气体保护焊电弧特性
（一）
1.1 什么是焊接电弧?
电弧是一种气体放电现象，它能把电能有效而简便地转化为热能、机械能和光能。
定义：有焊接电源供给的，具有一定电压的两电极间或电极与母材间，在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象称为焊接电弧。
1.2 焊接电弧的基本特点是什么？
焊接电弧的基本特点为：
1）维持电弧稳定燃烧的电弧电压很低，只有10～50V。
2）在电弧中能通过很大电流，可从几安～几千安。
3）电弧具有很高的温度，弧柱温度是不均匀的，中心温度最高，可达到5000～30000K，而远离中心则温度降低。
4）电弧能发出很强的光。电弧的光辐射波长为（1.7～50）×10-7m。它包括红外线，可见光和紫外线3个部分。
1.3 电弧由哪几部分组成？其特点是什么？
电弧是由3部分组成，即弧柱区、阴极区和阳极区，如图1所示。
1、弧柱区
弧柱区呈电中性，它是由分子、原子、受激的原子、正离子、负离子及电子所组成，其中带正电荷的离子与带负电荷的离子几乎相等，所以又称为等离子体。带电的粒子在等离子体定向移动，基本上不消耗能量，所以才能够在低电压条件下，传输大电流。传输电流的主要带电粒子是电子，大约占带电粒子总数的99.9%，其余为正离子。
因为阴极区和阳极区的长度极短，所以可以认为弧柱区长度为电弧长度。弧柱区的电场强度较低，通常只有5～10V/cm。
2、阴极区
阴极被认为是电子之源。它向弧柱提供99.9%的带电粒子（电子）。阴极发射电子的能力，对电弧稳定性影响极大。阴极区的长度为10-5～10-6cm，如果阴极压降为10V，则阴极区的电场强度为106～107V/cm。
3、阳极区
阳极区主要是接受电子，但还应向弧柱提供0.1%的带电粒子（正离子）。通常阳极区的长度为10-2～10-3cm，则阳极区的电场强度为103～104V/cm。由于阳极材料和焊接电流对阳极区压降影响很大，它可以在0～10V之间变化。例如
当电流密度较大，阳极温度很高，使阳极材料发生蒸发时，阳极压降将降低，甚至到0V。
1.4 试述短路引弧法的原理及提高引弧成功率的方法。
熔化极气体保护电弧焊都是利用短路引弧法进行引弧，钨极氩弧焊大都采用非接触引弧法，但也有采用短路引弧法。下面以熔化极气体保护焊为例说明短路引弧法的原理。
熔化极气体保护电弧焊引弧时首先送进焊丝，并逐渐接近母材，如图2所示。一旦与母材接触，电源将提供较大的短路电流，利用在A点附近的焊丝爆断，进行引弧。如果在B点爆断，则引弧失败。所以在A点爆断是引弧成功的必要条件。
在A点还是在B点爆断主要是由于焊丝在该点附近产生电阻热的大小，也就是其接触电阻的大小。A、B两点的接触电阻如图3所示。B点为焊丝与导电嘴的接触处，其接触电阻R B 随时间变化很小，基本上不变。在A点却不同，A点为焊丝端头与母材的接触点。R A为接触电阻，在焊丝与母材接触瞬间R A为无穷大；随着短路电流的增加，A点迅速软化，使接触面积增加，于是R A急剧减小。可见，为确保引弧成功，希望短路电流增长速度di S/dt越大越好，R A衰减速度越慢越好。也就是在R A很大时，短路电流i S增加到较高的值，使得在A点发生爆断。
提高引弧成功率的方法如下：
1）提高短路电流增长速度di S/dt，主要是改善电源的工作状态。如整流焊机中往往利用电流电感调节焊机的动态特性，以便减小飞溅和改善成形，但是却降低了di S/dt，而降低了引弧功率。为此，在引弧时常常利用旁路电路将直流电感短接，而引弧成功后再将该电感接入。此处，当逆变焊机出现后，充分利用电子电抗器调节电源动特性，而选用很小的直流电感，所以勿需采用上述方法，都可以得到很可靠的引弧过程。
2）减小接触电阻R A的衰减速度。引弧时令焊丝送进速度慢一些，以便减小焊丝与母材的压力增长速度，R A衰减速度减缓。送丝速度太慢也不利，通常选用1.5～3m/min。引弧成功后，应立刻转换为正常送丝速度。
3）利用剪断效应引弧。一般情况下，焊接时都利用钳子剪断焊丝端头残留的金属熔滴小球，以利于引弧。但这样做很麻烦，所以现在许多气体保护焊设备增加了去球功能，也就是剪断效应。在焊接结束时，适当降低电弧电压和送丝速度，从而实现自动去球功能。
4）导电嘴磨耗较大时，将增大B点处的接触电阻R B，不利于引弧。为此应及时更换导电嘴。
1.5 试述高频高压引弧和高压脉冲引弧法的原理。
钨极氩弧焊时，主要采用高频高压引弧法或脉冲引弧法。这两种方法都是将钨极接近工件，但是不接触，它们中间留有2～5mm的间隙。这两种方法的电压都很高，达到2000～3000V。引弧时利用高压击穿电极与工件的空间，形成火花放电，在高压作用下，电弧空间形成很强的电场，加强了阴极发射电子及电弧空间的电离作用，使电弧空间由火花放电或辉光放电很快就转变到电弧放电。由于电弧放电时产生的高温，可以在低电压情况下维持电弧放电。这样就完成了引弧过程。引弧时需要高电压击穿电弧空间，为了安全而采用高频或脉冲电压。
1.6 何谓最小电压原理？
最小电压原理是电弧的一种特性，用以表征电弧的最小能量消耗的性能。大家知道，自由电弧是在两个电极之间的气体放电现象，其导电截面可以自由扩大和缩小，也就是输入电弧的能量等于电弧散出的能量，于是表征电弧特性的各种物理参数，如弧柱直径（D）、弧柱温度（T）和弧柱电场强度（E）等都为确定值，其大小都遵循着能量消耗最小原则。
最小电压原理是：对一个轴线对称的电弧，在给定的电流和边界条件下，当电弧处于稳定状态时，其弧柱直径（D）或温度（T）应使弧柱电场强度（E）具有最小值。
利用最小电压原理可以解释许多电弧现象，例如当电弧被周围介质强迫冷却时（高速气流或环境温度降低），电弧将自动收缩其断面，使其电流密度升高，电场强度和电弧温度也提高。因为电弧的散热增加，要求电弧产生更多的热量给与补偿。电弧产热为IE，如果电流I不变，则E必定要增加。根据最小电压原理，电弧有自动使E增加到最小限度的倾向，也就是热损失最小的倾向。所以在电弧被冷却时，电弧将自动收缩到某一个直径，这时电弧电场强度E增加得最小。
1.7 何谓阴极斑点和阳极斑点？它们有什么特点？
阴极斑点的定义：电弧放电时，负电极表面上集中发射电子的光亮极小区域。
当阴极材料熔点、沸点较低，而且导热性很强时，即使阴极温度达到材料的沸点开始蒸发，此温度也不足以通过热发射产生足够数量的电子，阴极将进一步自动缩小其导电面积，直到在阴极导电面积前面形成密度很大的正离子空间电荷，形成很大的阴极压降值，足以产生强的电场发射，以补足热发射的不足，向弧柱提供足够的电子流维持电弧燃烧。此时阴极将形成面积更小、电流密度更大的斑点（该斑点的电流密度达106～108A/cm2）来导通电流，这种导电斑点称为阴极斑点。在用高熔点材料（W、C等）作阴极时，在小电流情况下，也可能产
生上述的阴极斑点。当用低熔点材料（A1、Cu、Fe等）作阴极时，无论电流大小都可能产生阴极斑点。此时，阴极表面将由许多分离的阴极斑点组成斑点区，这些斑点在斑点区以很高速度跳动（其速度可达104～105cm/s）。形成新的阴极斑点应具有如下条件，首先该点应具有发射电子的条件（主要是场发射和热发射），其次是电弧通过该点弧柱能量消耗较小，也就是IEL C较小（I——电流，E——弧柱电场强度，L C——弧柱长度）。总之阴极斑点的跳动，总是自动选择发射电子时消耗能量最低的点。如采用直流反极性焊铝时，阴极斑点有自动寻找氧化膜的倾向，如图4所示。
阳极斑点的定义：电弧放电时，正电极表面上集中接受电子的光亮微小区域。
阳极的作用是接受电子和由阳极区提供弧柱所需要的0.001/I正离子流。当采用低熔点材料作阳极时（Fe、Cu、A1等），一旦阳极表面某处有熔化和蒸发现象发生时，由于金属的电离能大大低于一般气体的电离能，在有金属蒸气存在的地方，更容易产生热电离而提供正离子流，电子流也更容易从这里进入阳极，阳极表面上的导电区将在这里集中而形成阳极斑点。阳极斑点电流密度比阳极斑点要小，其数量级一般为102～103A/cn2。对于低熔点阳极材料形成阳极斑点的条件是，首先该点有金属蒸发，其次是电弧通过该点弧柱消耗能量较低（亦即IEL C较小）。阳极斑点的移动不可能连续进行，总是跳动形式，如图5。新的阳极斑点总是自动寻找纯金属表面而避开氧化膜，因为大多数金属氧化物的熔点和沸点皆高于纯金属，而金属氧化物的电离电压较高。在小电流氩弧焊不锈钢薄板时，易发生阳极斑点跳动现象，这是十分不利的。
此外，许多情况下也可能不形成阴极斑点或阳极斑点。如以高熔点电极（W、C等）作阴极，在大电流时，阴极温度很高，依靠热发射就可以维持电弧，阴极表面的电流密度与弧柱接近，温度均匀，不会形成阴极斑点。又如当电流较大时，阳极温度很高时，依靠阳极前面中性粒子热电离就可以提供0.001/I的正离子流，则阳极压降U A接近于零。这时电弧与阳极接触不产生任何收缩，也不能形成阳极斑点。
1.8 焊接电弧中存在哪些作用力？其产生机理是什么？
焊接电弧是一个热源，同时也是一个力源。电弧产生的机械作用力对焊接质量影响很大。焊接电弧的作用力统称为电弧力，主要包括电磁力、等离子流力、斑点压力和短路爆破力等。
1、电磁力
由电工学可知，在两根相距不远的平行导线中，通过同方向的电流时，则产生相互吸引的力；反之，通过相反方向的电流时，则产生相互排斥的力。如图6所示。
这个力的形成是由于在导体周围空间形成磁场，而两个通电导体又都处于磁场之中，受到磁场力作用，其单位长度导线受力大小与导线中流过的电流乘积成正比，与两导线间的距离成反比，如式（1）所示：
I1I2
F= K ───
（1）
l
式中F——单位长度受力大小；
K——常数；
I1、I2——导体1、2中流过的电流；
l——两导体间的距离。
当电流从一个导体中流过时，整个电流可看成是许多平行的电流线组成，这些电流线之间也产生相互吸引力，则导体断面有收缩的倾向。如果导体是固态不能自由变形，此收缩力不能改变导体的外形；如果导体是可以自由变形的液态和气态，导体将发生收缩，如图7中液态段。
这种现象称为电磁收缩效应，由此产生的力称为电磁力或电磁收缩力。这种力在导体内将引起径向力。假设导体为圆柱体，电流线在导体中的分布是均匀的，则导体任意半径r处的压力值可由式（2）表示：
I2
P r =K ───（R2-r2）
（2）
πR4
式中P r——导体内任意半径r处的压力；
R——导体外径；
I——导体的总电流；
μ
K——系数，K = ──（μ——介质磁导率）。
4π
导体中心轴处的径向压力（P0）为：
I2
P0 =K ───KJI
（3）
πR2
式中P0——导体中心轴处的径向压力；
J——电流密度。
因为在流体中各方向的压力相同，所以由于径向压力的产生也将产生轴向压力且大小相等，轴向压力的合力为：
K
F =K ───I2
（4）
2
式中F——轴向压力的合力；
I——电流。
在焊接电弧中，F将同时作用于焊丝和工件上。
实际上焊接电弧不是圆柱体，而是断面直径变化的圆锥状的气体导体。由于焊丝直径限制了电弧的扩展，而在工件上电弧可以扩散得比较宽，也就是从焊丝端头到工件形成锥状。由式（3）可知，直径不同将引起压力差，从而产生由焊丝指向工件的推力F P，其数值可由下式表示：
R b
F P =KI21n（──）
（5）
R a
式中F P——电弧指向工件的推力；
I——电流；
R b、R a——锥形电弧柱的下底面半径和上底面半径。
圆锥状电弧中任意点A的压力可由下式决定：
式中的参数含义如图8所示。
从式（6）可知，A点的电磁压力与电流的平方成正比，与l2成反比，且与θ、ψ角有关。这种由电磁力引起的压力称为电磁静压力。其特点是靠近焊丝处和电弧中心压力大些，而相反靠近母材和电弧边缘处压力减弱。
2、等离子流力
焊接电弧呈锥形，如图9所示靠近电极（焊丝）一端的电弧断面积比靠近工件一端的小，所以电极端电弧的电磁收缩力比工件端的大，从电极A到工件B 形成一定的压力差，在该压力差的作用下，形成轴向推力F P在电极附近电弧中的气体离子将向工件方向流动。
高温气体流动时，将从上方吸入电弧周围的气体介质，而形成有一定速度的连续气流进入电弧区，在这里新加入的气体被加热和电离后，在电弧轴向推力作用下，冲向熔池，并对熔池产生附加压力，在电弧中，由于电弧推力引起高温气流的运动所形成的力称为等离子力，或称为等离子流力。由于该力是由电磁收缩
力引起的，所以又称为电磁动压力。等离子流速度很快，其速度高达几十～几百米/秒，所以将对熔滴过渡和焊缝形成造成很大影响。
3、斑点压力
在焊丝端头形成斑点时，在阴极或阳极斑点处，由于电子流或离子流的冲击和金属蒸气的反作用力，对斑点所造成的压力称为斑点压力，如图10所示。
斑点压力常常不是某种单一原因造成的，而是多种因素同时作用的结果。主要因素如下：
（1）正离子流或电子流对电极的冲击力阳极接受电子流撞击或阴极接受正离子流的撞击。由于正离子的质量远远大于电子的质量，同时一般情况下阴极压降U K大于阳极压降U A，所以斑点压力在阴极上表现较大，在阳极上表现较小。
（2）电磁收缩力当电极上形成熔滴并出现斑点时，在焊丝、熔滴及电弧中的电流分布如图11所示。熔滴和电弧空间的电流线都是在斑点处集中。根据前面电磁收缩力产生的原理，电磁力的合力方向是由小断面指向大断面，所以在熔滴内从斑点处将产生向上的电磁收缩力，阻碍熔滴下落。
（3）电极材料强烈蒸发的反作用力由于斑点上的电流密度很高，局部温度也很高而造成金属材料强烈地蒸发，使金属蒸气以较高速度从斑点表面发射出来，这种物质的发射将对斑点形成反作用力。由于阴极斑点电流密度比阳极斑点的高，发射也要更强烈，所以阴极斑点压力也将比阳极斑点压力大。
（4）爆破力在短路过渡时，熔滴与熔池金属短路，电弧熄灭，电流通过短路液态金属流过，在电磁收缩力作用下，形成液态金属小桥。随着小桥直径变细，电流密度增加，则液体金属小桥的温度急剧升高，最终使液柱气化而爆断，这种作用力称为爆破力，如图12所示。爆破力的大小对焊接飞溅影响很大，所以应适当控制。
1.9 什么是焊接电弧静特性？
焊接电弧静特性的定义是：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，焊接电流和电弧电压之间关系的曲线，也称伏-安特性，如图13所示。
图中所示的电弧静特性曲线分为3个部分。ab段为电流较小时，电弧静特性为负阻特性，即随着电流的增加而电压减小；当电流稍大时为bc段，随着焊接电流的增加，电弧电压值基本不变，为水平特性；当电流更大时为cd段，电弧电压随焊接电流的增加而增加，电弧静特性为上升特性。
由于电弧电压决定于弧长，所以当弧长增加时，电弧静特性曲线上移，而弧长缩短时，电弧静特性曲线下移。
1.10 试问各种弧焊方法的电弧静特性曲线有什么特点？
各种弧焊方法的电弧静特性曲线是不同的。它们是在一定条件下求得的，所以其静特性只是图1-13曲线中的一部分，如图14所示。
1）小电流区间电弧静特性呈下降特性。如图14a的示，在小电流区间，因电弧电流较小，弧柱的电流密度基本不变，弧柱断面将随电流的增加而按比例增
加。如果电流增加到原来电流的4倍，则弧柱断面面积也增加到原弧柱的4倍，而弧柱周长却只增加2倍，使电弧向周围空间散失热量也只增加2倍。总之，减小了散热，提高了电弧温度和电离度，所以必然使电弧点电场强度下降，弧柱压降也呈下降趋势。同时阴极与阳极压降也为下降特性，于是在小电流区间，电弧电压U a呈下降趋势，也就是电弧静特性呈负阻特性。小电流TIG焊接属于这种。
2）中电流区间电弧静特性呈水平特性。如图14b所示，电流较大时，焊丝金属将产生金属蒸气和等离子流。金属蒸气以一定速度喷射和等离子流将对电弧产生附加的冷却使用。此时电弧的产热不但有周边散热损失，而且还有金属蒸气与等离子流的附加损耗。这些能量消耗将随电流的增加而增加，因此在某一电流区间，可以保持电弧电场强度E不变，使电弧静特性呈平特性，如埋弧焊、焊条电弧焊和大电流TIG焊都是这种情况。
3）大电流区间电弧静特性呈上升特性。如图14c所示，当电流进一步增大时，特别是用细焊丝GMAW焊接时，电弧弧柱区尺寸受焊丝直径的限制，随着焊接电流的增加，电弧柱电流密度增大。同时，金属蒸气的喷射和等离子流冷却作用进一步加强以及电磁收缩力的作用，电弧断面不能随电流的增加而成比例地增大，使得电弧电导率减小，要保证一定的电流通过则要求较大的电场强度E。所以在大电流区间，随着电流的增加，弧柱的电场强度增大。另外，阴极压降和阳极压降在这种情况下影响不大。所以电弧压降U a主要受弧柱压降的影响，它随着电流的增加而升高，使得电弧静特性呈上升趋势。如GMAW焊的电弧特性大多为上升特性。
1.11 电弧周围的介质对电弧静特性有什么影响？
电弧周围的介质包括气体介质的特性和气体介质的压力两个方面。
气体介质的特性主要是气体的热传导性和气体的热容，如图15和图16所示。可以看到热容较高的和热传导性好的气体（如H2和He），对电弧产生冷却作用，引起电弧收缩，增大了电弧电场强度。而Ar气为单原子气体，同时具有较低的热容和热导率，有较强的保持弧柱温度的能力，所以电弧电场强度较低。这样一来，将得到如图17所示的电弧静特性偏低。相反，氦气保护的电弧，电弧静特性较高。
气体介质压力的影响主要表现在随着气体压力增大，则气体离子密度也增
加，气体离子通过散乱运动从电弧带走更多的热量。因此气体压力越大，冷却作用就越强，弧压就越高。同样道理，压缩电弧与自由电弧相比，压缩电弧的电场强度更高些。所以气体介质的压力增大时电弧静特性将提高。
1.12 什么是电弧动特性？
电弧动特性的定义为：对于一定弧长的电弧，当电弧电流发生连续的快速变
化时，电弧电压与电流瞬时值之间的关系。
这里所指的快速变化的电流有交流电弧、短路过渡电弧、脉冲电弧以及引弧
熄弧过程等。由于焊接电流是时间的函数，则电弧弧柱中带电粒子的密度以及弧柱半径和温度等都随之变化，同时阴极与阳极的温度也随之变化，因此电弧电压也必然随时间而变化。
以交流电弧为例说明其动特性，如图18所示，电弧电流基本上按正弦规律
变化。
由图18b可见电流从零向最大值变化过程中，电弧电压按PQR点的顺序变化。当电压由最大值向零变化时，电压按PQR点的顺序变化。PQR点电弧电压值大于RST点的值，u r为再引弧电压。因两个电极均为碳极，所以其正负半波是对称的。交流电弧的这种特性是由电弧空间气体的惯性所决定的。每次电弧在引燃时都要求较高的再引燃电压。一旦电弧引燃，电弧空间气体被加热而电离，并具有较高的温度，电弧空间的温度降低也有一定的惯性，所以要求较低的电压，因此形成上述那样的动特性曲线。从上述的分析可以认为，凡是影响电弧空间散热条件，影响电极发射电子能力，影响气体电离的因素等都会影响交流电弧动特性曲线形状，也就直接影响交流电弧焊接过程稳定性。
1.13 为什么电弧可作为热源？
焊接电弧是一个将电能转换成热能的元件。电弧是由3部分组成（弧柱区、阴极区和阳极区），其导电机构不同，决定了电弧各组成部分的产热机构各有不同特点。
1、弧柱区的产热机构
弧柱区是由电子、正离子和中性粒子组成的。在电场作用下电子和离子进行定向运动，由于质量相差悬殊，所以参与导电的主要是电子，而正离子流只占很小的比例，它的作用是保持电弧空间呈电中性。带电粒子在外加电场作用下运动，将电场能（位能）变成热能（动能）。在弧柱中，电子并不是由阴极直接跑到阳极，而是在不断地与正离子或中性粒子相互碰撞过程中从阴极移向阳极。因此电子的运动是由两部分组成：一部分是与正离子（或中性粒子）碰撞过程的散乱运动；另一部分是沿电场方向的定向运动。散乱运动的动能就是电子的热能，它占有弧柱区外加电能中的主要部分。
单位弧柱长度上的电能IE的大小就代表了弧柱的产热能量，它将与弧柱的热损失相平衡。弧柱的热损失包括有对流、传导和辐射（包括光辐射）等。根据测试结果，弧柱部分的对流损失占80%以上，辐射损失为10%左右，而传导损失是很少的。
弧柱的产热情况与固态导体不同，固态导体只要电流一定，其产热量也就一定。电弧是一个气体放电过程，当电流一定时，弧柱的产热服从最小电压原理，将根据热损失大小而自行调整。由于气体的质量、导热性能、解离程度的不同，电弧的热损失也不相同。几种气体弧柱电场强度的比较如表1所示。电流不变时，弧柱电场强度值E的升高意味着弧柱产热量增加，也意味着弧柱温度的升高。
同样道理，弧柱外围有强迫气流冷却或气压较高时，都能引起电场强度E的升高和弧柱温度上升。
极和工件。而当电流较大或压缩电弧时，通过等离子流能把一部分热量带到工件上。
2、阴极区的产热机构
由于阴极区的长度很短（其数量级为10-5～10-6cm），所以阴极区热量直接影响焊丝的熔化和工件加热。一般情况下，阴极区的带电粒子是由电子和正离子组成，这两种带电粒子的不断产生、运动和消失，同时伴随着能量的转变和传递。弧柱中只有0.001I的正离子流，其数量相对总电流是很少的，可以认为它的产热对于阴极区产热可忽略不计。影响阴极区能量状态的带电粒子，全部在阴极区产生，最后由阴极区提供足够能量的电子进入弧柱，实现放电过程。因此可以从这些电子在阴极区的能量平衡过程来分析阴极区的产热。阴极区提供的电子流与总电流I相近，这些电子在阴极压降作用下跑出阴极并受到加速作用，获得的总能量为IU K，这是在阴极区由电能转换热能的主要来源。电子在阴极表面逸出时，克服阴极表面的束缚而消耗能量为IU W。这部分能量对阴极有冷却作用。电子流离阴极区进入弧柱区时，它应具备与弧柱温度相应的热能，电子流离开阴极区时带走这部分能量为IU T（U T为弧柱温度等效电压）。根据上述分析电子流离开阴极区时能量平衡为：
QK=I（U K－U W－U T）
（7）
式中QK——阴极区的产热；
U K——阴极区压降；
U W——逸出功；
U T——弧柱温度的等效电压。
式（7）为阴极产热表达式。由上式决定的产热量主要用于阴极的加热和阴极区的散热损失，焊接过程中直接加热焊丝或工件的热量主要由这部分能量提供。
3、阳极区的产热机构
阳极区向弧柱输送的正离子流只占总电流的0.001，所以可以忽略正离子流对阳极能量变化的影响，认为阳极区的电流等于电子流，只考虑接受电子流的能量转换。电子到阳极时将带给阳极三部分能量；第一部分是电子经阳极压降区被U A加速而获得的动能IU A；第二部分为进入阳极的电子将释放逸出功，这部分能量为IU W；第三部分为从弧柱带来的与弧柱温度相对应的热能IU T。因此阳极上的总产热能为：
Q A=I（U A+U W+U T）
（8）
式中QA——阳极区的产热；
UA——阳极区压降。
式（8）为阳极产热表达式。阳极产热的能量主要用于阳极的加热、熔化和散热损失。这也是焊接过程中可以直接利用的能量。
1.14 试述焊接电弧的温度及温度分布。
焊接电弧是一个不均匀的导体。焊接电弧的温度与其导电机构有关，也与其电流密度分布有关，也就是与能量密度的分布有关；另一方面还与散热条件有关。电弧的温度是产热与散热能量平衡的结果。
在弧柱部分温度的轴向分布如图19所示。
温度分布与电流密度及能量密度分布相对应，但在两极却不同，在两极的能量密度很高，但由于受到电极材料沸点的限制，两个电极的温度较低。表2列出了不同电极材料为阴极和阳极时的温度数据。
金属 C W Fe Ni Cu Al 阴极3500 3000 2400 2400 2200 3400 阳极4200 4200 2600 2400 2400 3400 熔点－3683 1812 1728 1356 933 沸点－6203 3013 3003 2868 2333
度往往高于阴极的温度。这里铝例外，由于铝表面有氧化膜，对测量温度有影响，所以铝阴极和阳极温度高于铝的沸点。
弧柱的温度受电极材料、气体介质、电流大小和拘束程度等多种因素的影响。在常压下，当电流由1～1000A变化时，弧柱温度可在5000～30000K之间变化。钨和铜电极与碳和碳电极之间的电弧纵断面等温线如图20所示。可以看到，靠近电极小的一端（靠近焊丝或焊条）电流密度高，则电弧温度也高，而与电极极性无关。
电弧空间的温度高低，受电弧空间金属蒸气成分的影响很大，图21表明了弧柱温度与金属蒸气电离能的关系。
如果电弧空间无金属蒸气，由于Ar的电离势较高，电弧空间的电离度较小，则电场强度提高。当电极金属大量蒸发时，由于金属蒸气的电离能显著大于Ar，故电离度增加，则电弧温度降低。电弧周围的气氛是多原子气体，如CO2、O2、H2、H2O和N2等。由于气体解离吸热，也将使电弧温度升高。同样道理，当电弧周围有气流高速流动时，电弧温度将升高；当焊接电流增大时，弧柱温度增加。
1.15 试述焊接电弧的热效率。
焊接时通过电弧将电能转换为热能，利用这种热能来加热和熔化焊丝与工件。但是这一部分热能并不全部用于加热工件，只是其中一部分热能加热了工件。为了说明这一性能，提出了焊接电弧热效率的概念，即由焊接电弧析出的热能并真正用于加热焊件的功率与总功率之比。
焊接电弧总功率P O为：
Po=IaUa
（9）
式中Ia——电弧电流；
Ua——电弧电压。
设P为有效加热工件和焊丝的功率，则：
P=ηPo
（10）
式中η——焊接电弧热效率，它与焊接方法、焊接参数和周围条件有关。
常用焊接方法的热效率见表3。
由表3可见，熔化极电弧焊的η值较高，而钨极电弧焊的η值较低。因为钨极不熔化，它不能像熔化极那样，可以通过熔滴将加热焊丝的能量带给熔池。焊接参数的影响也很明显，电弧的热效率η随着弧长的增加，电弧电压的提高而下降，随着电弧电流的增大或电弧潜入熔池而增加。这主要反映在弧柱部分的辐射与对流损失上。
冷阴极是熔点和沸点低的阴极，如铜、铁、铝阴极等。热阴极是熔点和沸点高的阴极，如碳、钨阴极等。
热阴极因其温度高，阴极内具有较多的高速自由电子，它们有较高的动能，类似于表面气化现象，这些高速电子可以克服金属表面的约束力而逸出金属表面，这种形式的电子发射称为热电子发射。它所用的电极称为热阴极。热阴极的特征是，阴极斑点固定不动，电流密度低和交流电弧稳定。
冷阴极因其温度低，不能实现电子发射，而依靠场发射的作用，向弧柱提供电子。冷阴极的特征是，阴极斑点游动，电流密度高和交流电弧不稳定。
1.17 什么是正极性和反极性？
直流电弧焊或电弧切割时，焊件与焊接电源输出端正、负极的接法称为极性。极性分正极性和反极性两种。焊件接电源输出端的正极，电极接电源输出端的负极的接法为正极性（常表示为DCSP）。反之，焊件接电源输出端的负极，电极接电源输出端的正极的接法为反极性（常表示为DCRP）。
欧美常常用另外一种表示方法，将DCSP称为DCEN，而将DCRP称为DCEP。
1.18 熔化极气体保护电弧焊（GMAW）时是阴极产热多，还是阳极产热多？
熔化极气体保护电弧焊（GMAW）时，电极均为低熔点材料（Fe、Cu和
Al等），这时阴极为冷阴极。假定弧柱温度为6000K，则弧柱温度的等效电压U T≈1V，当电流密度较大时，U A≈OV。已知阴极与阳极产热为：
Q K =I（U K－U W－U T）
Q A =I（U A＋U W＋U T）
因U T、U A较小，可以忽略，则上式可以简化为：
Q K =（U K－U W）I
Q A =IU W
因U K >> U W（U K =11～14V，U W =4.2～4.5 V）。所以Q K>> Q A，也就是在GMAW中，阴极产热大于阳极产热。
例如焊丝的熔化系数，DCSP为DCRP的1.5倍。从熔池形状看，DCSP的熔深比DCRP小。
1.19 熔化极气体保护电弧焊如何选择极性？
选择极性的原则首先应满足电弧稳定性，其次才是焊丝的熔化系数和焊缝成形等。通常GMAW都采用DCRP。尽管焊丝熔化系数低些，但由于电弧稳定，也就是阳极主要分布在焊丝端头，保证弧长基本不变，从而保证了焊丝熔化和熔滴过渡均匀。反之，采用DCSP接法，焊丝为阴极，这时阴极斑点沿焊丝表面上下跳动，引起电弧十分不稳定和熔滴过渡缺乏规律性。
另一方面从焊透情况看，也希望采用DCRP接法。这时焊缝成形好，焊铝时又有阴极清理作用。而DCSP接法时，焊缝余高较大，熔深浅，焊缝成形不良。只有在堆焊工艺时，采用DCSP接法，为的是熔敷速度快。
总之，GMAW法焊接时，通常均采用直流反极性（DCRP）。
1.20 钨极氩弧焊时如何选择极性？
钨极氩弧焊采用直流正极性（DCSP），钨极为阴极，因钨极的熔点和沸点高，为热阴极。钨极发射电子能力强，在其发射电子的同时，带走了逸出功的热量，对钨极产生了冷却作用。因此可以采用较细的钨极，通过较大电流，电流密度较大，则电弧稳定，焊缝成形良好，形成深而窄的焊缝形状。甚至在将钨极端头磨成圆锥状的情况下，焊接时仍能保持圆锥尖的形状，使得电弧在尖端处产生，于是尽管小电流时，电弧仍十分稳定，有利于焊接薄板。DCSP法主要用于钢、铜和钛等金属的焊接。
直流反极性（DCRP）时，钨极为阳极，弧柱中的电子带来弧柱高温和进入阴极时释放逸出功，这些能量均用于加热钨极，而使钨极过热和熔化。因此在钨极为阳极时许用电流很小，仅为钨极为阴极时的1/10左右。钨极端头形状都是圆球状。另一方面，工件为阴极，阴极斑点不稳定。由于阴极斑点的游动，使得电弧分散，加热不集中，而得到浅而宽的焊缝，如图22所示。同时对于铝及其合金，由于其氧化膜的逸出功较低，所以阴极斑点游动时，不断地寻找和清理氧化膜，从而该接法适于焊接铝基和镁基合金。由于反极性易使钨极烧损而造成焊缝夹钨，实际上DCRP法很少采用。
考虑到钨极的许用电流、电弧稳定性、焊缝成形及阴极清理作用等因素，焊接铝合金时不宜采用直流电流。DCRP法有钨极烧损和阴极清理作用，而DCSP
法钨极许用电流大，较小烧损，但却没有阴极清理作用。因此焊接铝合金时，主要采用交流电流（AC）。
总之，钨极氩弧焊时，对钨极而言，阳极比阴极产热多，这一点不同于GMAW。铝、镁及其合金采用交流，薄件也可以采用DCRP法（但不推荐）。其余金属如钢、铜和钛等都采用直流正极性（DCSP）接法。
1.21 为什么小电流电弧不稳定？
电弧的主要特征是在低电压下通以大电流（几～几万安）。在电流较小（＜电源电压较高时，可能产生辉光放电。只有当电流大于几安以上时，才有可能产生电弧放电过程。从电弧静特性曲线可知，在小电流时部分电弧静特性是下降特性。也就是电流越小，越要求电弧电压高才能稳定燃烧。这是因为焊接电流越小，弧柱越细，弧柱周围空间散热的相对面积越大，于是周围气体对电弧的冷却作用越强，电弧越难以维持弧柱高温（电弧空间温度必须在3000K以上才能保持碱金属的热电离），为此要求电弧具有较高的电场强度和电弧电压。另一方面，焊接电流较小时，阴极和阳极斑点都不停地跳动，对电极的加热作用也差，则电极温度低，热电子发射能力也低，只有依靠场致发射来提高阴极压降。这就表明为使小电流电弧稳定，电源必须提供较高的电压。总之，小电流电弧在外界条件影响下，极易受干扰，电弧不稳定，甚至熄弧。
通常TIG焊（DCSP）时最小稳弧电流远远小于GMAW法。如在TIG焊（DCSP），使用小于φ1的细钨极。在3～5A小电流时可以获得稳定的电弧过程。但是工件一侧的阳极斑点粘着作用十分明显，阳极斑点不断地跳动。如在TIG焊不锈钢薄板时，由于阳极斑点跳动，而引起焊缝不连续。如图23所示。
TIG焊薄板铝合金时，应使用交流小电流焊接。这时除与直流特点相同外，交流电流过零点时电弧熄灭，电弧空间消失，需要较高的再引燃电压才能引弧。随着焊接电流的减小，再引燃电压提高。尤其在铝为负半波时，如果不加再引燃电压，则电弧将难以再引燃。通常最小稳弧电流可以达到10A左右。
对于熔化极气体保护电弧焊的小电流稳弧问题主要是由于熔滴过渡而引起的电弧不稳，而且最小稳弧电流往往比TIG焊更大些。
1.22 为什么气体保护电弧焊怕风？
风对气体保护电弧焊的影响主要表现在两个方面：
首先风影响电弧稳定性。当风直接吹到电弧上，对电弧产生冷却作用，按最小电压原理，电弧在风作用下具有保持最小能量消耗的特性，则电弧将自动收缩。当产热不能与散热平衡时，电弧熄灭。可以认为当风较大时电弧可能被风吹灭。
其次风能破坏保护气流形状，缩小有效保护范围。图24是CO2气体保护焊焊枪喷出的CO2气体自由喷流，可见无风时，有效保护范围大；而有风时，气流变形而减小有效保护区。
总之，气体保护电弧焊怕风（包括自然风或强迫通风）。当风不太大时就可能破坏保护效果，甚至吹熄电弧。
1.23 为什么在电流相同的情况下，不同保护气体的电弧电压不同？
前面已经谈到，沿弧长按导电机理的不同分为3个区域，即阴极区、弧柱区和阳极区。其中阴极区与阳极区都是很小的长度，与弧柱区相比均可忽略不计，也就是弧长主要指弧柱的长度。当弧长一定时，电弧电压主要由弧柱电场强度E 来决定。如表4中所示，以空气的电场强度为1，CO2的弧柱电场强度为空气的1.5倍。H2在高温下分解吸热和有较大的扩散能力，对电弧产生冷却作用，使得已具有更高的电场强度，大约为空气的10倍。相反，单原子Ar的电场强度较低，仅为空气的一半。
实际上当弧长一定时，各种保护气体情况下的电弧电压U a也就能确定，如图25所示。与表4的弧柱电场强度E的规律类似。
表4 几种气体弧柱电场强度值
电弧是一种等离子体，其中充满了正离子、电子和原子等。带电粒子在磁场作用下将受到劳伦兹力的作用，其结果将改变电弧形态或移动轨迹。因此常常利用外加磁场对电弧进行控制。主要控制方式有3种：外加横向磁场、外加纵向磁场及外加尖角形磁场。
1、外加横向磁场对电弧的作用
外加横向磁场是指磁力线垂直通过电弧轴线，如图26所示。
如果加一个固定的横向磁场，根据左手法则电弧偏向一侧，如图26b所示。若外加一个交变的磁场，在交变磁场的作用下，电弧也按同样频率摆动，相当于把电弧的加热区加宽，如图26c所示。这种方法可以用来焊接薄板，也可以用来控制堆焊电弧得到较浅的熔深，还有用于旋弧焊管。
2、外加纵向磁场对电弧的作用
通过绕组如图27所示的形式绕在电极的轴线上，则外加磁场磁力线的方向与电弧轴线方向平行，这种磁场称为纵向磁场。
弧柱中的每一带电粒子在磁场中运动，所受劳伦兹力为：
F=BνQ
（11）
在弧柱中带电粒子的运动方向与磁场B的方向相同时，产生的电场力为0。然而，在弧柱断面内带电粒子的浓度从中心到周边逐渐减小。该浓度差引起从中心向四周的扩散。如果带电粒子沿弧柱的径向运动分量为νX，它垂直于纵向磁
重庆市国祥工贸有限公司 G X/JZ - CO2气体保护焊接基础要求 编制: 审核: 批准: 受控状态： 发放编号： 20 - - 发20 - - 实施 重庆市国祥工贸有限公司 重庆市国祥工贸有限公司
1.目的： 提高焊接工人的技术认知，规范焊接操作，避免焊接缺陷，提高焊接质量，为焊接工艺流程卡做准备。 2.范围： 适用公司内所有气体保护焊工段。 3.内容： 气体保护焊的工艺参数包括：焊丝直径，焊接电流，电弧电压，焊接速度，焊伸长度，气体流量，电源极性。 我们稍微一个不留神就会对焊缝造成缺陷，即费时又费力，关键是影响你自己的收益。 焊接时眼要准，手要稳，心要平，这是基本条件。 电流： 焊接电流的选择主要跟焊丝直径，焊件厚度，熔深要求，破口形式，熔滴过度形式有关。 电源外特性不变的情况下，改变送丝
速度电弧电压基本不变，焊接电流改变。电流决定送丝速度。 图例：电流对熔深起决定 性影响，电流越大熔 深越深。 每种焊丝直径 都有着合适的电流 范围。 60-130 (A) 1mm 80-160 (A）（本公司在使用） 100-180 (A） 140-260 (A) 电流过大时易烧穿、焊漏、产生裂纹、工件变形、飞溅多、余高凸起、明显感觉到焊枪在推自己的手跳跃的感觉使焊缝不能成型；电流过小时焊不透、夹渣、溶合不良、速度慢、熔深达不到。在保证质量的前提下尽量加大焊接电流来提高生产效率。 电压：
电弧电压影响熔滴过度，飞溅，短路频率，燃烧时间，熔宽，电流一定电压于熔宽成正比。 电压太小焊丝伸入熔池，影响电弧和焊缝易产生气孔;电压过大时会使熔宽增大伤害损害焊缝强度。 电弧电压要和焊接电流相匹配，合适才可以。 电压大时电流也要跟着上调到相应数值，反之电弧电压小焊接电流也要小。 电弧电压和 图例：焊接电流的计算 公式为： 焊接电流200 以下时U=+16±2 焊接电流200 以上时U=+20±2 焊伸长度： 焊伸长度=焊 丝直径的10-12倍 焊伸长度是导电嘴到焊伸末端。
编号：SM-ZD-90686 混合气体保护焊工操作规 程 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改
混合气体保护焊工操作规程 简介：该规程资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 1．正确使用劳动防护用品，作业前必须穿戴好面罩、护套、脚套。遵守“焊工一般安全操作规程”。不熟悉本设备者禁止使用。 2．操作前，必须确认作业现场无易燃易爆物品，设备完好。焊机电源线、引出线及各接线点是否良好，罩壳齐全，焊机接地良好。 3．推电源闸刀开关时，身体要斜偏一些，且要一次推到位，然后开启焊机；停机时，应先关电焊机，后关控制电源闸刀开关。 4．开启气瓶阀门时，要用专用工具，动作要缓慢，操作者面部不要面对减压阀，但要仔细观察压力表的指针是否灵敏正常，移动氩保气瓶时，避免压坏焊机电源线，以免漏电事故发生。 5．禁止使用没有减压阀的氩保气瓶；气瓶用压力表、减
压阀必须按规定定期送交理化室进行校验，如不合格，必须立即更换，严禁再使用。 6．氩保气瓶中的氩保气严禁全部用完，氩保气瓶至少应留有不小于1Mpa的剩余压力，并挂上“空瓶”标识。 7．在人多的地方焊接时，应设焊接保护屏；如无保护屏，则应提醒周围人员不要直视弧光。 8．操作过程中，要密切注意焊缝的质量，发现问题要及时处理，焊接完后，切勿用手直接触及焊缝及其周围区域、以防烫伤。 9．焊接时，尤其是在容器内作业，如环境潮湿、空间狭窄及夏天出汗较多或阴雨天的情况下，都严禁使操作者自身成为焊接回路的一部分。 10．工作结束后，立即关闭氩保气瓶上的阀门，先关闭焊机。后切断电源，把焊接送丝机构小车放回原处，并清扫工作现场。 这里填写您的企业名字 Name of an enterprise
激光焊接的工艺参数及特性分析 一、激光焊接的工艺参数：1、功率密度。功率密度是激光加工中最关键的参数之一。采用较高的功率密度，在微秒时间范围内，表层即可加热至沸点，产生大量汽化。因此，高功率密度对于材料去除加工，如打孔、切割、雕刻有利。对于较低功率密度，表层温度达到沸点需要经历数毫秒，在表层汽化前，底层达到熔点，易形成良好的熔融焊接。因此，在传导型激光焊接中，功率密度在范围在104~106W/cm2。2、激光脉冲波形。激光脉冲波形在激光焊接 一、激光焊接的工艺参数： 1、功率密度。功率密度是激光加工中最关键的参数之一。采用较高的功率密度，在微秒时间范围内，表层即可加热至沸点，产生大量汽化。因此，高功率密度对于材料去除加工，如打孔、切割、雕刻有利。对于较低功率密度，表层温度达到沸点需要经历数毫秒，在表层汽化前，底层达到熔点，易形成良好的熔融焊接。因此，在传导型激光焊接中，功率密度在范围在104~106W/cm2。 2、激光脉冲波形。激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题，尤其对于薄片焊接更为重要。当高强度激光束射至材料表面，金属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉，且反射率随表面温度变化。在一个激光脉冲作用期间内，金属反射率的变化很大。 3、激光脉冲宽度。脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一，它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数，也是决定加工设备造价及体积的关键参数。 4、离焦量对焊接质量的影响。激光焊接通常需要一定的离焦，因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高，容易蒸发成孔。离开激光焦点的各平面上，功率密度分布相对均匀。离焦方式有两种：正离焦与负离焦。焦平面位于工件上方为正离焦，反之为负离焦。按几何光学理论，当正负离做文章一相等时，所对应平面上功率密度近似相同，但实际上所获得的熔池形状不同。负离焦时，可获得更大的熔深，这与熔池的形成过程有关。实验表明，激光加热50~200us材料开始熔化，形成液相金属并出现问分汽化，形成市压蒸汽，并以极高的速度喷射，发出耀眼的白光。与此同时，高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘，在熔池中心形成凹陷。当负离焦时，材料内部功率密度比表面还高，易形成更强的熔化、汽化，使光能向材料更深处传递。所以在实际应用中，当要求熔深较大时，采用负离焦；焊接薄材料时，宜用正离焦。 二、激光焊接工艺方法： 1、片与片间的焊接。包括对焊、端焊、中心穿透熔化焊、中心穿孔熔化焊等4种工艺方法。
氩弧焊机焊接铁的工件时为什么会起泡？ 在焊接的时候，要纯达到百分之九十九点九，风大焊接也要起泡，焊口不干净也容易起泡，氩气的气流量小也容易起泡。 氩弧焊焊接不锈钢为什么总起泡 不同于电焊，电焊焊接的时候是放在上面慢慢移动的，而氩弧焊焊接不锈钢的时候只需要“点焊”，就是靠自己的手一次次的点上去，电焊焊接的时候有焊条，而氩弧焊焊接的时候是用焊丝，焊接完后还要靠打磨，抛光才能漂亮的。。。 追问： 那我焊接的不锈钢管子的时候总有气泡，磨透几次重新焊都有气泡出现。走的快慢都一样，为什么还是有泡，焊口位置很干净的 焊接前是否进行了清理，为了保证，焊接前应将坡口两侧焊件表面清理干净，如有油污，可用酒精或丙酮擦拭，对表面要求高的要在适当范围内涂上调制的糊浆，一方飞溅 用直流正接 12mm厚钢板用混合气保护焊焊接时，CO2和氩气的比例应该是多少？ 看到一条人工焊接的焊缝，12mm厚钢板，混合气保护焊，焊接后焊缝很平整，基本看不到鱼鳞纹，和自动焊焊缝没有区别，基本不用打磨，想咨询一下混合气CO2和氩气的比例应该是多少，我让师傅试过纯CO2焊接厚板，电流大的情况下鱼鳞纹比较明显，焊缝平整度不够，必须进行打磨才能美观。 采用80%+二氧化碳20%的混合气，如果是350型，电流调在250以上，如果是500型，电流调在350以上，匹配合适的电压，达到过渡效果即可实现。（焊起来声音很小，几乎没有飞溅） 氩气和co2混合气比例要多少才能达到焊接最佳状态 Ar+CO?10-20%弧稳，熔池流动性好，飞溅小，比纯氩焊速高。 Ar+CO?25%焊3mm以下焊速快，变形小，飞溅小。 Ar+CO?50%焊3mm以上飞溅小，在立焊和仰焊时控制熔池较好。 Ar+CO?25%稳定，飞溅小，成型好。 不锈钢 Ar+CO?25%稳定，飞溅小，成型好。
二氧化碳气体保护焊作业指导书 1,目的和范围 本指导书规定了结构钢的二氧化碳气体保护半自动焊，混合气体保护半自动焊和药芯焊丝半自动电弧焊的工艺及操作应遵守的规则。 本指导书适用于一般机械及钢结构产品的二氧化碳气体保护半自动焊，混合气体保护半自动焊和药芯焊丝半自动电弧焊。 2，引用相关文件 GB/3375-94焊接术语 GB985-88气焊，手工电弧焊及气体保护焊，焊缝坡口的基本形式与尺寸。 WI0903-02钢结构手工电弧焊。 3，技术要求 3．1焊工 焊工须经二氧化碳气体保护焊理论学习和实践培训，经考核并取得相应的合格证书，方可从事有关焊接工作。 3．2焊接材料 3．2．1焊丝 3．2．1．1焊丝应符合《二氧化碳气体保护焊用钢焊丝》的规定，并有制造厂的质量证明书或合格证。 3．2．1．3应根据母材的化学成分和对焊接接头的机械性能的要求，合理选用焊丝。 3．2．1．3为提高熔敷速度，减少飞溅率，提高抗风能力；可选用药芯焊丝。3．2．1．4常用焊丝牌号为H08MnSi，H08Mn2Si，H08Mn2SiA。其中H08MnSi用于400MPa级结构钢件，H08Mn2Si及H08Mn2SiA用于500Mpa级结构件。H08Mn2SiA含S，P量比H08Mn2Si控制严，可用于要求更高的构件。 常用焊丝的化学成份见表1，熔敷金属力学性能见表2。 表1
表2 3．2．1．5常用焊丝直径规格有0.6,0.8,1.0,1.2,1.6mm等。 3．2．1．6焊丝按表面状态分为镀铜和未镀铜。常用镀铜焊丝，代号为DT。焊丝按交货状态分为捆（盘）状和缠轴，常用缠轴，代号为CZ。 3．2．1．7镀铜焊丝的最大含铜量不得超过0.5,焊丝表面应光洁无油污，无锈蚀以及无肉眼所能见到的镀层脱落。 3．2．1．8缠轴焊丝重量一般每轴为15～20kg。 3．2．1．9焊丝质量保证期，从出厂日标起，一般为半年。 3．2．1．10气保护药芯焊丝分类情况见表3，表4。按保护气体分，二氧化碳保护和自保护。常用二氧化碳保护。常用药芯焊丝类型为EF11-43；EF11-50；EF13-43；EF13-50。 表3
CO2气体保护焊作业指导书 一、设备与辅材选用 1、焊机我公司选用的是凯尔达KE-500逆变CO2气体保护焊机；适用范围：可以对低碳钢、低合金结构钢、高强度钢、普通铸钢等进行焊接。 2、焊丝选用焊丝共4种； a 、实芯焊丝ER50-6 直径?1.2、?1.6（天津大桥焊材）普板焊接及磨损件堆焊专用。 b、药芯焊丝LW-70 直径?1.6 （上海林肯电气）焊接截齿座专用 c、耐磨焊丝直径?1.6 （要求焊层硬度32～38HRC）焊接截割头、溜槽等耐磨盖面层专用 3、CO2气体选用瓶装液态CO2，每瓶内可装入(25 - 30)Kg液态CO2；每公斤液态CO2可释放510升气体，一瓶液态二氧化碳可释放15000升左右气体，约可使用10--16小时。 二、焊前准备规定 1、检查焊接电流：极性采用直流反级性接法。 2、检查送丝系统：推丝式送丝机构，确保送丝通畅无阻。 3、检查焊枪：检查导电咀是否磨损，若超标则更换。出气孔是否出气通畅。 4、检查供气系统：预热器、干燥器、减压器及流量计是否工作正常，电磁气阀是否灵活可靠。 5、检查焊材：检查焊丝，确保外表光洁，无锈迹、油污和磨损。检查CO2气体纯度（以正常焊接无气孔、飞溅小等为度），压力降至0.98Mpa时，禁止使用。 6、检查施焊环境：确保施焊周围风速小于2.0m/s。无易燃易爆等物品。 页脚内容1
7、清理工件表面： 焊前清除焊缝及两侧的油、污、水、锈等，重要部位要求直至露出金属光泽。 8、检查焊接工艺指导书（工艺卡）是否与实际施工条件相符，应严格按工艺指导书的要求调节施焊焊接规范。 三、施焊操作规定 1、CO2气体保护半自动焊根据焊枪说明书操作。 2、引弧采用直接短路法接触引弧，引弧前使焊丝端头与焊件保持2～3mm的距离，若焊丝头呈球状则去掉。 3、施焊过程中灵活掌握焊接速度，防止未焊透、气孔、咬边等缺陷。 4、熄弧时禁止突然切断电源，在弧坑处必需稍作停留待填满弧坑后收弧以防止裂纹和气孔。 5、焊缝接头连接采用退焊法。 6、尽量采用左焊法施焊。 7、摆动与不摆动根据焊件厚度坡口、及融池情况定。 8、对T型接头平角焊，应使电弧偏向厚板一侧，正确调整焊枪角度以防止咬边、未焊透、焊缝下垂并保持焊角尺寸。 9、对于工件拼焊，应正确选择焊接顺序，减小焊接变形和焊后残余应力。 10、焊后关闭设备电源，将CO2气源总阀关闭；用钢丝刷清理焊缝表面，目测焊缝表面是否有气孔、裂纹、咬边等缺陷，如有缺陷需修复。 页脚内容2
激光焊接机的主要特性及工作原理 激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一，又常称为激光焊机、镭射焊机，按其工作方式常可分为激光模具烧焊机（手动焊接机）、自动激光焊接机、激光点焊机、光纤传输激光焊接机，光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池以达到焊接的目的。 一、激光焊接机的主要特性 20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其独特的优点，已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。 高功率CO2及高功率YAG激光器的出现，开辟了激光焊接的新领域。获得了以小孔效应为理论基础的深熔焊接，在机械、汽车、钢铁等工业领域获得了日益广泛的应用。 激光焊接与其它焊接技术相比， 激光焊接的主要优点是： 1、速度快、深度大、变形小。 2、能在室温或特殊条件下进行焊接，焊接设备装置简单。例如，激光通过电磁场，光束不会偏移；激光在真空、空气及某种气体环境中均能施焊，并能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接。 3、可焊接难熔材料如钛、石英等，并能对异性材料施焊，效果良好。 4、激光聚焦后，功率密度高，在高功率器件焊接时，深宽比可达5：1，最高可达10：1。 5、可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑，且能精确定位，可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。 6、可焊接难以接近的部位，施行非接触远距离焊接，具有很大的灵活性。尤其是近几年来，在YAG激光加工技术中采用了光纤传输技术，使激光焊接技术获得了更为广泛的推广和应用。 7、激光束易实现光束按时间与空间分光，能进行多光束同时加工及多工位加工，为更精密的焊接提供了条件 二、激光焊接机的种类 激光焊接机又常称为激光焊机、雷射焊接机、镭射焊机、激光冷焊机、激光氩焊机、激光焊接设备等。按其工作方式常可分为激光模具烧焊机（手动激光焊接设备）、自动激光焊接机、激光点焊机、光纤传输激光焊接机、振镜焊接机、手持式焊接机等，专用激光焊接设备有传感器焊机、矽钢片激光焊接设备、键盘激光焊接设备。 三、激光焊接机的工作原理 激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池。它是一种新型的焊接方式，主要针对薄壁材料、精密零件的焊接，可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等，深宽比高，焊缝宽度小，热影响区小、变形小，焊接速度快，焊缝平整、美观，焊后无需处理或只需简单处理，焊缝质量高，无气孔，可精确控制，聚焦光点小，定位精度高，易实现自动化。
二氧化碳气体保护焊立焊的焊接手法. 电流电压会不会调？会调的话焊接立焊的时候电流要稍小点【相对平焊来说，当然也看个人掌握能力】你要知道一点：什么是电流电压正好，所谓电流电压正好就是，焊丝出来后，电压能把它充分溶解。焊立焊电流电压在正好的基础上，电压要比正好值稍大一点。 1：把立焊位置的卫生打扫干净{重点注意油脂、定位焊药渣、水=｝ 2：要知道准备焊接的焊角大小，先按照焊角大小烧出个标准焊角。注意高质量焊接必须是从下往上焊接！ 3：靠标准焊角一边开始引弧，焊丝左右摆动的时候注意不要超出熔池｛焊丝充分溶解所形成的｝范围，左右摆动的时候要在两边停顿一下，时间长短看焊角确定，要是焊角要求太大的话建议多重焊接、一般第一遍小点下面好焊接、要是一次太大的话容易厚度不够也难看、容易两边鼓起。在左右摆动的时候一定要控制好节奏慢慢往上焊接，【注意手一定要稳，这是焊接高质量的必要前提】 4：过定位点的方法：有很多种在这里给你主要讲诉2个 一：直接过渡法，注意对个人掌握能力要求很高，在焊接到定位点的时候直接摆动往上烧，注意手要快不要在中间停留，自然过渡过去就好，两边停留时间看个人掌握。【注意因为过渡快，溶解不透定位点，容易炸焊，要穿好防护衣。二：点焊过渡法，在焊接到定位点的时候，停下以左右摆动2次为一来回，点焊过渡直到过去定位点，继续焊接就好了。 5：在焊接结束的时候，有熔池出现一定要点焊补满｛俗称包头、包角} 6：如果是弧度爬坡焊立焊，要求焊角很小的话，可以不摆直接挑上去，技术要求有点高。 7：以上是高质量焊接立焊的个人总结，要求低的话也可以倒流，但我要说句：‘技术低的可能觉得那种方法要求不高，但要我说倒流才能看出一个人的焊接技术。自己理解呵呵 可以的话麻烦多加几分，有不懂的话加我好友，很高兴能帮助你。 二氧化碳气体保护焊 教学目的： 1．能够正确选择半自动二氧化碳气体保护焊焊接工艺参数； 2．能够进行半自动二氧化碳气体保护焊板对接平、立位置的焊接。 教学重点和难点： 1．正确选择焊接工艺参数；
二氧化碳气体保护焊作业指导书 1围 本指导书适用于本公司钢结构产品的气体半自动焊。 2引用相关文件 GB/3375 焊接术语 GB/T8110 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝 GB 985 气焊、手工电弧焊及气体保护焊、焊缝坡口的基本形式与尺寸 HG/T2537 焊接用二氧化碳 JGJ 81 建筑钢结构焊接技术规程 DL/T 868 焊接工艺评定规程 3技术要求 3.1 焊工 焊工须经气体保护焊理论学习和实践培训，经考核并取得相应项目的合格证书，方可从事有关焊接工作。特殊工程的焊接人员应取得相关工程要求的资质证书。 3.2 焊接材料 3.2.1焊丝 3.2.1.1焊丝应符合《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》（GB/T8110）的规定，并有制造厂商的质量证明书和产品合格证。 3.2.1.2应根据母材的化学成分和对焊接接头的机械性能的要求，合理选用焊材。 3.2.1.3本公司常用焊丝牌号为ER50-6，此外特殊材料焊接时应按照《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》（GB/T8110）选择相应的焊丝。ER50-6焊丝的化学成份见表1 3.2.1.4本公司所用焊丝直径规格为1.2mm。 3.2.1.5焊丝按表面状态，常用镀铜焊丝，焊丝以焊丝盘状态。 3.2.1.6焊丝表面应光洁无油污、无锈蚀以及无肉眼所能见到的镀层脱落。 3.2.1.7焊丝盘焊丝重量为20kg。 3.2.1.8焊材供应商的更改必须经总工程师同意。 3.2.2 保护气体 3.2.2.1混合气体的配比应符合规定的要求，质量稳定。常用的混合气体：Ar(80～85%)+CO 2 (20～15%)。 3.3焊接设备的使用 3.3.1选择焊接电源形式 气体保护焊使用电源均为直流电源。
二氧化碳气体保护焊作业指导书 1范围 本指导书适用于本公司钢结构产品的气体半自动焊。 2引用相关文件 GB/3375 焊接术语 GB/T8110 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝 GB 985 气焊、手工电弧焊及气体保护焊、焊缝坡口的基本形式与尺寸 HG/T2537 焊接用二氧化碳 JGJ 81 建筑钢结构焊接技术规程 DL/T 868 焊接工艺评定规程 3技术要求 3.1 焊工 焊工须经气体保护焊理论学习和实践培训，经考核并取得相应项目的合格证书，方可从事有关焊接工作。特殊工程的焊接人员应取得相关工程要求的资质证书。 3.2 焊接材料 3.2.1焊丝 3.2.1.1焊丝应符合《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》（GB/T8110）的规定，并有制造厂商的质量证明书和产品合格证。 3.2.1.2应根据母材的化学成分和对焊接接头的机械性能的要求，合理选用焊材。 3.2.1.3本公司常用焊丝牌号为ER50-6，此外特殊材料焊接时应按照《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》（GB/T8110）选择相应的焊丝。ER50-6焊丝的化学成份见表1 3.2.1.4本公司所用焊丝直径规格为1.2mm。 3.2.1.5焊丝按表面状态，常用镀铜焊丝，焊丝以焊丝盘状态。 3.2.1.6焊丝表面应光洁无油污、无锈蚀以及无肉眼所能见到的镀层脱落。 3.2.1.7焊丝盘焊丝重量为20kg。 3.2.1.8焊材供应商的更改必须经总工程师同意。 3.2.2 保护气体 3.2.2.1混合气体的配比应符合规定的要求，质量稳定。常用的混合气体：Ar(80～85%)+CO 2 (20～15%)。 3.3焊接设备的使用 3.3.1选择焊接电源形式 气体保护焊使用电源均为直流电源。
激光焊接的特点 一、激光焊接的主要特性 激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。20世纪70年代主要用于焊接薄 壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传 导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其独特的优点，已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。 高功率CO2及高功率YAG激光器的出现，开辟了激光焊接的新领域。获得了以小孔效 应为理论基础的深熔焊接，在机械、汽车、钢铁等工业领域获得了日益广泛的应用。与 其它焊接技术相比，激光焊接的主要优点是： 1、速度快、深度大、变形小。 2、能在室温或特殊条件下进行焊接，焊接设备装置简单。例如，激光通过电磁场， 光束不会偏移；激光在真空、空气及某种气体环境中均能施焊，并能通过玻璃或对光束透 明的材料进行焊接。 3、可焊接难熔材料如钛、石英等，并能对异性材料施焊，效果良好。 4、激光聚焦后，功率密度高，在高功率器件焊接时，深宽比可达5：1，最高可达10：1。 5、可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑，且能精确定位，可应用于 大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。 6、可焊接难以接近的部位，施行非接触远距离焊接，具有很大的灵活性。尤其是近 几年来，在YAG激光加工技术中采用了光纤传输技术，使激光焊接技术获得了更为广泛的 推广和应用。 7、激光束易实现光束按时间与空间分光，能进行多光束同时加工及多工位加工，为 更精密的焊接提供了条件。 但是，激光焊接也存在着一定的局限性： 1、要求焊件装配精度高，且要求光束在工件上的位置不能有显著偏移。这是因为激 光聚焦后光斑尺雨寸小，焊缝窄，为加填充金属材料。若工件装配精度或光束定位精度达 不到要求，很容易造成焊接缺憾。 2、激光器及其相关系统的成本较高，一次性投资较大。 二、激光焊接热传导
二氧化碳气体保护焊焊接工艺 适用围：本工艺适用于钢结构制作与安装二氧化碳气体保护焊焊接工艺。工艺规定了一般低碳钢、普通低合金钢的二氧化碳气体保护焊的基本要求。凡各工程的工艺中无特殊要求的结构件的二氧化碳气体保护焊均应按本工艺规定执行。 第一节材料要求 1.1 钢材及焊接材料应按施工图的要求选用，其性能和质量必须符合国家标准和行业标准的规定，并应具有质量证明书或检验报告。如果用其它钢材和焊材代换时，须经设计单位同意，并按相应工艺文件施焊。 1.2 焊丝焊丝成份应与母材成份相近，主要考虑碳当量含量，它应具有良好的焊接工艺性能。焊丝含C量一般要求<0.11%。其表面一般有镀铜等防锈措施。目前我国常用的CO2气体保护焊焊丝是H08Mn2SiA，其化学成分见GB1300-77。它适用于焊接低碳钢和抗拉强度为500MPa级的低合金结构钢。H08Mn2SiA焊丝熔敷金属的机械性能详见GB8110-87《二氧化碳气体保护焊用焊丝》。 1.3CO2气体纯度不低于99.5%，含水量和含氧量不超过0.1%，气路系统中应设置干燥器和预热装置。当压力低于10个大气压时，不得继续使用。 1.4焊件坡口形式的选择 要考虑在施焊和坡口加工可能的条件下，尽量减小焊接变形，节省焊材，提高劳动生产率，降低成本。一般主要根据板厚选择（见《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB985-88）。 1.5 不同板厚的钢板对接接头的两板厚度差(δ-δ1)不超过表5.1规定时，则焊缝坡口的基本形式与尺寸按较厚板的尺寸数据来选择；否则应在厚板上作出如表中图示的单面a）或双面削薄b），其削薄长度L≥3(δ-δ1)。
CO2气体保护焊焊接作业指导书 1.0目的 为了规范CO2气体保护焊的参数要求，识别不同材料及焊接类型，建立完善的焊接参数的技术作业指导书。 2.0范围 适用于方正机械厂的CO2气体保护焊生产线 3.0术语 CO2电弧焊中短路过渡应用最广泛，主要用于薄板及全位置焊接，规范参数为电弧电压焊接电流、焊接速度、焊接回路电感、气体流量及焊丝伸出长度等。 4.0基本技术要求 1、注意事项 （1）电源、气瓶、送丝机、焊枪等连接方式参阅说明书。 （2）选择正确的持枪姿势： a 身体与焊枪处于自然状态，手腕能灵活带动焊枪平移或转动。 b 焊接过程中软管电缆最小曲率半径应大于300m/m焊接时可任意拖动焊枪。
c 焊接过程中能维持焊枪倾角不变还能清楚方便观察熔池。 d 保持焊枪匀速向前移动，可根据电流大小、熔池的形状、工件熔和情况调整焊枪前移速度，力争匀速前进。 2、基本操作 （1）检查全部连接是否正确，水、电、气连接完毕合上电源，调整焊接规范参数。 （2）引弧：CO2气体保护焊采用碰撞引弧，引弧时不必抬起焊枪，只要保证焊枪与工作距离。 a 引弧前先按遥控盒上的点动开关或焊枪上的控制开关将焊丝送出枪嘴，保持伸出长度10 ～15 mm。 b 将焊枪按要求放在引弧处，此时焊丝端部与工件未接触，枪嘴高度由焊接电流决定。 c 按下焊枪上控制开关，焊机自动提前送气，延时接通电源，保持高电压、慢送丝，当焊丝碰撞工件短路后自然引燃电弧。短路时，焊枪有自动顶起的倾向，故引弧时要稍用力下压焊枪，防止因焊枪抬起太高，电弧太长而熄灭。 3、焊接 引燃电弧后，通常采用左焊法，焊接过程中要保持焊枪适当的倾斜和枪嘴高度，使焊接尽可能地匀速移动。当坡口较宽时为保证二侧
激光拼焊板简介及特点及应用什么是激光拼焊板？ 拼焊板是将几块没有同材质、没有同厚度、没有同涂层的钢材焊接成一块整体板，以满足零部件对材料性能的没有同要求。激光焊接凭着多项显着的优点，非常适合用于消耗拼焊板。 激光拼焊板简介--技术的发展 传统上汽车车身零件有两种成形方法：分离成形战整体成形。其中，分离成形方法是利用没有同的压机分别成形单个零件，然后将各个零件焊接起来组成目标部件。这种方法虽然提下了材料选择的灵活性，但同时也增加了冲压战加工本钱、装配本钱以及形状配合问题，并且由于点焊时材料的重迭额外增加了车身的重量。 整体成形方法则是在一台压机上将一块整体板同时成形几个零件。从车身结构设计的观点来看，每个车身零件具有没有同的厚度战抗腐蚀性能要求，假如是单一板成形，必须对所有零部件的材料采取相同的等级、镀层类型战材料厚度，导致对某些零件的选材裕度过大，从而增加了车身的重量，提下了本钱，并且还会增大成形易度。这是整体成形方法与分离成形方法相比的一大缺点。 为了降低车身重量、提下车身的装配精度、增加车身的刚度、降低汽车车身制造过程中的冲压战装配本钱，减少车身零件的数目同时将其整体化是非常必要的。因而，一种同时克服传统分离成形方法战整体成形方法的缺点的消耗形式――拼焊板冲压成形发展起来了。 激光拼焊板简介-技术特点 以车门内板为例：为了保证功能的需要，车门内板的主体必须有必然的柔性，而门板的前、后部需要有必然的强度。假如采取传统的冲压成形方法就需要另外设计增强板，而采取拼焊技术，可先将三块没有同厚度的钢板拼焊成一块整板，便可冲压成形。
激光拼焊板技术是基于成生的激光焊接技术发展起来的现代加工工艺技术。激光焊接的下能密度、无填料、无搭接、深熔、速度快等特点，使得激光拼焊板技术具有以下特点：焊缝处的热应变值较低，热影响区小，通过激光束的聚焦给焊接边缘提供需要的下能量，聚焦点的直径可以达到零点几个毫米，保留杰出的材料成形性能；焊缝较狭窄且平整，消除成形过程的没有利影响，避免了破坏工具、模具的危险；焊接消耗效率下，能够真现下度自动化。 激光拼焊板消耗装备首要有：传送装置、激光焊接装备、机械手、在线无损检测装备等。一般根据产量的没有同，可以采取没有同的装备组合。 激光焊接的首要工艺流程：卷料开平→落料→激光焊接→冲窝(假如需要)→堆垛包装激光拼焊板简介-技术上风 采取激光拼焊板可以给汽车制造业带来巨大的经济效益，如车身装配中的大量点焊，把两个焊头夹在工件边缘上进行焊接，凸缘宽度需要16mm，而激光拼焊板无需搭接，点焊改为激光拼焊技术可以节省钢材，节省的用量视采取拼焊板的数量而定；用传统点焊焊接两片0.8mm的钢板冲压件，平均是20点/min，焊距是25mm，速度则为0.5m/min，这会耗费相当的时间，采取激光拼焊板替代点焊工艺后所需要的时间可以得到大量节省、焊接质量得到质的提下。 零件数量的减少，以及随之而来的消耗装备战制造工艺简化，大大提下了消耗效率，降低整车制造及装配本钱；由于产品的没有同零件在成形前即通过激光连气儿焊接工艺焊接在一起，因而提下了产品的精度，大大降低了零部件的制造及装配公差；通过部件的优化减轻了重量，从而降低油耗，处于环保时代，这一点非常重要；由于没有再需要增强板，也没有搭接接缝，大大提下了装配件的抗腐蚀性能；通过消除搭接提下部件的耐腐蚀能力，大大减少了密封措施的使用；通过对材料厚度以及质量的严格筛选，在材料强度战抗冲击
( 操作规程 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 二氧化碳气体保护焊机操作规 程(标准版) Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.
二氧化碳气体保护焊机操作规程(标准版) 一、操作者必须详细了解焊机性能和结构； 二、接线必须正确可靠，电缆接头必须锁紧，枪为正极不得接反，否则影响焊接过程稳定性； 三、必须经常检查电缆绝缘情况，如发现有损坏情况，须重新加以绝缘，以免造成短路和触电现象； 四、焊丝必须经过汽油清洗擦净，绕制紧凑，焊丝不得发生弯折，以免影响送丝，焊丝压线滚（25＃轴承）不宜压得过紧和太松，压丝滚轮压力可借压丝簧调节； 五、操作者在操作前扭动电源开关“S”于“开”位置，使预热器预热5~10分钟左右，再进行焊接； 六、根据焊接工件的厚度，选择合适直径的焊丝和导电路嘴，并选择合适的焊接规范（焊接电压、送枪线速度、电感等）；
七、调节合适的气体流量，一般气体流量为6升/分，气体必须经过预热器、干燥器处理后接到焊枪使用，并经常检查气路系统是否漏气； 八、焊机工作时，必须保持良好通风。 云博创意设计 MzYunBo Creative Design Co., Ltd.
塑料激光焊接工艺 1．激光的波长 在金属材料的激光焊接工艺中，一般采用YAG或者CO2激光作为光源，塑料焊接也不例外。随着半导体材料工业的快速发展，半导体激光作为光源也渐渐得到了应用。 三者之中，由于易于获得较大功率，前两者在传统的材料加工工业中的使用较为普遍；而由于塑料激光焊接对光源功率大小要求不高，但对可控性和易操作性要求较高，因此半导体激光在塑料焊接中也很有用武之地。 CO2、Nd:YAG和半导体激光三种光源的波长、最大功率、最小聚焦直径等参数的典型值如下所列： 1．CO2激光：波长较长，为10.6微米，属远红外波段，一般情况下塑料材料对这一波长的吸收情况好。目前最大输出功率达50kW，转化效率约10％，最小聚焦直径约0.2～0.7mm。焊接塑料时热作用区深度较深，适合于需要焊接较厚的塑料材料。CO2激光不能用光纤传输，只能$&* 透镜反射镜组成的光学系统来构建刚性传输光路，从而影响激光头的操作性。 2．Nd:YAG激光：波长较短，为1.06微米，属近红外区波长，不易被塑料吸收。最大输出功率6kW，转化效率为3％，最小聚焦直径0.1～0.5mm。Nd:YAG激光的特点是聚焦区域小，可以方便地通过光纤传输来构建光路，可将激光头装到机器人手臂上，实现焊接过程的数控和精密自动化；另一方面可以较好地透过上层的待焊接材料，到达下层待焊接材料或者中间层而被吸收，从而实现焊接。 3．半导体激光：波长0.8～1.0微米，最大输出功率6kW，转化效率30％，最小聚焦直径0.5mm。由于其输出输出功率较小，适用于焊接激光功率要求较低的场合,如小型塑料器件的精密焊接。半导体激光能量转化效率高,易于实现激光器的小型化和便携化。 2．塑料材料 能够被激光焊接的塑料均属于热塑性塑料。理论上，所有热塑性塑料都能够被激光焊接。 塑料激光焊接技术对被焊接塑料的要求为：在热作用区内的材料，要求对激光光波的吸收性好；不属于热作用区部分的材料，则要求对光波的透过性好，尤其在对两件薄塑料件进行叠焊时更是如此。一般向热作用区塑料中添加吸收剂可以达到目的。目前能够使用激光焊接的单种成分塑料包括： PMMA――聚甲基丙烯酸甲脂（有机玻璃），PC塑料，ABS塑料, LDPE－低密度聚乙烯塑料，HDPE－高密度聚乙烯塑料，PVC－聚氯乙稀塑料，Nylon 6－尼龙6，Nylon 66－尼龙66，PS－PS树脂，等等。 上述各种塑料制成的塑料件，如模制的塑料品、塑料板、薄膜、人造橡胶、纤维甚至纺织物都可以作为被焊接的对象。由于激光焊接具有传统焊接不具备的热作用区小、控制精确容易的特点，因此上述各种单体材料之间也可以进行焊接。 3．吸收剂 吸收剂的应用是塑料激光焊接工艺中非常重要的工艺。如前所述，塑料激光焊接的本质是将热作用区的待焊接塑料融化，随后冷却自然实现塑料件的接合。让塑料融化需要使塑料件吸收足够的激光能量。塑料自身能够以较高吸
二氧化碳气体保护焊焊接工艺 适用范围：本工艺适用于钢结构制作与安装二氧化碳气体保护焊焊接工艺。工艺规定了一般低碳钢、普通低合金钢的二氧化碳气体保护焊的基本要求。凡各工程的工艺中无特殊要求的结构件的二氧化碳气体保护焊均应按本工艺规定执行。 第一节材料要求 1.1 钢材及焊接材料应按施工图的要求选用，其性能和质量必须符合国家标准和行业标准的规定，并应具有质量证明书或检验报告。如果用其它钢材和焊材代换时，须经设计单位同意，并按相应工艺文件施焊。 1.2 焊丝焊丝成份应与母材成份相近，主要考虑碳当量含量，它应具有良好的焊接工艺性能。焊丝含C量一般要求<0.11%。其表面一般有镀铜等防锈措施。目前我国常用的CO2气体保护焊焊丝是H08Mn2SiA，其化学成分见GB1300-77。它适用于焊接低碳钢和抗拉强度为500MPa级的低合金结构钢。H08Mn2SiA焊丝熔敷金属的机械性能详见GB8110-87《二氧化碳气体保护焊用焊丝》。 1.3CO2气体纯度不低于99.5%，含水量和含氧量不超过0.1%，气路系统中应设置干燥器和预热装置。当压力低于10个大气压时，不得继续使用。 1.4焊件坡口形式的选择 要考虑在施焊和坡口加工可能的条件下，尽量减小焊接变形，节省焊材，提高劳动生产率，降低成本。一般主要根据板厚选择（见《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB985-88）。 1.5 不同板厚的钢板对接接头的两板厚度差(δ-δ1)不超过表5.1规定时，则焊缝坡口的基本形式与尺寸按较厚板的尺寸数据来选择；否则应在厚板上作出如表中图示的单面a）或双面削薄b），其削薄长度L≥3(δ-δ1)。
钢结构焊接作业指导书 编制部门：生产部 编制： 审核： 批准： XXXXX钢结构公司 2013年2月
钢结构焊接工艺指导书 根据我公司现有的技术和装备能力,钢结构工厂制作焊接方法有：手工电弧焊；埋弧自动焊；二氧化碳气体保护焊。该焊接工艺指 导书配合《钢结构工厂制作工艺指导书》使用。 本标准所引用的技术规范与标准分为“执行技术规范与标准”和 “参考技术规范与标准”两部分。 2.1执行技术规范与标准 2.1.1 GB50205-2002 《钢结构工程施工及验收规范》 2.1.2 GB986-88 《埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺 寸》 2.1.3 JGJ81-2002 《建筑钢结构焊接技术规程》 2.1.4 GB50205-2001 《钢结构工程施工质量验收规范》 2.1.5 GB5293 《碳素钢埋弧焊用焊剂》 2.2参考技术规范与标准 2.2.1 《钢结构制作安装手册》 2.2.2 《建筑钢结构施工手册》 2.2.3 《焊接手册》 2.2.4 《钢结构工程施工工艺标准》 一、焊接材料 1、焊接材料 1.1电焊条、埋弧焊丝、二氧化碳气体保护焊丝、埋弧焊剂都应有出 厂质量证明书。钢结构常用钢材所对应的焊材见附表(一)。 一般焊接材料选用附表（一） 钢材强CO 2气体保护焊
度等级 σ （MPa ） 钢 号 手弧焊 焊 条 埋 弧 焊 焊 丝 焊 剂 焊 丝 235 Q235 (A) Q235F (A\F) E4303 E4301 E4316 E4315 E4310 H08A H08MnA HJ431 H10MnSi H08MnA 345 16Mn 16Mnq E5016 E5015 不开坡口对接 H08A 中板开坡口对接 H08MnA H10Mn2 H10MnSi 厚板深坡口 H10Mn2 HJ431 HJ350 H08Mn2Si 390 15MnV 15MnVq E5016 E5015 E5516 E5515 不开坡口对接 H08A 中板开坡口对接 H10Mn2 H08Mn2Si HJ431 H08Mn2Si
焊接作业指导书 [断点连头-沟道内组对-壁厚～㎜范围] 编制 审核: 批准: 2012年11月10日 目录 1 总则 2 参考依据及规范性引用文件 3 技术要求 4 母材及焊材 5 焊接设备及工具 6 焊前准备 7 焊接操作过程 操作注意事项 根焊 热焊 填充焊 盖面焊 8 外观检查 9 安全作业
10 关于焊缝返修 焊接作业指导书 作业对象：陕西神渭输煤管道安装 作业项目：Φ559×δ㎜、Φ610×δ㎜壁厚范围的管子组对(SMAW＋FCAW)焊接 项目代号：SMAW-FeⅡ610-Fef2和FCAW- FeⅡ-5GX(K)-07/09/20 项目代号：SMAW-FeⅡ610-Fef2和FCAW- FeⅡ-5GX(K)-07/09/20 项目代号：SMAW-FeⅡ610-Fef2和FCAW- FeⅡ-5GX(K)-07/09/20 项目代号：SMAW-FeⅡ610-Fef2和FCAW- FeⅡ-5GX(K)-07/09/20 项目代号：SMAW-FeⅡ610-Fef2和FCAW- FeⅡ-5GX(K)-07/09/20 焊接方法：焊条电弧焊（SMAW）根焊（打底焊道向上焊）、熔化极药芯焊丝半自动（FCAW）热焊、填充、盖面下向焊。 1 总则 为了保证输煤管道的焊接质量，指导现场安装焊接机组清理、打磨、对口、点固焊、预热及施焊作业，特制定本“焊接作业指导书（WWI）”以下简称。 本“（WWI）”是依据“焊接工艺评定报告（PQR）”编制的操作细则性作业文件，是焊工施焊时使用的作业指导书，可保证施工时质量的再现性。 本“（WWI）”适用于输煤管道Ф610㎜、Ф559㎜，壁厚～㎜（管线、断点连头、沟道内组对）的施焊作业。 本输煤管道的焊接,除应执行本“管理部”所编制的“（WWI）”规定外，尚应符合国家现行有关标准、规范的规定，以及设计图纸的技术要求。 本“（WWI）”自2012年10月30日发布起，将在全神渭管道输煤项目EPC项目管理部（分包方）施工单位范围内推荐执行。 本“（WWI）”由神渭管道输煤项目EPC项目管理部工程部负责解释。 2 参考依据及规范性引用文件。 下列文件中的内容通过本“（WWI）”的引用而成为本文件内容，凡是注日期的引用文件，其随后的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于“（WWI）”。 然而，鼓励依据本“（WWI）”达成共识的各施工方研究是否可使用这些文件的最新版本。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本“（WWI）”。
二氧化碳保护焊机安全操作规程 1. 此类设备属特种作业设备，必须持证上岗，上岗证由市劳动部门统一颁发。 2. 本机必须由受过专业培训的人员操作； 3. 在移动焊机时，应取出机内易损电子器材单独搬动。 4. 焊机内的接触器、断电器的工作元件，焊枪夹头的夹紧力以及喷嘴的以及喷嘴的绝缘性能等，应定期检查。 5. 咼频引弧焊机或装有咼频引弧装置时，焊接电缆都应有铜网编织屏蔽套，并可靠接地。 6. 焊机使用前应检查供气、供水系统，不得在漏水、漏气的情况下运行。 7. 气体保护焊机作业结束后，禁止立即用手触摸焊枪导电嘴，以免烫伤。 8. 盛装保护气体的高压气瓶就小心轻放竖立固定，防止倾倒。气瓶与热源距离应大于3m 9. 采用电热器使二氧化碳气瓶内液态二氧化碳充分氧化时，焊机必须使用规范的输入电压，应低于 36V;外壳接地可靠。工作结束立即切断电源和气源。 10. 在无严重影响焊机绝缘性能和引起腐蚀的环境中使用； 11. 焊机必须有符合规范的接地装置，必要时安装漏电保护器；
12. 工人操作时要要穿戴焊帽、眼镜及必要的绝缘防护用具； 13. 焊把、焊枪要轻拿轻放； 14. 严禁用力拉焊把线、焊机二次线，包括送丝机构线； 15. 操作工要按照工艺要求选择焊接电流、电压； 16. 对于抽头式焊机，严禁焊接时调节电压； 17. 焊机要定期（一个月）进行除尘保养，包括送丝软管； 18. 焊机不使用时，要切断电源，妥善保管； 19. 在连续施焊过程中，随时清理喷嘴内焊渣。 20. 焊丝上有油污必须清理，否则影响焊接质量。 21. 如果发现电机火花过大应及时修理。 22. 随时注意导电嘴的磨损情况，注意焊丝的存放，防止生锈。