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焊条电弧焊的基础知识一、焊接基础知识焊接是指通过加热或加压两种方式，将两个或多个金属材料连接在一起的方法。
焊接过程中，金属材料通过原子间的扩散和结合，形成牢固的接头。
二、焊接设备介绍焊条电弧焊是一种常用的焊接方法，其设备主要包括电源、焊机、焊条和工具等。
1.电源：提供焊接所需的电能，一般分为交流电源和直流电源两种。
2.焊机：将电源输出的电能转化为焊接所需的电流和电压，并控制焊接过程的设备。
3.焊条：用于形成焊接接头的金属电极，一般由金属芯和药皮组成。
4.工具：包括焊钳、焊嘴、夹具等，用于夹持和操作焊条。
三、焊条的选用与处理1.焊条的选用：应根据被焊接材料的材质、焊接要求和接头强度要求等因素来选择合适的焊条。
2.焊条的处理：使用前应检查焊条的质量，去除焊条表面的油污和锈蚀，以保证焊接质量。
四、电弧焊的工艺参数电弧焊的工艺参数主要包括电流、电压、焊接速度、焊条角度等。
1.电流：电流的大小直接影响焊接质量和效率，应根据被焊接材料的材质、厚度和焊接要求等因素来选择合适的电流。
2.电压：电压的高低影响电弧的稳定性和熔池的形成，应根据焊接电流和焊条类型等因素来选择合适的电压。
3.焊接速度：焊接速度是指单位时间内完成的焊缝长度，应根据被焊接材料的材质、厚度和焊接要求等因素来选择合适的焊接速度。
4.焊条角度：焊条的角度直接影响焊接质量和美观度，应根据被焊接材料的材质、接头形式和焊接要求等因素来选择合适的焊条角度。
五、焊接操作技巧1.引弧：将焊条与工件表面轻轻接触，然后迅速提起，使电弧燃烧稳定。
2.运弧：控制焊条的运动轨迹，使熔池均匀分布，避免出现“驼峰”、“咬边”等现象。
3.接头：在更换焊条或中断焊接时，应将焊条与工件表面成一定角度，以形成起始熔池，便于引弧。
4.收弧：在完成一道焊缝后，应将电弧慢慢提起，使熔池逐渐凝固，避免出现“缩孔”现象。
六、焊接缺陷与预防措施1.气孔：预防措施包括选择合适的焊接电流和保护气体流量，保持工件表面清洁等。
填空1.电弧焊方法：焊条电弧焊、气体保护非熔化极电弧焊:钨极氩弧焊（TIG）、等离子弧焊接（PAW）、气体保护熔化极电弧焊：熔化极氩弧焊（MIG）、二氧化碳电弧焊（Co2焊）、混合气体保护熔化极电弧焊（MAG)、熔化极等离子弧焊接、埋弧焊（SAW）、自保护电弧焊、螺柱焊。
2.气体放电是指气体电离。
物理学中的等离子气体是指含有带电粒子的电中性的粒子集团，是继固体、液体、气体之后的物质的第四种存在状态，以高导电性为特征。
电弧的本质是气体放电。
3.金属电子发射除上述热电子发射和电场发射两种机制外，还有光发射和碰撞发射。
4.电弧电压：阳极压降区、弧柱压降区、阴极压降区。
阳极区，发热多。
5.电弧焊热效率对比埋弧焊最高，等离子弧焊接（小孔型）最低，焊接电弧分布中心向外，温度下降6.电弧的引燃方法：接触式引弧、非接触式引弧。
非接触式引弧有两项原因，一是不允许电极与工件接触，一是电极无法与工件接触。
交流电弧焊由于电流过零问题焊接中需要采取稳弧措施7.焊缝形状尺寸的参数：焊缝成形系数φ（熔宽B与熔深H 之比）、焊缝深宽比（H与B之比）、余高a（熔深、熔宽、余高）8.溶滴产生脱落、过渡的力主要是重力、表面张力、电磁力、摩擦力。
既是作用在溶滴上的表面张力通常是阻止溶滴脱落的力。
而在短路过渡的情况下却变为促进溶滴过渡的力。
9.电弧焊溶滴过渡形态的分类:自由过渡、接触过渡、渣壁过渡。
10.以目前最为普遍的应用对象衡量，TIG焊是所有焊接方法中应用最广泛的。
钨电极材料:纯钨电极、钍钨极、铈钨极、锆电极。
11.钨极氩弧焊直流正极性焊接是所有电弧焊方法中电弧过程最为稳定的。
在引弧动作开始之前要提前通以保护气，驱除导气管中的空气并使焊接区处于被保护状态下这种称作提前送气；焊接结束时如果在电弧熄灭的同时停止保护气，焊缝结束部位产生严重氧化，而且处于高温状态的钨极也会受到氧化而出现显著烧损，为此在熔池完全凝固及电极冷却之前需要继续流通保护气，这称作滞后停气。
电弧焊基础药皮的主要作用：（1）有利于电弧放热的产生，并且能够提高电弧的稳定性，（2）产生气体和形成熔渣，隔离空气，保护电弧，熔滴及焊缝金属，（3）提高熔渣-金属反应是金属还原，精炼焊缝金属，（4）根据需要对焊缝金属添加合金元素，（5）熔渣覆在焊接金属表面，焊缝表面形状规整。
自持放电：是当放电电流达到一定程度以后，取消最初的诱发措施，气体导电过程本身亦可以再次产生维持导电所需的带电粒子，与回路电流平衡，使放电持续下去。
此后随着电流值的增加。
从暗放电形态经辉光放电向电弧放电转移，其间的各种放电形式都有各自的特征表现。
电弧放电是气体放电的最终形式。
电弧具备所有放电形式中的电压最低，电流最大，温度最高的特征。
维持电弧放电的条件：（1）放电气隙内带电粒子的生成，（2保持阴极，阳极与电弧间的联系。
电弧力主要有：电弧静压力；电弧动压力；斑点力；爆破力和熔滴冲击力。
等离子流力（电弧动压力）是指电弧中的压力差使较小截面处的高温粒子向工件方向流动，并有更小截面处的气体粒子补充到截面上，以及保护气氛不对进入电弧空间，从而形成连续不断的气流，称作等离子流，到达工件表面时形成附加的一种压力叫做等离子流力。
电弧静压力是指当电流在一个导体中流过时，整个电流可以看作油许多平行的电流线组成，这些电流线之间将产生相互吸引力，使导体截面有收缩倾向，对于固态导体，此收缩力不能改变导体外形，但对于液态或气态导体，其将产生截面收缩，所产生的力就叫做电弧静压力（电磁收缩力）斑点力分为①带电粒子对电极的冲击力②电磁收缩力③电磁材料蒸发的反作用力阴极斑点力大于阳极斑点力电弧力的影响因素：①气体介质。
由于气体的种类不同，物理性能有差异，以纯氩气保护的GTA电弧作比较，混入氦气时电弧力有很大程度降低，混入氢气时，电弧压力升高。
②电流和电压，电流增大电弧力显著增加，电弧电压升高，电弧力下降。
③电极直径。
焊丝直径越细，电流密度越大，电磁力越大，等离子流力增大。
项目一电弧焊基础知识教学目标：了解电弧物理基础和工艺特性；了解焊丝熔化特性与熔滴过渡形式；掌握母材熔化与焊缝成形的基本规律。
教学活动设计：利用多媒体课件辅助教学；教学重点：电弧的热特性、机械特性；熔滴过渡的形式；焊缝成形的基本规律。
教学难点：熔滴过渡形式的掌握学习单元一焊接电弧一、焊接电弧的物理本质（一）电弧及其电场强度分布1．电弧的定义：电弧是一种气体放电现象，它是带电粒子通过两电极之间气体空间的一种导电过程。
2．气体导电必须具备的两个条件：①两电极之间有带电粒子；②两电极之间有电场。
3．气体放电随电流的强弱而有不同的形式，如暗放电、辉光放电、电弧放电等。
4．电弧放电的主要特点是电流最大、电压最低、温度最高、发光最强。
5．电弧的结构：由图可见，沿电弧长度方向的电场强度分布并不均匀。
按电场强度分布的特征可将电弧分为三个区域：阴极附近的区域为阴极区，其电压Uk称为阴极电压降；中间部分为弧柱区，其电压U c称为弧柱电压降；阳极附近的区域为阳极区，其电压U a称为阳极电压降。
阳极区和阴极区占整个电弧长度的尺寸皆很小，约为10-2~ 10 -6cm，故可近似认为弧柱长度即为电弧长度。
（二）电弧中带电粒子的产生电弧两极间带电粒子产生的来源有：中性气体粒子的电离、金属电极发射电子、负离子形成等。
其中气体电离和阴极发射电子是电弧中产生带电粒子的两个基本物理过程。
1．气体的电离(1)电离：在外加能量作用下，使中性的气体分子或原子分离成电子和正离子的过程称为气体电离。
(2) 第一电离能：中性气体粒子失去第一个电子所需的最小外加能量，电离能通常以电子伏（eV）为单位。
1电子伏就是指1个电子通过电位差为1V的两点间所需做的功；失去第二个电子所需的能量称为第二电离能，依此类推。
电弧焊中的气体粒子电离现象主要是一次电离。
(3) 电离难易程度：当其他条件（如气体的解离性能、热物理性能等）一定时，气体电离电压的大小反映了带电粒子产生的难易程度。
