误本题正确答案：[ 正确] 20．当金属的表面附有氧化物时，其电子的逸出功会减小. A. 正确 B. 错误本题正确答案：[ 正确] 21．负离子是一种带电粒子，所以电弧中形成的负离子有助于提高电弧的稳定性。 A. 正确 B. 错误本题正确答案：[ 错误] 22．电子从金属表面逸出时要带走能量，对金属表面会产生冷却作用。 A. 正确 B. 错误本题正确答案：[ 正确] 23．电弧中的物质主要以一次电离为主，所以第一电离能高的物质都较难电离，使电弧难以引燃。
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（）。 6．CO 2 A．靠近钢瓶出气口处 B．远离钢瓶出气口处 C．无论远近都行 7．在其他条件相同时，下列哪种方法会减弱气体保护效果（）。 A．反面保护 B．加挡板 C．扩大正面保护区 D．采用高速焊接 8．（）的优点之一，是可以焊接金属薄箔。