《电弧焊基础》word版

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1、1.电弧焊方法的分类:⑴焊条电弧焊(SMAW焊)(2)气体保护非熔化极电弧焊：①钨极氩弧焊(GTAW或TIG焊)②等离子弧焊接(PAW焊);分类:母材为阳极的等离子电弧方式(转移弧方式)；喷嘴为阳极的等离子焰流方式(非转移弧方式)。(4)气体保护熔化极电弧焊(GMA焊)：①熔化极氩弧焊（MIG焊）②混合气体保护熔化极电弧焊（MAG焊）③熔化极等离子焊(5)埋弧焊方法（SAW焊接法)(6)自保护电弧焊方法（比如药芯焊丝焊接）(7)螺柱焊方法2.焊接电弧机理:⑴气体放电：电弧的本质是气体放电，气体放电是指气体电离。在（电场和热场）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

2、过程。气体电离后所处的空间由带电粒子（阳离子及电子）、中性粒子（原子及分子）构成。气体放电分为非自持放电和自持放电。3.阴极电子发射的种类：⑴热电子发射：当温度升高时，金属内部的自由电子克服引力逸出到金属表面，电子发射是一种金属表面的电子汽化现象。⑵电场（场致）发射(FieldEmision)：当阴极表面空间存在一定强度的正电场时，封闭自由电子的电势壁垒就会减薄，当电子将受到电场力达到一定程度时电子便会逸出阴极表面。⑶碰撞发射：电弧中高速运动的粒子（正离子或电子）碰撞阴极时，把能量传递给阴极表面的电子，使电子能量增加而逸出阴极表面，也称为二次电子发射。⑷光发射：当阴极表面受到光辐射作

3、用时，阴极内的自由电子能量达到一定程度而逸出阴极表面的现象。4.气体的电离的方式：⑴场致电离：在两电极间的电场作用下，气体中的带电粒子的运动被加速，与中性粒子碰撞产生电离。⑵光电离：光量子具有能量；中性粒子受到光辐射的作用而产生的电离。5.维持电弧放电的条件：⑴放电气隙内带电粒子的生成；⑵保持阴极、阳极与电弧间的电的连续性。6.电弧的构造和电弧电压：阴极：阳离子构成正空间电荷，阴极压降；阳极：电子构成负空间电荷，阳极压降；弧柱区：平缓的线性压降。7.电弧各区域的导电特点：①阴极区的导电特点：热阴极：对于钨、碳等高熔点的阴极，大电流＞103A/cm2，热发射起主导地位，向弧柱区提供电子

4、。等离子体阴极：钨极，小电流，热发射减少，弧柱加速过来的阳离子对阴极区产生碰撞发射；对中性粒子的碰撞热电离加剧，正离子堆积又将促进电场发射和碰撞发射，在阴极面前形成高亮度空间，放电在该空间以热电离形式。冷阴极：对于Fe、Cu等低熔点的阴极，热发射不足，阴极区形成正离子堆积，形成强电场，导致场致发射；产生阴极斑点。阴极斑点：电弧导电通道将主要集中在一个较小的区域，该区域电流密度、温度、发光强度远高于其他区域，称作阴极斑点。②弧柱区的导电特点：弧柱区的温度处于5000-30000K之间，处于热平衡状态。弧柱中的全部或大部分双原子气体分子分解为原子，其中较大比率的原子又进一步分解为电子和阳

5、离子。其空间密度是相当的，弧柱空间呈现为电中性。弧柱电流就是由上述带电粒子的移动形成，电子流占99.9%，粒子流占0.1%。以热电离为主。③阳极区的导电特点：弧柱的高温气体没有接触到阳极，阳极本身不发射（产生）阳离子，形成电子堆积；阳极区域（压降）使电子加速，与中性粒子发生碰撞电离，产生阳离子供给弧柱区；阳极区将近99.9%的电子进入到阳极；加热阳极，大电流时，阳极熔化。8.电弧压力与等离子气流（名词解释）：⑴电弧静压力（电磁收缩力）：当电流在一个导体中通过，整个电流可以看作由许多平行电流线组成，这些电流线将产生相互吸引力，使导体截面产生收缩倾向。固体导体不能改变外形，但对于液态或气

6、态导体，其截面将产生收缩。产生的力为电磁收缩力。⑵电弧动压力（等离子流力）：电磁收缩力呈现上大下小的状态，轴向将产生压力差，从而产生一个由电极指向工件的推力，这就是电弧静压力。⑶斑点力：斑点受到带电粒子的撞击，或金属蒸汽的反作用而对斑点产生的压力，称为斑点力。⑷爆破力：电弧短路焊接，熔滴与熔池发生短路，瞬时电流很大，电磁收缩力使液柱中部变细，电阻热促使金属液柱小桥温度骤升，液柱汽化爆裂，造成金属飞溅。⑸熔滴冲击力：熔化极富氩保护射流过渡焊接时，焊丝前端熔化金属熔滴沿轴线方向射向熔池，单个熔滴只有数毫克，在等离子气流的驱动下，到达熔池的速度可达每秒几百米，对金属熔池形成强烈冲击，焊缝形

7、成指状熔深。1.电弧力的影响因素：①气体介质：Ar混入He，密度降低，Ar+He电弧力↓；Ar混入H，H导热性强，对电弧冷却作用大，Ar+H电弧力↑。②电流和电压（弧长）：电流↑，电弧力↑↑；电压↑，电弧力↓。③电极（焊丝）直径：焊丝越细，电流密度↑，电磁力↑，电弧锥形明显，等离子流力↑，电弧总压力↑。④电极（焊丝）极性：钨极氩弧焊，钨极接负，允许通过电流大，电弧力大；反之，电弧力较小。熔化极气体保护电弧焊，焊丝接正，斑点力小，容易形成细熔滴，较大的电磁力