熔焊方法及設(shè)備概要

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1、緒論焊接定義：通過(guò)加熱或加壓，或兩者并用，并且用或不用填充材料，使焊件達(dá)到原子或分子間結(jié)合的一種方法。焊接物理本質(zhì)固體材料之所以能保持固定的形狀是因?yàn)椋?其內(nèi)部原子之間的距離足夠小，原子之間形成了牢固的結(jié)合力。2焊接使兩種材料連接在一起，即連接的材料表面上原子接近到足夠小的距離，使之產(chǎn)生足夠的結(jié)合力。焊接方法的分類：分類(族系法）：熔焊　壓焊　釬焊（1）熔焊　定義：在不是施加壓力的情況下，將待焊處的母材金屬熔化以形成焊縫的焊接方法稱為熔焊。電弧焊：熔化極（焊條電弧焊、埋弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊、螺柱焊）　非熔化極（鎢極氬弧焊、等離子弧焊

2、、碳弧焊、原子氫焊、氣焊、氧氫、氧乙炔、空氣乙炔、鋁熱焊、電渣焊、電子束焊、激光焊）（2）壓焊定義：焊接過(guò)程中，必須對(duì)焊件施加壓力(加熱或不加熱)，以完成焊接的方法稱為壓焊。電阻焊（點(diǎn)焊、縫焊、凸焊、對(duì)焊、高頻焊）　冷壓焊?。ǔ暡ê?、爆炸焊、鍛焊、擴(kuò)散焊、摩擦焊、氣壓焊）（3）釬焊定義：采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)，低于母材熔化溫度，利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接焊件的焊接方法稱為釬焊（火焰、感應(yīng)、爐中、浸漬、電子束、紅外線等）第一章焊接電弧1.電弧的物理本質(zhì)：焊接電弧

3、是由焊接電源供給能量，在具有一定電壓的兩級(jí)之間或者電極與母材之間的氣體介質(zhì)中產(chǎn)生的強(qiáng)烈而持久的氣體放電現(xiàn)象。2．兩電極間氣體導(dǎo)電條件：①兩電極之間有帶電粒子；②兩電極之間有電場(chǎng)。3.電弧中產(chǎn)生帶電粒子的產(chǎn)生：①氣體介質(zhì)的電離②電極電子發(fā)射4.氣體的電離(1)電離與激勵(lì)氣體電離：在外加能量作用下，使中性的氣體分子或原子分離成電子和正離子的過(guò)程。激勵(lì)：當(dāng)中性氣體粒子受外加能量作用而不足以使其電離，但可能使其內(nèi)部的電子從原來(lái)的能級(jí)躍遷到較高的能級(jí)的現(xiàn)象。(2)電離種類（根據(jù)外加能量來(lái)源分為）1)熱電離：氣體粒子受熱的作用而產(chǎn)生電離的過(guò)程。2

4、)場(chǎng)致電離：在兩電極間的電場(chǎng)作用下，氣體中的帶電粒子被加速，當(dāng)帶電粒子的動(dòng)能增加到一定數(shù)值時(shí)，則可能與中性粒子發(fā)生非彈性碰撞而使之產(chǎn)生電離的過(guò)程。3)光電離：中性氣體粒子受到光輻射的作用而產(chǎn)生的電離過(guò)程。5.電子發(fā)射：陰極表面接受一定外加能量作用時(shí)，使其內(nèi)部的電子沖破電極表面的束縛而飛到電弧空間的現(xiàn)象。電子發(fā)射的類型1)熱發(fā)射：陰極表面因受熱的作用而使其內(nèi)部的自由電子熱運(yùn)動(dòng)速度加大，動(dòng)能增加，一部分電子動(dòng)能達(dá)到或超出逸出功時(shí)產(chǎn)生的電子發(fā)射現(xiàn)象?！?)場(chǎng)致發(fā)射：當(dāng)陰極表面中間存在一定強(qiáng)度的正電場(chǎng)時(shí)，陰極內(nèi)部的電子將受到電場(chǎng)力的作用，當(dāng)此

5、力達(dá)到一定程度時(shí)電子便會(huì)逸出陰極表面的現(xiàn)象。3)光發(fā)射：當(dāng)陰極表向受到光輻射作用時(shí)，陰極內(nèi)的自由電子能量達(dá)到一定程度而逸出陰極表面的現(xiàn)象。4)粒子碰撞發(fā)射：電弧中高速運(yùn)動(dòng)的粒子（主要是正離子)碰撞陰極時(shí)，把能量傳遞給陰極表面的電子，使電子能量增加而選出陰極表面的現(xiàn)象。6.陰極斑點(diǎn)：是陰極表面發(fā)出爍亮的區(qū)域，是發(fā)射電子最集中（電流最集中流過(guò)）的區(qū)域。熱陰極：當(dāng)采用鎢或碳高溶點(diǎn)和高沸點(diǎn)材料作陰極時(shí)，電弧的陰極區(qū)電子可以主要靠陰極熱發(fā)射來(lái)提供，這種電極叫熱陰極。（其斑點(diǎn)固定不動(dòng)）冷陰極：當(dāng)采用鋼、鋼、鋁等材料作陰極時(shí)，溶點(diǎn)和沸點(diǎn)較低，陰極溫

6、度不高，熱發(fā)射不能提供足夠的電子，這種電極通常稱為冷陰極。（其斑點(diǎn)在陰極表面作不規(guī)則的游動(dòng)，甚至幾個(gè)斑點(diǎn)同時(shí)存在）金屬氧化物的逸出功比純金屬低，因而氧化物處容易發(fā)射電子。同時(shí)自身被破壞，因而陰極斑點(diǎn)有清除氧化物的作用。陰極表面某處氧化物被清除后另一處氧化物就成為集中發(fā)射電子的所在。陰極清理：如果電弧在惰性氣體中燃燒，陰極上某處氧化物被清除后不再生成新的氧化物，陰極斑點(diǎn)移向有氧化物的地方將該處氧化物清除，這樣就會(huì)在陰極表面的一定區(qū)域內(nèi)將氧化物消除干凈，顯露出金屬本色的現(xiàn)象。7．電弧的構(gòu)造：陰極去、陽(yáng)極區(qū)、弧柱區(qū)。陽(yáng)極區(qū)的主要作用：①接受

7、弧柱中送來(lái)的電子流②同時(shí)向弧柱提供所需要的正離子流陽(yáng)極區(qū)導(dǎo)電形式：陽(yáng)極不能發(fā)射正離子，弧柱所需要的正離子流是由陽(yáng)極區(qū)的電離提供的。導(dǎo)電機(jī)構(gòu)：場(chǎng)致電離和熱電離陰極區(qū)的作用：①向弧柱區(qū)提供電弧導(dǎo)電所需的電子流；②接受由弧柱傳來(lái)的正離子流。導(dǎo)電機(jī)構(gòu)：1．熱發(fā)射型2．電場(chǎng)發(fā)射型3.等離子型弧柱區(qū)的導(dǎo)電特性：弧柱中的電流由向陰極運(yùn)動(dòng)的正離子流和向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)的電子流組成?；≈械碾娏髦饕呻娮恿鳂?gòu)成。8.最小電壓原理：①當(dāng)電流和電弧周圍條件(如氣體介質(zhì)種類、溫度、壓力等)一定時(shí)，穩(wěn)定燃燒的電弧將自動(dòng)選擇一個(gè)確定的導(dǎo)電截面,使電弧的能量消耗最小。②當(dāng)

8、電弧長(zhǎng)度也為定值時(shí),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小即代表了電弧產(chǎn)熱量的大小,因此,能量消耗最小時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度最低，在固定弧長(zhǎng)上的電壓降最小。9.電弧靜特性：一定長(zhǎng)度的電弧在穩(wěn)定狀態(tài)下，電弧電壓與電弧電流之間的關(guān)系，稱為焊接電弧的靜特性伏安