电弧焊基础知识
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手工电弧焊的安全基础知识手工电弧焊是一种常见的焊接方法,也是一项高风险的工作。
为了确保焊工和周围人员的安全,必须掌握一些基本的安全知识。
以下是手工电弧焊的安全基础知识。
1. 物理安全知识- 确保工作区域干燥,避免在潮湿或多雨的环境中焊接。
- 检查和确保工作区域没有易燃物品或可燃气体,以减少火灾的风险。
- 清理工作区域,确保没有杂物,尤其是易燃杂物,以避免触电或火灾事故。
- 使用焊接面罩、防火面罩、手套、防护服和耳塞等个人防护装备,以保护自己免受火花、热辐射、紫外线辐射和噪音的伤害。
2. 电气安全知识- 在进行任何维护或检修操作之前,确保电源已经关闭并断开连接,以避免触电。
- 使用绝缘电缆,并确保电源线路和插头的绝缘性能良好,以减少触电的风险。
- 使用与电焊工作相匹配的标准和规范的电缆、插头和插座,以确保正常工作和良好的电气连接。
- 定期检查电缆和插头的外观,确保没有裂纹、磨损或暴露的导线,以避免电击事故。
- 确保工作区域有地检测装置,以检测是否有电流通过焊接设备或焊工,以及确保接地线和电源线之间有良好的接地连接。
- 在使用多次接插头时,确保每个插头的接地线连接良好,以避免接地失效。
3. 气体安全知识- 对于使用气体作为焊接介质的焊接过程,必须掌握相关的气体安全知识。
- 使用气瓶时,确保气瓶安全且处于稳固的位置。
避免气瓶倒塌或破裂导致的意外事故。
- 检查气瓶上的压力表,确保气瓶中有足够的气体供应,以避免在焊接过程中气体不足而导致的问题。
- 气瓶上的阀门应保持关闭状态,除非气瓶正在使用中。
在工作完成后,立即关闭气瓶,并确保气瓶阀门处于关闭状态。
- 在连接和更换气瓶时,使用正确的工具,确保连接牢固且无泄漏。
4. 焊接环境安全知识- 在进行焊接工作时,确保工作区域通风良好,以减少焊接产生的有害气体和烟雾对焊工和周围人员的危害。
- 使用消防器材和灭火器,并确保灭火器的有效期限内。
在焊接过程中,随时保持灭火器的可用状态以应对火灾风险。
第一章电弧焊基础知识一、教学目的:能正确认识焊接电弧中带电粒子的产生原理了解焊接电弧的工艺特性及电弧力的种类了解阴极斑点及阳极斑点的定义了解熔滴上的作用力掌握熔滴过渡的主要形式及其特点能正确认识焊缝形成过程了解焊接工艺参数对焊缝成形的影响了解焊缝成形缺陷的产生及防止二、教学重点:焊接电弧中带电粒子的产生原理熔滴过渡的主要形式及其特点焊接工艺参数对焊缝成形的影响三、教学难点:电离和激励极斑点及阳极斑点最小电压原理焊缝成形缺陷的产生及防止四、参考学时数:4~6学时五、主要教学内容:第一节焊接电弧一、焊接电弧的物理基础(一)电弧及其电场强度分布电弧是一种气体放电现象,它是带电粒子通过两电极之间气体空间的一种导电过程。
电弧有三个部分构成:阴极区、阳极区、弧柱区。
(二)电弧中带电粒子的产生1、气体的电离在外加能量作用下,使中性的气体分子或原子分离成电子和正离子的过程称为气体电离。
其本质是中性气体粒子吸收足够的能量,使电子脱离原子核的束缚而成为自由电子和正离子的过程。
电离种类:(1)热电离气体粒子受热的作用而产生电离的过程称为热电离。
其本质为粒子热运动激烈,相互碰撞产生的电离。
(2)场致电离带电粒子在电场中加速,和其中的中性粒子发生非弹性膨胀而产生的电离。
电离程度:电离度:单位体积内电离的粒子数浴气体电离前粒子总数的比值称为电离度。
(3)光电离中性气体粒子受到光辐射的作用而产生的电离过程称为光电离。
2、阴极电子发射(1)电子发射:阴极中的自由电子受到外加能量时从阴极表面逸出的过程称为电子发射。
其发射能力的大小用逸出功A w表示。
(2)阴极斑点阴极表面光亮的区域称为阴极斑点。
阴极斑点具有“阴极清理”(“阴极破碎”)作用,原因:由于氧化物的逸出功比纯金属低,因为阴极斑点会移向有氧化物的地方,将该氧化物清除。
(3)电子发射类型1)热发射阴极表面受热引起部分电子动能达到或超过逸出功时产生的电子发射。
热阴极以热发射为主要的发射形式。
弧焊基础必学知识点
弧焊是一种常见的金属焊接方法,其基础知识点包括以下内容:
1. 弧焊原理:弧焊是利用电弧在工件表面产生高温,使工件熔化,并通过填充材料产生强固的焊缝连接。
2. 电源选择:常见的弧焊电源有直流电源和交流电源,选择电源要考虑焊接材料、电流稳定性以及电源成本等因素。
3. 焊接电流调节:调节焊接电流可以控制焊缝的强度和质量,一般情况下,较厚的工件需要较高的电流。
4. 焊接电极选择:根据焊接材料的不同,选择合适的电极材料可以确保焊缝的质量和性能。
5. 焊接保护气体选择:对于某些焊接材料,需要使用保护气体来防止焊接区域氧化,常见的保护气体有氩气、二氧化碳等。
6. 焊接特点和缺陷分析:不同的焊接参数和工艺会导致不同的焊接特点和缺陷,了解这些可以帮助调整焊接过程,提高焊缝质量。
7. 安全措施:弧焊过程中产生的光弧和热量可能对人体和周围环境造成伤害,需采取适当的安全措施,如戴防护眼镜、手套等。
这些知识点可以帮助人们理解弧焊的原理和基本操作,从而能够进行正确的弧焊工作。
电弧焊基础知识电弧焊是一种常用的金属连接方式,通过电流的通入使金属加热并熔化,然后让熔化的金属在电弧的作用下连接在一起。
它在工业生产中应用广泛,适用于各种金属材料的连接,是制造业中非常重要的焊接方法。
本文将介绍电弧焊的基础知识,包括其原理、设备和操作技巧。
1. 电弧焊的原理电弧焊的原理是利用电流通过两个相互接触的导电电极时,产生的电弧和热量将金属表面加热至熔点,以实现金属材料的连接。
电流通入导电电极形成电弧,同时使导电电极和工件之间形成可引燃的电弧空气。
2. 电弧焊的设备电弧焊的设备主要包括焊机、电极和接地夹。
焊机是产生和控制电弧焊所需电流的设备,通常采用直流或交流焊机。
电极是传递电流到工件的导电材料,常见的电极有炭化钨电极和钨钨极电极。
接地夹用于将接地电缆夹住,以确保工作地点的安全电接地。
3. 电弧焊的操作技巧3.1 准备工作:在进行电弧焊前,需要确认焊接材料的种类,选择适当的电极和焊接电流。
另外,还需要为焊接区域清洁,并将工件固定在合适的位置上。
3.2 焊接电流的选择:电弧焊时,焊接电流的选择是非常重要的。
一般来说,电流过小会导致焊缝不够牢固,电流过大则会引起焊接材料的过热。
3.3 焊接技巧:在焊接时,应保持稳定的手持姿势,使焊锡均匀地覆盖在焊缝上。
焊接要均匀、有节奏地进行,以保证焊接质量。
3.4 焊接安全:在进行电弧焊时,应注意避免电弧和烟雾对人体的伤害。
焊接时需要佩戴防护设备,如防护眼镜、手套、护目镜等,确保人身安全。
电弧焊具有焊接速度快、连接牢固等优点,广泛应用于建筑、汽车制造、船舶制造等行业。
但在实际应用中,电弧焊也存在一些问题,如焊接变形、裂纹等。
为了提高焊接质量,还需要加强焊接工艺的研究和改进。
总之,电弧焊作为一种重要的金属连接方法,具有广泛的应用前景。
掌握电弧焊的基础知识,对于工程师和焊工来说是非常重要的。
通过了解电弧焊的原理、设备和操作技巧,可以更好地应用电弧焊技术,提高焊接质量,为制造业的发展做出贡献。
焊条电弧焊的基础知识一、焊接基础知识焊接是指通过加热或加压两种方式,将两个或多个金属材料连接在一起的方法。
焊接过程中,金属材料通过原子间的扩散和结合,形成牢固的接头。
二、焊接设备介绍焊条电弧焊是一种常用的焊接方法,其设备主要包括电源、焊机、焊条和工具等。
1.电源:提供焊接所需的电能,一般分为交流电源和直流电源两种。
2.焊机:将电源输出的电能转化为焊接所需的电流和电压,并控制焊接过程的设备。
3.焊条:用于形成焊接接头的金属电极,一般由金属芯和药皮组成。
4.工具:包括焊钳、焊嘴、夹具等,用于夹持和操作焊条。
三、焊条的选用与处理1.焊条的选用:应根据被焊接材料的材质、焊接要求和接头强度要求等因素来选择合适的焊条。
2.焊条的处理:使用前应检查焊条的质量,去除焊条表面的油污和锈蚀,以保证焊接质量。
四、电弧焊的工艺参数电弧焊的工艺参数主要包括电流、电压、焊接速度、焊条角度等。
1.电流:电流的大小直接影响焊接质量和效率,应根据被焊接材料的材质、厚度和焊接要求等因素来选择合适的电流。
2.电压:电压的高低影响电弧的稳定性和熔池的形成,应根据焊接电流和焊条类型等因素来选择合适的电压。
3.焊接速度:焊接速度是指单位时间内完成的焊缝长度,应根据被焊接材料的材质、厚度和焊接要求等因素来选择合适的焊接速度。
4.焊条角度:焊条的角度直接影响焊接质量和美观度,应根据被焊接材料的材质、接头形式和焊接要求等因素来选择合适的焊条角度。
五、焊接操作技巧1.引弧:将焊条与工件表面轻轻接触,然后迅速提起,使电弧燃烧稳定。
2.运弧:控制焊条的运动轨迹,使熔池均匀分布,避免出现“驼峰”、“咬边”等现象。
3.接头:在更换焊条或中断焊接时,应将焊条与工件表面成一定角度,以形成起始熔池,便于引弧。
4.收弧:在完成一道焊缝后,应将电弧慢慢提起,使熔池逐渐凝固,避免出现“缩孔”现象。
六、焊接缺陷与预防措施1.气孔:预防措施包括选择合适的焊接电流和保护气体流量,保持工件表面清洁等。
焊接方法及设备(手弧焊)-技术1 什么是手弧焊?它有什么缺点?用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法称为手弧焊,它是利用焊条和焊件之间产生的电弧将焊条和焊件局部加热到熔化状态,焊条端部熔化后的熔滴和熔化的线母材融合一起形成熔池,随着电弧向前移动,熔池液态金属逐步冷却结晶,形成焊缝,见图1。
手弧焊的优点是使用的设备简单,方法简便灵活,适应性强,对大部分金属材料的焊接均适用。
缺点是生产率较低,特别是在焊接厚板多层焊时,焊接质量不够稳定;可焊最小厚度为 1.0mm,一般易掌握的最小焊接厚度为1.5mm;对焊工的操作技术要求高,焊接质量在一定程度上决定于焊工的操作技术;对于活泼金属(Ti、Nb、Zr等)和难熔金属(如Mo)由于其保护效果较差,焊接质量达不到要求,不能采用手弧焊。
另外对于低熔点金属(如Pb、Sn、Zn)及其合金由于电弧温度太高,也不可能用手弧焊。
目前,由于重力焊条、立向下焊焊条、低毒、低尘焊条及铁粉焊条等高效或专用焊条日益得到广泛应用,使手弧焊工艺得到了进一步的发展。
2 试述手弧焊时焊接电流种类的选择。
手弧焊时焊接电流的种类根据焊条的性质进行选择。
酸性焊条是交、直流两种焊条,但通常选用交流电源进行焊接,因交流弧焊电源价格便宜,交流电弧磁偏吹小。
碱性焊条中的低氢钠型焊条(如E5015),由于药皮中加入了一定量的氟石(CaF2),电弧稳定性差,因此必须选用直流电源进行焊接(并采用直流反接),碱性焊条中的低氢钾型焊条(如E5016),由于药皮中含有一定数量的稳弧剂,电弧的稳定性比低氢钠型焊条好,所以可以选用交流电源进行焊接。
此外,焊接薄板时,由于采用小电流施焊,因为交流电小电流的稳定性较差,引弧比较困难,所以应选用直流电源进行焊接。
3 手弧焊的焊接工艺参数有哪些?某一种焊接方法的焊接工艺参数,应该是指哪些焊前能预先确定其数值并在焊接过程中能够贯彻实行的参数。
因此,手弧焊时的主要焊接工艺参数是指焊条直径、焊接电流和焊缝层数。
电焊的基础知识和操作技巧电焊是一种常见的金属加工方法,适用于各种金属制品的制造和维修。
它通过在金属表面施加高温来使金属熔化并连接在一起。
本文将介绍电焊的基础知识和操作技巧,帮助初学者更好地掌握这项技术。
一、电焊的基础知识1.电焊的类型电焊可以分为手工电弧焊、气体保护焊、电阻焊、激光焊等多种类型。
其中,手工电弧焊是最为常见的一种电焊方式,它通过电弧产生高温熔化金属,并利用焊条的熔化填充金属缝隙,从而完成焊接。
2.电焊的设备电焊需要使用焊接设备,主要包括焊接电源、焊接电极、焊接钳等。
其中最为重要的是焊接电源,它为电焊提供所需的电能。
焊接电源可以分为直流焊接电源和交流焊接电源,根据不同的焊接材料和要求选择不同类型的电源。
3.焊接安全电焊是一项危险的工作,需要采取一系列安全措施以保证工作人员的安全。
首先,必须佩戴防护用品,如安全眼镜、护手套等。
其次,在焊接过程中要注意防止电击和火灾,必须将焊接设备放置在干燥的地方,避免出现漏电或短路等情况。
二、电焊的操作技巧1.准备工作在进行焊接前,必须进行充分的准备工作。
首先,清洁要焊接的金属表面,去除污垢和氧化物。
其次,选择合适的焊接电极和焊接电流,根据焊接材料的厚度和要求选择不同的电极和电流。
最后,设置好焊接设备,调整好焊接电流和焊接电极的距离。
2.焊接技巧在进行焊接时,应注意以下技巧。
首先,要控制好焊接电流和焊接速度,保证焊接质量。
其次,要注意焊接位置和焊接角度,使得焊缝均匀、美观。
最后,要控制好焊接时间和焊接温度,避免金属过热或过冷,影响焊接质量。
3.焊接后处理在完成焊接后,还需要进行焊接后处理。
主要包括打磨、清洁和检查等步骤。
首先,对焊接缝进行打磨,使其表面平滑光滑。
其次,清洁焊接缝,去除焊渣和污垢。
最后,进行焊接缝检查,确保焊接质量符合要求。
总结:电焊是一项非常实用的金属加工技术,掌握了电焊的基础知识和操作技巧,能够更好地实现金属制品的制造和维修。
在进行电焊时一定要注意安全,采取必要的措施保障自身的安全。
《焊接工程基础》知识要点复习第一章电弧焊基础知识及第二章焊丝的熔化和熔滴过渡一焊接的概念:通过适当的物理化学过程(加热或者加压,或者两者同时进行,用或不用填充材料)使两个分离的固态物体产生原子(分子)间结合力而连接成一体的连接方法。
二电弧的概念:电弧是在一定条件下电荷通过电极间气体空间的一种导电过程,或者说是一种气体放电现象。
三电弧中带电粒子的产生:电弧是由两个电极和它们之间的气体空间组成。
电弧中的带电粒子主要依靠两电极之间的气体电离和电极发射电子两个物理过程所产生的,同时也伴随着解离、激励、扩散、复合、负离子的产生等过程。
四电离与激励(一)电离:在一定条件下中性气体分子或原子分离为正离子和电子的现象称为电离.电离的种类: 1 .热电离:高温下气体粒子受热的作用相互碰撞而产生的电离称为热电离。
2. 电场电离:带电粒子从电场中获得能量,通过碰撞而产生的电离过程称为电场作用下的电离。
3.光电离: 中性粒子接受光辐射的作用而产生的电离现象称为光电离。
(二)电子发射:金属表面接受一定的外加能量,自由电子冲破金属表面的约束而飞到电弧空间的现象.1、热发射金属表面承受热作用而产生的电子发射现象.热阴极:W、C 电极的最高温度不能超过沸点;冷阴极:Fe,Cu,Al,Mg等。
影响因素:温度、材质、表面形态2、电场发射:当金属表面空间存在一定强度的正电场时,金属内的自由电子受此电场静电库伦力的作用,当此力达到一定程度时,电子可飞出金属表面,这种现象称电场发射。
对低沸点材料,电场发射对阴极区提供带电粒子起重要作用。
影响因素:温度、材质、电场大小3、光发射:当金属表面接受光辐射时,也可使金属表面自由电子能量增加,冲破金属表面的约束飞到金属外面来,这种现象称为光发射。
4、粒子碰撞发射:高速运动的粒子(电子或离子)碰撞金属表面时,将能量传给金属表面的自由电子,使其能量增加而跑出金属表面,这种现象称为粒子碰撞发射。
在一定条件下,粒子碰撞发射是电弧阴极区提供导电所需电子的主要途径。
手工电弧焊的安全基础知识手工电弧焊是利用焊条与焊件之间的电弧热,使焊条金属与母材熔化形成缝的一种焊接方法。
焊接时,母材为一电极,焊条为另一电极。
电弧是在焊条—母材之间的空隙内通过外加电压引燃。
由于开始产生电弧时,两电极及其间的气隙尚未充分加热电离,为了加强气体的电离作用,电极之间应有较高的电压,这个电压称为空载电压。
一般直流电焊机的空载电压为40~90V,交流电焊机为50~80V。
当电弧稳定燃烧后,维持电弧燃烧所需要的电压较低,一般为16—35V,这个电压称为工作电压。
一、手工电弧焊机常用的手工电弧焊机有交流弧焊机、旋转式直流弧焊机和整流式直流弧焊机三种。
交流弧焊机是一个特殊的降压变压器,具有陡降的外特性。
焊接电源的调节主要是通过调节焊机感抗值来实现的,其基本方式为变动铁芯或动绕组的位置或调节芯的饱和程度等。
交流弧焊机主要有动铁芯式、同体式和动圈式三种。
旋转式直流弧焊机是一种专供电弧焊用的特殊型式的发电设备,由发电机和原动机两部分组成。
原动机可以是电动机或内燃机,在工厂中常见的是用电动机驱动。
直流弧焊机除了具有产生直流电的功能外,还具有满足焊接工艺所要求的性能。
整流式直流弧焊机由主变压器、整流器组、调节装置和冷却风扇等装置组成。
这类焊机由于多采用硅整流元件进行整流,又称为硅整流焊机。
所有使用的电焊机必须符合焊机标准规定的安全要求。
1、如果手工电弧焊机的空载电压高于焊机标准规定的限值,而又在有触电危险的场所作业,则焊机必须采用空载自动断电装置等防触电的安全措施。
2、电焊机的工作环境应与焊机技术说明书上的规定相符。
如在气温过低或过高、湿度过大、气压过低以及在腐蚀性或爆炸性等特殊环境中作业,应使用适合特殊环境条件性能的电焊机,或采取防护措施。
3、应防止电焊机受到碰撞或剧烈震动,特别是整流式电焊机。
室外使用的电焊机必须有防雨雪的防护设施。
为防止触电,电焊机外露的带电部分应设有完好的防护(隔离)装置,电焊裸露的接线柱必须设有防护罩。
电弧焊基础知识焊接工程基础一、对不同熔滴过渡形式进行比较,包括形成条件、熔滴过渡过程的不同特点、应用等内容。
答:电弧焊的熔滴过渡形式可以分为自由过渡、接触过渡和渣壁过渡。
1、自由过渡熔滴从焊丝端部脱落后,经电弧空间自由地的飞行二落入熔池,熔滴脱离焊丝末端一、前不与熔池接触。
按过渡形态不同分为滴状过渡、喷射过渡和爆炸过渡。
1)滴状过渡:(1)大滴过渡a、滴落过渡:高电压、小电流、MIG焊b、排斥过渡:高电压、小电流、CO2焊(2)细颗粒过渡:较大电流的CO2焊当电流较小时,在电弧作用力下,随着焊丝融化,熔滴逐渐长大,当熔滴的重力能够克服其表面张力的作用时,就以较大的颗粒脱离焊丝,落入熔池实现熔滴过渡。
电流较大,电磁收缩力增大,表面张力作用减小,熔滴在脱离焊丝之前就偏离了焊丝轴线,甚至上翘,脱离之后不能沿焊丝轴向过渡时,成为排斥过渡。
这两种过渡的熔滴都较大,一般大于焊丝直径,属于大滴过渡。
大滴过渡的熔滴大,行成时间长,影响电弧稳定性,焊缝成型粗糙,飞溅较多,生产中很少采用。
当电流较大时,电磁收缩力大,熔滴的表面张力减小,熔滴细化,其直径一般等于或略小于焊丝直径,熔滴向熔池过渡频率增加,飞溅少,电弧稳定,焊缝成形较好,这种过渡形式称为细颗粒过渡,在生产中广泛应用。
2)喷射过渡:(1)射滴过渡铝MIG焊及钢焊丝脉冲焊(2)亚射流过渡铝、镁及其合金的熔化极气体保护焊(3)射滴过渡钢焊丝MIG焊(4)旋转射流过渡特大电流MIG焊电流增加时,熔滴的尺寸变得更小,过渡频率也急剧提高,在电弧力的的强制作用下,熔滴脱离焊丝沿焊丝轴向飞速的射向熔池,这种过渡形式称为喷射过渡。
射滴过渡是介于滴状过渡与连续射流过度之间的一种熔滴过渡形式,熔滴直径与焊丝直径相近,过渡时有明显的熔滴分离。
其工艺条件与连续射流过渡有相似之处,主要适用于钢焊丝脉冲焊及铝合金焊丝融化及气体保护焊。
亚射流过渡是介于短路过渡与舍滴过渡之间的一种过渡形式,形成条件:大电流,低电压,反极性,CO2气氛和粗焊丝。
电弧焊基础知识第一章电弧焊基础知识一、对不同熔滴过渡形式进行比较,包括形成条件、熔滴过渡过程的不同特点、应用等内容。
答:电弧焊的熔滴过渡形式可以分为自由过渡、接触过渡和渣壁过渡。
1、自由过渡熔滴从焊丝端部脱落后,经电弧空间自由地的飞行二落入熔池,熔滴脱离焊丝末端一、前不与熔池接触。
按过渡形态不同分为滴状过渡、喷射过渡和爆炸过渡。
1)滴状过渡:(1)大滴过渡a、滴落过渡:高电压、小电流、MIG焊b、排斥过渡:高电压、小电流、CO2焊(2)细颗粒过渡:较大电流的CO2焊当电流较小时,在电弧作用力下,随着焊丝融化,熔滴逐渐长大,当熔滴的重力能够克服其表面张力的作用时,就以较大的颗粒脱离焊丝,落入熔池实现熔滴过渡。
电流较大,电磁收缩力增大,表面张力作用减小,熔滴在脱离焊丝之前就偏离了焊丝轴线,甚至上翘,脱离之后不能沿焊丝轴向过渡时,成为排斥过渡。
这两种过渡的熔滴都较大,一般大于焊丝直径,属于大滴过渡。
大滴过渡的熔滴大,行成时间长,影响电弧稳定性,焊缝成型粗糙,飞溅较多,生产中很少采用。
当电流较大时,电磁收缩力大,熔滴的表面张力减小,熔滴细化,其直径一般等于或略小于焊丝直径,熔滴向熔池过渡频率增加,飞溅少,电弧稳定,焊缝成形较好,这种过渡形式称为细颗粒过渡,在生产中广泛应用。
2)喷射过渡:(1)射滴过渡铝MIG焊及钢焊丝脉冲焊(2)亚射流过渡铝、镁及其合金的熔化极气体保护焊(3)射滴过渡钢焊丝MIG焊(4)旋转射流过渡特大电流MIG焊电流增加时,熔滴的尺寸变得更小,过渡频率也急剧提高,在电弧力的的强制作用下,熔滴脱离焊丝沿焊丝轴向飞速的射向熔池,这种过渡形式称为喷射过渡。
射滴过渡是介于滴状过渡与连续射流过度之间的一种熔滴过渡形式,熔滴直径与焊丝直径相近,过渡时有明显的熔滴分离。
其工艺条件与连续射流过渡有相似之处,主要适用于钢焊丝脉冲焊及铝合金焊丝融化及气体保护焊。
亚射流过渡是介于短路过渡与舍滴过渡之间的一种过渡形式,形成条件:大电流,低电压,反极性,CO2气氛和粗焊丝。
形成机理:大电流,电弧静压力大且集中,形成弧坑;低电压,弧长短,呈潜弧形态,;弧坑中场强低,电弧上爬,形成射滴过渡形式。
特点:潜弧过渡的熔深大,焊缝深而窄,余高大,成形不理想,热裂倾向大。
应用:中、大厚板的水平位置焊接,使用时注意调整到合适的焊接速度。
射流过渡:出现跳弧后,焊丝末端已经存在的大滴即行脱离,电弧随之变成圆锥形状。
由于熔滴细小,连续不断地向熔池过渡,频率高,速度达重力加速度的几十倍,故称射流过渡。
形成条件:纯氩或富氩保护气氛;直流反接;高弧压且电流大于临界电流。
形成机理:电流增加,电弧阳极斑点达到熔滴根部,熔滴细颈上表面温度达到沸点,发生跳弧,特点:熔滴体积小,过渡频率快,等离子流力大,形成冲击力大。
应用:钢焊丝MIG焊。
旋转射流过渡:焊丝伸出长度较大,焊接电流比射流过渡临界电流高出很多时,出现的过渡形式。
由于熔滴细长,在各种作用力下失稳产生旋转,因此焊缝成形不良,但用于表面堆焊效果较好。
2)爆炸过渡由于激烈的冶金反应,熔滴内部产生CO气体,使熔滴急剧膨胀而爆裂的金属过渡形式。
时常在CO2气体保护焊和焊条电弧焊中出现。
2、接触过渡:a、短路过渡:CO2焊b、搭桥过渡:非熔化极填丝焊1)短路过渡形成条件:短弧、细焊丝、小电流形成机理:电弧燃烧形成熔滴、熔滴长大并与熔池短路熄弧,液桥颈缩断开熔滴过渡,电弧复燃。
特点:细丝、短弧、燃弧熄弧交替进行,平均电流小,峰值电流大,适合薄板及全位置焊接;小直径焊丝电流密度大,产热集中,焊接速度快。
应用:短路过渡平稳,适合于全位置焊接。
2)搭桥过渡:在非熔化极电弧焊或气焊中,填充焊丝的熔滴过渡与上述的短路过渡过程相似,同属接触过渡,只是填充焊丝不同电,故不称短路过渡,而称搭桥过渡,又称桥接过渡。
3、渣壁过渡:a、渣壳过渡埋弧焊b、药皮筒过渡焊条电弧焊1)沿渣壳过渡:埋弧焊时,电弧在熔渣形成的空腔内燃烧,熔滴大部分是通过渣壳的内壁流向熔池,这种过渡形式称沿渣壁过渡。
2)沿药皮筒过渡:焊条电弧焊时,焊条金属熔滴总是沿着焊条套筒内壁的某一侧滑出套筒,并在没有脱离套筒边缘之前,已脱离焊芯端部而和熔池接触(不构成短路),然后向熔池过渡。
渣壁过渡电路稳定,飞溅小,综合工艺性能优良,是理想过渡形式,细熔滴和深套筒是焊条熔滴渣壁过渡的基本条件,使熔滴和熔渣表面张力减小或药皮厚度增大,使套筒变长,都有利于渣壁过渡。
二、了解STT,CMT焊接工艺答:①CMT冷金属过渡焊接技术由Fronius公司在2004年欧洲板材技术博览会上展示的CMT冷金属过渡焊接技术是一种无焊渣飞溅的新型焊接工艺技术。
所谓冷金属过渡,指的是数字控制方式下的短电弧和焊丝的换向送丝监控。
其中的换向送丝系统由前、后两套协同工作的焊丝输送机构组成,从而使焊丝的输送过程呈间断的送丝。
后送丝机构按照恒定的送丝速度向前送丝,前送丝机构则按照控制系统的指令以70Hz 的频率控制着脉冲式的电焊丝输送。
数字式焊接控制系统能够知道电弧生成的开始时间,自动降低焊接电流,直到电弧熄灭,并调节中脉冲式的焊丝输送,这种脉冲式焊丝输送有效改善了焊丝熔滴的过渡。
在熔滴从焊丝上滴落之后,数字控制系统再次提高焊接电流,并进一步将焊丝向前送出。
之后,重新生成焊接电弧,开始新一轮的焊接过程。
这种“冷-热”之间的交替变化大大降低了焊接热的产生,并减少了焊接热在被焊接件中的传导。
除此之外,还可实现多种功能:可正确的设置熔滴的参数,实现更好的焊缝厚度过渡,并具有很高的焊接速度且不产生任何飞溅。
据Fronius公司介绍,该设备极大的提高了焊接的生产能力,并可有效保证被焊件的焊接质量。
CMT(冷金属过渡)工艺系统主要特点是通过焊丝附加回抽动作过渡熔滴。
焊丝的回抽由交流伺服电机和焊丝缓冲器来实现,焊接中焊丝的送进速度在传统的等速基础上叠加脉冲,焊丝脉动频率可以达到70Hz。
其结果是,焊丝的熔化和过渡成为两个相对独立的过程,对于焊接线能量的控制更加灵活。
虽然双机控制可能实现多功能、复杂的控制和网络化监控等管理,但双机结构只是搭建了一个硬件平台,因此还必须有相应的软件来支持,而软件的编制需要在对焊接工艺的深入研究和理解的基础上才能实现。
总之,只有数字控制接管了焊机的功率控制、工艺控制和通讯控制之后,数字化焊机才成为真正意义上的高端数字化焊机,才有可能更好地满足未来焊接生产的需要。
CMT熔滴过渡过程。
第一步为燃弧脉冲,形成熔滴,焊丝送进;第二步,发生短路,控制系统进行检测、判断;第三步,焊丝回抽,形成熔滴的液态细颈,直至拉断;第四步,电弧重新引燃,焊丝由回抽变为送进。
虽然双机控制可能实现多功能、复杂的控制和网络化监控等管理,但双机结构只是搭建了一个硬件平台,因此还必须有相应的软件来支持,而软件的编制需要在对焊接工艺的深入研究和理解的基础上才能实现。
总之,只有数字控制接管了焊机的功率控制、工艺控制和通讯控制之后,数字化焊机才成为真正意义上的高端数字化焊机,才有可能更好地满足未来焊接生产的需要。
CMT熔滴过渡过程如下图所示,上部为示意图,下部为CMT高速摄像。
第一步为燃弧脉冲,形成熔滴,焊丝送进;第二步,发生短路,控制系统进行检测、判断;第三步,焊丝回抽,形成熔滴的液态细颈,直至拉断;第四步,电弧重新引燃,焊丝由回抽变为送进。
②STT(表面张力过渡)工艺是根据CO2焊接短路过渡特点开发出的一种波形控制技术,其主要特点是两高两低,即在短路初期和末期拉低电流,减小(甚至消除)飞溅,在短路中期和燃弧初期施加较大的电流,促进缩颈形成和控制燃弧能量。
STT是指熔滴过渡时电流趋近于零,熔滴过渡的驱动力不再是传统控制方式中的电爆炸力,而是表面张力。
STT具有飞溅小、搭桥能力强的特点,在中小工艺规范区间内具有优势,该工艺在管道打底焊中应用比较成功。
随着汽车轻量化的发展,薄板焊接问题日益突出,为此国外公司利用直流正反接熔深的差异,研究出了AC STT工艺,通过控制正反极性比例来控制熔深,得到了良好的工艺效果STT:气保护半自动根焊。
特点:1引弧容易,电弧燃烧稳定;2飞溅小,焊接烟尘少,噪声小;3焊缝成型美观;4精确的热输入控制可以减少焊接变形和烧穿;5成本低;6焊接速度快,效率高;7焊后不需清理;8操作容易。
第二章电弧焊自动控制基础分析电弧调节系统静特性,调节原理,调节精度,调节灵敏度,适用范围。
答:电弧调节系统分为两部分:一是熔化极等速送丝电弧自身调节系统,一是电弧电压反馈调节系统,是一种变速送丝调节系统。
1.等速送丝电弧自身调节系统①静特性:焊丝以设定的速度Vf恒速送入电弧。
当弧长稳定燃烧时必有Vf=Vm.Vm为焊丝熔化速度Vm=Ki*Ia-Ku*Ua 可得Ia=Vf/Ki+(Ku/Ki)*Ua称为等速送丝熔化极电弧等熔化曲线或自身调节系统静特性方程,该方程表示为一直线,线上任何一点,均满足Vm=Vf,且与电源外特性曲线的相交点构成系统的稳定工作点,偏离此线,则会Ia,Ua波动,造成Vm≠Vf。
曲线左边Vm>Vf;曲线左边Vm ﹤Vf。
静特性曲线特点如下:a长弧细焊丝时,由于Ki很大,而Ku很小,所以Ia≈Vf/Ki,此时静特性曲线几乎垂直于电流坐标轴,称为等电流曲线;b随着弧长缩短,电弧等熔化曲线斜率减小,Vm增大,弧长缩短到一定范围时,等熔化曲线左拐,具有固定的自动调节作用;c其它的条件不变时,Vf 增大(减小),等熔化曲线平行向右(向左)移动;焊丝伸出长度增加(减少),Ki增加(减少),等熔化曲线向左(向又)移动;焊丝直径增大(减小),Ki增加(减小),等熔化曲线向右(左)移动。
而斜率减小(增大)。
②调节原理:依靠电弧自身内反馈具有的自身调节作用来实现的。
③调节精度:调节精度是指系统调节过程结束后,静态误差的大小。
A弧长波动时的自身调节精度。
误差大小除与焊丝伸出长度变化量,直径及电阻率有关外,还与电源外特性的形状有关。
当电弧静特性为平特性时,陡降特性电源将比缓降特性电源引起更大的电弧电压静态误差;当电弧静特性为上升特性时,由于上升特性电源弧长误差最小,造成的焊丝伸出长度误差也最小,故实际电压误差以上升特性电源为最小。
因此,为了减少电弧电压及弧长的静态误差,宜采用缓降(对平特性电弧)或微升(对上升特性电弧)特性电源。
B网络电压波动时的系统调节误差,长弧采用缓降外特性电源,短弧采用陡降外特性电源,上述误差都减小。
④调节的灵敏度,是指调节过程中的速度,速度越快,所需调节时间越短,系统的调节效果越好。
该系统调节的快慢,即调节灵敏度取决于熔化速度的变化量的大小。
ΔVm=Ki*ΔIa。
由式中可知,Ki和ΔIa 是影响调节灵敏度的主要因素。
a Ki,电流不变,焊丝直径变细,Ki增大,ΔVm增大,系统的调节灵敏度提高。