气体保护焊电弧特性二.doc

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1、气体保护焊电弧特性 （二）  1.27TIG焊时都使用钍钨极或铈钨极等，而很少使用纯钨极，为什么？钨极氩弧焊（TIG）是以钨棒作为电弧一个极的气体保护焊方法。钨极作为不熔化电极，要求它的熔点高，高温挥发性小和强度高。钨的熔点为3690K、沸点为5900K是理想的电极材料。早期采用纯钨棒[w（W）≥99.9%]，由于其耐用性和工艺性不良，而逐渐被钍钨棒（W-Th）和铈钨棒（W-Ce）以及含有其他稀土类氧化物如镧钨棒和钇钨棒等（W-La、W-Y等）的钨极所代替。钨棒牌号及化学成分见表5。表5钨棒化学成分分类钨棒牌号化学成分（质量分数，%）

2、WThO2CeOSiO2FeO3+Al2O3MoCaOW＞99.92－－0.030.030.010.01WTh7余量0.7～0.99－0.060.020.010.01WTh15余量1.5～2.0－0.060.020.010.01WTh30余量3.0～3.5－0.060.020.010.01WCe20余量－2.00.060.020.010.01广泛使用的W-Th和W-Ce等都比纯W的载流能力、引弧性能以及使用寿命好。其主要原因是它们的逸出功比纯W低，如表6所示。表6钨极其合金钨极的逸出功电极WW-ThW-CeW-ZrW-CsW-Ba逸出

3、功/V4.542.632.703.141.361.56纯W的逸出功为4.31～5.16V，W-Th为2.63V，W-Ce为2.70V，若加入Cs和Ba等碱金属和碱土金属的钨电极的逸出功更低，只有1.36～1.56V。由于逸出功低将带来如下特点：（1）耐用性高即钨极端部在焊接过程中不易损耗。试验表明，市钨、镧钨、钨棒的端部形状稳定性高于纯钨和钍钨棒。这是因为W-La、W-Ce、W-Y电极的逸出功低于纯W和W-Th电极。在相同使用条件下它们的电极温度都低于纯W和W-Th电极。使得烧损率下降，修复钨极次数减少。（2）W-Th极比纯W极的许用

4、电流大表7所示，相同直径时W-Th比纯W的许用电流高得多。而W-Ce又比W-Th的许用电流高5%～8%。表7不同成分钨极的最大许用电流的比较（直流正接）钨极直径/mm1.01.62.43.24.05.06.4最大许用电流/AW3080130180240300400W-Th80140230310400550800（3）工艺性好纯钨棒的逸出功高，它的工艺性不如W-Th极。W-Th极的电子发射能力强，引弧可靠，交流稳弧性好，空载电压低。但是，钍钨极中钍是放射性元素，虽只含有微量的钍，若不注意防护对工人也是有害的。为此而用铈、镧等代替钍。实验

5、证明，铈钨极的工艺性比钍钨极好，在相同的情况下，可使电弧更加集中，能量密度大，提高许用电流容量，延长寿命。直流时阴极压降降低10%，比钍钨极更易引弧，电弧稳定性更好。总之，虽然纯钨可以用作钨电极，但是由于其耐用性，工艺性及许用电流容量等均不如钍钨极和各种稀土钨极，所以实际应用中很少使用纯钨极。1.28何谓熔滴和熔滴过渡？熔滴是指在电弧焊时，从焊丝端头形成的，并向熔池过渡的滴状液态金属。熔滴过渡是电弧焊时，焊丝端头形成的熔滴通过电弧空间向熔池转移的过程。熔滴过渡形式有很多种：按短路与否，分为短路过渡和自由过渡；按熔滴的尺寸大小，分为大滴

6、过渡和射流过渡等。1.29气体保护焊时熔滴过渡有哪几种形式？为了便于使用统一的术语和概念去交流和探讨问题，国际焊接学会（ⅡW）对电弧焊熔滴过渡的分类曾发表过许多见解，最后于1976年发表了ⅡW.DOC.Ⅶ-F-173-76文件。这里仅将与气体保护焊有关的熔滴过渡的分类及特征示于表8。这里主要按熔滴过渡的行为进行分类，例如焊丝与熔池接触与否，而分为自由过渡和接触过渡，在自由过渡中按熔滴受力的主要特点，分为大滴过渡（以重力为主）、喷射过渡（以电弧力为主）帮爆炸过渡（以气体爆炸力为主）。在接触过渡中按焊丝通电与否，分为短路过渡和搭桥过渡。1

7、.30为什么要研究GMAW法熔滴过渡问题？通常GMAW法是用气体作为保护介质，而没有熔渣参与焊接过程。于是焊丝金属熔化，熔滴形成和熔滴过渡等都发生在气体介质中。为保证焊接过程稳定，首先应保证熔滴过渡稳定。这就要求正确选择焊丝直径，焊丝材料，保护气体种类和焊接参数等，以获得合适的熔滴过渡形式和焊缝成形。这样一来，研究熔滴过渡的主要目的是为了解决以下3个问题：1）了解和掌握熔滴过渡的规律，以便根据工作的情况，正确选择焊丝、保护气体和工艺参数，保证焊接过程稳定，包括电弧燃烧稳定，飞溅小和熔滴过渡均匀等。2）建立熔滴过渡与焊缝成形和焊接质量的

8、关系。因为熔滴过渡影响焊缝成形，如熔深形状（圆弧状或指状熔深等）及焊缝缺陷，如咬边、驼峰焊道等。3）建立熔滴过渡与焊接冶金的关系。1.31试述电弧形态及其与熔滴过渡的关系？电弧形成是指电弧在燃烧过程中的形貌，它随焊接条件