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何谓双弧,如何防止双弧？
佚名
【期刊名称】《电焊机》
【年(卷),期】2010(40)2
【摘要】等离子弧正常工作时，电弧应从钨极经喷嘴孔道到达工件。
双弧是指钨极与喷嘴之间有一个电弧，喷嘴与工件有一个电弧，钨极到工件间的电流通道有两个相串联的电弧。
出现双弧时，会造成工艺缺陷，严重时烧毁喷嘴，需要避免。
【总页数】1页(P41-41)
【关键词】等离子弧;电流通道;工艺缺陷;喷嘴;电弧;工作时;工件;钨极
【正文语种】中文
【中图分类】TG483;TN710.202
【相关文献】
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3.70t箱形梁双丝双弧（CO<sub>2</sub>气体保护焊和埋弧焊）焊接工艺分析[J], 宋统战;李良海;姚鉴城;
4.百万机组锅炉钢结构双丝双弧埋弧焊接技术的应用 [J], 赵金鹏;仉健康;李新运;刘振辉;孔德状;朱卫东
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2022年特种设备焊接作业《(JS)金属焊接》安全生产模拟考试题（一）姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________1、（判断题）手工钨极氩弧焊几乎可以焊接所有的金属材料。
A、正确B、错误正确答案：错误2、（判断题）低碳钢在碳弧气刨后，刨槽表面会有一渗碳层，这是由于处于高温的表面金属被急冷后所造成的。
A、正确B、错误正确答案：错误3、（判断题）《特种设备焊接操作人员焊绩记录表》应逐台逐日记录。
A、正确B、错误正确答案：错误4、（判断题）焊条电弧焊焊接镍基合金时，为了防止未熔合，焊接过程中应适当摆动焊条A、正确B、错误正确答案：错误5、（判断题）非转移等离子弧工作时靠等离子焰加热焊接件，加热能量和温度均较转移弧低，因此主要用于焊接较厚的金属。
A、正确B、错误正确答案：错误6、（判断题）等离子弧焊时的双弧现象，可以大大地提高等离子弧燃烧的稳定性。
A、正确B、错误正确答案：错误7、（判断题）等离子弧焊接时，在其他条件不变的条件下，增加等离子弧电流，弧柱直径不变；A、正确B、错误正确答案：错误8、（判断题）铜与铜合金埋弧焊时可采用焊接低碳钢所用的焊剂。
A、正确B、错误正确答案：错误9、（判断题）气电立焊通常采用特制的药芯焊丝，采用CO₂气体作保护气体。
A、正确B、错误正确答案：错误10、（判断题）镍及镍合金具有晶间腐蚀要求时，应采用氩弧焊等热输入较小的焊接方法A、正确B、错误正确答案：错误11、（判断题）气焊时，焊嘴孔径越大，火焰能率也就越大。
A、正确B、错误正确答案：错误12、（判断题）定位焊缝由于只起装配和固定焊件的作用，所以可以选质量较差的焊条。
A、正确B、错误正确答案：错误13、（判断题）怀疑可燃气瓶漏气，则在可疑处用明火试验，若能点燃，则表明漏气。
A、正确B、错误正确答案：错误14、（判断题）电渣焊电源的负载持续率必须是100%。
A、正确B、错误正确答案：错误15、（判断题）《中华人民共和国特种设备安全法》规定，负责特种设备安全监督管理的部门应当加强特种设备质量宣传教育，普及特种设备质量知识，增强社会公众的特种设备质量意识。
等离子弧焊接使用要点（一）一、等离子弧焊（割）炬喷嘴孔径不宜过大等离子弧是一种压缩电弧，其压缩作用来自于喷嘴的机械作用、热收缩和磁收缩等。
通常焊（割）炬的喷嘴孔径应根据电流和离子气流量来确定。
在一定条件下，喷嘴的孔径越大，对等离子弧的压缩作用越小。
如果喷嘴孔径过大，就会丧失压缩作用，等离子弧也就建立不起来。
通常喷嘴的孔道比l/d应大于3，如图所示。
等离子弧喷嘴的孔道比1—钨棒2—喷嘴3—等离子弧及扩散角二、等离子弧焊时不应存在双弧正常的转移型等离子弧应该稳定“燃烧”在钨极和工件之间，当另有电弧“燃烧”于钨极—喷嘴—工件之间时，即形成双弧，如图所示。
此时主弧电流将降低，正常的焊接或切割过程被破坏，严重时将导致喷嘴烧毁或离子弧过程中断。
等离子弧焊喷嘴内的“双弧”三、等离子弧焊接和切割电源不能通用等离子弧焊接和切割电源一般都采用陡降外特性直流电源。
但切割用电源输出的空载电压一般大于150V，压缩空气等离子弧切割电源空载电压可高达600V。
等离子弧焊接电源输出的空载电压一般在80V左右，两者不能通用（下图）。
等离子弧焊接与切割的电源外特性a)焊接电源外特性b）切割电源外特性四、不导电的工件不能建立转移电弧产生于钨极和工件之间的等离子弧称为转移电弧，转移电弧是由非转移电弧（产生于钨极和喷嘴间的电弧）过渡转移产生的。
当工件不导电（或不通电）时，转移电弧不能产生。
因此非金属加工只能利用非转移电弧形成的等离子弧，如图所示。
转移电弧与非转移电弧1—转移电弧电源2—非转移电弧电源3—金属4—非金属5—非转移电弧五、微束等离子弧焊不宜采用单电源供电大电流等离子弧都采用转移电弧，在转移电弧产生后非转移电弧随即切断，因此转移电弧和非转移电弧可合用一个电源。
微束等离子弧焊是采用联合型弧，由于焊接过程中需要同时保持非转移电弧和转移电弧，故要采用两个独立电源，如图所示。
等离子弧焊的供电形式a）大电流等离子弧焊b）微束等离子弧焊6—转移电弧1—焊接电源2—维弧电源R—限流电阻S—转换开关六、大电流工作不宜采用小锥角电极为了便于引弧和增加电弧的稳定性，电极端部可磨成20°～60°的夹角。
等离子弧焊与切割及其他焊接技术等离子弧焊与切割及其他焊接技术等离子弧焊原理、设备及材料等离子弧焊接与切割是在钨极氩弧焊的基础上形成的，是焊接领域中较有发展前途的一种先进工艺。
等离子弧焊接利用等离子弧的高温，可以焊接电弧焊所不能焊接的金属材料，甚至解决了氩弧焊所不能解决的极薄金属焊接问题;可以切割氧—乙炔焰不能切割的难熔金属和非金属。
一、等离子弧的形成及类型1.等离子弧的形成焊条电弧焊所形成的电弧（图8—1a）未受到外界的约束，弧柱的直径随电弧电流及电压的变化而变化。
能量不是高度集中，温度限制在5 730～7730℃，故称为自由电弧。
如果对自由电弧的弧柱进行强迫"压缩"，就能将导电截面收缩得比较小，从而使能量更加集中，弧柱中气体充分电离。
这样的电弧称为等离子弧。
对自由电弧的弧柱进行强迫压缩作用通称"压缩效应"。
"压缩效应"有如下3 种形式（1）机械压缩效应如图8--1b所示，在钨极（负极）和焊件（正极）之间加上1个较高的电压，通过激发使气体电离形成电弧，此时用一定压力的气体作用于弧柱，强迫其通过水冷喷嘴细孔，弧柱便受到机械压缩，使弧柱截面积缩小，称为机械压缩效应。
（2）热收缩效应如图8—1c 所示，当电弧通过水冷喷嘴，同时又受到不断送给的高速等离子气体流（氩气、氮气、氢气等）的冷却作用，使弧柱外围形成一个低温气流层，电离度急剧下降，迫使弧柱导电截面进一步缩小，电流密度进一步提高，弧柱的这种收缩称为热收缩效应。
（3）磁收缩效应电弧弧柱受到机械压缩和产生热收缩效应后，喷嘴处等离子弧的电流密度大大提高。
若把电弧看成一束平行的同向电流线，则其自身磁场所产生的电磁力，使之相互吸引，由此而产生电磁收缩力，这种磁收缩作用迫使电弧更进一步的受到压缩，如图8—1d所示。
在以上3 种效应的作用下，弧柱被压缩到很细的程度，弧柱内气体也得到了高度的电离，温度高达16000～33000℃，能量密度剧增，而且电弧挺度好，具有很强的机械冲刷力，形成高能束的等离子弧。
等离子弧焊接（WP 15）一、等离子弧焊原理及方法分类1. 等离子弧：是等离子体组成。
自由电弧被强迫压缩后，电流密度增加，导致电弧温度升高，电离度增大，中性气体充分电离，就形成等离子弧。
2.等离子弧产生的三要素（1）机械压缩作用：利用水冷喷嘴孔道限制弧柱直径，提高弧柱的能量密度和温度。
（2）热收缩作用：由于水冷喷嘴，在喷嘴内壁建立一层冷气膜，迫使弧柱导电断面进一步减小，电流密度进一步提高。
这叫热收缩，也叫热压缩。
（3）磁收缩作用：弧柱电流本身产生的磁场对弧柱再压缩作用。
也叫磁收缩效应。
电流密度越大，磁收缩作用越强。
3.等离子弧的特点（1）能量集中（能量密度105~6 W/cm²TIG自由电弧<10 4W/cm²）。
（2）温度高（18000K～24000K）。
图1 自由电弧和等离子弧的比较图4.等离子弧的三种基本形式（1）非转移型等离子弧钨极为负，喷嘴为正，钨极与喷嘴之间产生等离子弧。
（等离子束焊接）图2 非转移型等离子弧示意图（2）转移型等离子弧钨极为负，工件为正，钨极与喷嘴之间先引弧后，转移到钨极与工件之间产生等离子弧。
（等离子弧焊接）图3 转移型等离子弧示意（3）联合型等离子弧非转移型和转移型弧同时并存。
主要用于微束等离子弧焊、粉末堆焊等方面。
图4 联合型等离子弧示意图5.等离子弧焊基本方法（1）小孔型等离子弧焊（穿孔、锁孔、穿透焊）利用能量密度大和等离子流力大的特点，将工件完全熔透并产生一个贯穿工件的小孔，熔化金属被排挤在小孔的周围，沿着电弧周围的熔池壁向熔池后方移动，使小孔跟着等离子弧向前移动，形成完全熔透的焊缝。
一般大电流等离子弧（100～300安培）时采用该方法。
图5 小孔型等离子弧焊焊缝成形原理（2）熔透型等离子弧焊特点：离子气流量小，弧柱压缩程度较弱时，工件只熔化而不产生小孔效应。
用途：薄板单面焊双面成形，厚板多层焊。
图6 熔透型等离子弧焊焊缝成形原理（3）微弧（束）等离子弧焊30安培以下熔透型焊接方法为微弧（束）等离子弧焊。
特种焊接1·等离子弧受到三种压缩作用：机械压缩效应，热收缩效应，电磁收缩效应2·等离子弧焊分类：穿透型等离子弧焊，熔透型等离子弧焊，微束型等离子弧焊3·非转移弧主要用在等离子弧喷涂，焊接和切割较薄金属及非金属4·双弧现象：在使用转移型等离子弧进行焊接或切割过程中正常的等离子弧应稳定的在钨极与焊件之间燃烧，但由于某些原因往往还会在钨极和喷嘴及喷嘴和工件之间产生与主弧并列的电弧，这种现象称为等离子弧双弧现象5·Ar适用于所有金属，离子气一律使用纯Ar，保护气可以用纯Ar，也可以用其他成分的气体，这取决于被焊金属6·电子束焊的优点：电子束穿透能力强，焊缝深宽比大，焊接速度快，焊缝组织性能好，焊件热变形小，焊缝纯度高，接头质量好，再现性好，工艺适应性强，可焊材料多，可简化加工工艺7·电子束焊的缺点：设备复杂，电子束焊要求接头位置准确，间隙小而且均匀，焊前对接头加工，装配要求严格，被焊工件尺寸和形状受到工作室限制，夹具和焊件必须是非磁性材料8·电子束焊分：高真空电子束焊，低真空电子束焊，非真空电子束焊9·电子束焊工艺参数：加速电压，电子束电流，焊接速度，聚焦电流，工作距离10·操作电子束焊机要防止高压电击，X射线，可见光辐射以及烟气等对人体危害11·激光：激光活性物质受到激励，产生辐射，通过光放大而产生一种单色性好，方向性强，光亮度高的光束12·激光焊两种模式：传热焊和深熔焊13·激光焊不需要真空室，不产生X射线，不受电磁波干扰14·激光焊设备组成：激光器，光学系统，机械系统，控制与监测系统，光束检测仪及一些辅助装置15·焊接与切割激光器：YAG固体激光器和CO2气体激光器，高功率半导体二极管激光器16·脉冲激光焊：脉冲激光焊时，每个激光脉冲在焊件上形成一个焊点。
