电弧焊接工艺培新教材课件

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1、电弧焊接工艺介绍—与大家一起探讨唐山松下营业技术系2011.1.10焊接连接的意义---两个重点学科方向⑴新材料及其加工技术--①冶金相容性②致密接合性③使用可靠性⑵加工过程自动化与智能化---机械化→自动化→智能化焊接性焊接连接特点---连接分类连接非冶金结合冶金结合焊接钎焊粘接熔焊压焊液相焊固相焊电弧焊非电弧焊喷涂喷熔电弧焊接的主要内容弧焊电源（焊机）建立稳定的电弧特性焊丝熔化及稳定的熔滴过渡母材的熔化及熔池的建立形成焊缝及焊接接头焊缝及热影响区的组织与性能的变化符合各项技术标准的焊接结构・电

2、弧　：　在两极间产生强烈而持久的气体放电现象。・母材　：　被焊接金属。・熔滴　：焊丝先端受热后熔化，并向熔池过渡的液态金属滴。・熔池　：　熔焊时焊件上所形成的具有一定几何形状的液态金属部分。・保护气体　：焊接中用于保护金属熔滴以及熔池免受外界有害气体（氢、氧、氮）侵入的气体。保护气体焊丝母材熔池焊道导电嘴保护气体溶滴电弧电弧物理特性（简要一）电弧的三个区域弧柱区阴极区阳极区弧柱区总的电流=电子流+离子流电子流99·9%离子流0·1%温度高：5000~50000°K阴极区给弧柱提供电子流，接受从弧柱来

3、的离子流。阳极区的导电机构与阴极区相反。电弧物理特性（简要二）电弧的稳定燃烧过程事实上是带电粒子产生、运动和消失的平衡过程。产生（电离、电子发射）运动（极区压降加速、电场加速）消失（扩散、复合）阴极斑点自动跳向温度高，逸出功低的氧化膜处（铝的TIG、MIG电弧焊接工艺）。直流正接（DCSP）、反接（DCRP）的意义（DCEN）（DCEP）电弧物理特性（简要三）电弧偏吹现象（直流磁偏吹、药皮偏心、其他干扰）电弧自身磁场的作用（电磁力、等离子流力、斑点压力）交流电弧的正确使用焊丝的熔化及熔滴过渡焊丝熔化

4、热源电弧热电阻热焊丝熔化特性熔化速度Vm与电流I之间的关系影响熔化特性的因素焊丝成分焊丝直径干伸长度极性熔滴过渡的形态（颗粒>射流）保护气体介质（MAG>CO2）熔滴过渡的几种形式：短路过渡焊丝与熔池的短路频率20~200次/S短路缩颈“小桥”爆断有飞溅。渣壁过渡（药芯焊丝、焊条电弧焊、埋弧焊）粗滴过渡（下垂滴状过渡、排斥滴状过渡）喷射过渡射滴过渡射流过渡亚射流过渡（铝及铝合金MIG焊）(一)短路过渡小电流、低电压。熔滴长大受到空间限制而与母材短路，在表面张力及小桥爆破力作用下脱离焊丝。(二)滴状过

5、渡电弧长度较长，熔滴可自由长大，直至下落力大于表面张力时，脱离焊丝落入熔池。(三)细颗粒过渡CO2焊时，电流超过一定值，过渡颗粒变小，飞溅小焊缝成型好。(四)射流过渡MAG焊时，焊丝端部液态金属成铅笔尖状，细小熔滴从焊丝尖端一个接一个成轴线状向熔池过渡。焊接无飞溅。熔滴过渡的形式熔滴上的作用力FgFσFcjFc气电流线等流离流一、表面张力（Fσ）二、重力（Fσ）三、电磁收缩力（Fcz）四、等离子流力五、斑点压力六、短路时所颈爆破力子Fcz熔滴就是在以上各种力的共同作用下过渡到焊缝中的CO2气体保护焊

6、—熔滴短路过渡焊接电流和电弧电压中蕴含下列内容1、短路过渡频率2、瞬时短路次数3、燃弧短路时间4、燃弧功率5、爆断功率6、电流峰值7、电压峰值8、上升段电流变化率等综合分析反映CO2焊接的引弧质量、飞溅程度、气体流量稳定性、送丝稳定性、焊枪高度变化、导电嘴磨损等Ø0.8Ø1.0Ø1.2Ø1.650Hz100Hz150Hz短路频率焊接电压20V短路频率越高，过渡过程越稳。细颗粒过渡（CO2焊）≠射流过渡（MAG焊）细颗粒过渡的形成机理CO2气导热系数大，同时在高温下分解吸收热量，所以，对电弧有非常强烈

7、地冷却收缩作用，因此电弧电压高，焊接电流增加时，斑点面积、电磁力增加，在以上各种力的作用下，熔滴由大颗粒而变细小，电弧稳定。其特点是：熔滴颗粒以非轴线方向过渡。熔滴喷射过渡的必要条件纯氩或富氩混合气体保护焊（MIG或MAG）（CO2焊接无法实现喷射过渡）焊接电流超过喷射过渡的临界电流（如ø1.2实心焊丝MAG焊时电流I>320A）低于临界电流时采用脉冲熔化极电源各种焊丝大滴-喷射过渡转变的临界电流值焊丝种类焊丝直径/mm保护气体临界电流最小值/A低碳钢0.898%Ar+2%O2150低碳钢1.298

8、%Ar+2%O2220低碳钢1.280%Ar+20%CO2320不锈钢0.999%Ar+1%O2170不锈钢1.2：：225铝1.2Ar135脱氧铜1.2Ar210硅青铜0.9Ar165钛1.6Ar225熔化极脉冲电弧焊的工艺特点把间断的.高幅值（大于临界电流）的脉冲电流叠加在低值的稳定电流上，平均电流便可大为降低，但却能在脉冲期产生金属喷射过渡。必须用富氩（或纯氩）气体。采用专用电源（如松下AG2脉冲MIG/MAG焊机）。能够用较大直径的焊丝在各种位置上焊接薄板和厚