电弧焊接基本概念

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1、电弧焊接基本概念写给瑞凌实业研发部工程师常用焊接方法分类电弧焊接方法定义严格地讲，所有用电弧做热源的焊接方法都可以称为电弧焊，它包括：电弧熔焊（通常的电弧焊就是指电弧熔焊）电弧钎焊复合电弧焊电弧焊接中的挑战与机遇电弧焊是一种传统的焊接工艺，它在过去、现在和将来都是制造业中的使用最广泛的材料连接方法电弧焊工艺与设备是目前焊接领域中市场竞争最为激烈的一个领域电弧焊接也是最能发挥个人智慧和想象力的技术领域电弧焊机与焊接电弧之间的关系电弧焊机一种二次电源焊接电弧电焊机的负载电网焊机电弧一次电源二次电源负载焊接电

2、弧与焊接工艺的关系焊接电弧是焊接热源焊接电弧用于熔化焊丝焊接电弧用于熔化母材焊接电弧同时产生电弧力电弧力将影响熔滴过渡电弧力将影响焊缝成型焊机对焊接过程的控制焊机通过控制焊接电弧进而对焊接过程进行控制焊机电弧热力焊丝母材电弧焊接方法的分类电弧的基本性质与应用电弧是一种气体放电现象电弧放电是一种大电流、低电压的气体放电现象电弧放电产生高温和强光电弧的主要应用有：焊接热源、冶金热源和照明光源电弧为什么称之为电弧？+-热气球实际的电弧例子短弧长弧电弧作为光源的应用氙气灯焊接电弧为什么能导电？焊接电弧电压通常为

3、10-40V焊接电弧两极之间为2-10mm的气体间隙如此低的电压如何能够通过数毫米气体间隙？气体电离—电弧等离子等离子体的概念宇宙中的99%物质是等离子体等离子是物质的第四态等离子又名：电浆电弧的电特性电弧与电阻的异同？电弧遵循欧姆定律？焊接电弧导电的特点轴向电压梯度的非线性伏安特性的非线性UaUKUCUA阴极阳极电弧的电压梯度变化I（j）UABC123焊接电弧的伏安特性的曲线焊接电弧的主要参数及作用电流熔化焊丝和母材热、力电压阳极压降：决定DCEP作用阴极压降：决定DCEN作用弧柱电压：电弧长度焊接电

4、弧的动态伏安特性ItfabOPcdmnLHAVMgOIUt(b)(c)t(a)Vp-电弧焊接电源的基本要求合适的外特性：焊接过程稳定的必要条件合适的动特性：焊接过程稳定的充分条件操作的方便性与耐用性：提高用户接受程度的辅助条件可靠的安全性：通过产品认证的必要条件CCC及CE认证电焊机认证基于IEC60974标准；IEC60974标准主要是一种对于电焊机使用中的安全标准，同时也提供了部分最基本保证焊接使用性能的标准；符合认证的焊机与实际焊接性能的好坏基本无关。焊接电源外特性（伏安特性）平特性——电压源陡特

5、性——电流源复合特性弧长波动引起的电流变化量与电源外特性的关系AV2AV1CVIUCCabc△Iac△Iab电源外特性与焊接方法的关系熔化极气体保护焊的参数输入参数：电压、送丝速度、导电嘴到工件距离输出参数：电流、焊丝干伸长（弧长）输入参数电压送丝速度导电嘴到工间距离输出参数电流焊丝干伸长（弧长）焊接系统（焊机）（焊枪）（保护气体）（焊丝）导电嘴到工间距离与干伸长、弧长的关系LtwLa+-导电嘴Le工件Ltw=Le+La焊接过程稳定的必要条件焊丝送丝速度：WFS焊丝熔化速度：WMR稳定焊接的必要条件：

6、La稳定La稳定可以是绝对稳定：即弧长恒定不变；也可以是相对稳定：即在一定的范围内有规律地变化。焊接过程稳定的充分条件焊接电流稳定焊接电压稳定电流、电压稳定可以是绝对稳定：即电流、电压的幅值恒定；也可以是相对稳定：即电流、电压的平均值或有效值恒定。计算平均值、有效值的周期应小于对波动值焊接过程产生影响的最小时间。焊接电压与电弧长度的关系熔化极电弧焊接的电流调节使用陡降特性电源取决于电源的电流设定如果使用平特性电源，电流怎么调节？送丝速度与电流的关系焊丝熔化速度分析Le=Lt-w–LaWMR=m1UdaI

7、+m2Lek4I2送丝速度与电弧长度的关系电压一定时，电弧长度与送丝速度成反比熔滴过渡的三种基本形式及其特点短路过渡：焊丝与工件之间有短路发生、熔滴直径略大于焊丝直径。焊接过程有飞溅，焊接电流较低，熔深较浅，可以全位置焊，适用于薄板焊接，可使用CO2气体或氩气及混合气。颗粒过渡：焊丝与工件之间无短路发生、熔滴直径远大于焊丝直径。焊接过程有飞溅，只能水平位置焊接。射流过渡：焊丝与工件之间无短路发生、熔滴直径小于焊丝直径。焊接过程无飞溅，焊接电流较高，熔深较大，可以全位置焊，使用氩气或混合气。使用脉冲方式可

8、以在较低电流下实现射流过渡。三种典型熔滴过渡形式各工作区间短路IU射流短路颗粒颗粒射流电极熔化与焊接电弧极性的关系正接DCEN：GTAW反接DCEP：GMAW发热量与极性的关系电弧力与极性的关系脉冲电流的使用脉冲TIG脉冲MIG为什么要用脉冲？脉冲焊接的优点？脉冲MIG的优点射流过渡是一种理想的熔滴过渡模式，但是需要在较大的电流（大于临界电流）下才能实现，因此限制了应用范围。脉冲MIG利用脉冲电流方式，可以在较低的平均电流（低热输入）实现稳