焊条电弧焊与电弧切割
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焊条电弧焊与电弧切割焊条电弧焊焊条电弧焊是一种常见的手工电弧焊接方法,适用于焊接各种不锈钢、合金钢、低碳钢和铸铁等材料。
其原理是通过焊丝和工件之间产生的电弧放电,将焊条熔化并熔汇于工件上,形成焊缝。
焊条电弧焊的特点1.适用性广:焊接各种材料,尤其适用于低碳钢和合金钢的焊接。
2.操作简单:只需将焊芯放于焊枪中,接通电源即可进行焊接。
3.焊缝质量高:熔化池温度高,熔化深度大,焊缝牢固、外观美观。
4.功率消耗低:不需要特殊设备,功率消耗低,便于移动使用。
焊条电弧焊的操作步骤1.准备工作:清理工件表面、校正焊机电流、选取适当的焊条。
2.点火:将焊枪靠近工件,按下开关,等待焊条熔化并形成电弧放电。
3.熔化:将焊条向前送,与工件表面熔汇形成熔化沟槽。
4.补充焊条:当焊条长度不足时,及时补充新的焊条,保持焊缝连续。
5.完成焊接:焊接完成后,关闭电源,待熔化池冷却后进行后续处理。
电弧切割电弧切割是一种以电弧放电为热源将金属材料熔断的切割方法。
该方法操作简单、速度快,适用于各种金属材料的切割。
电弧切割的特点1.割缝宽度窄:切割的割缝宽度较窄,不容易损坏材料周围的结构。
2.切割速度快:由于电弧热源温度高,切割速度快。
3.切割质量高:切割质量较好,表面平整,不易产生变形。
4.可以切割各种材料:适用于各种金属材料的切割,包括钢板、铝材、不锈钢等。
电弧切割的操作步骤1.准备工作:选择适当的电弧切割设备,调整气割压力和电流,清除工件表面附着物。
2.点火:将电极靠近工件表面,形成电弧。
3.开始切割:将工件置于切割台上,对准切割线进行切割。
4.停止切割:当切割完毕,关闭电源,待工件冷却后进行后续处理。
总结焊条电弧焊和电弧切割都是使用电弧放电产生高温热源进行加工的方法。
焊条电弧焊用于焊接各种材料,焊接质量高、功率消耗低、操作简单;电弧切割则用于各种金属材料的切割,切割速度快、质量好、割缝宽度窄。
在实际应用中,根据不同的加工需求选用适当的方法,可以帮助提高工作效率和产品品质。
焊接方法分类焊接方法分类一般都根据热源的性质、形成接头的状态及是否采用加压来划分。
1、熔化焊熔化焊是将焊件接头加热至熔化状态,不加压力完成焊接的方法。
它包括气焊、电弧焊、电渣焊、激光焊、电子束焊、等离子弧焊、堆焊和铝热焊等。
2、压焊压焊是通过对焊件施加压力(加热或不加热)来完成焊接的方法。
它包括爆炸焊、冷压焊、摩擦焊、扩散焊、超声波焊、高频焊和电阻焊等。
3、钎焊钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料,在加热温度高于钎料低于母材熔点的情况下,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙,并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。
它包括硬钎焊、软钎焊等。
焊接的特点及应用一、焊接的特点1、节约金属材料,产品密封性好2、以小拼大,化复杂为简单3、便于制造双金属结构缺点是焊缝处的力学性能有所降低,个别焊接方法的焊接质量检验仍有困难。
二、焊接的应用1、制造金属结构2、制造金属零件或毛坯3、连接电器导线焊条电弧焊电弧是两带电导体之间持久而强烈的气体放电现象。
1.电弧的形成(1)焊条与工件接触短路短路时,电流密集的个别接触点被电阻热Q=I2Rt所加热,极小的气隙的电场强度很高。
结果:①少量电子逸出。
②个别接触点被加热、熔化,甚至蒸发、汽化。
③出现很多低电离电位的金属蒸汽。
(2)提起焊条保持恰当距离在热激发和强电场作用下,负极发射电子并作高速定向运动,撞击中性分子和原子使之激发或电离。
结果:气隙间的气体迅速电离,在撞击、激发和正负带电粒子复合中,其能量转换,发出光和热。
2.电弧的构造与温度分布电弧由三部分构成,即阴极区(一般为焊条端面的白亮斑点)、阳极区(工件上对应焊条端部的溶池中的薄亮区)和弧柱区(为两电极间空气隙)。
3、电弧稳定燃烧的条件(1)应有符合焊接电弧电特性要求的电源a)当电流过小时,气隙间气体电离不充分,电弧电阻大,要求较高的电弧电压,方能维持必需的电离程度。
b)随着电流增大,气体电离程度增加,导电能力增加,电弧电阻减小,电弧电压降低。
2024年焊条电弧焊与电弧切割[2024年焊条电弧焊与电弧切割的发展现状与趋势]引言:近年来,焊条电弧焊与电弧切割技术在工业领域发挥了重要的作用。
随着科技的进步和需求的增加,这些技术正在不断发展和创新。
本文将探讨2024年焊条电弧焊与电弧切割的发展现状与趋势,涵盖技术革新、应用领域、材料选择以及环境友好等方面的内容。
一、技术革新在技术革新方面,2024年焊条电弧焊与电弧切割将朝着自动化、智能化和数字化方向发展。
通过引入机器学习、人工智能和大数据分析等先进技术,焊条电弧焊与电弧切割的操作将更加高效、准确和安全。
同时,机器人辅助焊接和切割系统也将成为常见的工业应用。
二、应用领域焊条电弧焊与电弧切割技术广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑工程、石油化工等领域。
随着新兴行业的兴起,如新能源、先进材料和电子制造,焊条电弧焊与电弧切割也将有更多应用的可能性。
例如,在新能源领域,焊条电弧焊可用于太阳能光伏组件的连接,电弧切割可用于电池制造中的金属材料切割。
三、材料选择随着新材料的推出,焊条电弧焊与电弧切割对材料的适应性也在不断提高。
目前,焊条电弧焊已经适用于不锈钢、铝合金、钢材等常见材料的焊接。
未来,焊条电弧焊与电弧切割技术将更多地应用于新型合金材料、高温材料和复合材料等特殊材料的处理。
四、环境友好2024年焊条电弧焊与电弧切割将更加注重环境保护和可持续发展。
焊接和切割过程中产生的废气和废渣将通过高效过滤和处理系统进行处理,以减少对环境的污染。
同时,焊条电弧焊与电弧切割所需能量也将进一步减少,以提高能源利用率。
结论:在2024年,焊条电弧焊与电弧切割技术将继续发展并得到广泛应用。
通过技术革新、应用领域扩展、材料选择和环境友好的改进,焊条电弧焊与电弧切割将更加高效、精确、多样化且环保,满足各行业对焊接和切割的需求。
同时,人工智能和机器人技术的引入将进一步提高焊接和切割的自动化程度。
相信未来的焊条电弧焊与电弧切割技术将为工业发展和社会进步做出更大的贡献。
行业资料:________ 焊条电弧焊与电弧切割单位:______________________部门:______________________日期:______年_____月_____日第1 页共10 页焊条电弧焊与电弧切割第一节焊条电弧焊与电弧切割的工作原理、适用范围及安全特点一、焊条电弧焊与电弧切割的基本原理(一)焊条电弧焊的基本原理焊条电弧焊是工业生产中应用最广泛的焊接方法,它的原理是利用电弧放电(俗称电弧燃烧)所产生的热量将焊条与工件互相熔化并在冷凝后形成焊缝,从而获得牢固接头的焊接过程,如图3—1所示。
图3—1 焊条电弧焊示意图1—焊条芯;2—焊药:3—液态熔渣;4—凝固的熔渣;5—保护气体;6—熔滴;7—熔池;8—焊缝;9—工件;10—电弧;11—焊钳在工件与焊条两电极之间的气体介质中持续强烈的放电现象称为电弧。
焊条电弧焊焊接低碳钢或低合金钢时,电弧中心部分的温度可达6000~8000℃,两电极的温度可达到2400~2600℃,如图3—2所示。
电弧燃烧的必要条件是气体电离及阴极电子发射。
1.气体电离气体和自然界的一切物质一样,其电子是按一定的轨道环绕原子核运动,在常态下原子是呈中性的,气体的分子也是呈中性的,气体中几乎没有带电质点,因此常态下气体不能导电,电流也通不过,电弧不能自发地产生。
但是在一定的条件下,气体原子中的电子从外部获得足够的能量,就能脱离原子核的引力而成为自由电子,同时原子因失去电子而成为正离子。
这种使中性的气体分子或原子释放电子形成正离子的过程称为气体电离。
在焊接时,使气体介质电离的种类主要有热电离、电场作用下的电第 2 页共 10 页离、光电离。
(1)热电离气体粒子受热的作用而产生的电离称为热电离。
温度越高,热电离作用越大。
(2)电场作用下的电离带电粒子在电场的作用下,各作定向高速运动;产生较大的动能,当不断与中性粒子相碰撞时,则不断地产生电离。
如两电极间的电压越高,电场作用越大,则电离作用越强烈。
(3)光电离中性粒子在光辐射的作用下产生的电离,称为光电离。
2.阴极电子发射阴极的金属表面连续地向外发射出电子的现象,称为阴极电子发射。
焊接时,气体的电离是产生电弧的重要条件,但是,如果只有气体电离而阴极不能发射电子,没有电流通过,那么电弧还是不能形成。
因此阴极电子发射也和气体电离一样,都是电弧产生和维持的必要条件。
一般情况下,电子是不能自由离开金属表面向外发射的,要使电子逸出电极金属表面而产生电子发射,就必须加给电子一定的能量,使它克服电极金属内部正电荷对它的静电引力。
所加的能量越大,促使阴极产生电子发射作用就越强烈。
焊接时阴极所吸收的能量的不同,所产生的电子发射有以下几类;热发射、电场发射、撞击发射等。
阴极发射电子后,又从焊接电源获得新的电子。
(1)热发射焊接时,阴极表面温度很高,阴极中的电子运动速度很快,当电子的动能大于阴极内部正电荷的吸引力时,电子即冲出阴极表面,产生热发射。
温度越高,则热发射作用越强烈。
(2)电场发射在强电场的作用下,由于电场对阴极表面电子的吸第 3 页共 10 页引力,电子可以获得足够的动能,从阴极表面发射出来。
当两电极的电压越高,金属的逸出功小,则电场发射作用越大。
(3)撞击发射当运动速度较高、能量较大的正离子撞击阴极表面时,将能量传递给阴极而产生的电子发射现象,叫做撞击发射。
如果电场强度越大,在电场的作用下正离子的运动速度也越快,则产生的撞击发射作用也越强烈。
实际上在焊接时,以上几种电子发射作用常常是同时存在,相互促进的,但在不同条件下,它们所起的作用可能稍有差异。
例如,在引弧过程中,热发射和电场发射起着主要作用;电弧正常燃烧时,如采用熔点较高的材料(钨或碳等)作阴极,则热发射作用较显著;如采用铜或铝等作阴极时,撞击发射和电场发射就起主要影响;而钢作阴极时,则和热发射、撞击发射、电场发射都有关系。
(二)电弧切割的基本原理电弧切割主要有碳弧气割、碳弧刨割条和等离子弧切割。
等离子弧切割将在第五章中介绍。
1.碳弧气割碳弧气割是利用碳极电弧的高温,把金属的局部加热到熔化状态,同时用压缩空气的气流把熔化金属吹掉,从而达到对金属进行切割的一种加工方法,如图3—3所示。
目前,这种切割金属的方法在金属结构制造部门得到广泛应用。
图3—3 碳弧气刨切割示意图碳弧气割过程中,压缩空气的主要作用是把碳极电弧高温加热而熔化的金属吹掉,还可以对碳棒电极起冷却作用,这样可以相应地减少碳棒的烧损。
但是,压缩空气的流量过大时,将会使被熔化的金属温度降低,而不利于对所要切割的金属进行加工。
第 4 页共 10 页2.碳弧刨割条电弧刨割条的外形与普通焊条相同,是利用药皮在电弧高温下产生的喷射气流,吹除熔化金属、达到刨割的目的。
工作时只需交、直流弧焊机,不用空气压缩机。
操作时其电弧必须达到一定的喷射能力,才能除去熔化金属。
二、焊条电弧焊与电弧切割的适用范围(一)焊条电弧焊的适用范围焊条电弧焊是用手工操纵焊条进行焊接工作的,可以进行平焊、立焊、横焊和仰焊等多位置焊接。
另外由于焊条电弧焊设备轻便,搬运灵活,所以说,焊条电弧焊可以在任何有电源的地方进行焊接作业。
适用于各种金属材料、各种厚度、各种结构形状的焊接。
(二)电弧切割的适用范围(1)用电弧切割对焊缝进行清根,比过去生产中常使用的风铲生产效率可提高数倍,尤其是在仰焊和立焊位置进行焊缝清根时,其优越性更为突出。
(2)改善了工人的劳动条件:过去在使用风铲进行开坡口和清根时,噪声和振动大,长年使用风铲工作的工人,多患有耳聋性职业病,而且劳动强度也很高。
(3)可以用电弧切割来加工焊缝坡口,特别适用于开U型坡口。
(4)使用方便,操作灵活:对处于窄小空间位置的焊缝,只要轻巧的刨枪能伸进去的地方,就可以进行切割作业。
(5)可以用电弧切割清除不合格焊缝中的缺陷,然后进行修复。
也可以用电弧切割清理铸件的毛边、飞刺、浇铸冒口及铸件中的缺陷。
(6)可以用电弧切割的方法加工多种不能用气割加工的金属,如铸第 5 页共 10 页铁、不锈钢、铜、铝等。
(7)设备、工具简单,操作使用安全。
只要有一台直流电焊机,有压缩空气,有专用的电弧切割极及碳棒,就可以工作了。
不需要像氧一乙炔焰切割那样使用易燃、易爆气体,因此操作使用安全。
三、焊条电弧焊与电弧切割的安全特点(一)焊条电弧焊的安全特点(1)焊条电弧焊焊接设备的空载电压一般为50~90V。
而人体所能承受的安全电压为30~45V,由此可见手工电弧焊焊接设备的空载电压高于人体所能承受的安全电压,所以当操作人员在更换焊条时,有可能发生触电事故。
尤其在容器和管道内操作,四周都是金属导体,触电危险性更大。
因此焊条电弧焊操作者在操作时应戴手套,穿绝缘鞋。
(2)焊接电弧弧柱中心的温度高达6000~8000℃。
焊条电弧焊时,焊条、焊件和药皮在电弧高温作用下,发生蒸发、凝结和气体,产生大量烟尘。
同时,电弧周围的空气在弧光强烈辐射作用下,还会产生臭氧、氮氧化物等有毒气体,在通风不良的情况下,长期接触会引起危害焊工健康的多种疾病。
因此焊接环境应通风良好。
(3)焊接时人体直接受到弧光辐射(主要是紫外线和红外线的过度照射)时,会引起操作者眼睛和皮肤的疾病。
因此操作者在操作时应戴防护面具和穿工作服。
(4)焊条电弧焊操作过程中,由于电焊机线路故障或者飞溅物引燃可燃易爆物品以及燃料容器管道补焊时防爆措施不当等,都会引起爆炸和火灾事故。
(二)电弧切割的安全特点电弧切割时,除应知道焊条电弧焊的安全特点外,还应注意以下几第 6 页共 10 页点:(1)电弧切割过程中,由于有压缩空气的存在,露天操作时,应注意顺风方向进行操作,以防吹散的熔渣烧坏工作服和灼伤皮肤,并要注意周围场地的防火。
(2)在容器或舱室内部操作时,内部空间尺寸不能过于窄小,并要加强抽风及排除烟尘措施。
(3)切割时应尽量使用带铜皮的专用碳棒。
(4)电弧切割时使用电流较大,连续工作时间较长,要注意防止焊机超载,以免烧毁焊机。
为克服电弧切割的粉尘大、有气味的缺点,还可采用水碳弧气刨的方法,如图3—4所示(水碳弧气刨枪可用废旧的射吸式气焊枪改制);它的原理与一般碳弧气刨相同,只是在压缩空气中含有大量水雾,利用喷雾来降低碳弧气刨的粉尘污染。
水碳弧气刨可使环境粉尘降低40%~60%左右。
焊条电弧焊安全与防护技术焊条电弧焊操作时,必须注意安全与防护,安全与防护技术主要有防止触电、弧光辐射、火灾、爆炸和有毒气体与烟尘中毒等。
1防止触电焊条电弧焊时,电网电压和焊机输出电压以及手提照明灯的电压等都会有触电危险。
因此,要采取防止触电措施。
或接零。
焊接电缆和焊第 7 页共 10 页钳绝缘要良好,如有损坏,要及时修理。
焊条电弧焊时,要穿绝缘鞋,戴电焊手套。
在锅炉、压力容器、管道、狭小潮湿的地沟内焊接时,要有绝缘垫,并有人在外监护。
使用手提照明灯时,电压不超过安全电压36V,高空作业时不超过12V。
高空作业时,在接近高压线5m或离低压线2.5m以内作业,必须停电,并在电闸上挂警告牌,设人监护。
万一有人触电,要迅速切断电源,并及时抢救。
2防止弧光辐射焊接电弧强烈的弧光和紫外线对眼睛和皮肤有损害。
焊条电弧焊时,必须使用带弧焊护目镜片的面罩,并穿工作服,戴电焊手套。
多人焊接操作时,要注意避免相互影响,宜设置弧光防护屏或采取其他措施,避免弧光辐射的交叉影响。
隔绝火星。
6级以上大风时,没有采取有效的安全措施不能进行露天焊接作业和高空作业,焊接作业现场附近应有消防设施。
电焊作业完毕应拉闸,并及时清理现场,彻底消除火种。
3防止火灾在焊接作业点火源lOm以内、高空作业下方和焊接火星所及范围内,应彻底清除有机灰尘、木材、木屑、棉纱棉丝、草垫干草、石油、汽油、油漆等易燃物品。
如有不能撤离的易燃物品,诸如木材、未拆除的隔热保温的可燃材料等,应采取可靠的安全措施,如用水喷湿,覆盖湿麻袋、石棉布等。
4防止爆炸在焊接作业点lOm以内,不得有易爆物品,在油库、油品室、乙炔站、喷漆室等有爆炸性混合气体的室内,严禁焊接作业。
没有特殊措施时,不得在内有压力的压力容器和管道上焊接。
在进行装过易燃易爆物第 8 页共 10 页。