******焊接考试试题
1.焊接电弧：焊接电弧是在一定电压的两电极间或电极与工件间的气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。
2.电弧静特性：一定长度的电弧在稳定状态下，电弧电压U f与电弧电流I f之间的关系，称为焊接电弧的静态特性，简称伏安特性或静特性。
3.电源外特性：在规定范围内，弧焊电源稳态输出电压U y与输出电流I y之间的关系。即在电源内部参数一定的条件下，改变负载，稳态输出电压U y与稳态输出电流I y之间的关系。
4.负载持续率：是指设备能够满载工作时间的比率。
5.空载电压：电焊机通电但未进行焊接操作（无电弧）时，焊机输出端子上的电压，一般在60~80V之间。
6.逆变：将直流电变为交流电的变换称为逆变。
7.PWM：脉冲宽度调制，是在控制电路输出脉冲频率下不变的情况下，通过调整其占空比，利用脉冲宽和窄的变化，达到调整弧焊电源输出电压或电流的目的。
8.PFM:脉冲频率调制，是在控制电路输出脉冲占空比不变的情况下，通过调整其频率，利用脉冲宽窄的变化，达到调整弧焊电源输出电压或电流的目的。
9.直流脉冲：峰值电流和维持电流间断改变，实现了小规模和低速下的射滴过渡，这对特殊位置（横立仰全位置）焊接有很大的好处，而且对需控制热输入的材料以小的热输入（小的平均电流）达到高效高质量焊接。
10.交流脉冲：峰值电流和维持电流间断改变，交流脉冲的方向随时间的变化做有规律的变化。
1.弧焊电源在焊接过程中的作用是什么？
答：弧焊电源具有供给焊接电弧电能（提供电流和电压）以及适宜电弧焊工艺所需电气特性的作用。性能良好、工作稳定的弧焊电源是保证电弧稳定燃烧和焊接过程顺利进行并得到良好焊接接头的必要条件之一。
2.比较机械调节性弧焊电源、电子控制性弧焊？
电源的特点，说明弧焊电源的发展。
机械调节型弧焊电源的特点：是借助于机械装置实施弧焊电源外特性的调节，电源的主要电气特性、输出参数的调节，都由其机械结构决定。
故该类电源具有结构简单、易造易修、成本低、效率高等优点，但调节不灵活、不精细，电源比较笨重，耗材多。
该类焊接电源主要用于一般金属结构的焊接。
电子控制型弧焊电源具有以下特点：
一、可以对外特性进行任意控制，从而满足各种焊接方法、焊接工艺的要求；
二、可以输出直流、脉冲甚至交流电流，可调参数多；三、具有良好的动态特性，系统控制的响应速度快；四、可控性好，便于进行编程和计算机控制；五、电路比较复杂。
根据电子控制型弧焊电源的电路形式与控制方法，又可细分为整流式、逆变式和数字式三种。它们具有以上优点外，数字式弧焊电源还具有柔性化控制和多功能的集成、控制精度高、稳定性好、产品的一致性好、焊机功能升级方便的优点。综上所述，电子控制型弧焊电源，特别是数字式电子控制型弧焊电源是以后发展的主导方向。
3.脉冲弧焊电源的特点是什么？
答：脉冲弧焊电源的特点是电源输出电流是周期性变化的，脉冲频率、脉冲电流等脉冲参数可调。调节脉冲参数可以调节焊接工件的热输入量、焊丝的熔滴过渡形式等，有利于对热输入比较敏感的材料、薄板和全位置的焊接。故大部分弧焊电源中都包含脉冲弧焊电源。
1.什么是焊接电弧？它在焊接中的作用是什么？
答：焊接电弧是由弧焊电源供给的，具有一定电压的两电极间或电极与焊接工件间，在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。焊接电弧在焊接中的起到焊接热源的作用，作为焊接电源负载。弧焊电源供给焊接电弧能量，焊接电弧是弧焊电源的负载，弧焊电源的特性必须满足电弧负载的要求。
2.焊接电弧静特性曲线是什么形状？常用电弧焊接方法的电弧特性曲
线是什么形状？
答：一定长度的电弧在稳定状态下，电弧电压Uf与电弧电流If之间的关系，称为焊接电弧的静态伏安特性，简称伏安特性或静特性，其曲线形状类似于U 型，可称之为U形曲线。包括下降特性、平特性、上升特性三部分曲线形状。不同的焊接方法，在其正常使用范围内，其电弧静特性曲线只是整个电弧“U”形静特性曲线的某一部分。常用电弧焊接方法的电弧特性如下：焊条电弧焊、埋弧焊等焊接电弧基本工作在电弧静特性的水平段；TIG焊、微束等离子弧焊、等离子弧焊的焊接电弧也基本工作在电弧静特性的水平段，但当电流很小时，如微束等离子弧焊、微束TIG焊的焊接电弧则工作在电弧静特性的下降段；熔化极气体保护焊（MIG焊或CO2焊等）和水下焊接等焊接电弧基本上工作在电弧静特性的上升段。
3.什么是焊接电弧的动特性？它与电弧静特性的区别是什么？
答：一定弧长的电弧，当电弧电流以很快速度连续变化时，电弧电压瞬时值与电流瞬时值之间的关系称为电弧动态伏安特性，简称为电弧动特性。
电弧动特性包含有三个变量：电弧电压、电弧电流和时间。直角坐标系中的电弧动特性曲线是一闭合曲线，称为电弧动特性闭合回线。
它与电弧静特性的区别在于：
电弧动特性中的电弧的电压、电流都是时间的函数，此刻的电弧未达到稳定状态，其中的电弧电压和电流都是瞬时值；而电弧静特性是电弧稳定状态下的，其电弧电压和电流是平均值（直流电弧和脉冲电弧时）或有效值（交流电弧）。4.交流电弧再引燃电压的含义是什么？
答：交流电弧再引燃电压含义是指：采用交流电弧，焊接电流过零的瞬间，电弧熄灭，此时电弧若要重新引燃，需要达到某一电弧电压值，再引燃所需的电压值称之为再引燃电压。对于电阻性交流电弧，当电源电压低于再引燃电压的时候，焊接电流始终为零，从而造成焊接电流不连续。对于电感－电阻性交流电弧，通过研究表明，采用工频正弦波交流电弧焊接，为使电弧电流连续，应满足下列条件：
式中，
U0——弧焊电源的空载电压，单位为V；
Uf——交流电弧电压（交流电压的有效值），单位为V；
Ur——再引弧电压，单位为V。
对于手工焊条的交流电弧焊，m = 1.3 ~ 1.5。
5.与直流电弧相比，交流电弧燃烧特点是什么？
一、交流电弧的电流、空载电压存在极性变化，最常见的交流电弧是工频正弦波交流电弧。该电弧一般是由50Hz按正弦规律变化的电源供电，每秒钟内电弧电流变换极性50次，100次经过电流的零点。电流经过零点的瞬间，电弧熄灭，过零点后电弧重新引燃。能否引燃主要取决于电源电压和再引燃电压之间的关系。
二、交流电弧的再引燃过程使交流电弧放电的物理条件和电、热物理过程也随之改变，这对电弧的稳定燃烧和弧焊电源的特性有很大的影响。
三、对于电阻型弧焊电源其焊接电流是不连续的，如要使得焊接电流连续，应串联一个足够大的电感。
1、什么是弧焊电源的外特性？常用弧焊电源的外特性形状有哪些？
答：弧焊电源的外特性是指，在规定范围内，弧焊电源稳态输出电压Uy与输出电流Iy之间的关系。换言之，在电源内部参数一定的条件下，改变负载，稳态输出电压Uy与稳态输出电Iy值之间的关系，一般采用Uy＝f（Iy）来表示。
常用弧焊电源的外特性形状有如下五种：
7.什么是弧焊电源的动特性？描述弧焊电源动态特性的主要电参数有哪些？对焊接过程有
什么影响？
答：弧焊电源的动特性是指当电弧负载状态发生瞬态变化时，弧焊电源输出电压和输出电流与时间的关系，用以表征对负载瞬变的反应能力，即uy=f（t）、iy=f（t）（或u2=f（t）、i2=f（t））。
描述弧焊电源动特性的主要参数有：
对瞬时短路电流峰值（Isd或Ifd）的要求；
对短路电流上升速率（di/dt）的要求；
对恢复电压最小值（U2min）的要求。
动特性对焊接的影响主要体现如下：
由于焊接电弧是动态负载，所以其焊接电源－电弧系统的状态是时刻变化的，引弧过程中，系统在空载→短路→燃弧→电弧稳定燃烧等几个状态之间交替变化；焊接过程中，则是在电弧稳定燃烧→短路→电弧重燃等几个状态之间交替变化。可见，系统不断从一种状态过渡到另一种状态。由于各种弧焊电源都具有一定的电磁惯性，因此，系统各种状态之间的过渡不是突变的，而是逐渐变化的。如果弧焊电
源的电磁惯性过大，系统各状态之间的过渡就缓慢，若焊接参数选择又不当，则焊接电弧就可能在状态变动中熄灭。因此，就要求弧焊电源在焊接中，当电弧长度、电弧电压和电流变化时，必须具有满足动态电弧负载要求的特性。
举例说明，
对于焊条电弧焊，
空载到短路的瞬时短路电流峰值Isd主要影响引弧过程；
由负载到短路的瞬时短路电流峰值Ifd主要影响熔滴过渡的情况；
对于短路细丝CO2焊接，
短路电流上升率di/dt也是影响熔滴过渡是否平稳、飞溅大小、焊接过程是否稳定的主要因素。
2.电弧外特性与电弧静特性交点含义是什么？
答：系统处于静态平衡就是系统有一个静态工作点，即电源外特性曲线Uy＝f（Iy）与电弧静特性曲线Uf＝f（If）的交点。在系统处于静态工作点时，Uy和Iy分别等于电弧稳定时的电弧电压Uf和电流If。如下图所示，此时系统是一个稳定系统，其中：
有外界干扰，使得电源工作点的电压升高时，电源提供的电压大于焊接电弧所需要的电压，供过于求（在静态工作点的左侧），焊接电流增大，直至回复到原来的平衡状态。当电源工作点的电压比原平衡态低时，此时供不应求，使得焊接电流减小，直至恢复原平衡状态。然而对于非稳定系统，即Kw<0时，此时焊接电弧外特性与电弧静特性也有交点，此交点是准稳态工作点，即一旦有外界干扰，系统就失去平衡，而且不能恢复到原平衡态。
1、变压器磁心常用哪些材料？各有什么特点。
常用材料：
①硅钢；②铁氧体；③非晶态或微晶等新型磁性材料。
特点：
①硅钢磁性能很好、工作频率较低；
②铁氧体磁性能低于硅钢、工作频率较高；
③非晶态或微晶等新型磁性材料在高频下的磁性能和工作频率介于两者之间，主要应用于逆变电源。
3、常用增强漏磁式弧焊变压器的外特性曲线的获得及其形状有何特点？
忽略弧焊变压器的内阻和线间电阻时，外特性曲线方程可以简化为：
X为变压器的等效感抗，包括线间感抗和漏抗。得到弧焊变压器的简化外特性曲线其中
z
形状为椭圆形状。
增强漏磁式弧焊变压器三种形式对应漏抗的获得：动铁心式弧焊变压器通过调节活动铁心的位置获得并调节漏磁；动绕组式弧焊变压器通过增大一、二次绕组之间的距离来增强漏磁，从而获得下降的外特性；抽头式弧焊变压器的一、二次绕组分开绕制而增大漏磁，通过绕组抽头的变化调节漏磁。
1、电子控制型弧焊电源的基本工作原理是什么？
答：电子控制弧焊电源都是由电子功率系统（主电路）与电子控制系统（控制电路）组成的。主要有晶闸管整流式弧焊电源、晶体管式弧焊电源、逆变式弧焊电源等种类。
(1) 晶闸管整流式弧焊电源
首先利用正常漏磁的降压变压器（大多为三相变压器）降压，然后采用晶闸管整流电路将交流电转换为直流电，再利用直流电抗器滤波，输出焊接所需要的直流电。通过控制整流电路中晶闸管导通角的大小来调节输出电压的高低和输出电流的大小。
1、晶闸管式弧焊整流器的主电路形式有哪些？其特点是什么？
常用主电路结构形式：
答：(1) 三相半控桥式只用三只晶闸管和三个触发脉冲单元，因而线路比较简单、可靠、经济和较易调试；整流变压器为普通的三相降压变压器，易于制造;其主要缺点是调至低电压或小电流时波形脉动较明显;需配备大电感量的输出电抗器。
(2)三相全控桥式三相桥式全控整流电路的输出电压每周有六个波峰，脉动较小，所需配用的输出电感的电感量也较小;其缺点是要用六个晶闸管，且触发电路复杂，增加了调试和维修的难度。
(3) 六相半波可控整流
①与三相桥式全控整流电路一样，都要用六只晶闸管，整流波形也相似，每周有六个波峰;
②触发电路比较简单，每个晶闸管在一个周期内最多只导60°，因而六相半波可控整流电路的变压器和晶闸管的利用率较低。
(4) 带平衡电抗器的双反星形可控整流电路
①它相当于两组三相可控半波整流电路并联。它的各相电流流通时间可延长至120°;
②有六个晶闸管，触发电路比三相半控桥式整流电路的要复杂，比三相全控桥式整流电路的简单;
③整流电压波形为每个周波六个波峰，其脉动程度比三相半控桥式电路的小，最低谐波为六次，要求输出电感的电感量及体积都较小;
④需用平衡电抗器，为保证电路能正常工作，其铁心不能饱和。要求两组整流电路的参数
（主要是变压器的匝数和漏感）应对称，这就对变压器等的制造和元件的挑选提出更高的要求。
2、六相半波整流电路与带平衡电抗器双反星型整流电路有哪些异同点？
不同点:
结构上区别只在于带平衡电抗器双反星型整流电路比六相半波整流电路多了一个平衡电抗器；控制上的区别在于前者为两个管子同时导通，后者为一个管子导通，因而在整流电路承受相同的电流强度下，前者管子工作条件好,但前者的相位控制要复杂得多。
相同点:
除了前述两点不同，两者在其余方面基本相。与其他整流电路相比，它们的优势在于管子可以共阴极或共阳极连接。
1、什么是逆变？画出逆变式弧焊电源的原理框图，简述各部分的作用。
答：所谓逆变是相对于常见的交流电经过整流变为直流电而言的，即将直流电变为交流电的变换称为逆变。
输入电路包括输入整流和滤波电路，整流电路大多采用桥式整流电路，将交流变为直流；滤波电路应用较多的是电容滤波，将直流电变得更平稳。
逆变电路是逆变式弧焊电源的核心，由电子功率开关器件和逆变降压变压器等构成，将直流电变化为交流电。
输入电路、逆变电路、输出电路等构成了主电路。
控制电路是产生和调节驱动脉冲的电路。在弧焊电源的逆变电路中，通过调节驱动脉冲信号控制电子功率开关的导通与关断，从而将直流电变换为中频交流电。控制电路决定了逆变式弧焊电源的输出。
2、电子控制型弧焊电源外特性控制原理是什么，画出电子控制型弧焊电源外特性控制原理图，并说明如何获得所需要的电源外特性。
电子控制型弧焊电源是根据电流、电压负反馈控制原理，利用电子电路对电子功率系统（整流器或逆变器）进行闭环控制，来获得不同的外特性曲线形状。
3.①只取电压负反馈时，弧焊电源的输出特性为恒压外特性；
②只取电流负反馈时，输出为恒压外特性；
③电流截止负反馈时，初始为平特性，当电流大于阈值时为恒流或陡降外特性；
复合负反馈中：
④同时采用电压电流负反馈得到下降外特性；
⑤不同时刻采用不同反馈可以得到陡降带外拖外特性；恒压恒流截止负反馈时得到初始恒压后来电流大于某值时恒流的外特性。
1、如何确定弧焊电源的功率？
答：1、粗略确定弧焊电源的功率
逆变弧焊电源和普通弧焊电源比较
焊接时，主要的工艺参数是焊接电源，为简便起见，按照所需要的焊接电流对照电源型号后面的数字来选择容量。如BX1-300后面的数字“300”表示额定焊接电流为300A，只要实际焊接电流小于这个值就可。
2、根据负载持续率确定许用焊接电流
弧焊电源允许输出多大的功率（电流值），主要由其发热程度来确定。因为发热严重时，温升过高，弧焊电源的绝缘可能会受到损坏，烧坏有关元件或整机。因而，在弧焊电源标准中对于不同的绝缘等级规定了相应的允许温升。
弧焊电源的温升除取决于焊接电流大小外，还取决于负载状态。
在使用相同焊接电流情况下，长时间连续工作，温升就高，间歇焊接温升就低。因此同一容量的电源在断续焊时比连续焊时允许使用电流值大。这就是负载持续率对焊接许用电流的影响。
弧焊电源出厂时，在铭牌上不仅标注允许额定电流值，还注明额定负载持续率，以FS表示，有15%、25%、40%、60%、80%、100%等六种。焊条电弧焊一般取60%，轻便弧焊电源一般取15%或25%，自动、半自动弧焊电源一般取100%或60%。
弧焊电源铭牌上规定的额定电流就是在额定负载持续率Fse时允许使用的焊接电流Ie。即在额定负载持续率Fe下以额定焊接电流Ie工作时，弧焊电源不会超过它的允许温升。
当实际的负载持续率比额定负载持续率大时，许用的焊接电流应比额定电流小；反之情况正相反。
2.焊接设备的选择
答：焊接设备按其应用范围可分为电弧焊设备、电阻焊设备及其他特种焊接设备等。由于电弧焊仍是当今焊接主要方法，而弧焊电源又是电焊机的核心部分，它的性能直接影响到焊接过程的稳定性、生产效率及能源消耗。近年来电焊机制造技术随着电力、电子元器件和计算机技术的发展迅速提高，从原先的旋转式直流焊机发展到二极管整流焊机、晶闸管（可控硅）
整流焊机、晶体管整流焊机、逆变式焊机、全数字化逆变式焊机，种类已经达到几百个品种和规格。
弧焊电源在焊接设备中式决定电气性能的关键部分。尽管它具有一定的通用性，但不同类型的弧焊电源，其结构、电气性能和主要技术参数不同，即在不同场合表现出的工艺特点和经济性有明显的差异。总体而言，依据焊接电源分为直流、交流和脉冲等三种类型，相应焊接电源分为直流弧焊电源、交流弧焊电源和脉冲弧焊电源。
3.晶闸管导通的条件
·晶闸管正常导通的条件：
1）晶闸管阳极和阴极之间施加正向阳极电压，0U >AK
2）晶闸管门极和阴极之间必须施加适当的正向脉冲电压和电流，0U GK >
晶闸管导通后，控制极便失去作用。依靠正反馈，晶闸管仍可维持导通状态。
·维持晶闸管导通的条件：
保持流过晶闸管的阳极电流在其维持电流以上。
4.晶闸管关断的条件
只需将流过晶闸管的电流减小到其维持电流以下，可采用：阳极电压反向、减小阳极电压、增大回路阻抗。
5.焊接电弧负载的特点
答：焊接电弧是非线性负载；低电压，大电流；焊接电弧负载变化大；电弧燃烧过程中经常出现“短路--空载--燃弧”现象；焊接电弧不仅与相关参数有关，而且与焊接方法密切相关。
1、电源按照控制技术分为哪些？每种类型各举一例。 1）交流弧焊电源弧焊变压器矩形波弧焊电源 2）直流弧焊电源直流弧焊发电机弧焊整流器 3）脉冲弧焊电源与焊接方法结合使用 4)逆变式弧焊电源 IGBT式逆变式弧焊电源 控制方式：机械式控制、电磁式、电子式、数字式（单片机控制、PLC/PLD控制、ARM 、DSP ）2、脉冲弧焊电源的特点是什么？适用于哪些方面的焊接？ 脉冲弧焊电源的特点是电源输出电流是周期性变化的，脉冲频率、脉冲电流等脉冲参数可调。调节脉冲参数可以调节焊接工件的热输入量、焊丝的熔滴过渡形式等，有利于对热输入比较敏感的材料、薄板和全位置的焊接。故大部分弧焊电源中都包含脉冲弧焊电源。 、什么是焊接电弧？电弧中最基本的物理现象是什么？ 焊接电弧是一种强烈的持久的气体放电现象，是气体放电的一种形式。气体的电离和电子的发射时电弧中最基本的物理现象。 、什么是焊接电弧的静特性？静特性曲线的形状是什么？常用电弧焊接方法的电弧特性曲线是什么形状？ 一定长度的电弧在稳定状态下，电弧电压Uf与电弧电流If之间的关系，称为焊接电弧的静态伏安特性，简称伏安特性或静特性，其曲线形状类似于U型，可称之为U形曲线。包括下降特性、平特性、上升特性三部分曲线形状。 不同的焊接方法，在其正常使用范围内，其电弧静特性曲线只是整个电弧“U”形静特性曲线的某一部分。常用电弧焊接方法的电弧特性如下： 焊条电弧焊、埋弧焊等焊接电弧基本工作在电弧静特性的水平段； TIG焊、微束等离子弧焊、等离子弧焊的焊接电弧也基本工作在电弧静特性的水平段，但当电流很小时，如微束等离子弧焊、微束TIG焊的焊接电弧则工作在电弧静特性的下降段；熔化极气体保护焊（MIG焊或CO2焊等）和水下焊接等焊接电弧基本上工作在电弧静特性的上升段。 、什么是焊接电弧的动特性？焊接电弧存在动特性的本质原因是什么？ 一定弧长的电弧，当电弧电流以很快速度连续变化时，电弧电压瞬时值与电流瞬时值之间的关系称为电弧动态伏安特性，简称为电弧动特性。 热惯性：当电流快速增加或减小时，游离作用或消游离作用来不及变化，使得弧柱温度的变化相对滞后。 、与直流电弧相比，交流电弧燃烧的特点是什么？ 1）交流电弧的电流、空载电压存在极性变化，最常见的交流电弧是工频正弦波交流电弧。该电弧一般是由50Hz按正弦规律变化的电源供电，每秒钟内电弧电流变换极性50次，100次经过电流的零点。电流经过零点的瞬间，电弧熄灭，过零点后电弧重新引燃。能否引燃主要取决于电源电压和再引燃电压之间的关系 2）交流电弧的再引燃过程使交流电弧放电的物理条件和电、热物理过程也随之改变，这对电弧的稳定燃烧和弧焊电源的特性有很大的影响。 3）对于电阻型弧焊电源其焊接电流是不连续的，如要使得焊接电流连续，应串联一个足够大的电感 、影响交流电弧稳定燃烧的因素有哪些？提高稳定性的措施？ 1）空载电压U0: U0愈高，在同等大小的引弧电压下，熄弧时间愈短，电弧愈稳定； 2）引燃电压Uyh：Uyh愈高，电弧愈不稳定，引弧困难； 3）电路参数：增大电感L，减小电阻R可使电弧趋向稳定燃烧； 4）电弧电流：电流愈大，产热愈多，而且电流变化率dif/ dt愈大，热惯性作用明显，电弧愈稳定；
第一章焊接电弧及其电特性 （填空） 焊接电弧的特性：电压最低，电流最大，温度最高，发光最强 三种电离：撞击电离，热电离，光电离 四种电子发射：热发射，光电发射，重粒子撞击发射，强电场作用下的自发射 1.弧焊电源可分为哪几类？按什么分类？ 答：（1）弧焊电源及其控制技术的分类：交流弧焊电源、直流弧焊电源、脉冲弧焊电源、逆变式弧焊电源 （2）弧焊电源的控制技术分类：机械式控制、电磁式控制、数字式控制、电子式控制。2弧焊电源的压降如何分布？ 答：电弧沿其长度方向分为三个区：阳极区、阴极区、弧柱区，这三个区的电压降分别称为阳极压降Uy、阴极压降Ui、弧柱压降Uz。它们组成了总的电弧电压Uf，且Uf=Uy+Ui+Uz。阳极压降基本不变，而阴极压降在一定条件下基本上也是固定的数值，弧柱压降则在一定气体介质下与弧柱长度成正比。则，弧长不同，电弧电压也不同。 3.弧焊电源的静特性、动特性是指什么？ 答：电弧静特性：电极材料、气体介质、弧长一定的电弧在稳定状态下，电弧电压Uf与电弧电流If之间的关系。Uf=f(If) 电弧动特性：在一定的弧长下，当电弧电流很快变化的时候，电弧电压与电流瞬时值之间的关系为：Uf=f(if) 4.焊条电弧焊、埋弧焊、CO2气体保护焊得电弧静特性是怎样的？ 答：焊条电弧焊：多半工作在静特性的水平段。 埋弧焊：多半工作在静特性的水平段。 CO2气体保护焊：基本上工作在上升段。（虚线的是二氧化碳的，实线的是Ar弧焊的）
5.交流电弧有什么特点？为保护交流电弧连续燃烧电路参数应当怎样配合？ 答：特点：a.电弧周期性的熄灭引燃 b.电弧电压和电流波形发生畸变 c.热惯性作用较为明显 （2）a.交流电弧连续引燃的条件之一： 即当ωt=π时，使电弧电流if 正好过零点，if=0，从而得到： b.连续引燃条件之二： 即在ωt=0时，弧焊电源电压Uy 应大于电弧引燃电压Uyh ，即： 综上分析： 为保证交流电弧连续燃烧必须保证电路中各项参数：电源空载电压U0、电弧电压Uf 及引燃电压Uyh 之间必须保持一定的关系。 即： 6.有哪些因素影响交流电弧燃烧的稳定性？ 答：1）空载电压Uo ：Uo 越高，电弧越稳定。 2）引燃电压Uyh ：Uyh 越高，引燃电弧越难，电弧越不稳定。 3）电路参数：增大L 或减小R ，均可使电弧趋向稳定的连续燃烧。 4）电弧电流：电弧电流越大，电弧的稳定性提高。 5）电源频率f ：f 提高，电弧的稳定性提高。 6）电极的热物理性能和尺寸。 第二章 焊电源的基本要求 1.弧焊工艺对电源电气性能提出的要求是什么？ 答：a.对弧焊电源空载电压的要求 b.对弧焊电源外特性的要求 c.对弧焊电源调节特性的要求 d.对弧焊电源动特性的要求 2.“电源-电弧”系统的稳定条件是什么？如何表示？ 答：所谓“电源-电弧”系统的稳定性应包含两方面的含义： 1）系统在无外界因素干扰下，能在给定电弧电压和电流下维持长时间的连续 电弧放电，保持静态平衡，此时应有如下关系：Uf=Uy ；If=Iy 2）当系统一旦受到瞬时的外界干扰，破坏了原来的静态平衡，造成了焊接参数的变化。但当干扰消失之后，系统能够自动地恢复稳定平衡，使得焊接规范重新恢复。 m f U U 2cos π?=yh m U U ≥?sin 4212220π+≥f yh f U U U U
*2.焊接电弧的静特性：一定长度的电弧在稳定状态下，电弧电压Uf 与电弧电流If 之间的关系。动特性：在一定的弧长下，当电弧电流很快变化的时候，电弧电压与电流瞬时值之间的关系：uf=f （if ）。电流变化速度愈小，静、动特性曲线就愈接近。 3.交流电弧的特点：电弧周期性地熄灭和引燃，电弧电压和电流波形发生畸变，热惯性作用较为明显。 4.钨极交流氩弧焊接铝时，在负极性的半周时叠加高电压。 *5.哪些因素影响交流电弧的稳定燃烧？采用何种措施稳弧？ 答：电弧连续燃烧条件方程式为：42122 20 π+≥f yh f U U U U ，因此影响交流电弧稳 定燃烧的因素有：1.空载电压U 02.引燃电压U yh 3.电路参数4.电弧电流 5.电源频率f6.电极的热物理性能和尺寸。措施：提高弧焊电源频率；提高电源的空载电压；改善电弧电流波形；叠加高压电。 7.交流电弧的功率（有功功率）是指交流电弧在半个周期（π）内的平均功率。交流电弧的功率因数?f 是交流电弧的有功功率Pf 与电弧电压和电弧电流有效值乘积之比值，即：?f=Pf/（Uf*If ） *8.在电源参数一定的条件下，改变负载时，电源输出的电压稳定值 Uy 与输出的电流稳定值Iy 之间的关系 Uy=f(Iy),称为电源的外特性（静特性）。弧焊电源的动特性是指电弧负载状态发生突然变化时，弧焊电源输出电压与电流的响应过程，可以用弧焊电源的输出电流与电压对时间的关系表示：uf=f （t ），if=f （t ）。 9.弧焊工艺对弧焊电源的要求：保证引弧容易；保证电弧稳定；保证焊接规范稳定；具有足够宽的焊接规范调节范围。 *10.电源——电弧系统的稳定条件： 定性分析：电弧静特性曲线在工作点上的斜率 必须大于弧焊电源外特性曲线在该工作点上的斜率 。 11.陡降外特性和平外特性的优点和缺点：1.优点：焊接电流偏差小，焊接参数稳定，电弧弹性好。缺点：垂直下降特性时引弧困难，熔滴过渡困难；过于平缓时短路电流过大，飞溅大，电弧不稳定，电弧弹性差。2.优点：电弧自身调节作用强烈，短路电流大，易引弧。缺点：会引起严重的飞溅。 12.根据生产经验规定了工作电压与工作的关系为一条缓升直线，称为负载特性。 13.对弧焊电源空载电压的要求：保证引弧容易，保证电弧的稳定燃烧，保证电弧功率稳定，有良好的经济性，保证人身安全。 14.对弧焊电源调节性能的要求：弧焊电源能满足不同工作电压、电流的需求的可调节性能称为电源调节性能。保证在所需的宽度范围内均匀而方便地调节参数，并能满足保证电弧稳定，焊缝成型好等工艺要求。 15.对电弧动特性的要求：弧焊电源对负载瞬变要有一定的适应能力。保证良好的引弧、燃弧和熔滴过渡状态，得到满意的焊缝质量。 *16.负载持续率FS 来表示负荷状态，即FS=负载持续运行时间t/（负载持续运
电焊培训教学大纲 一、指导思想 1.贯彻党教育方针，注重学员的素质培养的全面提高。 2.以技能人才为培养目标，达到国家职业标准的要求。 3.坚持理论与实践相结合，突出技能培养，珠海中分析问题，解决问题的问题 的培养。 4.体现现在科学技术的发展，与行业，企业的实际需求紧密结合，突出教学科 学性和先进性。 二、培养目标 培养具有较强的实际工作能力和就业能力的技能人才具体要求如下： 1.培养赏具有良好职业道德品质和较强的法律意识。 2.基础理论知识，了解焊接与环境的基本安全知识，焊接母材特点、用途、质 量标准，熟悉常用的金属材料的签别的方法和金属特性原理。 3.专业技能知识，掌握常用的焊接工艺流程和常用焊接金属材料的识别方法。 三、课程设置与课时分配及要求 1.焊接的基本安全知识 了解灶具接的特殊工程及焊接对人体的危害，焊接中掌握焊条的牌号及金属学归类，使用及要求熟悉焊接中产生的焊接缺陷，并学会用正规的补焊的方法解决焊接缺陷。 2.焊接技术 熟悉焊接的基本原理和要求，掌握简单机械视图及焊接装配图。及相关工种的基本知识、钳工的基本知识，气焊工的基本知识，冷作基本知识，焊接材料的正确使用和保管，常用时接方法的基本操作技能，焊接缺陷与外观检查。 四、教学教仪 本章是电焊工掌握一般的安全用电知识，区别直流电和电磁的基本知识。 焊接电弧及弧焊电源知识 使培训对象了解焊接电弧的引燃方法及直流电弧的结构和温度，掌握电弧静特性曲线的意义，电弧电压和弧长的关系，熟悉弧焊电源的基本要求。 焊接电弧及弧焊电源知识 焊接电弧的引燃方法及直流电弧的结构和温度 电弧静特性曲线的意义、电弧电压和弧长的关系 对绝焊电源的基本要求
焊工综合理论知识复习资料 理论知识总分: 一、判断题 1.低氢型焊条药皮属于CaO-SiO2-CaF2为主得渣系,呈现强碱性。 (√) 2.在CO2气体保护焊施工中,为了防止产生气孔,减少飞溅,焊丝中必须含有适量得Si、Mn等元素以达到脱氧得目得。 (√) 3.直流正接焊接时,施焊中焊条发尘量随着电弧在熔滴上析出热量得增加而减少。 (×) 4.弧长对于焊条得发尘量得影响很小。(×) 5.一般碱性焊接熔渣抗锈能力较高。(×) 6.用E5003(J502),E5015(J507)焊条来焊接16Mn钢,能得到满意得结果。 (√) 7.酸性焊条过分烘干、或焊接电流太大使药皮过热等,都能有效地防止焊缝产生气孔。(×) 8、15MnVN钢得热应变脆化倾向比16Mn钢得大。 (×) 9.结晶裂纹主要出现在含杂质较多得碳钢焊缝中与单相奥氏体钢、镍基合金以及某些铝及铝合金得焊缝中。 (√) 10.16Mn钢气割后,气割边缘1mm内虽有淬硬倾向,仍可直接焊接而不需要对气割边缘进行机械加工。 (√) 11、钨极氩弧焊时, 焊丝得主要作用就是作填充金属形成焊缝。(√) 12、在碳素钢得基础上加入总量26、5%得合金元素得钢叫低合金钢。(×) 13、金属焊接性指工艺焊接性。(×) 14.氧化铁型碳钢焊条,可用于焊接较重要得碳钢结构,但不适于焊薄板结构。 (√) 15.立焊时,由上向下操作得专用焊条叫向下立焊,这种焊条有焊缝成型好生产效率低得特点。(×) 16、E5016(J506)与E5015(J507)焊条不同之处,前者含钾较多,正因为如此,两种焊条在同样条件下焊接,E5016(J506)焊条比E5015(J507)焊条容易出氢气孔。 (√) 17、空载电压就是焊机自身所具有得一个电特性,所以与焊接电弧得稳定燃烧无关。 (×) 18、焊机得空载电压一般不超过100V,否则将对焊工产生危险。(√) 19、弧长发生变化时,焊接电流与电弧电压都要发生变化。(√) 20、弧焊电源其外特性曲线都就是陡降得。(×) 21、焊机得负载持续率越高,允许使用得焊接电流就越大。
弧焊电源复习题（本科）（2006年10月） 名词解释 1．名词解释：（20分） 1、撞击电离 2、热电离 3、电子发射 4、焊接电弧的动特性 5、弧焊电源的外特性 2．名词解释：（20分） 1、气体原子的电离 2、热发射 3、重离子撞击发射 4、光电离 5、焊接电源的额定负载持续率 3．名词解释：（20分） 1、气体原子的激发 2、光电发射 3、强电场作用下的自发射 4、焊接电弧的静特性 5、弧焊电源的负载特性 第一章焊接电弧的电特性 4．画图说明焊接电弧的压降分布？ 5．焊接电弧的静特性曲线呈什么形状（分为哪几段）？是怎么形成的？ 6．说明焊接电弧的静特性曲线的各区段分别对应哪些焊接工艺方法？ 7．交流电弧连续燃烧的条件是什么？如何提高交流电弧的稳定性？ 8．影响交流电弧稳定燃烧的因数有哪些？ 第二章焊接电源的电特性 9．对电源－电弧系统的稳定性的静态和动态（受到干扰消失后自动回到平衡点）条件进行描述及分析。 10．电源外特性大致可分为哪几种？分别适用于哪些弧焊工艺方法？ 11．分别分析手工电弧焊、粗丝埋弧焊、细丝CO2气体保护焊对弧焊电源外特性的要求？ 12．试分析等速送丝控制系统熔化极电弧焊对电源外特性的要求？ 13．在细焊丝CO2焊接短路过渡并采用平特性电源的情况下，电源动特性及其优劣的含义是什么？ 第三章弧焊变压器 14．写出弧焊变压器的详细的电压平衡方程式（既其外特性方程式）及其简化式，并据此画出弧焊变压器的简化矢量图以及外特性曲线。 15．用矢量图分析同体式弧焊变压器次级绕组与电抗绕组进行顺连或反连时，中间磁轭磁通量大小的不同，并说明采用那种连接方法合理。 16．画出动铁心式弧焊变压器在负载时的磁通分布图，并写出总漏抗的表达式？17．动绕组式弧焊变压器的结构有哪些特点？焊接电流如何调节？ 第五章磁放大器式硅弧焊整流器 18．画图分析磁放大器式弧焊整流器采用双铁心结构的原因。 19．根据磁放大器式弧焊整流器换相时出现电压面积缺失的现象推导该类电源的外特性曲线方程式。 20．写出磁放大器式弧焊整流器外特性曲线方程式，并据此在磁化曲线平面上分析无反馈磁放大器得到下降外特性曲线的机理。 21．写出磁放大器式弧焊整流器外特性曲线方程式，并据此在磁化曲线平面上分析全部内反馈磁放大器得到平外特性曲线的机理。 第六章晶闸管弧焊整流器 22．晶闸管弧焊整流器的主要特点有哪些？
第一单元焊接电弧对弧焊电源的要求 一、填空题 1．电弧是一种的现象。 2．的过程叫气体电离。 3．气体粒子受热的作用而产生的电离称为，温度越高，电离作用越。 4．电离的方程式有、和等。5．中性粒子在光辐射的作用下产生的电离称为。 6．阴极的金属表面连续地向外发射出电子的现象，称为。7．电弧的产生和维持的必要条件是。 8．根据吸收能量的不同，阴极电子发射可分为、和等三种形式。 二、判断题 1．电弧在含有K、Na等元素的气氛中不容易引弧，在含有Ar、He 等元素的气氛中容易引弧。（） 2．气体电离的必要条件是有点场或热能的作用。（）3．若两电极间的电压越高，电场的作用越大，则电离作用越弱（）4．高频高压引弧法由于采用较高的电压，所以比较危险。（）5．接触短路引弧法可以用较低的空载电压产生焊接电流。（）三、选择题 1．在下列电极材料中，电子逸出功最小的两个元素是。A．K、Na B. Na、W C. K、Cu D. C、Cu
2．原子产生电离需要的能量，称为该元素的电离势，电离势很低的元素有。 A．Ar、He B. K、Na C. H2、O2 D. Li、W 3．焊接电弧的产生是在焊条或焊丝拉离焊件表面时，由于而产生大量电子，在电极间电场的作用下，使气体发生电离而开始放电。A．热发射 B. 强电场发射 C．热发射和强电场发射 D. 热发射和质电撞击发射 四、简答 1．什么是气体电离 2．什么是焊接电弧？焊接电弧是怎样产生的？、 3．电弧的实质是什么？它与一般的燃烧现象有何异同点？ 4．负离子形成的条件是什么？它为什么不能担负导电任务？ 5．维持电弧放电需满足什么条件？怎样满足？ 6．热电离与碰撞电离有本质上的不同吗?为什么？ 7．热发射与自发射各有什么特点。分别在什么样的条件下起主要作用？
1.焊接电弧的物理本质的气体放电。 2.焊接引弧分：接触引弧、非接触引弧。 3.焊接电弧静特性：一定长度的电弧在稳定状态下，电弧电压U f与电弧电流I f 之间的关系，即焊接电弧的静特性伏安特性，可表示为：U f= f ( I f ) . 4.焊接电弧动特性：在一定的弧长下，当电弧电流很快变化的时候，电弧电压与电流瞬时值之间的关系，可表示为：u f= f ( i f ) . 5.电弧焊、埋弧焊多半工作在静特性的水平段；非熔化极气体保护焊、微束等离子弧焊、等离子弧焊多半工作在水平段，当焊接电流较大时才工作在上升段；熔化极气体保护焊（MAG、CO2焊）、水下焊基本工作在上升段。 6.交流电弧的特点：①电弧周期性地熄灭和引燃；②电弧电压和电流波形发生畸变；③热惯性作用较为明显。 8.影响交流电话稳定燃烧的因素：⑴空载电压U0，U0愈高，同等大小的引弧电压下，熄弧时间t x愈短，电弧就愈稳定；⑵引燃电压U yh，U yh愈高，引燃电弧愈短，电弧愈不易稳定；⑶电路参数，增加L或减小R，使比值增大，可使电弧趋于稳定燃烧；⑷电弧电流，电弧电流愈大，可导致U yh降低，电弧的稳定性提高；⑸电源频率f，f的提高，周期和电弧熄灭的时间t x1相应缩短，热惯性 作用增强，提高了电弧稳定性；⑹电极的热物理性能和尺寸，电极有较大的热容量和热导率，或尺寸较大，熔点较低，则电极散热较快，温度较低，U yh较大，电弧稳定性下。 9.提高交流电弧稳定性的措施，①提高弧焊电源频率；②提高电源的空载电压； ③改善电弧电流的波形；④叠加高压电。 10弧焊工艺对弧焊电源要求：①保证引弧容易；②保证电弧稳定；③保证焊接参数稳定；④具有足够宽度的焊接参数调节范围。 11.弧焊电源电气性能四个考虑方面：①对弧焊电源空载电压的要求；②对弧焊电源外特性的要求；③对弧焊电源调节性能的要求；④对弧焊电源动特性的要求。 12.电源外特性：在电源参数一定的条件下，改变负载时，电源输出的电压稳定值U y与输出电流稳定值I y之间的关系。 必须大于弧焊电源外特性曲线在该工 作点上的斜率 14.对弧焊电源外特性工作区段曲线的要求：⑴焊条电弧焊应采用缓降外特性的弧焊电源，有时采用恒流带外拖特性的弧焊电源，它能体现恒流特性使焊接参数
《焊接电工》课程教学大纲 一、课程的性质和内容 本门课程是机械类学生的专业基础课，是焊接专业理论性和实践性较强的专业课。是将焊接专业的必修专业课弧焊电源和技术基础课中与其联系最密切的电工技 术有机结合在一起的课程,是一门理论性和实践性都比较强的专业课。 二、课程的任务和要求 本课程的任务是使学生掌握焊接技术人员必备的电工及常用弧焊电源的基本理论,基本知识和实践技能;同时使学生拓宽知识面,以适应新技术发展需要,为进一 步学习有关科学技术打下基础。 通过本课程的学习,应使学生达到以下基本要求: 掌握交,直流电路的基本理论,基本知识,并能利用这些基本理论和知识,对一般电 路进行分析计算。 了解常用电机,电器的基本工作特性和使用常识,能看懂并能根据要求设计简单的继电器--接触器控制线路电气原理图。 深入了解焊接电弧的电特性及对弧焊电源的要求;掌握常用弧焊电源的基本结构.了解工作原理,熟悉其性能和特点,并具有正确选择,安装和使用的能力。 受到电工技术和弧焊电源实验技能的训练,能按要求完成大纲所规定的实验内容;能测试常用电机和弧焊电源的主要性能指标,并对一般故障初步具有分析判断与维护的能力。 了解电工新技术和弧焊电源新设备的发展情况,具有进一步自学和应用这些新技术,新设备的能力。
3.教学中应注意的问题 根据本课程的性质和特点，本课程的教学以学生学习理论知识为主，在具备相关条件情况下，可辅之以实务操作，将理论知识与实践紧密结合，提高学生学习兴趣并达到学以致用的目的。 二.学时分配
三.课程内容 课题一绪论 教学目的和要求 1.了解焊接电工与弧焊电源的研究对象; 2.理解电能的特点及应用; 3.了解电工与弧焊电源的关系
******焊接考试试题 1.焊接电弧：焊接电弧是在一定电压的两电极间或电极与工件间的气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。 2.电弧静特性：一定长度的电弧在稳定状态下，电弧电压U f与电弧电流I f之间的关系，称为焊接电弧的静态特性，简称伏安特性或静特性。 3.电源外特性：在规定围，弧焊电源稳态输出电压U y与输出电流I y之间的关系。即在电源部参数一定的条件下，改变负载，稳态输出电压U y与稳态输出电流I y 之间的关系。 4.负载持续率：是指设备能够满载工作时间的比率。 5.空载电压：电焊机通电但未进行焊接操作（无电弧）时，焊机输出端子上的电压，一般在60~80V之间。 6.逆变：将直流电变为交流电的变换称为逆变。 7.PWM：脉冲宽度调制，是在控制电路输出脉冲频率下不变的情况下，通过调整其占空比，利用脉冲宽和窄的变化，达到调整弧焊电源输出电压或电流的目的。
8.PFM:脉冲频率调制，是在控制电路输出脉冲占空比不变的情况下，通过调整其频率，利用脉冲宽窄的变化，达到调整弧焊电源输出电压或电流的目的。 9.直流脉冲：峰值电流和维持电流间断改变，实现了小规模和低速下的射滴过渡，这对特殊位置（横立仰全位置）焊接有很大的好处，而且对需控制热输入的材料以小的热输入（小的平均电流）达到高效高质量焊接。 10.交流脉冲：峰值电流和维持电流间断改变，交流脉冲的方向随时间的变化做有规律的变化。
1.弧焊电源在焊接过程中的作用是什么？ 答：弧焊电源具有供给焊接电弧电能（提供电流和电压）以及适宜电弧焊工艺所需电气特性的作用。性能良好、工作稳定的弧焊电源是保证电弧稳定燃烧和焊接过程顺利进行并得到良好焊接接头的必要条件之一。 2.比较机械调节性弧焊电源、电子控制性弧焊？ 电源的特点，说明弧焊电源的发展。 机械调节型弧焊电源的特点：是借助于机械装置实施弧焊电源外特性的调节，电源的主要电气特性、输出参数的调节，都由其机械结构决定。 故该类电源具有结构简单、易造易修、成本低、效率高等优点，但调节不灵活、不精细，电源比较笨重，耗材多。 该类焊接电源主要用于一般金属结构的焊接。 电子控制型弧焊电源具有以下特点： 一、可以对外特性进行任意控制，从而满足各种焊接方法、焊接工艺的要求；
实验一弧焊电源结构观察 一、实验目的 1、了解弧焊变压器结构，掌握各种弧焊变压器下降外特性的获得和焊接参数的调节方法； 2、熟悉晶闸管可控整流主电路形式和结构，了解移相触发控制电路工作原理，掌握晶闸管弧焊电源外特性、调节特性的控制方法； 3、掌握弧焊逆变电源的基本组成、基本原理，熟悉逆变主电路及控制驱动、反馈电路、外特性、调节特性，以及动态特性的获得方法、特点、分类等。 二、实验设备及材料 1.BX1－500交流弧焊变压器一台； 2.ZX5－500弧焊整流器一台 3.NB-500 （IGBT） MIG/MAG逆变焊机一台； 三、弧焊电源结构及工作原理 不同类型弧焊电源的结构和组成各不相同，它们的外特性调节方式也不相同。通过实际观察电焊机结构，能够获得对不同类型电焊机内部结构的直观认识，对理解课堂理论教学内容起到很好的帮助作用。 1、弧焊变压器结构组成及工作原理 弧焊变压器是一类特殊的变压器，其基本原理与一般电力变压器相同，但为满足弧焊工艺要求又具有自身的特点。弧焊变压器具有下降的外特性，根据获得下降外特性的方法不同分为：串联电抗器式弧焊变压器和增强漏磁式弧焊变压器。 1）串联电抗器式弧焊变压器 这类弧焊电源由变压器和电抗器组成。前者为正常漏磁的普通变压器，将电网电压降至所要求的空载电压，变压器本身的外特性是接近于平的，为了得到下降外特性及调节电流需要串联电抗器，电抗器在交流电路中分担一部分电压，通过调整电抗器的电抗值的大小，从而获得所需要的下降外特性和电流。 2）增强漏磁式弧焊变压器 这类弧焊电源通过人为地增大变压器的漏抗，而无需再串联电抗器。按
增强和调节漏抗的方式不同又可分为以下三种： (1)动铁心式在一、二次恻绕组间设置可动的磁分路，以增强和调节漏磁。 BX1系列弧焊变压器即属于此类。 图1 动铁心式弧焊变压器结构 铁心Ⅱ可以移动，进出于铁心I的窗口(在图中是垂直于纸面移动)以调节漏磁，从而可以获得不同的下降外特性。 (2)动线圈式通过增大一、二次恻绕组之间距离来增强漏磁，改变绕组之 间距离来调节。BX3系列弧焊变压器属于此类。 图2 动线圈式弧焊变压器结构示意图 ，调节通过改变变压器绕组1（下部）和绕组2（上部）之间的距离δ 12 漏磁通的大小，从而改变漏抗值的大小，可以获得不同的下降外特性。(3)抽头式也是将一、二次绕组分开来增加漏磁，通过绕组抽头来改变绕 组匝数以调节楼抗。BX6-120型弧焊变压器属于此类。
实习教案首页 一、授课科目及班级焊工实训、13焊工班二、备课时间2013-9-2 三、课题时数22 四、审批时间 五、课题（分课题）名称引弧、平敷焊练习 六、目的与要求能够正确运用焊接设备，调节焊接电流，掌握焊道的起头、运条、连接和收尾的方法。 七、教学重点与难点能够正确运用焊接设备，调节焊接电流，掌握焊道的起头、运条、连接和收尾的方法。 八、组织形式分组实习 九、教学方法讲授与演示、实操。 十、教学准备1、交流弧焊机若干台。2、焊工工具若干。
十一、复习提问手工电弧焊优缺点 入门指导2时演示指导2时 巡回指导17时结束指导1时 工件图号材料数量 授课内容（见续页）
课题一引弧、平敷焊操作练习 【教学目的】 能够正确运用焊接设备，调节焊接电流，掌握焊道的起头、运条、连接和收尾的方法。无明显的焊接缺陷，焊后焊件上无引弧痕迹。 【重点和难点】 操作姿势及弧光防护，电弧的三个基本运动方向。 【注意事项】 1.操作姿势必须规范。 2.避免长时间短路，以免烧损设备。 3.注意弧光，防止灼伤眼睛。 4.焊条头的管理。 【入门指导】 Ⅰ、基础知识讲解 1. 平敷焊的特点 平敷焊是焊件处于水平位置时，在焊件上堆敷焊道的一种操作方法。在选定焊接工艺参数和操作方法的基础上，利用电弧电压、焊接速度，达到控制熔池温度、熔池形状来完成焊接焊缝。 平敷焊是初学者进行焊接技能训练时所必须掌握的一项基本技能，焊接技术易掌握，焊缝无烧穿、焊瘤等缺陷，易获得良好焊缝成形和焊缝质量。 2. 基本操作姿势 焊接基本操作姿势有蹲姿、坐姿、站姿，如图1-6所示。
图1-6 焊接基本操作姿势 焊钳与焊条的夹角如图1-7所示。 图1-7 焊钳与焊条的夹角 辅助姿势 焊钳的握法如图1-8所示。 面罩的握法为左手握面罩，自然上提至内护目镜框与眼平行，向脸部靠近，面罩与鼻尖距离10～20mm即可。 图1-8 焊钳的握法 【演示指导】 （1）引弧 焊条电弧焊施焊时，使焊条引燃焊接电弧的过程，称为引弧。常用的引弧方法有划擦法、直击法两种。 ①划擦法 优点：易掌握，不受焊条端部清洁情况（有无熔渣）限制。 缺点：操作不熟练时，易损伤焊件。 操作要领：类似划火柴。先将焊条端部对准焊缝，然后将手腕扭转，使焊条
焊工综合理论知识复习资料 理论知识总分： 一、判断题 1．低氢型焊条药皮属于CaO-SiO2-CaF2为主的渣系，呈现强碱性。（√）2．在CO2气体保护焊施工中，为了防止产生气孔，减少飞溅，焊丝中必须含有适量的Si、Mn等元素以达到脱氧的目的。（√）3．直流正接焊接时，施焊中焊条发尘量随着电弧在熔滴上析出热量的增加而减少。（×） 4．弧长对于焊条的发尘量的影响很小。（×）5．一般碱性焊接熔渣抗锈能力较高。（×） 6．用E5003（J502），E5015（J507）焊条来焊接16Mn钢，能得到满意的结果。（√） 7．酸性焊条过分烘干、或焊接电流太大使药皮过热等，都能有效地防止焊缝产生气孔。（×）8.15MnVN钢的热应变脆化倾向比16Mn钢的大。（×） 9．结晶裂纹主要出现在含杂质较多的碳钢焊缝中和单相奥氏体钢、镍基合金以及某些铝及铝合金的焊缝中。（√）10．16Mn钢气割后，气割边缘1mm内虽有淬硬倾向，仍可直接焊接而不需要对气割边缘进 行机械加工。（√） 11.钨极氩弧焊时，焊丝的主要作用是作填充金属形成焊缝。（√） 12.在碳素钢的基础上加入总量26.5%的合金元素的钢叫低合金钢。（×） 13.金属焊接性指工艺焊接性。（×）14．氧化铁型碳钢焊条，可用于焊接较重要的碳钢结构，但不适于焊薄板结构。（√） 15．立焊时，由上向下操作的专用焊条叫向下立焊，这种焊条有焊缝成型好生产效率低的特点。（×）16.E5016（J506）和E5015（J507）焊条不同之处，前者含钾较多，正因为如此，两种焊条 在同样条件下焊接，E5016（J506）焊条比E5015（J507）焊条容易出氢气孔。（√） 17.空载电压是焊机自身所具有的一个电特性，所以与焊接电弧的稳定燃烧无关。（×） 18.焊机的空载电压一般不超过100V，否则将对焊工产生危险。（√） 19.弧长发生变化时，焊接电流和电弧电压都要发生变化。（√） 20.弧焊电源其外特性曲线都是陡降的。（×） 21.焊机的负载持续率越高，允许使用的焊接电流就越大。（×） 22.弧焊电源的种类应根据焊条药皮的类型来进行选择。（√） 23.低氢型药皮焊条只能选用直流弧焊电源。（×） 24.CO2气体保护焊焊接回路中串联电感的原因是防止产生气孔。（×） 25.CO2气瓶内盛装的实际上是液态CO2。（√） 26.碳弧气刨可以采用各种交、直流焊机作为电源。（×） 27.CO2气体保护焊用焊枪，按其用途可分为半自动和自动焊枪两大类。（√） 28.我国目前常用的CO2气体保护焊送丝机构的形式是拉丝式。（×） 29.电弧静特性曲线的斜率应大于电源外特性曲线的斜率，这样电弧才能在某一预定工艺参
第一章：1.弧焊电源在焊接过程中的作用是什么？ 答:弧焊电源具有供给焊接电弧电能(提供电流和电压)以及适宜电弧焊工艺所需电气 特性的作用。性能良好、工作稳定的弧焊电源是保证电弧稳定燃烧和焊接过程顺利 进行并得到良好焊接接头的必要条件之一。 2.脉冲弧焊电源的特点是什么？ 答:脉冲弧焊电源的特点是电源输出电流是周期性变化的,脉冲频率、脉冲电流等脉冲 参数可调。调节脉冲参数可以调节焊接工件的热输入量、焊丝的熔滴过渡形式等, 有利于对热输入比较敏感的材料、薄板和全位置的焊接。故大部分弧焊电源中都包 含脉冲弧焊电源。 第二章：9.与直流电弧相比,交流电弧燃烧特点是什么？ 答:与直流电弧相比,交流电弧的特点:一、交流电弧的电流、空载电压存在极性变化, 最常见的交流电弧是工频正弦波交流电弧。该电弧一般是由50Hz按正弦规律变化的 电源供电,每秒钟内电弧电流变换极性50次,100次经过电流的零点。电流经过零点 的瞬间,电弧熄灭,过零点后电弧重新引燃。能否引燃主要取决于电源电压和再引 燃电压之间的关系。二、交流电弧的再引燃过程使交流电弧放电的物理条件和电、 热物理过程也随之改变,这对电弧的稳定燃烧和弧焊电源的特性有很大的影响。三、 对于电阻型弧焊电源其焊接电流是不连续的,如要使得焊接电流连续,应串联一个 足够大的电感。 13. 什么是弧焊电源的外特性？常用弧焊电源的外特性形状有哪些？ 答:弧焊电源的外特性是指,在规定范围内,弧焊电源稳态输出电压Uy与输出电流Iy之 间的关系。换言之,在电源内部参数一定的条件下,改变负载,稳态输出电压Uy与 稳态输出电Iy值之间的关系,一般采用Uy=f(Iy)来表示。 常用弧焊电源的外特性形状有如下五种: a)平(缓)特性b)斜特性c)缓降特性d)恒流特性e)恒流带外拖特性 15.“电源—电弧”系统稳定的含义是什么？系统稳定的条件是什么？ 答：（1）无干扰时，能在给定负载电压和焊接电流下，保证电弧的稳定燃烧，系统保持静态平衡状态。（2）当系统受到瞬时干扰，破坏了系统原有的静态平衡，负载电压和焊接电流发生变化；当干扰消失后，系统能够自动恢复到原来的平衡状态或者达到新的平衡状态。19.什么是弧焊电源空载电压,它的主要作用是什么,有什么要求？ 答:弧焊电源的空载电压(U0)是指电源输出为开路状态时,电源输出的电压值;或者说 电源输出电流为零时,电源的输出电压值。 它的主要作用是保证引弧及维持电弧的稳定燃烧。故对其的要求如下: 1)证引弧容易。 2)保证电弧的稳定燃烧。在交流弧焊电源中为确保交流电弧的稳定燃烧,一般要求 Uo>(1.8~2.25)Uf。 3)保证电弧功率稳定。为了保证正弦交流电弧功率稳定,一般要求: 2.5>U0/Uf>1.57。 4)要有良好的安全性和经济性。 综上所述,在设计弧焊电源确定空载电压时,应在满足弧焊工艺需要,确保引 弧容易和电弧稳定的前提下,尽可能采用较低的空载电压数值,以利于人身安全和 提高经济效益。 第四章：电子控制型弧焊电源的主要构成是电子功率系统（主电路）和电子控制系统（控制电路）。 2、电子控制型弧焊电源外特性控制原理是什么,画出电子控制型弧焊电源外特性控制原理图,并说明如何获得所需要的电源外特性。 答:电子控制型弧焊电源是根据电流、电压负反馈控制原理,利用电子电路对电子功率 系统(整流器或逆变器)进行闭环控制,来获得不同的外特性曲线形状。 ①只取电压负反馈时,弧焊电源的输出特性为恒压外特性;②只取电流负反馈时,输出为 恒压外特性;③电流截止负反馈时,初始为平特性,当电流大于阈值时为恒流或陡降外特性;
实习课教案
平敷焊 一、基础知识讲解 1. 平敷焊的特点 平敷焊是焊件处于水平位置时，在焊件上堆敷焊道的一种操作方法。在选定焊接工艺参数和操作方法的基础上，利用电弧电压、焊接速度，达到控制熔池温度、熔池形状来完成焊接焊缝。 平敷焊是初学者进行焊接技能训练时所必须掌握的一项基本技能，焊接技术易掌握，焊缝无烧穿、焊瘤等缺陷，易获得良好焊缝成形和焊缝质量。 2. 基本操作姿势 焊接基本操作姿势有蹲姿、坐姿、站姿，如图1-6所示。 图1-6 焊接基本操作姿势 焊钳与焊条的夹角如图1-7所示。 图1-7 焊钳与焊条的夹角 辅助姿势 焊钳的握法如图1-8所示。 面罩的握法为左手握面罩，自然上提至内护目镜框与眼平行，向脸部靠近，面罩与鼻尖距离10～20mm即可。 图1-8 焊钳的握法 二、实习操作练习 基本操作方法 （1）引弧 焊条电弧焊施焊时，使焊条引燃焊接电弧的过程，称为引弧。常用的引弧方法有划擦法、
直击法两种。 ①划擦法 优点：易掌握，不受焊条端部清洁情况（有无熔渣）限制。 缺点：操作不熟练时，易损伤焊件。 操作要领：类似划火柴。先将焊条端部对准焊缝，然后将手腕扭转，使焊条在焊件表面上轻轻划擦，划的长度以20～30mm为佳，以减少对工件表面的损伤，然后将手腕扭平后迅速将焊条提起，使弧长约为所用焊条外径1.5倍，作“预热”动作（即停留片刻），其弧长不变，预热后将电弧压短至与所用焊条直径相符。在始焊点作适量横向摆动，且在起焊处稳弧（即稍停片刻）以形成熔池后进行正常焊接，如图1-9（a）所示。 图1-9 引弧方法 ②直击法 优点：直击法是一种理想的引弧方法。适用于各种位置引弧，不易碰伤工件。 缺点：受焊条端部清洁情况限制，用力过猛时药皮易大块脱落，造成暂时性偏吹，操作不熟练时易粘于工件表面。 操作要领：焊条垂直于焊件，使焊条末端对准焊缝，然后将手腕下弯，使焊条轻碰焊件，引燃后，手腕放平，迅速将焊条提起，使弧长约为焊条外径1。5倍，稍作“预热”后，压低电弧，使弧长与焊条内径相等，且焊条横向摆动，待形成熔池后向前移动，如图1-9（b）所示。 影响电弧顺利引燃的因素有：工件清洁度、焊接电流、焊条质量、焊条酸碱性、操作方法等。 （2）引弧注意事项 ①注意清理工件表面，以免影响引弧及焊缝质量。 ②引弧前应尽量使焊条端部焊芯裸露，若不裸露可用锉刀轻锉，或轻击地面。 ③焊条与焊件接触后提起时间应适当。 ④引弧时，若焊条与工件出现粘连，应迅速使焊钳脱离焊条，以免烧损弧焊电源，待焊条冷却后，用手将焊条拿下。 ⑤引弧前应夹持好焊条，然后使用正确操作方法进行焊接。 ⑥初学引弧，要注意防止电弧光灼伤眼睛。对刚焊完的焊件和焊条头不要用手触摸，也不要乱丢，以免烫伤和引起火灾。 运条方法 焊接过程中，焊条相对焊缝所做的各种动作的总称叫运条。在正常焊接时，焊条一般有三个基本运动相互配合，即沿焊条中心线向熔池送进、沿焊接方向移动、焊条横向摆动（平敷焊练习时焊条可不摆动），如图1-10所示。
第一章 名词解释 1.气体原子的电离：使电子完全脱离原子核的束缚，形成离子和自由电子的过程。 2.热电离：高温下，具有高动能的气体原子或分子互相碰撞而引起的电离。 3．热发射：物质的固体或液体表面受热后，其中某些电子具有大于逸出功的能量而逸出到表面外的空间去的现象。 4.电子发射：在阴极表面的原子或分子，接受外界的能量而释放出自由电子的现象。 5.焊接电弧静特性：一定长度的电弧在稳定状态下，电弧电压Uf与电弧电流If之间的关系，成为焊接电弧静特性。 6.焊接电弧动特性：在一定的弧长下，当电弧电流很快变化的时候，电弧电压与电流瞬时值之间的关系uf=f(if) 7.弧焊电源外特性：在电源参数一定的条件下，改变负载时，电源输出的电压稳定值Uy与输出的电流稳定值Iy之间的关系Uy=f(Iy)，称为电源外特性。 8.强电场作用下的自发射：物质的固体或液体表面，虽然温度不高，但当存在强电场并在表面附近形成较大的电位差时，使阴极有较多的电子发射出来，这就称为强电场作用下的自发射。 9.接触引弧：在弧焊电源接通后，电极与工件直接短路接触，随后拉开，从而把电弧引燃起来。
10.非接触引弧：指在电极和工件之间存在一定间隙，施以高电压来击穿间隙，使电弧引燃。 11．负载持续率：Fs=负载持续运行时间t／（负载持续运行时间t+休止时间）*100% 12.弧焊电源调节性：弧焊电源满足不同的工作电压、电源的需求的可调节性。 第一章 1. 焊接电弧物理现象：气体的电离和电子发射。 2.气体原子电离的三种形式：撞击电离、热电离、光电离。 3.电子发射的四种形式：热发射、光电发射、重粒子撞击发射、强电场作用下的自发射。 逸出功：电子发射所需的能量，约为电离能的1／2~1／4. 4.电弧的三个组成部分及电位分布。 电弧有三个部分构成：阴极区、阳极区、弧柱区。 阳极区存在阳极压降：基本上与电流无关，近似为一常数。阴极区存在阴极压降：电流较小时，阴极压降保持不变；电流较大时，阴极压降随电流的增加而增加。而弧柱区的弧柱压降与弧柱长度成正比：分下降段、水平段、上升段三部分。 5.交流电弧连续燃烧的条件是使熄弧时间为零。 6.影响交流电弧稳定燃烧的因素：空载电压Uo： Uo愈高，在同等大小的引弧电压下，熄弧时间愈短，电弧就越稳定；引燃电压Uyh：Uyh 愈高，引燃电弧愈难，电弧愈不稳定。电路参数：当ωL/R这一比值不大时，增大L或减小R，即使ωL/R
1、电源按照控制技术分为哪些？每种类型各举一例。1矩形波弧焊电源）交流弧焊电源弧焊变压器弧焊整流器2）直流弧焊电源直流弧焊发电机 3）脉冲弧焊电源与焊接方法结合使用式逆变式弧焊电源4)逆变式弧焊电源 IGBT）控制、ARM 、DSP 、电磁式、电子式数字式（单片机控制、PLC/PLD控制方式：机械式控制、、脉冲弧焊电源的特点是什么？适用于哪些方面的焊接？2脉冲弧焊电源的特点是电源输出电流是周期性变化的，脉冲频率、脉冲电流等脉冲参数可调。调节脉冲参数可以调节焊接工件的热输入量、焊丝的熔滴过渡形式等，有利于对热输入比较敏感的材料、薄板和全位置的焊接。故大部分弧焊电源中都包含脉冲弧焊电源。 、什么是焊接电弧？电弧中最基本的物理现象是什么？焊接电弧是一种强烈的持久的气体放电现象，是气体放电的一种形式。气体的电离和电子的发射时电弧中最基本的物理现象。什么是焊接电弧的静特性？静特性曲线的形状是什么？常用电弧焊接方法的电弧特性曲线、是什么形状？之间的关系，称为焊接电弧的静态伏安特与电弧电流If一定长度的电弧在稳定状态下，电弧电压Uf形曲线。包括下降特性、平特性、上升型，可称之为U性，简称伏安特性或静特性，其曲线形状类似于U 特性三部分曲线形状。 ”形静特性曲线的某一部分。不同的焊接方法，在其正常使用范围内，其电弧静特性曲线只是整个电弧“U 常用电弧焊接方法的电弧特性如下： 焊条电弧焊、埋弧焊等焊接电弧基本工作在电弧静特性的水平段；焊、微束等离子弧焊、等离子弧焊的焊接电弧也基本工作在电弧静特性的水平段，但当电流很小 TIG熔化极气体保时，如微束等离子弧焊、微束TIG焊的焊接电弧则工作在电弧静特性的下降段； CO2焊等）和水下焊接等焊接电弧基本上工作在电弧静特性的上升段。护焊（MIG焊或、什么是焊接电弧的动特性？焊接电弧存在动特性的本质原因是什么？一定弧长的电弧，当电弧电流以很快速度连续变化时，电弧电压瞬时值与电流瞬时值之间的关系称为电弧动态伏安特性，简称为电弧动特性。当电流快速增加或减小时，游离作用或消游离作用来不及变化，使得弧柱温度的变热惯性： 化相对滞后。 、与直流电弧相比，交流电弧燃烧的特点是什么？ 1）交流电弧的电流、空载电压存在极性变化，最常见的交流电弧是工频正弦波交流电弧。该电弧一般是由50Hz按正弦规律变化的电源供电，每秒钟内电弧电流变换极性50次，100次经过电流的零点。电流经过零点的瞬间，电弧熄灭，过零点后电弧重新引燃。能否引燃主要取决于电源电压和再引燃电压之间的关系 2）交流电弧的再引燃过程使交流电弧放电的物理条件和电、热物理过程也随之改变，这对电弧的稳定燃烧和弧焊电源的特性有很大的影响。 3）对于电阻型弧焊电源其焊接电流是不连续的，如要使得焊接电流连续，应串联一个足够大的电感 、影响交流电弧稳定燃烧的因素有哪些？提高稳定性的措施？ 1）空载电压U0: U0愈高，在同等大小的引弧电压下，熄弧时间愈短，电弧愈稳定； 2）引燃电压Uyh：Uyh愈高，电弧愈不稳定，引弧困难； 3）电路参数：增大电感L，减小电阻R可使电弧趋向稳定燃烧； dif/ dt愈大，热惯性作用明显，电弧愈稳电弧电流：电流愈大，产热愈多，而且电流变化率 4）定； 5）电源频率f: f提高，熄弧时间缩短，热惯性增强，也可提高电弧的稳定性； 6）电极的热物理性能和尺寸：它们影响电极所达到的温度，从而影响电弧的引燃电压。 PS：提高交流电弧稳定性的措施包括： 1）提高弧焊电源频率； 2）提高电源的空载电压； 3））叠加高压电。改善电弧电流波形； 4、请画出直流矩形脉冲电弧电流的波形，并列出脉冲电弧的基本参数。 、弧焊工艺对弧焊电源有哪些要求？ 1）保证引弧容易 2）保证电弧稳定 3）保证焊接参数稳定 4）具有足够宽的焊接参数调节范围 5）具备对环境的适应性 Ps:弧焊电源的电气性能要求 (焊接电源空载电压、外特性、调节性能、动特性) 、什么是弧焊电源的外特性？