1、熔焊方法及設備緒論1、焊接定義及焊接方法分類焊接： 焊接是通過加熱或加壓，或兩者并用，并且用或不用填充材料，使工件達到結合的一種加工方法。焊接方法分為熔焊、釬焊、和壓焊三大類熔焊 ：熔焊是在不施加壓力的情況下，將待焊處的母材加熱溶化以形成焊縫的焊接方法。焊接時母材熔化而不施加壓力是其基本特征。壓焊：壓焊是焊接過程中必須對焊件施加壓力（加熱或不加熱）才能完成焊接的方法。焊接施加壓力是其基本特征。釬焊：釬焊是焊接事采用比母材熔點低的釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點但是低于母材熔點的溫度，利用液態釬料潤濕母材，填充接頭間隙，并與母材相互擴散而實現連接的方法。其特征是焊接時母材不發生溶化，僅釬料發

2、生溶化。熔焊方法的物理本質：在不施加外力的情況下，利用外加熱源使木材被連接處發生熔化，使液相與液相之間、液相與固相之間的原子或分子緊密地接觸和充分擴散，使原子間距達到 r A，并通過冷卻凝固將這種冶金結合保持下來的焊接方法。熔焊方法的特點：焊接時木材局部在不承受外加壓力的情況下被加熱熔化；焊接時須采取更為有效的隔離空氣的措施；兩種被焊材料之間必須具有必要的冶金相容性；焊接時焊接接頭經歷了更為復雜的冶金過程。第一章焊接電弧1、焊接電弧焊接電弧是由焊接電源供給能量，在具體一定電壓的兩極之間或電極與母材之間氣體介質中產生的一種強烈而持久的放電現象，從其物理本質來看，它是一種在具有一定電壓的兩電極之間

3、的氣體介質中所產生的電流最大、電壓最低、溫度最高、發光最強的自持放電現象。激勵：激勵是當中性氣體分子或原子收到外加能量的作用不足以使電子完全脫離氣體分子或原子時，而使電子從較低的能量級轉移到較高的能級的現象。2、焊接電弧中氣體電離的種類熱電離 氣體粒子受熱的作用而產生的電離稱為熱電離。其實質是氣體粒子由于受熱而產生高速運動和相互之間激烈碰撞而產生的一種電離。場致電離當氣體中有電場作用時，氣體中的帶電粒子被加速，電能被轉換為帶電粒子的動能，當其動能增加到一定程度時，能與中性粒子產生非彈性碰撞，使之電離，這種電離稱為場致電離。光電離 中性粒子接受光輻射的作用而產生的電離現象稱為光電離。不是所有的光

4、輻射都可以引發電離，氣體都存在一個能產生光電離的臨界波長，氣體的電離電壓不同，其臨界波長也不同，只有當接受的光輻射波長小于臨界波長時，中性氣體粒子才可能被直接電離。3、焊接電弧中氣體的發射有幾種熱發射 金屬表面承受熱作用而產生電子發射的現象稱為熱發射。場致發射當陰極表面空間有強電場存在時， 金屬電極內的電子在電場靜電庫侖力的作用下，從電極表面飛出的現象稱為場致發射。光發射 當金屬電極表面接受光輻射時，電極表面的自由電子能量增加，當電子的能量達到一定值時能飛出電極的表面，這種現象稱為光發射。粒子碰撞發射高速運動的粒子 （電子或正離子）碰撞金屬電極表面時，將能量傳給電極表面的電子，使電子能量增加并

5、飛出電極表面，這種現象稱為粒子碰撞發射。4、焊接電弧的構造焊接電弧是由陰極區、陽極區和弧柱區三部分構成。電弧電壓Ua=陰極電壓降Uk、弧柱電壓降 Uc 和陽極電壓降UA 之和。5、接觸引弧過程接觸式引弧包括短路、分離和燃弧三個過程。6、最小電壓原理最小電壓原理的含義是在電流和周圍條件一定的情況下, 穩定燃燒的電弧將自動選擇一適當的斷面, 以保證電弧的電場強度具有最小的數值, 即在固定弧長上的電壓最小。這意味著電弧總是保持最小的能量消耗。7、電弧的電特性包括哪些焊接電弧的電特性主要指的是焊接電弧的靜特性和焊接電弧的動特性。8、電弧靜特性概念焊接電弧的靜特性是指在電極材料、氣體介質和弧長一定的情況

6、下，電弧穩定燃燒時，焊接電流與電弧電壓變化的關系，也稱伏- 安特性。9、焊接電弧力的種類及影響因素焊接電弧力包括電磁收縮力、等離子流力（電弧動壓力）、斑點壓力三種力。電弧力的影響因素有1、焊接電流和電弧電壓，2、焊絲直徑，3、電極的極性，4、氣體介質，5、鎢極端部的幾何形狀，6、電流的脈動。10、影響焊接電弧穩定性的因素有哪些影響焊接電弧穩定性的因素有1 、焊接電源，2、焊接電流和電弧電壓，3、電流的種類和極性，4、焊條藥皮和焊劑，5、磁偏吹，6、其他因素如操作人員技術、焊件清理情況和環境因素等。第二章焊絲的溶化與溶滴過敏1、焊接溶化速度及影響因素溶化速度Vm 通常以單位時間內焊絲的溶化長度（

7、m/h 或 m/min）或溶化質量（kg/h ）表示。其主要取決于單位時間內加熱和溶化焊絲的總能量。影響因素：1 、焊接電流的影響電弧熱與電流成正比，電阻熱與電流的平方成正比。2、電弧電壓的影響與電流一起影響溶化速度。3、焊絲直徑的影響電流一定時，焊絲直徑越細電流密度越大，溶化速度增大。4、焊絲伸出長度的影響焊絲伸長長度越長，電阻熱越大，通過焊絲傳導的熱損失越少，溶化速度越快。5、焊絲材料的影響焊絲材料不同，電阻率不同故對溶化速度的影響也是不同的。6、氣體介質及焊絲極性的影響介質不同對陰極電壓降和電弧熱有直接影響。2、溶滴上的作用力焊接熔滴上的作用力有：1 、重力，2、表面張力，3、電弧力，4

8、、爆破力，5、電弧氣體吹力等。3、溶滴過度的基本類型根據外觀形態，熔滴尺寸以及過渡頻率等特征，熔滴過渡通常可分為三種基本類型，即自由過渡、接觸過渡和渣壁過渡。自由過渡是指熔滴脫離焊絲末端前不與熔池接觸，它經電弧空間自由飛行進入熔池的一種過渡形式。接觸過渡是通過焊絲末端的熔滴與熔池表面接觸成橋而過渡的。渣壁過渡是渣保護時的一種過渡形式，埋弧焊時在一定條件下熔滴沿熔渣的空腔壁形成過渡。4、短路過渡的特點短路過渡時燃弧、短路交替進行。2、短路過渡時所使用的焊接電流（平均值）較小，但短路時的峰值電流可達平均電流的幾倍。3、短路過渡一般采用細絲，焊接電流密度大，焊接速度快，故對焊件熱輸入低而且電弧短，加

9、熱幾種，減小焊接變形。5、射流過渡工藝上的特點射流過渡最富有代表性且用途廣泛的一種過渡形式。主要特點有：1、焊接過程穩定，飛濺極少，焊縫成形質量好。2、電弧穩定，對保護氣流的擾動作用小，故保護效果好。3、射流過渡電弧功率大，熱流集中，對焊件熔透能力強。6、射流過渡臨界電流的大小的影響因素1、焊絲成分焊絲成分不同將引起電阻率、熔點、及金屬蒸發能力的變化。2、焊絲直徑即使同種材料的焊絲，直徑不同臨界電流值夜不同。3、焊絲伸出的長度焊絲生出長度長，電阻熱的預熱作用增強，焊絲溶化快，易是想射流過渡，是臨界電壓值降低。4、氣體介質不同氣體介質對電弧電場強度的影響不同。5、電源極性直流反接時，焊絲為陽極易

10、于、實現射流過渡。第三章母材的溶化和焊縫成形1、焊縫成形過程電弧焊時，焊縫的形成一般要經歷加熱、熔化、化學冶金、凝固、和固態相變等一系列冶金過程。其中溶化和凝固時必不可少的過程。焊接過程中由于熔池是移動的，也使各點的溫度是變化的。沿著熔池的縱向看，熔池前部的固體母材金屬處于急劇升溫的階段并不斷被電弧熔化成為液體金屬；熔池尾部的液體金屬漸離電弧熱源，溫度降低，不斷凝固形成焊縫。2、焊接熔池熔池 在電弧正下方的母材溫度超過了熔點，因此必然被熔化，與此同時，填充材料被電弧加熱形成熔滴，向母材方向過渡，這兩部分金屬互相混合在一起，共同形成了具有一定幾何形狀的液體金屬，即所謂的焊接熔池。3、熔合比熔合比

11、（）指單道焊時，在焊縫橫截面上熔化的母材所占的面積與焊縫的總面積之比。它能反映母材成分對焊縫成分的稀釋程度，熔合比越大，說明母材向焊縫中熔入的量越大，稀釋程度越大。4、電弧熱的損失電弧的熱損失包括1、電弧熱輻射和氣流帶走的熱量損失。2、用于加熱和熔化焊條藥皮或焊劑的損失（不包括熔渣傳導給焊件的那部分熱量）。3、焊接飛濺照成的熱損失。4、用于加熱鎢極或碳極、焊條頭、焊鉗或導電嘴等的熱損失。5、焊接溫度場焊接溫度場指焊接過程中某一瞬間焊接接頭上各點的溫度分布狀態，通常用等溫線或等溫面來表示。6、焊件比熱流及其與電弧參數的關系比熱流指單位時間內通過單位面積傳入焊件的熱量。1、弧長對比熱流的影響弧長增

12、大比熱流qm 減小， q（r） 分布漸趨平緩。2、電弧電流對比熱流的影響電弧電流增加，比熱流qm 增大。3、鎢極端部角度及端部直徑對比熱流的影響鎢極端部角度減小qm 增加，鎢極端部直徑減小qm 增大。7、焊接參數對焊縫成形的影響焊接參數對焊縫成形的影響1 、焊接電流，在其它條件一定的情況下，隨著焊接電流增加，焊縫的熔深和余高均增加，熔寬略有增加。2、電弧電壓，在其它條件一定的情況下，提高電弧電壓，熔深略有減小而熔寬增大，焊縫余高減小。3、焊接速度，在其它條件一定的情況下，提高焊接速度導致焊接熱輸入減少，從而焊縫熔寬、熔深和余高都減小。第四章電弧自動控制1、不同電弧方法對程序控制的基本要求是什么

13、(1) 按照要求提前送氣或滯后停氣(2) 可靠地一次引燃電弧(3) 順利地熄弧收焊(4) 對受控對象的特征參數進行程序自動控制2、電弧自身調節系統的靜特性概念在一定的焊接條件下，在給定焊絲送進速度的條件下，由電弧自身調節系統控制的焊接電弧弧長穩定時的電流與電弧電壓之間的關系。3、影響電弧自身調節系統的靜特性曲線特征因素1) 送絲速度V當 V增加時，電弧自身調節系統靜特性曲線向右上方移動；2) 焊絲伸出長度當伸出長度增加時，電弧自身調節系統靜特性曲線向左移動；3) 焊絲直徑和電阻率當焊絲直徑增大或電阻率減小時，將使K值減小，電弧自身調節系統靜特性曲線向右移動；4) 電弧的長度當電弧較長時，電弧自

14、身調節系統靜特性曲線幾乎垂直于電流軸，這說明值很小。4、電弧自身調節溶化極電弧焊和電弧電壓反饋調節溶化極電弧焊的電流和電壓調節方法(1) 電弧自身調節熔化極電弧焊的電流和電壓的調節方法:焊接電弧的穩定工作點就是焊接電源的外特性曲線和電弧自身調節系統靜特性曲線的交點，因此通過調節這兩條曲線就可以調節焊接電流和電弧電壓。在長弧焊的條件下，電弧自身調節系統靜特性曲線幾乎與電流坐標垂直，應該采用緩降、平的或微升的外特性電源。而在短弧焊條件下，電弧自身調節系統靜特性曲線向左彎曲，應該采用陡降或恒流外特性電源。(2) 電弧電壓反饋調節熔化極電弧焊的電流和電壓的調節方法：具有電弧電壓反饋調節系統的自動電弧焊

15、機是通過改變焊接電源的外特性和送絲給定電壓來調節焊接電流和電弧電壓的。當焊接電源的外特性不變時，改變送絲給定電壓可以調節電弧電壓。當給定電壓增加時，使電弧電壓提高，焊接電流減小。第五章埋弧焊1、埋弧焊的優缺點優點 ： 1、生產效率高，所用的焊接電流大，電弧的熔深能力和焊絲熔敷效率大。2、焊接質量好，一、埋弧焊的焊接參數穩定，焊縫成形好、成分穩定；二、采用熔渣保護，隔離空氣的效果好。3、勞動條件好，埋弧自動焊沒有刺眼的弧光，不需要焊工手工操作。4、節約金屬及電能，薄的焊件可以不開坡口焊接，焊縫中焊絲填充量減少，金屬的燒損和飛濺也少。電弧能量利用率高，節省電能。缺點 ： 1、適用的位置受到限制，一

16、般只適用于平焊位置(俯位)的焊接。2、焊接厚度受到限制，由于埋弧焊時，當焊接電流小時電弧的穩定性變差，不適于焊接厚度小的薄板。3、對焊件坡口加工與裝配要求較嚴，不能直接觀察電弧與坡口的相對位置，故必須保證坡口的加工和裝配精度。2、埋弧焊的冶金特點和主要冶金反應埋弧焊的冶金特點有1、機械保護作用好，焊接時，焊劑在電弧的作用下發生熔化，并圍繞電弧空間形成一個由液態熔渣膜構成的天然屏障，能有效地阻止空氣侵入電弧空間。2、焊縫的化學成分穩定，由于埋弧焊時的焊接參數穩定，因此當焊接材料、母材和焊接參數確定以后，焊縫的化學成分波動較小。3、冶金反應充分，埋弧焊時焊接熱輸入大，使焊接區的金屬處于液態的時間長

17、，因而使得液態金屬、液態熔渣和氣相之間的化學冶金反應更充分，有利于焊縫得到預期的化學成分。同時熔池中的氣體、夾雜物容易逸出，有利于消除氣孔、夾雜等缺陷。4、焊縫的組織易粗化，這與埋弧焊時使用的焊接電流大，因而熱輸入大有關。熱輸入大，使得熔池的體積大，熔池金屬高溫停留時間長，冷卻速度慢，這些因素都使得埋弧焊焊縫晶粒容易長大。埋弧焊的主要冶金反應有1、錳、硅的還原反應：Fe+(MnO) Mn+(FeO) ，2Fe+(SiO2) Si+2(FeO)。2、碳的氧化燒損：C+O CO。3、 去氫反應：形成HF， 當焊劑中同時含有大量CaF2和 SiO2 時，2CaF2+3SiO2 2CaSiO3+SiF

18、4，5SiF4+3H SiF4 氣3HF， SiF4+2H2O SiO2 氣 +4HF； 形成OH， 在電弧高溫的作用下，MnO+H Mn+OH， SiO2+H SiO+OH， CO2+H CO+OH。4、脫硫和脫磷反應增加焊絲中的含錳量，或增加焊劑中的CaO、 MnO 等堿性氧化物含量可以減少焊縫中的含硫量，FeS+Mn (MnS)+Fe ， FeS+(CaO) (CaS)+(FeO) ， FeS+(MnO) (MnS)+(FeO) ；增加焊劑中的CaO 等堿性氧化物的含量可以減少焊縫中磷的含量，2Fe3P+5(FeO)+3(CaO) (CaO)3· P2O5)+11Fe ， 2F

19、e3P+5(FeO)+4(CaO) (CaO)4·P2O5)+11Fe 。3、埋弧焊焊絲焊劑匹配的主要依據焊劑與焊絲的選配的依據有1 、依據被焊材料的類別及對焊接接頭性能的要求，這是選配焊劑和焊絲的主要根據，當被焊材料的種類不同時，或對焊接接頭性能的要求不同時，應選擇不同的焊劑和焊絲組合。2、依據埋弧焊的工藝特點，如稀釋率高，熱輸入高，焊接速度快等工藝特點選配。4、埋弧焊工藝的主要內容埋弧焊焊接工藝應包括1、焊接準備，包括選擇與加工焊件坡口、焊前清理焊絲和焊件、對焊件進行裝配等。2、 選擇焊接工藝方法，包括選擇單絲焊或多絲焊，加焊劑襯墊或懸空焊，單面焊或雙面焊，單層焊或多層多道焊等。

20、3、選擇焊接材料，包括選擇焊劑和焊絲。4、選擇焊接參數，包括選擇焊接電流、電弧電壓、焊接速度等，還包括是否采用焊前預熱、焊后緩冷或后熱、焊后熱處理等工藝措施，并確定相關的工藝參數。5、明確操作要求，包括確定所需的工藝裝備、焊縫層間清理的方法等。6、制定焊縫缺陷的檢查方法及修補技術等。5、埋弧焊方法的主要種類( 1 ) 對接接頭埋弧焊工藝：1) 對接接頭單面焊1、焊劑銅襯墊法2、水冷滑塊式銅墊法3、熱固化焊劑襯墊法2) 對接接頭雙面焊1、懸空雙面焊法2、焊劑墊雙面焊法3、臨時工藝襯墊雙面焊法4、焊條電弧焊封底雙面焊法5、多層雙面焊法( 2) T 型接頭和搭接接頭埋弧焊工藝1) 平角焊法2、船形焊

21、法( 3) 其他方法1） 多絲埋弧焊2）窄間隙埋弧焊3）埋弧堆焊第六章鎢極惰性氣體保護焊（TIG）一、優缺點優點：1、能夠實現高品質焊接，得到優良的焊縫。2、焊接過程中鎢電極是不熔化的，故易于保持恒定的電弧長度，不變的焊接電流，穩定的焊接過程，使焊縫很美觀、平滑、均勻。3、焊接電流的使用范圍通常為5 500A。4、在薄板焊接時無需添加焊絲。在厚板焊接時，由于填充焊絲不通過焊接電流，所以不會產生因熔滴過渡引起電弧電壓和電流變化而產生的飛濺現象，為獲得光滑的焊縫表面提供了良好條件。5、鎢極氬弧焊時的電弧是各種電弧焊方法中穩定性最好的電弧之一。6、可以焊接各種金屬材料，如：鋼、鋁、鈦、鎂等。7） T

22、IG 焊可靠性高，所以可以焊接重要構件。缺點：1、焊接效率低于其它方法。2、氬氣沒有脫氧或去氫作用，所以焊前對除油、去銹、去水等準備工作要求嚴格，否則易產生氣孔，影響焊縫的質量。3、焊接時鎢極有少量的熔化蒸發，鎢微粒如果進入熔池會造成夾鎢，影響焊縫質量，電流過大時尤為明顯。4、由于生產效率較低和惰性氣體的價格較高，生產成本比焊條電弧焊、埋弧焊和CO2 氣體保護焊都要高。2、 TIG 引弧方法類型1 高頻高壓引弧和穩弧裝置：采用高頻振蕩器，產生高頻高壓電擊穿鎢極與工件之間的間隙，是引燃電弧常用的方法。通常需要產生的高頻高壓大約為3000V，這時電源的空載電壓只要65V左右就可以了。2高壓脈沖引弧

23、和穩弧裝置：在鎢極與工件之間加一高壓脈沖，加強陰極發射電子及兩極間氣體介質電離而實現引弧。在交流TIG焊時，既可用它來引弧又可用它來穩弧。3、 TIG 電極的要求和種類1. 對電極的要求及鎢極性能應滿足三個條件：（1）引弧及穩弧性能好；（2）耐高溫、不易損耗；（3）電流容量大。2鎢極材料：（1）純鎢電極一般在交流TIG焊中使用，當鎢電極不需要保持一定的前端角度形狀時。（2）釷鎢極一般用于TIG直流正接焊接。（3）鈰鎢極使用性能在某些方面優于釷鎢。（4）其他電極包括鋯鎢極、鑭鎢極和釔鎢極。4、 TIG焊接工藝參數有哪些TIG焊焊接參數有：焊接電流、電弧電壓（ 電弧長度）、焊接速度、保護氣體流量、

24、鎢極伸出長度、填絲速度等。（ 1 ） 焊接電流是決定焊縫熔深的最主要參數，要按照焊件材料、厚度、接頭形式、焊接位置等因素來選定。一般先確定電流類型和極性，然后確定電流的大小。TIG焊開始和結束時對焊接電流通常都采取緩升和緩降。（ 2） 電弧電壓電弧電壓主要影響焊縫寬度，它由電弧長度決定。TIG焊電弧長度根據電流值的大小通常選擇在1.2 5mm之間。需要填加焊絲時，要選擇較長的電弧長度。（ 3） 焊接速度當焊接電流確定后，焊接速度決定單位長度焊縫的熱輸入。提高焊接速度，熔深和熔寬均減小；反之，則增大。如果要保持一定的焊縫成形系數，焊接電流和焊接速度應同時提高或減小。（ 4） 焊絲直徑與填絲速度焊

25、絲直徑與焊接板厚及接頭間隙有關。當板厚及接頭間隙大時，焊絲直徑應選大一些，焊絲的送絲速度則與焊絲的直徑、焊接電流、焊接速度和接頭間隙等因素有關。一般焊絲直徑大時送絲速度慢，焊接電流、焊接速度和接頭間隙大時，送絲速度快。（ 5） 保護氣體流量TIG焊決定保護效果的主要因素有保護氣流量、噴嘴尺寸、噴嘴與母材的距離、外來風等。保護氣流量的選擇通常首先要考慮所需保護的范圍、焊槍噴嘴尺寸以及所使用焊接電流的大小。（ 6）鎢極直徑與形狀鎢極直徑要根據焊接電流值和極性來選取。在同一直徑下，直流正接時允許的電流數值較大，而直流反接及交流焊接時允許的電流小。（ 7） 鎢極伸出長度對焊接保護效果及焊接操作性均有影

26、響。該長度應根據接頭的形狀確定。內角焊縫要求電極伸出長度最長，卷邊焊縫只需很短的電極伸出長度，甚至可以不伸出。確定各焊接參數的順序是：根據被焊材料的性質，先選定焊接電流的種類、極性和大小，然后選定鎢極的種類和直徑，再選定焊槍噴嘴直徑和保護氣體流量，最后確定焊接速度。在施焊的過程中根據情況適當地調整鎢極伸出長度和焊槍與焊件相對的位置。五、脈沖TIG的特點1） 由于采用脈沖電流，可以減小焊接電流的平均值，可以用較低的熱輸入而獲得足夠的熔深2） 可調焊接參數多，便于精確地控制電弧能量及其分布，易獲得合適的熔池形狀和尺寸。3） 在焊接過程中，脈沖電流對點狀熔池有較強的攪拌作用，可以減小熱敏感金屬材料產

27、生裂紋的傾向。4） 每個焊點加熱和冷卻迅速，很適于焊接導熱性能強或厚度差別大的焊件。第七章熔化極氬弧焊一、特點優點：1、電弧空間無氧化性，能避免氧化，焊接中不產生熔渣，在焊絲中不需要加入脫氧劑，可以使用與母材同等成分的焊絲進行焊接。2、與CO2 電弧焊相比較，熔化極氬弧焊電弧穩定、熔滴過渡穩定，焊接飛濺少，焊縫成形美觀。3、與鎢極氬弧焊相比較，焊絲和電弧的電流密度大，焊絲熔化速度快，熔敷效率高，母材熔深大，焊接變形小，焊接生產率高。4、 MIG 焊采用焊絲為正的直流電弧焊接鋁及鋁合金時，對母材表面的氧化膜有良好的陰極清理作用。缺點：1、氬氣及混合氣體比CO2 氣體的售價高，熔化極氬弧焊的焊接成

28、本比CO2 電弧焊的焊接成本高。2、 MIG 焊對工件、焊絲的焊前清理要求較高，即焊接過程對油、銹等污染比較敏感。二、亞射流過渡只在鋁及鋁合金MIG焊時才會出現的一種熔滴過渡形式，其特征介于短路過渡和射滴過渡之間。弧長比較短，電弧向四周擴展為碟形，存在熔滴短路過程，電弧略微帶有爆聲。形成亞射流過渡的弧長La介于2 8mm之間?；￠L小于2 mm時形成短路過渡，弧長大于8 mm時形成射滴過渡。形成亞射流過渡的弧長因電弧電流大小而取不同的數值，弧長取下限時具有部分短路過渡的特征；弧長取上限時具有部分射滴過渡的特征。三、電弧固有自身調節系統焊接電流和電弧電壓的調節方法從理論上講焊接電流應通過改變電源輸

29、出的外特性曲線來調節，電弧電壓應通過改變送絲速度來調節，而且調節后弧焊電源輸出的外特性曲線與等熔化特性曲線的交點最好處于亞射流過渡區間段的中心點上。通常采用送絲速度和焊接電流一元化調節，即在調節弧焊電源的外特性曲線的同時自動調節送絲速度。四、熔化極氬弧焊的主要焊接參數主要包括：焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長度、焊絲傾角、焊絲直徑、保護氣體的種類及其流量等。（ 1 ）焊接電流和電弧電壓：通常是根據焊件的厚度及焊縫熔深選擇焊接電流及焊絲直徑。根據焊接電流確定送絲速度，在焊絲直徑一定的情況下，再根據焊接電流匹配合適的電弧電壓從而形成合適的熔滴過渡形式及穩定的焊接過程。（ 2）焊接速度：在確

30、定的焊件厚度、焊接電流及電弧電壓下，根據焊縫成形及焊接電流確定合適的焊接速度。（ 3）焊絲伸出長度：焊絲的伸出長度增加，其電阻熱增加，焊絲的熔化速度增加。對于短路過渡焊接，合適的伸出長度為6-13 mm； 其它形式的熔滴過渡焊接，合適的伸出長度為1325 mm。（ 4） 保護氣體流量：流量過大或過小，就會造成紊流。常用的熔化極氬弧焊噴嘴孔徑為20mm左右，保護氣體流量為10 30L/min 。大電流熔化極氬弧焊時，應用更大直徑的噴嘴，需要更大的保護氣體流量。五、脈沖熔化極氬弧焊熔滴過渡控制形式根據脈沖電流各參數值及熔滴過渡的不同，具有三種熔滴過渡控制形式：一個脈沖電流過渡一個熔滴，即一脈一滴；

31、一個脈沖電流過渡多個熔滴，即一脈多滴；多個脈沖電流過渡一個熔滴，即多脈一滴。第八章CO2焊接一、優點1、 CO2 焊是一種高效節能的焊接方法。2、用粗絲（焊絲直徑1 6mm）焊接時可以使用較大的電流，實現射滴過渡。3、用細絲（焊絲直徑1 6mm）焊接時可以使用較小的電流，實現短路過渡。4、 CO2 焊是一種低氫型焊接方法，焊縫的含氫量極低。5、 CO2焊所使用的氣體和焊絲價格便宜，焊接設備在國內己定型生產，為該方法的應用創造了十分有利的條件。6、 CO2 焊是一種明弧焊接方法，焊接時便于監視和控制電弧和熔池，有利于實現焊接過程的機械化和自動化。用半自動焊焊接曲線焊縫和空間位置焊縫十分方便。二、

32、冶金特點1、合金元素氧化問題CO2 焊焊接時，CO2 在高溫時要分解，具有強烈的氧化作用，會使合金元素燒損。同時，氧化性也是CO2 焊產生氣孔和飛濺的一個重要原因。CO2 氣體在電弧的高溫作用下分解： 2CO2 ? 2CO O2 。 在電弧的高溫區域中（在電弧空間和接近電弧的焊接熔池中）中： Fe+CO2 ? FeO+CO，Fe+O2 ? FeO，南京航空航天大學熔焊方法及設備復習整理2010 年 12 月 14 日Copyright 華魚辛雨& OneCircle 第 9 頁共 11 頁Si+2O ? SiO2 ， Mn+O ? MnO， C+O? CO ； 在遠離電弧的較低溫度的熔

33、池區域，合金元素將進一步被氧化: 2FeO+Si ? 2Fe+SiO2,FeO+Mn ? Fe +MnO,FeO+C ? Fe+CO 。2、脫氧和合金化問題脫氧的核心問題是抑制焊縫中合金元素和鐵的氧化以及使氧化鐵還原，尤其是要關注在熔池尾部的較低溫度區域內所發生的脫氧反應。焊接過程中溫度越高，合金元素燒損越多；金屬與氣體的比接觸表面積增大，合金元素的燒損也增加；金屬與氣體的接觸時間增長，合金元素的燒損也增大。3、氣孔問題氮氣孔：常會在焊縫表面出現，呈蜂窩狀，或者以彌散形式的微氣孔分布于焊縫金屬中這些氣孔住往在拋光后檢驗或水壓試驗時才能被發現。氫氣孔：焊接熔池中氫的含量與電弧空間中氫氣的含量有很

34、大關系。CO 氣孔：在金屬結晶的過程中，由于激烈的冶金反應，FeO 與 C 作用生成CO 而易在焊縫中形成CO 氣孔。三、對焊接電源的要求1、 CO2 電弧焊都采用直流焊接電源且反極性連接；2、在采用等速送絲時，焊接電源應具有平或緩降外特性，采用變速送絲時，焊接電源應具有下降外特性；3、短路過渡焊接時要求電源具有良好的動態品質，即要有足夠大的短路電流增長速度、短路峰值電流和焊接電壓恢復速度，當焊絲成分及直徑不同時，短路電流增長速度要能夠調節。4、焊接電流及電弧電壓能在一定的范圍內調節。四、焊接過程中飛濺產生的主要原因CO2 氣體保護焊時，容易產生飛濺，這是由CO2 氣體的性質所決定的。產生的原

35、因有：1 、由冶金反應引起的飛濺，如產生CO 氣體；2、由斑點壓力引起的飛濺，直流正接時飛濺大且多；3、熔滴短路時引起的飛濺；4、非軸向熔滴過渡造成的飛濺，由斑點壓力和氣流壓力引起；5、焊接參數選擇不當引起的飛濺，如焊接電流、電弧電壓和電感值等焊接參數選擇不當。五、焊接工藝參數選擇1 焊絲直徑的選擇電流相同時，隨著焊絲直徑的減小，熔深要增大2焊接電流的選擇焊接電流的作用是熔化焊絲和工件，同時也是決定熔深的最主要因素3電弧電壓的選擇電弧電壓的大小決定了電弧的長短和熔滴的過渡形式，它對焊縫成形、飛濺、焊接缺陷以及焊縫的力學性能有很大的影響。電弧電壓對焊接過程和對金屬與氣體間的冶金反應的影響比焊接電

36、流大，且隨著焊絲直徑的減小，電弧電壓影響的程度增大。4焊接速度的選擇選擇焊接速度主要根據生產率和焊接質量。焊速過快，保護效果差，同時使冷卻速度加大，使焊縫塑性降低，且不利于焊縫成形，易形成咬邊缺陷；焊速過慢，熔敷金屬在電弧下堆積，電弧熱和電弧力受阻礙，焊道不均勻，且焊縫組織粗大。實際生產中，焊速一般不超過0.5m/min 。5焊絲伸出長度的選擇6電流極性的選擇電流極性應用范圍特點直流反接短路過渡及顆粒過渡的普通焊接，一般材料的焊接飛濺小，電弧穩定，焊縫成形好，熔深大，焊縫金屬含氫量低直流正接高速焊接、堆焊、鑄鐵補焊焊絲熔化速率高，熔深淺，熔寬及余高較大7焊接回路電感值的選擇焊接回路電感主要用于

37、調節電流的動特性，以獲得合適的短路電流增長速度di/dt ，從而減少飛濺；并調節短路頻率和燃燒時間，以控制電弧熱量和熔透深度。8氣體流量的選擇CO2氣體流量的大小主要是根據對焊接區域的保護效果來決定。六、藥芯CO2焊接的工藝特點1. 熔敷效率高2. 保護效果好3. 調整合金成分方便4. 可以選用直流電或交流電焊接第九章等離子焊接一、等離子弧的產生機理及分類機理：等離子弧是一種受到約束的非自由電弧，它是借助于以下三種壓縮效應而形成的：1、機械壓縮效應，利用噴嘴來限制弧柱直徑，提高能量密度的效應；2、熱壓縮效應，利用氣流或水流的冷卻作用使電弧得到壓縮的效應；3、磁壓縮效應，如果將通過噴嘴的弧柱看作

38、是由許多載流導線束，由于電流同向，因此會彼此吸引，形成一個指向弧柱中心的力場，使電弧收縮，這種效應稱為磁壓縮效應。分類：等離子弧按電源供電方式不同分為三種形式:1、 非轉移型等離子弧電極接電源的負極，噴嘴接電源的正極，電弧在電極與噴嘴之間產生，工件不接電。2、轉移型等離子弧電極接電源的負極，工件接電源的正極，等離子弧在電極與工件之間燃燒，很難直接形成。3、聯合型（混合型）等離子弧非轉移型等離子弧和轉移型等離子弧同時存在，這時需要兩個獨立的電源供電。二、靜特性特點等離子弧的靜態特性是指一定弧長的等離子弧處于穩定的工作狀態時，電弧電壓U ? 與電弧電流 I ? 之間的關系，即：U ? ? （ I ? ）特點：1. 由于冷壁噴嘴的拘束作用，使等離子弧柱的橫截面積減小，弧柱電場強度增大，電弧電壓明顯提高，U型曲線的平直區較自由電弧明顯減小；2. 當焊接電流較大時，等離子弧的磁收縮效應使弧柱直徑的增加受到限制，靜特性曲線會出現平的或上升的伏安特性；3. 拘束孔道尺寸和形狀對靜特性有明顯影響，噴嘴孔徑越小，U形特性平直區域就越小，上升區域斜率增大，即弧柱電場強度增大；4. 等離子氣種類和流量不同時，弧柱的電場強度有明顯變化，因此等離子弧供電電源的空載電壓應按所用等離子氣種類而定；5. 如果采用聯合型等離子弧，轉移弧的U行特性曲線下降區段斜率明顯減小