焊工工艺与技能训练 课题

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1、焊接室纪律与安全1.进车间必须穿戴规定的衣物，否则不应进车间。2.上课实习期间，不得擅自离开车间或教室，有事请假。3.实习、上课前班长报告应到和实到人数；实习完毕前，报告班级所在人数、离开同学名单。4.进行焊接时，应先打开电源后打开焊机，焊接完毕后，应先关闭焊机后关闭电源。5.各工位的工具、卫生责任到人。7/12/20211课题一平敷焊一、焊接电弧的概念二、焊接电弧的构造及静特性三、电弧焊的熔滴过渡四、手弧焊操作预备知识7/12/20212一、焊接电弧的概念焊接时，将焊条与焊件接触后很快拉开，在焊条端部和焊件之间立即会产生明亮的电弧。电弧是一种气体放电现象。7/12/2

2、0213一、焊接电弧的概念焊接电弧：由焊接电源供给的具有一定电压的两电极间或电极与焊件间的气体介质中，产生强烈而持久的放电现象。一般情况下，由于气体的分子原子都是呈中性的，不能导电。要使气体呈现导电性必须使气体电离。气体电离后，原来气体中的一些中性分子或原子转变为电子、正离子等带电质点，这样电流才能通过气体间隙形成电弧。7/12/20214一、焊接电弧的概念1.气体电离气体原子中电子是按一定的轨道环绕原子核运动，在常态下原子都是呈中性的。但在一定的条件下，气体原子中的电子从外面获得足够的能量，就能脱离原子核的引力成为自由电子，同时原子由于失去电子而成为正离子，这种使中性

3、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。使气体电离所需要的能量称为电离电位(或电离功)；不同的气体或元素，由于原子结合不同，其电离电位电不同。7/12/20215一、焊接电弧的概念气体介质电离的方式主要有热电离、电场作用下的电离、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，并不断与中性粒子相碰撞时，不断地产生电离：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7/12/2

4、0216一、焊接电弧的概念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。作用：电弧产生和维持的重要条件。一般情况下，电子不能自由离开金属表面产生电子发射，要使电子发射，必须施加一定的能量，使电子克服金属内部正电荷对它的静电引力。所加的能量越大，阴极产生电子发射作用就越强烈。7/12/20217电子从阴极表面逸出所需要的最低外加能量称为逸出功，单位是电子伏特(eV)。电子逸出功的大小与阴极的成分有关。表1-2列出了常见元素的电子逸出功。焊接时，根据阴极吸收能量的方式不同，所产生的电子发射有以下几类：热发射、电场发射和撞击发射等。7/12/20218二、焊接电弧

5、的构造及静特性1．焊接电弧的构造焊接电弧的构造可分为三个区域：阴极区、阳极区、弧柱区(图1—2)7/12/20219(1)阴极区任务：向弧柱区提供电子流和接受弧柱区正离子流。在焊接时，阴极表面存在一个烁亮的辉点，称为阴极斑点。阴极斑点是子发射源，也是阴极区温度最高的部分，一般达2130～3230℃，放出的热量占焊接总热的36％左右；阴极温度的高低主要取决于阴极的电极材料，一般都低于材料的沸点。电极的电流密度增加，阴极区的温度也相应提高。阴极和阳极为同种料。7/12/202110二、焊接电弧的构造及静特性(2)阳极区任务：接受弧柱区流过来的电子流和向弧柱区提供正离子流；在

6、阳极表面的光亮辉点称为阳极斑点，阳极斑点是由于电子对阳极表面撞击而形成的。一般情况下，阳极区的温度达2330～3980℃放出的热量占焊接总热量的43％左右。7/12/202111二、焊接电弧的构造及静特性(3)弧柱区弧柱是处于阴极区与阳极区之间的区域；作用：电子流和正离子流的导电通路，弧柱的温度不受材料沸点制，而取决于弧柱中气体介质和焊接电流，焊接电流越大，弧柱中电离程度就越大，弧柱温度也就越高。弧柱区的中心温度高达5730～7730℃，放出的热量占焊接总热量的21％左右。7/12/202112二、焊接电弧的构造及静特性(4)电弧电压阴极区、阳极区和弧柱区电压降之和，电

7、弧电压的分布如图1—3所示。电弧电压叫用可式表示：U弧=U阴+U阳+U柱=U阴+U阳+bl弧U弧——弧电压，V；U阴——阴极电压降，VU阳——阳极电压降，VU柱——弧柱电压降，Vb——单位长度的弧柱电压降，一般为20—40V／㎝；L弧——电弧长度，㎝。7/12/202113二、焊接电弧的构造及静特性2电弧的静特性在电极材料、气体介质和弧长一定的情况卜，电弧稳定燃烧时，焊接电流与电弧电压变化的关系称为电弧静特性。表示它们关系的曲线叫做电弧的静特性曲线，如图1-4所示。7/12/202114二、焊接电弧的构造及静特性(1)电弧静特性曲线7/1