《焊接方法与设备》知识要点
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焊接方法及设备复习总结第一章1.名词解释1)焊接电弧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气体放电现象。
2)热电离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。
3)场致电离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,成为场致电离。
4)光电离中性粒子接受光辐射的作用而产生的电离现象。
5)热发射金属表面承受热作用而产生电子发射的现象称为热发射。
6)场致发射阴极表面空间有强电场存在并达到一定的强度,在电场作用下电子获得足够的能量克服阴极内部正离子对他的静电引力,受到外加电场的加速,提高动能,从电极表面飞出电子的现象称为场致发射。
7)光发射当金属电极表面接受光辐射时,电极表面的自由电子能量增加,当电子的能量增加到一定值时能飞出电极的表面,这种现象称为光发射。
8)粒子碰撞发射当高速运动的粒子碰撞金属电极表面,将能量传给电极表面的电子,使电子能量增加并飞出电极表面,这种现象称为粒子碰撞发射。
9)热阴极型电极电弧的阴极区电子主要依靠阴极热发射来提供的电极。
10)冷阴极型电极电弧的阴极区电子主要依靠阴极场致发射来提供的电极。
11)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。
12)磁偏吹磁偏吹是指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,从而导致焊接电弧偏离焊丝(或焊条)的轴线而向某一方向偏吹的现象。
13)电弧的物理本质电弧是在具有一定电压的两电极之间的气体介质中所产生的气体放电现象中电流最大、电压最低、温度最高、发光最强的自持放电现象。
2.试述电弧中带电粒子的产生方式气体放电必须具备两个条件:一是必须有带电粒子,二是在两电极之间必须有一定强度的电场。
电弧中的带电粒子指的是电子正离子负离子。
焊接方法与设备之《高能密度焊》讲解高能密度焊,是一种采用高能量密度热源进行焊接的方法,它能够在短时间内进行高温熔池的形成和快速凝固,从而实现高效的焊接效果。
本文将对高能密度焊的原理、应用及设备进行详细讲解,希望能够为读者们提供全面的了解。
一、高能密度焊的原理高能密度焊是利用高能量密度热源,如激光、电子束等,直接照射到焊接材料上,通过瞬间高温使焊接材料熔化并形成熔池,然后迅速凝固,完成焊接过程。
相对于传统的焊接方法,高能密度焊具有以下特点:1. 热输入快速:高能密度焊采用高能量密度热源,能够在短时间内提供大量热能,使焊接材料瞬间达到熔点,形成熔池。
2. 热影响区小:由于高能密度焊的热输入速度快,所以热影响区比传统焊接方法更小,能够减少对工件的热影响,降低变形和残余应力。
3. 焊接速度快:高能密度焊的热输入快、熔池形成和凝固的速度快,因此焊接速度比传统焊接方法更快。
高能密度焊广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备、光纤通信等领域,具有以下特点:1. 航空航天领域:高能密度焊因其快速、高效、稳定的特点,被广泛应用于航空航天领域的零部件制造,如发动机零部件、航空器结构件等。
2. 汽车制造领域:高能密度焊能够有效提高汽车制造的生产效率,减少生产成本,提高产品质量,因此在汽车制造领域有着广泛的应用。
3. 电子设备领域:在电子设备领域,高能密度焊被用于微型零部件的焊接,可以实现高精度、高效率的焊接过程。
4. 光纤通信领域:光纤通信领域对焊接质量和速度有着极高的要求,高能密度焊能够满足这些要求,因此在光纤通信领域有广泛的应用。
高能密度焊的设备主要包括激光焊接机和电子束焊接机两种。
1. 激光焊接机:激光焊接机是利用高能量密度的激光光束进行焊接的设备,其光束能够集中在很小的焊点上,提供高能量密度的热源。
激光焊接机由激光发生器、光学系统、焊接头、控制系统等组成,能够实现高精度、高效率的焊接过程。
激光焊接机可分为固体激光焊接机和气体激光焊接机。
焊接专业认字知识点总结一、焊接原理1. 焊接的定义及应用焊接是通过加热金属材料并加入填充材料(焊接材料)以在其冷却时形成接头来连接两个金属工件的过程。
焊接广泛应用于各种工业领域,包括制造业、航空航天、汽车制造和建筑业等。
2. 焊接的基本原理焊接的基本原理是利用热能将填充材料融化并与工件表面结合,形成均匀的接头。
热能可以通过火焰、电流或激光等形式传递给工件表面和填充材料。
3. 焊接的热影响焊接过程中会产生高温和快速冷却,从而对工件材料产生热影响区。
热影响区的大小和深度取决于焊接材料、焊接方法和焊接参数等因素。
4. 焊接金属材料的熔化金属材料在加热过程中会熔化,形成流动的液态金属,填充材料也会随之熔化并与工件表面结合。
5. 焊接接头的形成在熔化金属冷却凝固后,形成焊接接头。
接头的质量取决于焊接过程的参数和技术。
二、焊接工艺1. 焊接方法常见的焊接方法包括电弧焊、气体保护焊、激光焊和电阻焊等。
不同的焊接方法适用于不同的工件和材料,具有各自的特点和优缺点。
2. 焊接材料焊接材料包括填充材料和保护气体。
填充材料用于形成焊接接头,而保护气体用于保护熔化金属和防止氧化。
3. 焊接设备焊接设备包括焊接机、电焊枪、焊接电源和辅助设备等。
不同的焊接方法需要不同的设备来实现焊接过程。
4. 焊接工艺参数焊接工艺参数包括焊接电流、电压、焊接速度和预热温度等。
这些参数的选择对焊接接头的质量和性能有重要影响。
5. 焊接过程控制焊接过程需要严格控制焊接参数和工件位置,以确保焊接接头的质量和一致性。
三、焊接质量控制1. 焊接接头质量评定焊接接头的质量评定包括外观、尺寸、力学性能和化学成分等方面。
这些方面的评定标准对于确保焊接接头的质量和可靠性非常重要。
2. 焊接质量缺陷常见的焊接质量缺陷包括气孔、夹杂、裂纹和表面不平整等。
这些缺陷会降低焊接接头的质量和可靠性,需要采取相应的措施进行修复和防止。
3. 焊接工艺改进通过改进焊接工艺参数、焊接设备和焊接材料等方面来提高焊接接头的质量和一致性。
《焊接方法与工艺》课程标准一、课程性质本课程是中等职业学校机械类焊接技术应用专业必修的一门专业核心课程,是在《机械基础》《焊接基础技能实训》等课程基础上,开设的一门理论和实践相结合的专业课程,其任务是培养学生具有一定的焊接方法与设备选择能力、焊接材料选择能力及焊接工艺制订能力,为《焊接结构生产》《焊接自动化技能及应用》等后续课程的学习奠定基础。
二、学时与学分108学时,6学分。
三、课程设计思路本课程按照立德树人的要求,突出核心素养、必备品格和关键能力,兼顾中职课程衔接,高度融合金属材料焊接性基础知识、焊接操作方法的学习和职业精神的培养。
1.依据《中等职业学校机械类焊接技术应用专业指导性人才培养方案》中确定的培养目标、综合素质和职业能力,按照知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度,突出焊接基本操作能力的培养,结合本课程的性质和职业教育课程教学的最新理念,确定本课程目标。
2.根据“中等职业学校焊接技术应用专业'工作任务与职业能力'分析表”,依据课程目标及焊接行业岗位需求,围绕焊接方法与设备的选择、焊接材料的选择及焊接工艺制订等关键能力,反映机械行业发展的新知识、新技术,体现科学性、适用性原则,确定本课程内容。
3.以焊接方法为主线,设置熔焊基础、金属材料的焊接性、焊条电弧焊及工艺、埋弧焊及工艺、熔化极气体保护焊及工艺、TIG焊工艺、气焊气割及工艺、焊接安全技术等8个模块,19个教学单元,将职业岗位所需要的专业理论知识、专业技能和职业素养有机融入,根据学生认知规律和职业成长规律,序化教学内容。
四、课程目标学生通过学习本课程,掌握焊接的理论知识,具备一定的操作技能,初步形成良好的职业道德和正确的职业观念。
1.熟悉焊条电弧焊、埋弧焊、COz气体保护焊、T1G焊鸨极僦弧焊、气焊与气割等常用焊接方法的过程、实质、特点和应用范围,了解各焊接方法的质量影响因素及其保证措施,能进行初步操作。
焊接方法与设备之《高能密度焊》讲解高能密度焊是一种先进的焊接方法,其原理是利用高能密度的能源对焊接材料进行加热熔化,实现焊接的目的。
这种焊接方法需要特殊的设备来实现,下面将详细介绍高能密度焊的工作原理、应用和相应的设备。
高能密度焊的工作原理是利用高能密度的能源,如激光、电子束或等离子弧等,对焊接材料进行加热熔化。
在焊接过程中,能源被集中到一个小范围内,达到高热密度,从而可以迅速加热并熔化焊接材料。
这种焊接方法具有热输入小、热影响区小、焊接速度快等优点,适用于对焊接质量要求高的材料。
高能密度焊的设备有多种,下面将介绍几种常见的高能密度焊设备。
首先是激光焊接设备,激光焊接是一种常见的高能密度焊方法,其设备主要包括激光器、光束传输系统、焊接头和控制系统等部分。
激光器产生高能密度的激光束,光束传输系统将激光束传输到焊接头,焊接头通过对焊接材料进行聚焦和控制,实现对焊接材料的加热和熔化。
控制系统则对焊接过程进行监控和控制,确保焊接质量。
等离子弧焊接也是一种常见的高能密度焊方法,其设备主要包括等离子弧发生器、等离子弧枪、气体传输系统和控制系统等部分。
在等离子弧焊接中,等离子弧发生器产生高能密度的等离子弧,等离子弧枪将等离子弧传输到焊接材料上,气体传输系统提供保护气体和辅助气体,控制系统对焊接过程进行监控和控制,确保焊接质量。
高能密度焊是一种先进的焊接方法,其设备包括激光焊接设备、电子束焊接设备和等离子弧焊接设备等。
这些设备都是利用高能密度的能源对焊接材料进行加热和熔化,实现对焊接材料的快速、高效、高质量的焊接。
高能密度焊的应用范围广泛,包括航空航天、汽车制造、电子设备、生物医药等领域,具有重要的现实意义和广阔的发展前景。
焊工学习资料一、焊工的基本知识焊工是一种重要的职业,需要具备一定的知识和技能。
以下是焊工学习资料的基本内容:1.1 焊接的定义与分类焊接是指将两个或多个材料通过加热或压力使其结合在一起,形成一个整体的工艺过程。
根据焊接过程的不同特点,焊接可分为电弧焊接、气体焊接、激光焊接等多种类型。
1.2 焊接的原理与方法焊接的原理是通过加热和熔化焊接材料,在冷却后形成牢固的连接。
常用的焊接方法包括电弧焊接、气体焊接、熔化极气体保护焊接等。
不同焊接方法适用于不同的材料和工艺要求。
1.3 焊接材料与设备焊接材料主要包括焊丝、焊剂和保护气体等,这些材料在焊接过程中起到保护和加强焊接效果的作用。
焊接设备包括焊接机、焊枪、气瓶等,用于提供焊接能源和辅助工具。
二、焊接技术和操作规范焊接是一门需要掌握技术和严格遵守操作规范的技术活动。
以下是焊接技术和操作规范的内容:2.1 焊接技术要点焊工需要掌握焊接技术的要点,包括焊接姿势、焊接速度、电流电压等参数的选择和控制,以及操作过程中的注意事项。
2.2 关于焊接安全焊接作业存在一定的安全风险,焊工需要正确使用个人防护装备,如焊接面罩、手套、防火服等。
同时,要确保工作场所的通风良好,避免产生有害气体。
2.3 焊接过程的质量控制焊接的质量直接影响焊接连接的牢固程度和使用寿命。
焊工需要掌握焊接过程中的质量控制方法,如焊缝外观检查、焊缝尺寸测量等,以确保焊接质量达到标准要求。
三、焊接常见问题与解决方法在焊接过程中,可能会遇到一些常见问题,例如焊缝出现气孔、裂纹等。
以下是一些常见问题及其解决方法:3.1 气孔的产生与处理气孔是焊接中常见的质量问题,主要由焊接材料中的气体产生。
焊工需要控制焊接参数和焊接材料的质量,以减少气孔的产生,如果出现气孔,可以采取干燥焊材、增加保护气体流量等方法进行处理。
3.2 裂纹的预防与修复焊接过程中可能会出现焊缝裂纹,主要由焊接残余应力和材料组织变化引起。
焊工需要控制焊接参数,避免产生过大的焊接残余应力,并采取预热、焊后热处理等方法进行裂纹的预防和修复。
《焊接方法与设备》课程标准课程代码:101209 学时数(理论+实践):90 使用专业:焊接技术及自动化开设学期:2一、课程性质“焊接方法和设备”是本专业学生的必修专业课。
课程主要讲述了各种常用焊接方法的过程本质,工艺操作方法,工艺参数的选择,质量控制,以及相应焊接设备的构成和工作原理。
本课程的目的和任务:就是要使学生掌握焊接专业的基本知识原理。
掌握手工电弧焊,气体(CO2及Ar气体)保护焊、埋弧焊等基本焊接方法,焊接工艺与设备。
通过本课程的学习,结合焊接专业的实践教学,使学生掌握牢固的专业知识,为以后从事焊接工作打下一个牢固的基础。
二、培养目标1、专业能力(1)具备在实际生产条件的规定下,结合焊接结构的技术要求,进行焊接结构生产工艺设计和工艺文件编制的能力;(2)具备分析和解决焊接结构生产实际问题并提出工艺改进提高措施的能力;(3)具备开展焊接工艺评定和焊接质量检验的能力;(4)能正确选用、操作和安装、维护焊接设备;(5)具备过硬的焊接操作技能,能够通过实际操作执行焊接工艺;(6)初步具备焊接操作技能培训和焊接新技术、新工艺应用推广的能力。
2.方法能力(1)能自主学习新知识、新技术;(2)能通过各种媒体资源查找所需信息;(3)能独立制定工作计划并实施;(4)能不断积累维修经验,从个案中寻找共性。
3.社会能力(1)具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力;(2)具有团队精神协作精神;(3)具有良好的心理素质和克服困难的能力;(4)能与客户建立良好、持久的关系。
三、教学内容与学时分配四、课程教学设计焊接方法与设备是汽车整形技术专业的一门专业必修课,也是一门实用性很强的课程。
因此学习本教材时应与其他课程和教学环节,如实训等配合,特别要注意理论联系实际,培养分析问题和解决问题的能力。
即不但要注意学好本教材所介绍的内容,同时还要特别重视实验和操作环节,才能有更好的学习方式。
在教学过程中,注意焊接技术的发展动态及时引用新的教学内容,从学生的实际出发,以学生为主体、充分调动学生的主动性、积极性,注重培养学生的创新思维和创新能力。
《焊接方法与设备》课程思政的探索与实践乔晓静1何虎2蒙华31 引言中国特色社会主义进入了新时代,科技的高速发展使得我们的生活发生了翻天覆地的变化,青年是祖国的希望,当代青年承载着中华民族的伟大复兴的重任。
青年学生的人生观、价值观、道德观尚未完全塑造成型,在这个极度开放的社会环境中,非常容易受到错误思潮的侵蚀和影响。
教育不仅是提高社会生产力的一种方法,也是培养全面发展人才的唯一途径。
对于职业教学的专业课程教学中融入思想政治教育的理念,也就是在具体化课堂教学中融入思政元素,在课堂教学中注入精神文化与思想动能,丰富教学内容,激发学生求知欲,打造全面发展的社会主义新时代人才。
对于高职类院校,是为国家培养各行各业急需的大专层次的技能操作与管理人员。
根据行业发展要求焊接技术与自动化专业的培养目标是,培养全面发展、素质较高并能够适应社会经济发展需要的,掌握基本的焊接理论知识,初步具有选择焊接材料和制定焊接工艺的能力,熟练掌握操作、保养焊接设备的能力和焊接质量控制方法,面向生产第一线的能够操作焊接和气割设备、进行金属工件的焊接或切割成型的的高素质,高技能应用型专门人才。
2 《焊接方法与设备》课程思政的意义传统的《焊接方法与设备》课程的教学主要是焊接专业知识传授和学生焊接操作技术能力的培养,实现《焊接方法与设备》的教学目标,通过课堂教学,使学生能够掌握常规电弧焊焊接方法,并具备一定焊接专业知识与操作技能。
传统课程教学目标如表1所示:《焊接方法与设备》课程启动"课程思政"的融入教学改革后,在传统教学的知识的传授和焊接技能的培养上,增加素质教育目标。
根据本课程的特点的性质,设定的课程思政素质目标如下:1)培养学生尊师重教、自信乐观、激流勇进、迎难而上的意志,自主学习的能力、探究精神和创新精神。
2)培养学生的职业操守,工程伦理,道德操守;爱国情怀,民族自豪感。
表1:传统《焊接方法与设备》课程教学目标知识目标熟悉焊接电弧的物理基础、导电特性、工艺特性及其焊丝的熔化与熔滴过度、母材熔化与焊缝成形;了解常用典型电弧焊设备的构成、性能特点应用范围;掌握各种焊接方法(尤其是电弧焊方法)的过程、实质、特点、应用范围;熟悉影响焊接质量的因素及其行为、质量保证措施; 能力目标能正确选择安装调试、操作使用和维护保养焊接设备;能分析焊接过程中常见工艺缺陷的产生原因,提出解决问题的方法;能根据实际的生产条件和具体的焊接结构及其技术要求,正确选择焊接方法及其工艺参数、工艺措施,能初步能提出焊接工艺的改进、提高方案。
2024年电气焊作业安全培训课件一、教学内容1. 电气焊作业基础知识焊接原理及分类焊接材料与设备2. 电气焊作业安全防护措施个人防护装备的使用焊接现场安全防护3. 电气焊作业操作技巧常见焊接方法及操作要点焊接缺陷及处理方法二、教学目标1. 掌握电气焊作业的基本原理和分类,了解焊接材料与设备的使用。
2. 学会正确使用个人防护装备,提高焊接现场安全防护意识。
3. 掌握常见焊接方法及操作技巧,降低焊接缺陷发生率。
三、教学难点与重点1. 教学难点:焊接操作技巧的掌握,焊接缺陷的处理。
2. 教学重点:电气焊作业安全防护措施的落实,常见焊接方法的操作要点。
四、教具与学具准备1. 教具:电气焊设备一套,焊接材料,防护装备。
2. 学具:笔记本,笔,学习资料。
五、教学过程1. 实践情景引入通过观看焊接现场事故案例,让学生认识到电气焊作业安全的重要性。
2. 焊接基础知识讲解介绍焊接原理、分类、焊接材料与设备。
3. 安全防护措施讲解详解个人防护装备的使用,焊接现场安全防护要点。
4. 常见焊接方法及操作技巧讲解结合实际操作,讲解常见焊接方法的操作要点。
5. 随堂练习让学生分组进行焊接操作练习,教师巡回指导。
6. 焊接缺陷处理方法讲解分析焊接缺陷产生的原因,介绍处理方法。
六、板书设计1. 电气焊作业基础知识2. 安全防护措施3. 常见焊接方法及操作技巧4. 焊接缺陷处理方法七、作业设计1. 作业题目:请简述电气焊作业的基本原理及分类。
列举三种常见焊接方法及其操作要点。
请分析焊接现场可能存在的安全隐患,并提出相应的防护措施。
答案:分类:气焊、电弧焊、激光焊等。
常见焊接方法:气焊、电弧焊、氩弧焊。
操作要点:焊枪与工件保持适当距离,均匀送丝,控制焊接速度等。
潜在安全隐患:触电、火灾、爆炸、灼伤等。
防护措施:严格执行安全操作规程,穿戴防护装备,确保现场通风良好等。
八、课后反思及拓展延伸2. 学生应巩固所学知识,加强实践操作练习,提高焊接技能。
焊接方法与设备之《高能密度焊》讲解高能密度焊(High Energy Density Welding)是指在焊接过程中,焊接区的热输入量达到高能密度,使焊缝区域发生非常高的温度和压力,并利用此温度和压力进行焊接操作的一种高效密度的焊接方法。
高能密度焊有多种形式,如激光焊、电子束焊、等离子弧焊等。
本文将重点介绍激光焊和电子束焊两种方法。
激光焊激光焊是一种应用于板材、管道和器件等应用领域广泛的焊接方法。
激光是指一种高功率的光束,通过集成和放大电磁辐射来生成,在焊接过程中,激光光束照射在金属焊缝处,能量密集地聚焦在焊接部位,从而产生局部熔化,形成焊接缝。
激光焊的优势在于其高精度、高效率、高质量和适应性强。
激光焊具有以下特点:1.高能量密度:激光焊的光束能量密度非常高,高达10^12 W/cm^2,能够在极短的时间内加热焊缝,使其快速熔化。
2.高精度:激光光束可聚焦成非常小的点,精度高,焊接精度可达几微米,适用于微弧焊,可以处理微小焊缝。
3.高效率:激光焊熔池的形成速度非常快,与传统焊接方法相比,激光焊的焊接速度快,可以节省时间和成本。
4.适应性强:激光光束可以切割不同形状的金属,不同材质的材料和不同厚度的金属板。
激光焊设备包括激光发射器、光学导向器、光学聚焦头等组成。
在焊接时,先通过适当的光学系统将激光光束聚焦到焊接区域,产生高功率、高密度的热源,并持续注入能量使焊缝区域融化成液态,然后快速冷却凝固,形成焊接缝。
激光焊还具有焊接深度、角度和速度等方面与其他方法相比优越的性能。
电子束焊电子束焊是通过从高速运动的电子流中发射电子产生的,将高能电子聚焦到狭窄的区域,使金属达到熔点后再冷却并结合密封的一种焊接方法。
电子束焊可以实现高精度、高深度、迅速焊接且不需额外的填充材料。
1.电子束的能量密度达到10^8~10^12W/cm^2,可以使焊接区域瞬间达到高温,以达到焊接效果。
4.适应性强:电子束焊可以焊接不同形状和厚度的材料,但它通常适用于金属,尤其是高熔点材料。
《焊接方法与设备》知识要点《焊接方法与设备》知识要点第一章和第二章合并电弧焊基础知识一焊接的概念: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。
(三).负离子形成在一定条件下,有些中性原子或分子能吸附一个电子而形成负离子,形成过程中放出热量。
表征形成负离子的能力,用电子亲和能表示。
亲和能大,电弧气氛中形成的负离子就多,电弧的导电能力就差。
负离子形成一般发生在电弧的外围温度低的区域,中性原子或分子捕获运动动能较低的电子。
五、焊接电弧的构成及其导电特性(一)电弧的组成区域:阴极区10-4~10-6cm ;弧柱区:阳极区10-2~10-3cm六、阴极区的导电机构1.热发射型导电机构;2.电场发射型导电机构;3.等离子型导电机构七、1.阴极斑点:阴极通过微小的斑点发射电子,这些斑点上的电流密度很高,称为阴极斑点。
电流密度:5×105~107A/cm 2。
形成阴极斑点的条件决定了焊接过程中一些现象的产生,即阴极表面上热发射性能强的物质有吸引电弧的作用;阴极斑点有自动跳向温度高、热收射强的物质上的性能。
如果金属表面有低逸出功的氧化膜存在时,阴极斑点有自动寻找氧化膜的倾向。
2.阳极斑点:由于阳极斑点的形成条件之一是金属的蒸发,因此金属表面覆盖氧化膜时,同阴极斑点的情况相反,阳极斑点则有避开氧化膜而去自动寻找纯金属表面的倾向。
八、电弧力1.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。
2.等离子流力: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流力。
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。
3.斑点力:斑点力在一定条件下将阻碍焊条熔化金属的过渡。
4.爆破力:熔滴短路过渡时由电磁收缩力及液柱小桥气化爆断引起,促进短路过渡,但会造成飞溅。
5.细熔滴冲击力:富Ar气体射流过渡焊接时,熔化金属形成连续细滴沿焊丝轴向高速射向熔池,产生很大的冲击力,此力加上电磁力、等离子流力,极易造成指状熔深。
九、电弧自身磁场的作用(一)是产生磁收缩力,促进熔滴过渡,保证一定的熔深,使电弧具有刚直性;影响因素:电流大小;气体介质压缩程度;电极形状(二)是在一定条件下,会带来磁偏吹现象,使电弧不稳定,影响焊接过程及焊缝成形。
十、磁偏吹种类:导线接线位置引起的磁偏吹;(直流)电弧附近的铁磁物质引起的磁偏吹;剩磁引起的磁偏吹;交流电弧的磁偏吹解决办法:以交代直;短弧焊;工件消磁、避免周围铁磁物质;对于长和大的工件可采用两边连接地线的方法;选用厚皮焊条。
十一、焊丝的熔化速度、熔化系数及影响因素(一)熔化速度:单位时间熔化焊丝的重量或长度(m/h;g/h)。
(二)熔化系数:单位时间内通过单位电流时焊丝熔化的重量或长度(m/A·h;g/A·h)。
影响因素:焊接电流与电压电流极性保护气体介质电阻热十二、熔滴过渡概念:焊丝(条)端头的金属在电弧热作用下被加热熔化形成熔滴,并在各种力的作用下脱离焊丝(条)进入熔池,称之为熔滴过渡。
十三熔滴上的作用力(一)表面张力:表面张力一方面使熔滴形成缩颈,另一方面是熔滴的主要维持力。
1与材料成分有关2熔滴上有表面活化物质时,可以大大降低表面张力系数3与气体介质有关4与熔滴温度有关。
(二)重力:作用:平焊(推力);立、仰焊(阻力)(三)电磁力:当d G>d D易过渡;d G<="" p="">十四熔滴过渡主要形式及特点自由过渡是指熔滴脱离焊丝端部后,经过电弧空间自由运动一段距离后而落入熔池的过渡方式。
(一)滴状过渡1形态电弧弧根面积少,斑点力大。
2 形成原因推力:重力,等离子流力3阻力:表面张力,斑点力4形成条件:小电流,大弧压(二)喷射过渡:1形成条件:Ar或富Ar 2主要形式射滴亚射流射流1.射滴过渡1)特点过渡熔滴的直径同焊丝直径相近,并沿焊丝轴线方向过渡到熔池中,过渡时的加速度大于重力加速度2)过渡力推力:电磁力、重力、等离子流力阻力:表面张力3)应用焊接方法: 铝MIG,钢脉冲MIG2 .射流过渡1)特点:熔滴体积小、过渡频率快,等离子流力大,粒子冲击力大,伴有“咝咝”声2)条件:富Ar,直流反接,I>I临接触过渡是焊丝端部的熔滴通过与熔池表面相接触而过渡到熔池中去(三)短路过渡采用较小电流和低电压焊接时,熔滴在未脱离焊丝端头前就与熔池直接接触,电弧瞬时熄灭短路,熔滴在短路电流产生的电磁收缩力及液体金属的表面张力作用下过渡到熔池中。
短路过渡形式的电弧稳定,飞溅较小,成形良好,是目前薄板件和全位置焊接生产中常用的焊接方式。
渣壁过渡:熔滴是通过熔渣的空腔壁上或沿药皮套筒过渡到熔池中去。
(四)渣壁过渡形成条件:涂料焊条手弧焊,埋弧焊十五熔敷效率和熔敷系数1 熔敷效率:过渡到焊缝中的金属重量与使用焊丝重量之比成为熔敷效率,用ηm表示。
2 熔敷系数:是指单位时间、单位焊接电流内所熔敷到焊缝上的焊丝金属重量,用a y表示。
十六、飞溅电弧焊过程中,把飞到熔池外而损失掉的那部分焊丝熔化金属称之为飞溅。
十七、焊缝和熔池的形状及尺寸(一)焊缝形状焊缝形状是指焊缝横截面的形状,一般以熔深B、熔宽H和余高a来表示。
十八、焊接条件对焊缝成形影响:1电流主要确定熔深;2.电弧电压主要确定熔宽;3.焊接速度重要参数(二)其他因素的影响1.电流种类、极性熔化极焊直流反接时的H、B大,P k大。
TIG焊正接时H,B大,P A大2.焊丝直径和伸出长度:ф↓ --- 电弧收缩F↑--H↑;B↓一般情况下,ф↓同时需提高U f L↑---Pm↑ →αm↑ →a第三章埋弧焊一1埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧,焊丝自动送进的电弧焊方法。
2.特点: 1)生产效率高2 )焊缝质量高(气、渣联合保护)3)劳动条件好(无弧光辐射,自动化操作) 4 )适合于焊黑色金属和不易氧化的金属;厚板;长缝;平焊缝二焊剂的分类1按制造方式分:1)熔炼焊剂熔炼温度1500~1600℃2)烧结焊剂;2按熔渣碱度分1)酸性工艺性能好,交直流两用,焊缝韧性低2)中性性能介于酸碱性之间3)碱性反之;3熔炼焊剂分类:1)MnO(无、低、中、高)2)SiO2(低、中、高)3)CaF2(低、中、高)三常用埋弧焊技术:1 焊前准备1.坡口设计及加工:δ<14mm,可不开坡口;14<δ<22mm,开“V”坡口;22<δ<50mm,开“X”坡口。
;另还有“U”、双面“U”形,因加工较难故用得较少。
坡口加工:用刨边机或气割2 焊前清理焊缝20毫米内的锈斑、油污、氧化皮清理干净四常见缺陷及防止办法:1.成形缺陷:熔宽不均匀、余高大、咬边、未焊透、烧穿、熔池流淌2.冶金缺陷: 1)气孔2)裂缝3)夹渣第四章熔化极气体保护电弧焊一、熔化极气体保护焊原理二依据焊丝结构分类:1 实芯焊丝气体保护焊2 药芯焊丝电弧焊;依据保护气体分类:1)惰性气体保护焊2)混合气体保护焊3 CO2气体保护焊三、气体选择遵循的原则:1 对焊缝性能无害原则2 改善工艺及焊缝质量原则3 提高工艺技术水平原则四熔化极气体保护电弧焊熔滴过渡类型的选择:1 MIG焊常用的熔滴过渡形式主要有连续射流过渡(包括射流过渡、亚射流过渡和旋转射流过渡)、脉冲射流过渡和短路过渡。
2 射流过渡主要用于中厚板和大厚板的水平对接及水平角接;脉冲射流过渡除可用于上述情况外,还可用于全位置焊接;3 短路过渡一般用于薄板及全位置焊接五、焊缝起皱及解决办法:1、焊缝起皱在增大电流时,当阴极斑点在弧坑集中,引起电弧力剧增,从而将高温熔化金属由弧坑排挤到工件表面,形成未熔合和氧化、氮化。
这种过程引起的焊缝表面焊接质量问题总称为焊缝起皱。
2 解决办法:1)减小焊接电流,减小电弧力2)压低电弧,减小阴极斑点的活动区3)加强气体保护,防止弧坑金属与工件表面金属氧化、氮化六1亚射流过渡的特点:短弧,碟状电弧,“啪啪”声,熔滴过渡频率减小,熔滴尺寸增大。
2 铝焊丝亚射流过渡重要特性:焊丝熔化系数随可见弧长的缩短而增大。
3亚射流过渡焊接的特点:弧长小,保护效果更好,阴极雾化作用更强。
恒流外特性,焊缝成形均匀“碟形”电弧,“碗形”熔深七熔化极混合气体保护焊1、Ar +He He比Ar 热导率高,电弧电压高,价格高Ar+He电弧温度提高,射流→射滴,改善焊缝成形,提高焊缝致密度,尤其适于焊铝及其合金,铜及其合金和热敏感性强的高导热材料。
2、Ar+O2Ar+1~5%O2—焊不锈钢、高合金钢,克服阴极漂移,射流过渡,指状熔深。
Ar+20%O2—焊普低钢,提高电弧温度,改善指状熔深3 Ar+CO2Ar+30%CO2:焊碳钢、普低钢,冲击韧性好,工艺性能好,克服了纯Ar阴极漂移、气孔、咬边、焊缝成形不良、指状熔深等问题。