焊条电弧焊工艺ppt课件

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2)焊接电弧的分布 焊接电弧中三个区域的温度 时不均匀的，阴极区和阳极区温度取决于电极材料， 而且一般阴极区温度低于阳极区，而且低于材料的 的沸点。
焊接电弧的热量是由焊接电源提供的电能转变而 来的。
阴极区的热量主要来自正离子碰撞阴极时的动能 和它与电子复合时释放的位能（电离能）转化而来。 阴极区所产生的热量约占电弧总热量的36％。
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(1)优点 1)工艺灵活、适应性强、适用于碳钢、低合金钢、 耐热钢、不锈钢等各种材料的平、立、横、仰焊各 种位置以及不同厚度、结构形状的焊接。它是熔化 焊最通用的一种焊接方法。 2)焊接质量与埋弧焊气焊相比，焊条电弧焊的金 相组织细，热影响区小，接头性能好。 3)易于通过工艺调整(如对称焊)来控制变形和改 善应力。 4)设备简单、操作方便
得密集，因此电弧就向铁磁
一侧偏吹，就像铁磁体吸引
电弧一样。如果材料受热后
温度升得较高，导磁能力就
降低，对电弧磁偏吹的影响
也就减少。 16
c.焊条与焊件的位置不对称 在靠近焊件边缘进 行焊接时，经常会发生电弧偏吹。当焊接位置逐渐 靠近焊件中心位置时，则电弧的偏吹现象就逐渐减 小或没有。这由于在焊缝的端起处时，焊条与焊件 所处的位置不对称，造成电弧周围的磁场分布不均， 再加上热对流的作用，就产生电弧偏出。
焊接基础 知识
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手工电弧焊技能培训
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第一节焊条电弧焊工艺
一、焊条电弧焊条工艺 1.焊条电弧焊工艺特点 焊条电弧焊时手工操作焊条进行焊接的电弧焊方 法。它通过焊条与工件间产生的电弧热将金属熔化 的焊接方法。焊接过程中，焊条药皮熔化分解成气 体、熔渣，在气、渣的联合保护下，有效的排除了 周围空气的有害影响。通过高温下熔化金属与熔渣 间的冶金反应，还原和进化金属得到优质的焊缝。 其工艺特点是
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在生产实践中，发现不同的焊接工艺使阳极和阴 极温度高低有变化(见表)
弧柱的温度不受材料沸点的限制，因此通常高于 阳极区和和阴极区的温度，一般可达6000-8000℃。 弧柱的中心温度的最高，离开弧柱中心线，温度逐 渐降低。弧柱温度虽高，但大部分被辐射，应此焊 接时尽量压低电弧，使热量得到充分利用。
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3)磁场的影响 ---磁偏吹 进行直流电弧焊时， 电弧受到焊接回路所产生的电磁力的作用而产生的 电弧偏吹称为磁偏吹。
①造成电弧磁偏吹的主因a.接地线位置不正确， 使电弧周围磁场强度分布不均，从而造成电弧偏吹 见图2-6
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b.铁磁物质 由于铁磁物质(钢板、铁块等)的导磁 能力远远大于空气。因此，当焊接电弧周围有铁磁 物质存在时(如焊接T形接头角焊缝)。再靠近铁磁 体一侧的磁力线大部分都通过铁磁形成封闭曲线， 使电弧同铁磁之间的磁力线之间的磁力线变得稀疏， 而电弧另一侧磁力线显
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(2)焊接电弧的组成及温度分布
1)焊接电弧的组成焊接电
弧由阴极区、阳极区、
弧柱区三部分组成见
(其构造图）。
①阴极区——靠近阴极
的一层很薄的区域，厚度
大约只有10-5～10-6 cm。
阳极区——靠近阳极的一层
很薄的区域，但它的厚度比
阴极区，约10-3～10-4 cm。
弧柱区——阴极区与弧柱
区之间的部分
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(1)焊接电弧的产生 焊接电弧的引燃过程，是当焊条与工件接触的瞬 间，焊条与工件表面局部突出部位首先接触，在接 触区有电流通过，使得接触处电流密度增大，产生 很大的电阻热，将接触点熔化，同时受热的阴极发 射的电子，在电场的作用下快速的向阳极吸收，而 正离子向阴极运动，形成电弧的放电现象。
焊接电弧引燃的顺利与否，是与焊接电流强度， 电弧中的电离物质、电源的空载电压及其特性有关。 如焊接电流大，电弧中又存在容易电离的元素，电 源的空载电压有较高时则电弧的引燃就容易。
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造成电弧偏吹的原因主要有： 1)焊条偏心度过大 指焊条药皮沿焊芯直径方向 偏心的程度。如图2-5。 2) 电弧周围的气流干扰 在室 外作业时，电弧周围气体的流 动会把电弧吹响一侧而造成偏 吹。特别在大风中、偏吹 ，严重时无法焊接。因此，在 气流中焊接又有挡风装置，管 道焊接时应将两端堵住。
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阳极区的热量，主要来自电子撞击阳极时电子的 动能和位能（逸出功）转化而来的能量。阳极区产 生的热量约占电弧总热量的43％。
阴极与阳极的温度与所用的电极材料有关。表21见表
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①焊条电弧焊 阳极温度比阴极温度高，这是由 于阴极发射电子要消耗一部分能量。
②钨极氩弧焊 阳极温度也比阴极温度高，这是 由于钨极发射电子能力较强，在较低的温度下就能 满足发射电子的要求。
③气体保护焊 气体对阴极有较强的冷却作用， 这样就要求阴极具有温度更高的温度及更大的电子 发射能力，由于采用的电流密度较大，故阴极温度 比阳极温度高。
④埋弧焊 在使用焊GaF2焊剂的埋弧焊时，因氟 的蒸汽容易形成负离子，要求阴极能具备跟强的电 子发射能力。但这些负离子在阳极区与正离子中时 能放出大量得人，电流密度也较大，所以阴极温度 叫阳极温度高。
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(2)缺点 1)要求焊工操作技术高 焊工的操作技术和经验 直接影响产品质量的好坏。 2)劳动条件差 焊工在工作是必须首脑、眼睛并 用，精神高度集中，而且还受到高温烘烤及有毒、 烟、尘、光辐射和金属蒸汽的危害。 3)生产率低 受焊工体质的影响，焊接工参数选 用的限制，故生产率低 。 3.应用范围广 造船、铁路、锅炉、及压力容器、 机械制造、建筑等等动广泛使用焊条电弧焊。
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2.焊接电弧 正负两个电极间的放电现象称为电弧，它是一种 空气导电的现象，但是一般的电弧由于存在时间短， 而无法用来焊接。 而焊接电弧是由焊接电源供给的，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 强烈而持久的放电现象称为焊接电弧。它具有两 个特点强烈的光和大量的热。焊接就是利用产生的 热量作为热源，用来熔化母材和填充金属。
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(3)焊接电弧的偏吹 正常情况下，电弧的轴线总是沿着电极中心线的 方向。即使焊条倾斜与工件时，仍偶保持轴线方向 的倾向，电弧的这种性质叫电弧挺度，电弧的挺度 对焊接操作十分有利，可以利用它来控制焊缝的成 型，吹去覆盖在熔池表面过多的熔渣。 然而电弧是由气体电离构成的柔性导体。因此很 易受外力的作用时，发生偏摆。使电弧中心偏离 电极轴线的现象称为电弧偏吹。电弧偏吹影响焊 缝成型和焊接质量。