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熔焊方法及设备绪论1、焊接定义及焊接方法分类焊接：焊接是通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件达到结合的一种加工方法。
焊接方法分为熔焊、钎焊、和压焊三大类熔焊：熔焊是在不施加压力的情况下，将待焊处的母材加热溶化以形成焊缝的焊接方法。
焊接时母材熔化而不施加压力是其基本特征。
压焊：压焊是焊接过程中必须对焊件施加压力（加热或不加热）才能完成焊接的方法。
焊接施加压力是其基本特征。
钎焊：钎焊是焊接事采用比母材熔点低的钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点但是低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙，并与母材相互扩散而实现连接的方法。
其特征是焊接时母材不发生溶化，仅钎料发生溶化。
熔焊方法的物理本质：在不施加外力的情况下，利用外加热源使木材被连接处发生熔化，使液相与液相之间、液相与固相之间的原子或分子紧密地接触和充分扩散，使原子间距达到r A，并通过冷却凝固将这种冶金结合保持下来的焊接方法。
熔焊方法的特点：焊接时木材局部在不承受外加压力的情况下被加热熔化；焊接时须采取更为有效的隔离空气的措施；两种被焊材料之间必须具有必要的冶金相容性；焊接时焊接接头经历了更为复杂的冶金过程。
第一章焊接电弧1、焊接电弧焊接电弧是由焊接电源供给能量，在具体一定电压的两极之间或电极与母材之间气体介质中产生的一种强烈而持久的放电现象，从其物理本质来看，它是一种在具有一定电压的两电极之间的气体介质中所产生的电流最大、电压最低、温度最高、发光最强的自持放电现象。
激励：激励是当中性气体分子或原子收到外加能量的作用不足以使电子完全脱离气体分子或原子时，而使电子从较低的能量级转移到较高的能级的现象。
2、焊接电弧中气体电离的种类热电离——气体粒子受热的作用而产生的电离称为热电离。
其实质是气体粒子由于受热而产生高速运动和相互之间激烈碰撞而产生的一种电离。
场致电离——当气体中有电场作用时，气体中的带电粒子被加速，电能被转换为带电粒子的动能，当其动能增加到一定程度时，能与中性粒子产生非弹性碰撞，使之电离，这种电离称为场致电离。
熔焊方法及设备第一章气体放电:两电极之间存在电位差时,电荷从一极穿过气体介质到达另一极的导电现象.配建振动区:导电机构:暗放电,辉光放电,电弧放电电弧的物理本质:一种在具备一定电压的两电极之间的气体介质中所产生的电流量最小,电压最高,温度最低,发电最强大的配建振动现象.气体放电的两个条件:1.必须具有带电离子;2.两电极之间必须有一定强度的电场离解:在能量足够多小时,由多原子形成的气体分子水解为原子状态电离:在外加能量作用下,使中性气体分子或原子分离成为正离子和电子的现象鞭策:当中性气体分子或原子接到另加能量的促进作用无法并使电子全然瓦解气体分子或原子时,而并使电子从较低能级迁移至较低能级的现象电离的种类:1.热电离:气体粒子熔化的促进作用而产生的电离在电弧通过碰撞传递能量使气体电离的过程中,电子与气体粒子的碰撞作用最有效热电离的电离度:与温度正相关,与气体压力负相关,与气体电离电压负相关实效电离度:电子密度与电离前中性粒子密度的比值2.光电离3.场致电离电子的升空:热升空,场致升空,光升空,粒子相撞升空带电离子的消失方式:1.蔓延,磁铁离子返回他们原来的地方,逃离现场至电弧四周,不再出席放电过程2.无机,差值带电粒子融合成中性的原子或分子阴极区的导电机构:热发射型,场至发射型,等离子型弧柱区温度最低(1.电极受电极材料的熔点和沸点的管制,弧柱区中的气体和金属蒸汽受这一管制;2.气体介质的导热性不如金属电极,热量损失较太少);电离和无机过程非常惨烈;弧柱区弧柱电压的大小与电弧的气体种类,电流大小有关阳极区的导电机构:场致电离,热电离;大电流熔化极焊接和钨极氩弧焊时,阳极区压降接近于零冲压电弧静特性:电极材料,气体介质和弧长一定的情况下,电弧平衡冷却时,冲压电流与电弧电压变化的关系焊接电弧动特性:对于一定弧长的电弧,当电弧电流发生连续快速变化时,电弧电压与电流瞬时值之间的关系阴极区获得的热能:pk=i(uk-uw-ut)阴极压降-逸出电压-弧柱区温度的耦合电压阳极区获得的热能:pa=i(ua+uw+ut)阳极压降+逸出电压+弧柱区温度的耦合电压弧柱区得到的热能:pc=iuc弧柱压降冲压电弧力:1.电磁收缩力:两个导体电流方向相同而产生的吸引力(大小与导体中的电流成正比,与两导线间的距离成反比);f推=ki2lg(rb/ra),电弧静压力=k(电弧形态)焊接电流2*lg(锥形弧柱下底面半径/锥形弧柱上底面半径)电弧静压力f发推的原产就是:由中心轴向周边减少2.等离子流力:电弧推力引起的等离子气流高速运动所造成的力与等离子气流的速度,冲压电流,电极状态,电弧形态,电弧长度等有关3.斑点压力:当电极表面上形成斑点时,由于斑点的导电和导热特点,在斑点上产生斑点压力,它包含:1.正离子和电子对电极的相撞力,电磁膨胀力(向上的电磁力制约熔滴过渡阶段;阴极斑点尺寸大于阳极斑点尺寸,阴极斑点受力大于阳极斑点),电极材料冷却产生的反作用力焊接电弧力的影响因素:1.冲压电流和电弧电压:电流减小,电弧力明显减少;电压减少.电弧力减少2.焊丝直径:焊丝直径越大,电弧力越大3.电极的极性4.气体介质:导热性强的气体,电弧空间气体压力增大,气体流量增加,使电弧力增加5.钨极端部的几何形状6.电流的脉动:电弧力高于直流正接时的压力,低于直流LX1时的压力焊接电弧的稳定性:焊接时电弧保证稳定燃烧的程度影响因素:1.冲压电源:短程电压越高,冲压电源的外特性与冲压电弧的静特性相匹配,电弧稳定性越高2.冲压电流和电弧电压:冲压电流小,电弧电压大,电弧稳定性不好3.电流的种类和极性:直流电弧最稳定,脉冲电流次之,交流电弧稳定性最差;对于熔化极电弧焊,直流LX1电弧稳定性不好,对于钨极氩弧焊,直流正接电弧稳定性不好4.焊条药皮和焊剂5.磁偏吹:(焊接时由于某种原因使电弧周围磁场分布的均匀性受到破坏,导致焊接电弧偏距焊丝的轴线而向某一方向偏吹起的现象),交流电冲压时磁偏吹起强第二章焊丝的熔融热源:电弧热,电阻热;焊丝直奔负极比直奔负极熔融慢熔化系数:每安培焊接电流在单位时间内所熔化的焊丝质量焊丝熔化速度:单位时间内焊丝的熔化长度影响因素:1.冲压电流:电流减小,焊丝熔融速度大力推进2.电弧电压:当电弧电压较高时,电弧电压对熔化速度的影响很小;当电弧电压较小时,3.4.5.6.熔滴上的作用力:1.重力:平焊时,重力推动熔滴过渡阶段2.表面张力(焊丝端头保持熔滴的主要作用力):径向分力使熔滴在焊丝末端产生缩颈,轴向分力并使熔滴维持在焊丝末端,制约熔滴过渡阶段;仅在青莲焊接,立焊,横焊时,表面张力有助于熔滴过渡阶段(熔滴与熔池碰触时表面张力存有将沸几滴拉进熔池的促进作用;并使熔池或熔滴不必奔涌)3.电弧力:电流较小时,重力和表面张力起主要作用了电流较大时,电弧力对熔滴过渡起主要促进作用4.灭火力5.电弧气体吹力短路过渡阶段:1.主要用于细丝co2气体保护焊,低电压小电流的焊条电弧焊2.短路频率越高,过渡越稳定,飞溅越小,生产率越高3.短路时间依赖于电流增长速度di/dt,通过串联在冲压电路中的电感去调节4.保证短路过渡稳定进行:1.对不同直径的焊丝和焊接参数,要有合适的短路电流上升速度;2.必须存有最合适的短路电流峰值电流;3.短路完结之后,短程电压恢复正常速度快短路过渡的飞溅:飞溅大小是衡量电弧稳定性的最直观标志;减少飞溅的重要途径是改善电流动特性,适当限制短路峰值电流滴状过渡阶段的溅:主要产生于熔滴与焊丝之间的缩颈出来喷射过渡的优点:1.冲压过程平衡,溅太少,焊缝成形不好2.电弧平衡,维护气流的维护效果不好3.电弧功率小,热流分散,适宜冲压厚件第三章:焊缝构成的过程:冷却,熔融,化学冶金,凝结,固态化学反应熔池前部长度:与热输入功率正相关,与焊接速度成反比熔池尾部长度:与热输入功率成正比,与焊接速度无关比热流:单位时间内通过单位面积传至焊件的热量;正态规律原产;热输出功率一定时,电弧分散系数越大,比热流越大热输入功率,电弧力等条件一定时,电弧集中系数越大,熔深增加,熔宽减小电弧电压减小,熔融速度减少焊丝直径:焊丝越细,熔化速度越大焊丝张开长度:张开长度越短,熔融速度越慢焊丝材料:焊丝材料不同电阻率不同,产生的电阻热就不同气体介质和焊丝极性熔池受的力,有何促进作用,哪些推动,哪些有利1.熔池金属的重力:水平位置焊接时,重力有利于熔池的稳定性2.表面张力:影响熔池的轮廓形状,影响熔池表面的形状3.冲压电弧力:使得金属流动,电弧静压力使得熔池构成下凹陷的形态,电弧颤抖压力使得形成指状熔深4.熔滴冲击力:熔滴冲入熔池,对熔池构成冲击力,极易构成指状熔深焊接参数对焊缝成形的影响:1.冲压电流:冲压电流减少,熔深和余高减少,熔宽有所减少;冲压电流减小后,弧柱直径增大,但是电弧潜入工件深度增大,电弧斑点移动受限,所以熔宽增加少2.电弧电压:电弧电压增加,熔深略有减小,熔宽增加,余高减小3.焊接速度:速度增加,熔宽熔深都减小冲压电流的种类:直流和交流直流电弧焊根据电流有无脉冲分为:恒定直流,脉冲直流根据极性分为:直流正接和直流反接交流电弧焊根据电流波形相同:正弦波交流,方波交流上坡焊和下坡焊:上坡焊接时,重力有利于熔池金属吹入熔池尾部,因而沸北航,熔深浅,余矮小下坡焊接时,重力制止熔池金属吹入熔池尾部,熔深增大,熔宽减小,余高增大第四章电弧焊程序自动控制:以合理的次序并使自动电弧焊设备的各个部件步入特定工作状态,从而并使电弧焊设备的各环节协同工作控制对象:1.提供更多冲压能量的冲压电源2.焊车行走或焊件移动的拖动电动机3.送丝电动机4.掌控维护气或离子气的电磁气阀5.引弧用的高频发生器或高压脉冲发生器6.焊件定位或包住用的控制阀,焊剂废旧装置等基本要求:1.按建议提早声母或落后所在区域2.可信地一次点燃电弧3.成功的熄弧收焊4.对特征参数进行程序自动控制:电弧电压,焊接电流,送丝速度,保护气流,粒子气流,高频引弧电压转化方式:行程转换,时间转换,条件转换转换方法:1.继电器程序控制:按钮,开关,继电器,接触器和电磁气阀等器件2.无触点程序控制:利用晶体管门电路,晶闸管等功率开关3.数字程序控制:单片微型计算机电弧程序控制包含:延时,引弧,熄弧晶体管式包括:单结晶体管时,晶闸管式,晶体管式,ic器件式K568阻碍的电弧恢复正常至原来的长度:1.当弧长发生变化时,通过自动调节焊丝的熔化速度,使其等于焊丝的送进速度2.当弧长发生变化时,通过调节焊丝的送进速度,使其等于焊丝的熔化速度电弧焊自动调节系统:电弧自身调节系统(开环),电弧电压意见反馈调节系统(闭环),冲压电流意见反馈变速箱送来丝调节系统电弧自身调节系统:1.电弧自身调节作用就是电弧本身所具备的特性2.静特性:在一定的焊接条件下,在给定的送进速度下,由电弧自身调节系统控制的焊接电弧弧长平衡时的电流与电压之间的关系;静特性曲线通过实验测量赢得3.静特性的影响因素:送来丝速度,焊丝张开长度,焊丝直径和电阻率,电弧长度4.调节过程:5.调节精度的影响因素(调节后都存在静态误差):焊丝伸出长度,焊丝的直径和电阻率,冲压电源外特性,网压波动6.调节灵敏度:调节系统对电弧工作点微小变化的恢复速度电弧电压意见反馈调节系统:1.当电弧长度波动而引起焊接参数偏离原来的稳定值时,利用电弧电压作为反馈量,通过电弧电压意见反馈调节器,胁迫发生改变送来丝速度,并使电弧长度恢复正常至原来的长度2.调节精度的影响因素:焊丝直径和电阻率,焊丝伸出长度,焊接电源外特性,网压波动3.调节灵敏度的影响因素:电弧电压调节器的灵敏度,弧柱电场强度4.调节方法:冲压电源外特性维持不变时,发生改变送来丝取值电压可以调节电话电压;当取值电压增加时,系统静特性曲线上移,使电弧电压提高,焊接电流减小第五章埋弧焊:电弧在焊剂下燃烧以惊醒焊接的熔焊方法按照机械化程度分成:自动焊接(焊丝送入和电弧相对移动都就是自动的),半自动焊接(焊丝送入就是自动的,电弧移动就是手动的)埋弧焊优点:1.生产效率高2.焊接质量好。
熔焊方法及设备总结第一章非自持放电时气体导电需要的带电粒子需要外加措施才能产生，不能通过导电过程本身产生，自持放电不需要外加措施导电机构(1)弧柱区：电子质量小，在同样eE作用下，速度高，载流能力强，电子流占99.9%,正离子流占0.1%,电流l=0.999le+0.001li ；呈中性，大电流、低电压；弧柱温度5000〜50000K热电离(2)阴极区：电子流占(60〜80) %，有时超过97.5%,导电机构类型有热发射型、场致发射型、等离子型；( 3)阳极区：接受弧柱区99.9%电子流，提供弧柱区0.1%正离子流，提供正离子的方式有场致电离和热电离最小电压原理：在电流和周围条件一定的情况下，稳定燃烧的电弧将自动选择一适当的截面以保证电弧的电场强度具有最小值，即在固定弧长上的电压最小产热公式：(1 )阳极区：PA=I (UA+UW+UT) (2 阴极区：PK=I (UK-UW-UT) ; (3)弧柱区:PC=IUC焊接电弧力、及其影响因素：焊接电弧中的作用力统称电弧力，主要包括电磁力、等离子流力、斑点压力、短路爆破力等。
电磁力：当电流在一个导体中流过时，整个电流可看成是由许多平行的电流线组成，这些电流线间将产生相互吸引力，使导体断面有收缩的倾向，这种收缩现象谓之电磁收缩效应，而作用的力称为电磁收缩力或电磁力。
电磁力合成方向：小断面指向大断面，靠近电极处电磁力大等离子流力：由等离子流的高速运动产生的气动力，也称电磁动压力。
等离子流力形成原因：沿电弧轴向存在电磁压力梯度，使得电弧中的高温等离子体从高电磁压力区(焊丝)向低压力区流动，形成一股等离子流，同时，又将从上方吸入新气体，被加热电离后继续向低压处流动。
等离子流力除影响焊缝形状外，它还有促进熔滴过渡、搅拌熔池、增加电弧的挺度等作用。
等离子流是由焊条与工件形成锥形电弧而引起的，因此与电流种类和极性无关，运动方向总是由焊条指向工件。
斑点力构成：①电磁收缩力②正离子或电子对电极的撞击力③金属蒸发反作用力•这三个力中，阴极斑点力均较大；斑点力在一定条件下将阻碍焊条熔化金属的过渡。
全自动电熔焊操作规程操作规程：全自动电熔焊一、安全操作规程1. 在操作前，必须穿戴好防护服和防护手套，并配戴好护目镜或面罩。
2. 在操作时，必须确保周围没有易燃物品，并保持良好通风，以防止有害气体积聚。
3. 禁止将手或身体部位靠近熔焊电弧，避免电击和灼伤。
4. 熔焊设备必须接地并处于稳定位置，避免设备倾倒或滑动。
5. 在操作完成后，必须将熔焊设备关闭并确认其冷却后再进行清理和维护。
6. 严禁在熔焊过程中吸烟、饮食或进行其他非相关操作。
二、设备准备1. 检查熔焊设备是否完好，如电源、电极、电弧主机等。
2. 检查焊接电流和电压是否符合工艺要求，并根据所需焊缝尺寸调整焊接参数。
3. 检查熔焊丝材料是否符合要求，并将其安装妥当。
三、准备工作1. 清理焊接材料表面的油污和杂质，保证焊缝的质量。
2. 确保焊接材料与电极之间的间隙适当，以保证正常的电流传导。
3. 将熔焊丝进行预热，以防止电极与焊接材料间产生太多的间隙。
四、操作步骤1. 开启熔焊设备的电源，并将焊接电极放置于焊接材料上。
2. 调整焊接电流和电压至适合的数值，同时保持一个稳定的焊接速度。
3. 将焊接电极与焊接材料联系紧密，确保电弧形成。
4. 沿着焊接线路，均匀地移动焊接电极，使电弧均匀地作用于焊缝上。
5. 确保焊接过程中电弧的稳定性，避免产生不均匀的焊缝。
6. 检查焊接材料的熔合情况，确保达到焊缝的要求。
五、焊后处理1. 在焊接完成后，关闭熔焊设备，并等待其冷却至安全温度。
2. 使用手套清理焊渣，并检查焊缝的质量。
3. 如有需要，对焊缝进行打磨和修整，以达到所需的平滑和美观效果。
4. 将焊接设备和材料妥善存放，并定期进行检查和维护。
六、常见问题及应对措施1. 电极与焊接材料的间隙过大，导致焊缝质量不良：调整电极和焊接材料的间隙，并适当增加焊接电流。
2. 焊接速度过快，导致焊缝不完整：调整焊接速度，保证焊缝的覆盖面积。
3. 焊机出现故障，无法正常工作：停止操作，并将焊机送修或联系专业维修人员进行维修。
第一章焊接电弧1、熔焊的基本特征：焊接时母材熔化而不施加压力。
物理本质：在不施加外力的情况下，利用外加热源使使母材被连接处以及填充材料发生熔化，使液相与液相、液相与固相之间的原子或分子紧密地接触和充分地扩散，使原子间距达到ra，并通过冷却凝固将这种冶金结合保持下来的焊接方法。
2、熔焊的特点：（1）焊接时母材局部在不承受外加压力的情况下呗加热熔化（2）焊接时必须采取有效的隔离空气的措施（3）两种材料之间须有具有必要的冶金相容性（4）焊接时焊接接头经历了更为复杂的冶金过程。
3焊接电弧：是由焊接电源供给能量，在具有一定电压的两电极之间或电极与母材之间的气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。
其物理本质：是一种在具有一定电压的两电极之间的气体介质中所产生的电流量大、电压最低、温度最高、发光最强的自持放电现象。
4、气体放电具备条件:一必须有带电粒子，二在两电极之间必须有一定强度的电场。
5、阴极斑点:电弧燃烧时通常在阴极表面上可以看到一个很小但很光亮的斑点是电子集中发射的地方电流密度大6、阴极区导电机构有：热发射型、场致发射型、等离子型。
7、最小电压原理含义：在电流和周围条件一定的情况下，稳定燃烧的电弧将自动选择一适当的断面，以保证电弧的电场强度具有的数值，即在固定弧长上的电压最小。
这意味着电弧总是保持最小的能量消耗。
8、焊接电弧力：1、电磁收缩力 2、等离子流力 3、斑点压力： 1）正离子和电子对电极的冲撞力2）电磁收缩力3）电极材料蒸发产生的反作用力9、焊接电弧力的影响因素：1、焊接电力和电弧压力 2 、焊丝直径 3 、电极的极性 4 、气体介质 5、钨极端部的几何形状 6、电流的脉动10、焊接电弧的静特性（大题）焊接电弧的静特性是指在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时，焊接电流与电弧电压变化的关系，也称伏-安特性。
1、弧柱电压降：由Uc=I（lc/Scｒc）=jc（lc/ｒc）可知，电压降Uc与电流密度jc成正比，而与其电导率ｒc成反比。
熔焊方法及设备第二版课程设计课程背景随着现代科技的不断发展，熔焊技术在工业生产和制造业中得到了广泛应用。
熔焊技术是一种重要的焊接方式，主要用于连接金属和合金，其应用范围广泛，包括航空、航天、汽车、电子、建筑、卫生等行业。
因此，熔焊技术的学习和掌握具有重要的意义。
本课程是熔焊方法及设备的第二版课程设计，旨在为学生提供熔焊基础知识以及熔焊设备的选择、操作和维护技能。
课程目标本课程旨在为学生提供以下方面的知识、技能与能力：1.熔焊技术概述2.熔焊设备的选择、操作和维护3.熔焊过程的原理与特点4.熔焊材料的选择和使用5.熔焊缺陷及其预防课程内容第一章熔焊技术概述1.熔焊的概念和基本原理2.熔焊的分类和特点3.熔焊的工业应用和发展趋势第二章熔焊设备的选择、操作和维护1.熔焊设备的分类和构成2.熔焊设备的选择与采购3.熔焊设备的使用和操作4.熔焊设备的维护和保养第三章熔焊过程的原理与特点1.熔焊过程的基本原理2.熔焊过程的参数和控制3.熔焊过程的物理和化学变化4.熔焊过程的特点和优点第四章熔焊材料的选择和使用1.熔焊材料的分类和特点2.熔焊材料的选用和规格3.熔焊材料的预处理和熔化4.熔焊材料的质量控制第五章熔焊缺陷及其预防1.熔焊缺陷的种类和原因2.熔焊缺陷的识别和检测3.熔焊缺陷的预防和修补4.熔焊质量评定和标准课程教学方法本课程采用“理论授课 + 实验操作”相结合的教学方法，强调理论与实践相结合。
教师将通过板书、PPT、视频等多种方式讲解知识点，同时通过实验教学让学生感受和掌握熔焊技术。
课程评价标准1.学生考试成绩，占总评成绩的70%2.实验操作成绩，占总评成绩的30%3.课堂表现、作业和讨论等其他因素，将作为辅助评价标准课程参考书目1.《焊接工艺与技术》朱玉山著机械工业出版社2.《焊接技术及其应用》徐敏著化学工业出版社3.《焊接技术概论》翁刚著机械工业出版社以上是本课程的设计方案和大纲，希望能够引起学生们对于熔焊技术的兴趣和热情。
熔焊原理与工艺熔焊方法及设备复习整理熔焊是通过加热工件材料将其熔化，形成焊缝后冷却凝固的过程。
熔焊广泛应用于金属材料的连接、修补和加工等领域。
下面是关于熔焊原理与工艺、熔焊方法及设备的复习整理：1.熔焊原理与工艺熔焊的原理基于金属材料的熔化和凝固特性。
通过加热工件材料，使其达到熔点以上的温度，然后在熔化状态下，使工件表面相互接触，产生函数力，形成焊缝。
随后，冷却使焊缝凝固和固化，从而实现工件的连接。
熔焊工艺包括预处理、熔化、凝固和后处理等阶段。
预处理包括清洁工件表面、调整焊缝形状和准备焊接剂等。
熔化是指加热工件材料使其达到熔点以上的温度，一般使用火焰、电弧或激光等加热源。
凝固是指焊接过程中，熔化态的金属逐渐冷却，重新变为固态金属的过程。
后处理包括焊缝清理和表面处理等，以提高焊缝质量和外观。
2.熔焊方法及设备（1）气焊：气焊是利用燃烧氧-乙炔火焰的高温来熔化工件材料并形成焊缝的方法。
常见的气焊设备包括氧气瓶、乙炔瓶、切割枪和焊接枪等。
气焊适用于各种金属材料的焊接，但对焊接环境要求较高，容易产生氧化和气孔等缺陷。
（2）电弧焊：电弧焊是利用电弧加热工件材料并使之熔化的方法。
常见的电弧焊方法包括手工电弧焊、埋弧焊和氩弧焊等。
电弧焊设备包括电源、电极、焊条或焊丝等。
电弧焊适用于熔接各种金属材料，焊接效果较好，但对操作技能要求较高。
（3）激光焊：激光焊是利用激光束的高能量密度将工件材料局部熔化并形成焊缝的方法。
激光焊设备包括激光器、光学系统和控制系统等。
激光焊具有热输入小、焊接速度快和焊缝质量高等优点，但设备投资较高。
（4）等离子焊：等离子焊是利用等离子体的高温来熔化工件材料并形成焊缝的方法。
等离子焊设备包括等离子切割机、等离子焊接机和等离子加工机等。
等离子焊适用于焊接不易熔化的材料，具有高温、高速和高效的特点。
总结：熔焊是通过加热工件材料使其熔化，并在冷却凝固后形成焊缝的方法。
熔焊的原理和工艺包括预处理、熔化、凝固和后处理等阶段。
熔焊方法与设备复习题一、判断题1.面罩是防止焊接时的飞溅、弧光及其他辐射对焊工面部及颈部损伤的一种遮蔽工具。
（√）2.焊工在更换焊条时，可以赤手操作。
（×）3.焊条电弧焊施焊前，应检查设备绝缘的可靠性，接线的正确性，接地的可靠性，电流调整的可靠性等。
（√）4.铝和铝合金的化学清洗法效率高，质量稳定，适用于清洗焊丝及尺寸不大、成批生产的工件。
（√）5.铝和铝合金采用机械清理时，一般都用砂轮打磨，直至露出金属光泽。
（×）6.铝及铝合金的熔点低，焊前一律不能预热。
（×）7.焊接接头拉伸试验用的样坯应从焊接试件上平行于焊缝轴线方向截取。
（×）8.焊接接头硬度试验的样坯，应在垂直于焊缝方向的相应区段截取，截取的样坯应包括焊接接头的所有区域。
（√）9.钨极氩弧焊焊接铝及铝合金常采用右向焊法。
（×）10.铝和铝合金焊接时，只有采用直流正接才能产生“阴极破碎”作用，去除工件表面和氧化膜。
（×）11.埋弧自动焊是一种广泛使用的焊接方法，适合于全位置焊。
（×）12.当金属表面存在氧化物时，逸出功都会减小。
（√）二、填空题1.MAG焊时，熔化焊丝的热源主要是（电弧热），对其影响最大的焊接参数是（焊接电流）。
2.按外加能量来源不同，气体的电离可分为（热电离）、（光电离）、（场致电离）三种。
3.变速送丝埋弧焊机主要由（送丝机构），（行走机构），（机头调整机构），（焊机电源和控制系统）四大部分组成。
4.短路过渡的形成条件是（细焊丝），（小电流）和（低电压），主要适用于（薄板）焊件的焊接。
5.埋弧焊的自动调节系统可分为：（电弧自身调节机构系统）、（电弧电压反馈自动调节机构系统）两种。
6.MIG焊MAG焊最大的不同点是（保护气体不同）。
7.在一般的气体保护焊中，为了保护焊缝和电极，应该要（提前）（填“滞后”或“提前”，后同）送气,（滞后）停气。
8.焊接电弧可分为（直流电弧），（交流电弧）和（脉冲电弧）。
1. 焊接电弧：由焊接电源提供能量，在具有一定电压的两电极之间或电极与母材之间的气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。
焊接电弧的物质本质: 在具有一定电压的两电极之间的气体介质中所产生的电流最大、电压最低、温度最高、发光最强的自持放电现象。
2. 气体放电的条件，电弧放电的条件：电场 ；带电粒子电弧中带电粒子的产生：电弧中气体介质的电离和电极的电子发射。
（1）电离：再外加能量的作用下，原子分离成→正离子，电子。
电离能Wi （电子伏 eV ） 电离电压Ui （V) Wi=eUi ，电离电压低→电离能低，产生带电粒子容易 →电弧越稳定。
总结：金属气体原子的电离电压比较低。
气体分子也可以发生电离，一般较困难，如 CO2（13.7），Fe （7.9）。
稳弧剂机理：几种气体同时存在时，电离电压低的首先被电离，如Na （5.1），而且如果供应充分，几乎主要是其电离。
电离需要能量，能量如何获得？（2）激励：外加能量不足以使电子完全脱离气体分子或原子时，而使电子从较低的能级转移到较高能级的现象。
3、（气体）电离的种类（1）热电离定义：气体里受热的作用而产生的电离。
实质 为气体粒子受热温度升高而产生高速运动和相互之间激烈的碰撞而产生的电离。
电子与气体粒子的非弹性碰撞是最有效的。
主要发生区域：弧柱区（2）场致电离定义：当气体中有电场作用时，气体中的带电粒子被加速，电能被转换为带电粒子的动能，当动能增加到一定程度时能与中性粒子产生非弹性碰撞，使之电离。
实质 E →V ↑,非弹性碰撞电离电子与气体粒子的碰撞是最主要的；连锁反应；主要发生区域：两极区，E= 105～107V/cm,弧柱10V/cm 。
19191eV 11.6101.610J--=⨯⨯=⨯（3）光电离定义：中性粒子接受光辐射的作用而产生的电离。
临界波长问题；次要途径问题：既然电子的非弹性碰撞导致气体电离，产生电弧，那么起初高速运动（较大动能）的电子，而且具有一定数量，从哪里来的？4(阴极）电子发射（1）热发射：金属表面承受热作用而产生电子发射的现象。
2.焊接熔池通常受哪些力作用，各力对焊缝成形的影响。
熔池金属的重力：水平位置焊接时，熔池金属的重力有助于熔池的稳定性。
空间位置焊接时，熔池金属的重力可能破坏熔池的稳定性，使焊缝成形变坏。
表面张力：表面张力将阻止熔池金属在电弧力或熔池金属重力的作用下的流动，同时对熔池金属在熔池界面上的接触角（即润湿性）的大小也有直接影响。
所以，表面张力既影响熔池的轮廓形状，也影响熔池金属在坡口里的堆敷情况，即熔池表面形状。
焊接电弧力：斑点压力会使熔池形成涡流现象，使熔深加大；电弧静压力作用于熔池液体表面，是熔池形成下凹的形态；等离子流力比较明显时，也对焊缝成形产生大影响。
熔滴冲击力：富氩气体保护熔化极电弧焊射流过渡时，焊丝前段熔化金属以比较小的熔滴及很高的速度沿焊丝轴向冲向熔池，对熔池形成较大的冲击力，因此也容易形成指状熔深。
7.熔滴在电弧中收哪些力作用？重力：平焊时，重力促使熔滴脱离焊丝；立焊和仰焊时，重力阻碍熔滴从焊丝末端脱离。
表面张力：是焊丝端头保持熔滴的主要作用力，径向力使熔滴在焊丝末端产生缩颈，轴向力则使熔滴保持在焊丝末端，阻碍熔滴过渡。
电弧力：1）电磁收缩力：在熔滴端部与弧柱间导电的弧根面积的大小将决定该外电磁力方向，如果弧根直径小于熔滴直径，此外电磁合力向上，阻碍熔滴过渡，反之，若弧根面积笼罩整个熔滴，此处电磁合力向下，促使熔滴过渡。
2）等离子流力：有助于熔滴过渡。
3）斑点压力：阻碍熔滴过渡。
爆破力：易造成飞溅。
电弧气体气力：利于熔滴过渡。
8.焊缝在成型时的缺陷通常有哪几种？对应的措施。
主要有未熔合、未焊透、烧穿、塌陷、咬边、焊瘤、气孔、加渣、表面波纹不均匀，余高不均匀、熔宽不均匀、缩处有弧坑、蛇形焊缝、火口裂纹、收缩处有弧坑。
为防止产生未熔合和未焊透，应选择合适的焊接参数及焊接热输入量，设计合适的焊接坡口形式及装配间隙，确保焊丝对准焊缝中心进行正确的施焊过程；为防止烧穿和塌陷，要特别注意焊接电流不要过大，焊接速度不要过小等；为防止咬边，高速焊时，要适当的调节焊速，保证焊缝两边金属熔化，横焊位置焊接或角焊缝焊接时，焊接电流不宜过大，电压不宜过高，焊枪角度要合适；为防止焊瘤，焊接时应该选用合适的焊接电流及焊接速度，采用合适的焊条角度及焊接位置；因此，对于其他焊缝成形缺陷的防止措施，依上所述，严格控制焊接工艺参数及焊接工艺。
12.脉冲MIG焊工艺特点：①扩大了焊接电流的调节范围②有效控制熔滴过渡及熔池尺寸，有利于全位置焊接③可有效地控制热输入，改善接头性能④脉冲电弧具有加强熔池搅拌的作用，可以改善熔池冶金性能，有利于消除气孔。
9.埋弧焊的工艺参数，及各对焊缝的影响？埋弧焊的焊接参数主要有：焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝直径和伸出长度等。
①焊接电流一般焊接条件下，焊缝熔深与焊接电流成正比。
随着焊接电流的增加，熔深和焊缝余高都有显著增加，而焊缝的宽度变化不大。
同时，焊丝的熔化量也相应增加，这就使焊缝的余高增加。
随着焊接电流的减小，熔深和余高都减小。
②电弧电压电弧电压的增加，焊接宽度明显增加，而熔深和焊缝余高则有所下降。
但是电弧电压太大时，不仅使熔深变小，产生未焊透，而且会导致焊缝成形差、脱渣困难，甚至产生咬边等缺陷。
所以在增加电弧电压的同时，还应适当增加焊接电流。
③焊接速度当其他焊接参数不变而焊接速度增加时，焊接热输入量相应减小，从而使焊缝的熔深也减小。
焊接速度太大会造成未焊透等缺陷。
为保证焊接质量必须保证一定的焊接热输入量，即为了提高生产率而提高焊接速度的同时，应相应提高焊接电流和电弧电压。
④焊丝直径与伸出长度当其他焊接参数不变而焊丝直径增加时，弧柱直径随之增加，即电流密度减小，会造成焊缝宽度增加，熔深减小。
反之，则熔深增加及焊缝宽度减小。
当其他焊接参数不变而焊丝长度增加时，电阻也随之增大，伸出部分焊丝所受到的预热作用增加，焊丝熔化速度加快，结果使熔深变浅，焊缝余高增加，因此须控制焊丝伸出长度，不宜过长。
⑤焊丝倾角焊丝的倾斜方向分为前倾和后倾。
倾角的方向和大小不同，电弧对熔池的力和热作用也不同，从而影响焊缝成形。
当焊丝后倾一定角度时，由于电弧指向焊接方向，使熔池前面的焊件受到了预热作用，电弧对熔池的液态金属排出作用减弱，而导致焊缝宽而熔深变浅。
反之，焊缝宽度较小而熔深较大，但易使焊缝边缘产生未熔合和咬边，并且使焊缝成形变差。
⑥其他 a.坡口形状 b.根部间隙 c.焊件厚度和焊件散热条件。
1.能量密度：采用某种热源来加热工件时，单位有效面积上的热功率称为能量密度。
2.热阴极：当使用熔点和沸点很高的材料（如C、W等）做阴极时，阴极可以被加热到很高的温度，电弧的阴极区的电子可以主要依靠阴极热发射来提供，这种电极被称为热阴极型电极。
3.冷阴极：当使用钢、铜、铝等材料做阴极时，其熔点和沸点较低，阴极温度不可能很高，热发射不可能提供足够的电子，这种电极被称为冷阴极型电极。
3.焊条电弧有那几部分组成？各部分有何特点？焊接电弧是由阴极区，阳极区和弧柱区三部分组成特点：①阴极区:阴极附近的区域很狭窄，电压降U K比较大，电场强度很大，电弧燃烧时，会出现阴极斑点。
②阳极区：阳极附近的区域比阴极区稍宽，电压降U A比阴极区低，电场强度比阴极区小得多。
通常可见阳极斑点。
③弧柱区：阴极区与阳极区之间的区域，它的长度很长，电弧压降U C比前两者均小，电场强度也比较小，在弧柱长度方向上，带电粒子分布均匀，电压降U C与电弧长度成正比，在其径向方向上，中心的带电粒子密度大，而周围小。
4.简述焊接电弧的产热机构。
焊接电弧是具有很强能量的导电体，其能量来自于焊接电源。
单位时间焊接电源向阴极区、弧柱区和阳极区提供的总热量P可表示为P=P K+P C+P A=IU K+IU C+IU A①阴极区的产热：P k=I(U K-U W-U T).②阳极区的产热：P A=I(U K+U W+U T).③弧柱区的产热：P c=IU C.10.常用电弧焊设备的组成及工艺2）TIG焊设备：手工TIG焊设备：焊接电源、程序控制系统、引弧装置、稳弧装置（交流焊接设备用）、焊枪、供气系统和供水系统等部分。
TIG焊焊接电源交流电源和直流电源。
直流电源分为直流正接和直流反接。
在生产中，焊接铝、镁及其合金时一般都采用交流电。
这是因为在工件为阴极的半周里有去除工件表面氧化膜的作用，在钨极为阴极的半周里钨极可以得到冷却，并能发射足够的电子以利于电弧稳定。
高频高压式引弧和稳弧装置、高压脉冲式引弧和稳弧装置应用最多。
焊枪的作用：夹持钨极、传导焊接电流和输送并喷出保护气体。
焊枪需满足的要求：①喷出的保护气体具有良好的流动状态和一定的挺度，以获得可靠的保护；②枪体有良好的气密性和水密性（用水冷时），传导电流的零件有良好的导电性；③枪体能被充分冷却，以保证持久地工作；④喷嘴和钨极之间有良好绝缘，以免喷嘴和工件不慎接触而发生电路、打弧；⑤质量轻、结构紧凑，可达到性好，装拆维修方便。
焊枪分为气冷式和水冷式两种。
实用的喷嘴材料有陶瓷、纯铜和石英三种。
一般钨极氩弧焊时，供气系统由气源(高压气瓶)、气体减压阀、气体流量计、电磁气阀和软管组成。
水冷系统重要用来冷却焊接电缆、焊枪和钨棒。
TIG焊焊接过程涉及送气、引弧、电源输出、焊丝送进以及焊车行走等。
自动TIG焊设备：比手工TIG焊设备多了焊枪移动装置。
如果需要填充焊丝，则包括一个送丝机构，通常将焊枪和送丝机构共同安装在一台可行走的小车上。
3）MIG焊（熔化极氩弧焊）设备：弧焊电源、送丝系统、焊枪、行走台车（自动焊）、供气系统、水冷系统、控制系统等部分组成。
熔化极氩弧焊通常采用直流弧焊电源，电源分为变压器抽头二极管整流式、晶闸管可控整流式、逆变式等几种。
送丝系统：推丝式、拉丝式、推拉丝式。
熔化极氩弧焊焊枪按其应用方式分为半自动焊枪（手工操作）和自动焊枪（安装在行走台车上）。
纯惰性气体供气系统由气源（高压气瓶）、气压减压阀、气体流量计、电磁气阀、和送气软管等组成。
水冷式焊枪的水冷系统由水箱、水泵、水管、水流开关等组成，由水泵打压循环系统流动，实现冷却水的循环应用。
MIG焊设备的控制系统包括焊接过程程序控制电路、送丝驱动电路等。
其中焊接过程程序控制可以采用两步控制方式或四部控制方式。
5）等离子弧焊接设备：焊接电源、控制系统、焊枪、气路系统、水路系统、送丝系统、机械旋转系统、行走系统以及装夹系统。
等离子弧的静特性曲线呈略上升状，因此等离子弧焊接电源应具有下降或垂降的外特性。
在穿透型焊接时，要求等离子弧焊接电流在气焊阶段随等离子气体流量一起递增，在收弧阶段两者同步衰减。
等离子弧焊接使用两路气体：等离子气和保护气。
气体从气瓶→减压器→电磁气阀→流量计→焊枪所经过的回路构成气路。
水冷作用：带走钨极和喷嘴上的热量。
冷却水路为水泵→水冷导线→焊枪下枪体→喷嘴→焊枪上枪体→水冷导线→水流开关→水箱。
等离子弧自动焊接纵缝或环缝时，焊枪或焊件作直线或旋转运动。
当焊件间隙大、要求有余高或进行坡口焊接，要向熔池自动送进焊丝，其驱动电机多为直流电动机。
等离子弧焊机的控制系统包括引弧电路、程序控制电路、水和气体控制电路、送丝和行走、或转动控制与调节电路等。
4）CO2气体保护焊设备：CO2半自动焊设备：焊接电源、控制系统、送丝系统、焊枪和气路系统。
CO2自动焊设备是在半自动焊设备的基础上增加了焊接行走机构。
CO2焊一般采用直流反接。
因直流反接时，使用各种焊接电流值都能获得比较稳定的电弧，熔滴过渡平稳、飞溅小、焊缝成形好。
CO2焊设备的控制系统应具备以下功能：（1）空载时,可手动调节下列参数：焊接电流、电弧电压、焊接速度、保护气体流量以及焊丝的送进与回轴等（2）焊接时，实现程序自动控制，即：①提前送气、之后停气；②自动送进焊丝进行引弧和焊接；③焊接结束后，先停丝后断电。
送丝系统分为半自动焊送丝系统和自动焊送丝系统两类。
CO2焊焊枪分为半自动焊枪和自动焊枪，半自动CO2焊推丝式焊枪有鹅颈式和手枪式，拉丝式焊枪均为手枪式，因CO2焊多采用细丝焊，故焊枪多采用空冷式。
CO2焊供气系统由CO2气瓶、预热器、干燥器、减压器、气体流量计和电磁气阀等组成，与MIG焊不同在于气路中接入预热器和干燥器。
预热器作用：为了防止CO2气体中的水分在钢瓶出口处及减压表中结冰，使气路堵塞。
干燥器作用：吸收CO2气体中的水分和杂质，以避免焊缝出现气孔。
11.埋弧焊工作原理：焊接时，颗粒状焊剂由焊剂漏斗经软化管均匀地堆敷到焊件的待焊处，焊丝由焊丝盘经送丝机构和导电嘴送入焊接区，电弧在焊剂下面的焊丝与母材之间燃烧。
电弧热使焊丝、焊剂及母材局部熔化和部分蒸发。
金属蒸气、焊剂蒸气、和冶金过程中析出的气体在电弧的周围形成一个空腔，熔化的焊剂在空腔的上部形成一层熔渣膜。
