焊接電弧焊基礎(chǔ)知識(shí)

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1、電弧焊基礎(chǔ)知識(shí)本章重點(diǎn)：①熔滴過渡的主要形式及特點(diǎn)②焊接工藝參數(shù)對(duì)焊縫成形的影響。本章難點(diǎn)：①熔滴過渡的特點(diǎn)以應(yīng)用學(xué)習(xí)方法建議：①對(duì)焊接電弧的基礎(chǔ)知識(shí)，包括電弧的物理基礎(chǔ)、導(dǎo)電特性的內(nèi)容不必追求過深、過細(xì)；②在準(zhǔn)確把握熔滴過渡特點(diǎn)的基礎(chǔ)上去理解它們的應(yīng)用，并清楚常見焊接方法所用的熔滴過渡形式；③結(jié)合實(shí)訓(xùn)操作，體會(huì)并熟悉常見焊接工藝參數(shù)及因素對(duì)焊縫成形（質(zhì)量）的影響規(guī)律。焊接電弧一、焊接電弧的物理基礎(chǔ)電弧的實(shí)質(zhì)：氣體放電（導(dǎo)電）（一）電弧及其電場(chǎng)強(qiáng)度分布電弧的特點(diǎn)：低電壓、大電流、溫度高、亮度大獲得電弧的途徑：氣體電離+電子發(fā)射1、電離的種類：熱電離　場(chǎng)致電離　光電離電離能及其與引弧的關(guān)

2、系2、（陰極）電子發(fā)射熱發(fā)射　場(chǎng)致發(fā)射　光發(fā)射　粒子碰撞發(fā)射逸出功及其與引弧的關(guān)系（二）電弧中帶電粒子的產(chǎn)生（三）帶電粒子的消失帶電粒子通過擴(kuò)散、復(fù)合和電子結(jié)合成負(fù)離子等的過程消失。電弧穩(wěn)定“燃燒”時(shí)，帶電粒子的產(chǎn)生和消失處于動(dòng)平衡狀態(tài)。負(fù)離子的存在對(duì)電弧穩(wěn)定性的影響。二、焊接電弧的導(dǎo)電特性電弧的三個(gè)區(qū)域：陰極區(qū)　弧柱區(qū)　陽(yáng)極區(qū)（一）弧柱區(qū)的導(dǎo)電特性最小電壓原理（二）陰極區(qū)的導(dǎo)電特性1、熱發(fā)射型2、電場(chǎng)發(fā)射型　　陰極斑點(diǎn)（三）陽(yáng)極區(qū)的導(dǎo)電特性1、陽(yáng)極斑點(diǎn)2、陽(yáng)極區(qū)導(dǎo)電形式三、焊接電弧的工藝特性電弧的工藝特性主要包括：熱能特性、力學(xué)特性、電弧穩(wěn)定性等。1、電弧熱的形成機(jī)構(gòu)電弧的弧柱、陰極

3、區(qū)、陽(yáng)極區(qū)的產(chǎn)熱特性各不相同。⑴弧柱的產(chǎn)熱⑵陰極區(qū)的產(chǎn)熱特性⑶陽(yáng)極區(qū)的產(chǎn)熱特性（一）電弧的熱能特性2、電弧的溫度分布⑴軸向－兩極區(qū)低弧柱區(qū)高⑵徑向－中心高四周低3、焊接電弧的熱效率及能量密度電弧產(chǎn)熱的一部分熱量會(huì)通過對(duì)流、傳導(dǎo)、輻射等形式散失，所以會(huì)存在熱效率問題。常用焊接方法的大致熱效率如表。能量密度分布：軸向－兩極區(qū)大弧柱區(qū)小徑向－中心大四周?。ǘ?、電弧的力學(xué)特性1、電弧力類型及作用電磁（收縮）力——使電弧獲得剛直性，促進(jìn)熔滴過渡等離子流力——促進(jìn)熔滴過渡斑點(diǎn)（壓）力——陰極＞陽(yáng)極／阻礙熔滴過渡2、電弧力的主要影響因素氣體介質(zhì)、焊接電流和電壓、焊絲（條）直徑、極性和電極端部形狀等

4、。電極材料蒸發(fā)的反作用力——陰極＞陽(yáng)極／阻礙熔滴過渡熔滴(droplet)沖擊力——對(duì)熔池造成沖擊短路爆破力——短路時(shí)產(chǎn)生，導(dǎo)致飛濺三、焊接電弧的穩(wěn)定性電弧穩(wěn)定性的概念（P19）影響電弧穩(wěn)定性的因素：電源、外界因素、藥皮（芯）（焊劑）、磁偏吹等焊接熔滴過渡（一）焊絲的熱源焊絲熔化的熱源　電弧熱（主）+電阻熱（次）（二）焊絲的熔化特性焊絲的熔化特性——焊絲的熔化速度與焊接電流之間的關(guān)系。一、焊絲的加熱和熔化特性區(qū)別清楚與焊絲熔化有關(guān)的幾個(gè)概念：熔化速度(mm/min&kg/h)熔化系數(shù)(g/A?h)熔敷系數(shù)(g/A?h)熔敷速度(kg/h)熔敷效率(%)飛濺率(%)損失系數(shù)(%)焊絲的熔

5、化特性主要受焊絲材料、直徑和伸出長(zhǎng)度(stick-out)等因素影響。二、熔滴上的作用力熔滴上的作用力是影響熔滴過渡及焊縫成形的主要因素。1、重力2、表面張力3、電弧力（注意其包含幾項(xiàng)力在內(nèi)）！4、熔滴爆破力5、電弧的氣體吹送力在不同的焊接條件下，力的種類、大小不同，形成了不同的熔滴過渡形式重力（促進(jìn)或阻礙熔滴過渡）表面張力（促進(jìn)或阻礙熔滴過渡）電磁收縮力（促進(jìn)或阻礙熔滴過渡）等離子流力（促進(jìn)熔滴過渡）氣體吹送力（促進(jìn)熔滴過渡）金屬蒸氣的反作用力（阻礙熔滴過渡）斑點(diǎn)壓力（阻礙熔滴過渡）爆破力（造成飛濺）總結(jié)：熔滴上的作用力及其特點(diǎn)三、熔滴過渡及特點(diǎn)自由過渡：滴狀過渡噴射過渡(Spray

6、transfer):易在（富）氬氣氛種獲得，熔深大熔敷效率高，適用于中、厚板平位置的填充、蓋面。（有上、下限電流可加脈沖）爆炸過渡(Explosivetransfer)傳統(tǒng)上，通常將熔滴過渡(metaltransfer)分成自由過渡、接觸過渡、渣壁過渡三種主要形式，每一種又可以再分為不同的亞型。目前，熔滴過渡的名稱尚未規(guī)范、統(tǒng)一。熔滴過渡過程復(fù)雜，對(duì)電弧的穩(wěn)定性、焊縫成形和冶金過程均有影響。接觸過渡：短路過渡(Shortcircuitingtransfer)在各種氣氛中，低電壓、細(xì)焊絲（小電流）（但電流密度不?。┚色@得；熱輸入小、焊接變形小、全位置焊性能好但一般飛濺較大；適用于薄

7、板焊接或中厚板的打底焊接。搭橋過渡渣壁過渡(Fluxwallguidedtransfer)：沿渣殼（埋弧焊）沿套筒（焊條電弧焊）常見焊接方法的熔滴過渡形式焊條手工焊（SMAW&MMA）酸性焊條：細(xì)滴過渡堿性焊條：粗滴過渡(Globulartransfer&Droptransfer)+短路過渡CO2焊：滴狀過渡（粗絲）、短路過渡、表面張力過渡（STT）（細(xì)絲）MIG（焊鋁）：噴射過渡、亞射流過渡MAG（熔滴過渡形式最多、最靈活）：短路過渡射滴過渡