焊接知识介绍

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1、焊 接 知 识 介 绍1. 焊 接 定 义 :通 过 加 热 或 加 压 ， 或 两 者 并 用 ， 并 且 用 或 不 用 填 充 材 料 ， 使 工 件 达到 原 子 间 结 合 的 一 种 加 工 方 法 。2. 焊 接 物 理 实 质 :焊 接 是 指 通 过 适 当 的 物 理 化 学 过 程 ， 使 两 个 分 离 的 固 态 物 体 产生 原 子 （ 分 子 ） 间 结 合 力 而 连 接 成 一 体 的 连 接 方 法 。3. 焊 接 方 法 的 分 类 ：焊 接 方 法 总 的 来 说 可 分 为 三 大 类 ： 熔 化 焊 、 压 力 焊 、 钎 焊 。4. 熔 化 焊 ：

2、 将 两 个 工 件 连 接 处 加 热 至 熔 化 状 态 ， 连 接 处 的 金 属 经 历 一 个 熔 合 冷 却 结 晶 的 过 程 ， 形 成 焊 缝 ， 成 为 一 体 。5. 熔 化 的 作 用 ：a、 原 子 间 靠 近 、 熔 合 在 一 起 ；b、 成 分 均 匀 化 ；c、 进 行 冶 金 反 应 ， 清 除 氧 化 物 、 杂 质 。6. 熔 化 焊 的 分 类 ： 分 为 电 渣 焊 和 电 弧 焊 ， 其 中 电 弧 焊 又 分 为 ： 手 工 电 弧 焊 、 埋弧 焊 、 钨 极 氩 弧 焊 、 熔 化 极 氩 弧 焊 、 CO2气 体 保 护 焊 、 等 离 子

3、 焊 。7. 电 弧 是 电 弧 焊 接 的 能 源 ， 电 弧 能 有 效 而 简 便 的 将 电 能 转 换 为 焊 接 过 程 所 需 的热 能 和 机 械 能 。8. 电 弧 的 实 质 ： 是 在 一 定 条 件 下 ， 电 荷 通 过 两 极 之 间 的 气 体 空 间 的 一 种 导 电 现象 ， 简 单 的 说 就 是 气 体 放 电 现 象 。9. 气 体 放 电 的 必 要 条 件 :a、 导 电 机 构 带 电 粒 子 ；b、 存 在 电 场 ；10.产 生 电 子 的 方 式 ： 电 离 和 电 子 发 射 。11.能 量 的 产 生 ： 碰 撞 和 激 励 。12.电

4、 离 能 (Wi)： 使 中 性 气 体 粒 子 失 去 电 子 所 需 的 最 低 外 加 能 量 。13.激 励 :中 性 粒 子 受 外 来 能 量 的 作 用 不 足 以 使 电 子 完 全 脱 离 气 体 原 子 或 分 子 ,能使 电 子 从 较 低 的 能 级 转 移 到 较 高 的 能 级 ,中 性 粒 子 内 部 的 稳 定 状 态 被 破 坏 ,这种 状 态 称 为 激 励 。14.碰 撞 传 能 :包 括 弹 性 碰 撞 和 非 弹 性 碰 撞 ; 弹 性 碰 撞 :这 种 现 象 是 当 粒 子 的动 能 较 低 时 产 生 ,不 产 生 电 离 过 程 ； 非 弹 性

5、 碰 撞 :可 以 产 生 电 离 过 程 ;非 弹 性碰 撞 有 能 量 的 损 失 。15.电 离 种 类 ： 热 电 离 、 电 场 作 用 下 的 电 离 、 光 电 离 。16.热 电 离 ： 气 体 粒 子 受 热 的 作 用 而 产 生 的 电 离 ； 热 解 离 :电 弧 中 气 体 分 子 受 热 作用 时 将 首 先 大 量 解 离 成 原 子 ,继 续 受 热 作 用 而 产 生 电 离 . 热 电 离 的 实 质 ： 碰 撞电 离 。17.电 子 发 射 ： 当 电 极 表 面 接 受 一 定 的 外 加 能 量 时 ， 电 极 内 部 的 电 子 可 以 冲 破 电极

6、 表 面 的 束 缚 飞 到 电 弧 空 间 ， 这 种 现 象 叫 做 电 子 发 射 。18.逸 出 功 ： 使 一 个 电 子 由 电 极 表 面 发 射 所 需 的 最 低 外 加 能 量 。19.极 性 ： 正 接 是 工 件 接 入 阳 极 ， 反 接 是 工 件 接 入 阴 极 。20.根 据 外 加 能 量 的 形 式 不 同 ， 电 子 发 射 可 分 为 ： 热 发 射 、 电 场 发 射 、 光 发 射 、碰 撞 发 射 。21.热 阴 极 ： 电 极 材 料 的 沸 点 大 于 3500K， 这 种 电 极 可 以 承 受 高 温 ， 它 的 电 弧 的阴 极 区 主

7、要 以 热 发 射 提 供 电 子 。22.常 见 的 热 阴 极 有 ： W（ 5950K） ； C（ 4200K） 。23.冷 阴 极 ： 电 极 材 料 的 沸 点 小 于 3500K， 如 Fe（ 3008K） 、 Cu（ 2868K） 、 Al（ 2700K） 、Mg（ 1375K） 。24.电 弧 中 的 各 区 域 及 电 压 分 布 ： 根 据 电 弧 各 个 部 位 的 物 理 特 性 和 作 用 ， 可 将 其分 为 三 个 区 域 ： 阴 极 区 、 阳 极 区 和 弧 柱 区 。25.阴 极 区 特 点 ： 区 间 很 小 ， 仅 为 10-410-6cm； 阴 极 区

8、 的 主 要 任 务 ： 发 射电 子 ， 向 弧 柱 提 供 所 需 的 电 子 ， 同 时 接 收 弧 柱 区 来 的 正 离 子 流 。 当 阴 极采 用 W、 C等 高 熔 点 材 料 且 电 流 较 大 时 ， 以 热 发 射 为 主 。26.阴 极 斑 点 ： 电 弧 放 电 时 ， 负 电 极 表 面 上 集 中 发 射 电 子 的 微 小 区 域 ， 该 区 域 具有 明 显 的 光 的 特 点 ， 叫 做 阴 极 斑 点 。27.阴 极 斑 点 特 点 ： 它 是 集 中 发 射 电 子 的 地 方 ， 它 的 温 度 高 ， 热 量 集 中 。 阴极 斑 点 具 有 “ 粘

9、 着 ” 和 “ 跳 跃 ” 特 性 。 阴 极 斑 点 有 自 动 寻 找 温 度 高 、 发 射能 力 强 的 物 质 。28.阳 极 区 特 点 : 区 间 也 很 小 ， 在 10-210-3cm范 围 ； 主 要 任 务 ： 接 收 由 弧 柱流 来 的 电 子 流 ， 向 弧 柱 提 供 正 离 子 流 ； 阳 极 本 身 不 发 射 正 离 子 ， 正 离 子 由阳 极 区 以 电 离 的 形 式 产 生 ： 当 电 弧 的 电 流 较 小 时 ， 阳 极 区 产 生 电 场 作 用 下的 电 离 ； 当 电 流 较 大 ， 阳 极 温 度 较 高 时 ， 阳 极 区 产 生 热

10、 电 离 。29.阳 极 斑 点 ： 电 弧 放 电 时 ， 正 电 极 表 面 集 中 接 受 电 子 的 微 小 区 域 ， 该 区 域 也 有明 显 的 光 的 特 点 ， 叫 做 阳 极 斑 点 。30.阳 极 斑 点 特 点 ： 阳 极 斑 点 是 热 量 集 中 、 温 度 高 、 易 产 生 金 属 蒸 汽 的 地 方 。 阳 极 斑 点 也 有 “ 粘 着 ” 和 “ 跳 跃 ” 特 性 ； 阳 极 斑 点 有 自 动 寻 找 纯 金 属 而避 开 氧 化 膜 的 倾 向 。31.最 小 电 压 原 理 ： （ 为 什 么 空 载 电 压 U0=7090V比 较 高 ， 而 一

11、 旦 燃 烧 ， 电 弧 电 压就 会 下 降 （ U 2030V） ？ ） 答 ： a.在 电 流 不 变 和 周 围 条 件 一 定 的 情 况 下 ， 稳定 燃 烧 的 电 弧 将 自 动 选 择 一 个 确 定 的 导 电 断 面 （ 其 大 小 可 用 直 径 来 表 示 ） ， 以便 在 此 条 件 下 电 弧 的 电 场 强 度 最 低 ， 亦 即 在 固 定 长 度 上 的 电 压 最 小 ， 确 保 电弧 在 此 条 件 下 单 位 长 度 上 的 能 量 损 耗 最 小 。 电 弧 具 有 保 持 最 小 能 量 消 耗 的 特性 。 B.断 面 增 大 ,散 失 的 热

12、量 增 大 ,断 面 减 小 ,电 流 密 度 增 加 ,在 较 小 断 面 里 通过 相 同 数 量 的 带 电 粒 子 ,电 阻 率 增 加 ,要 维 持 同 样 电 流 要 求 E增 加 c.单 位 长 度电 弧 上 产 生 的 热 量 等 于 IE（ I 电 弧 电 流 ， E 电 弧 电 场 强 度 ） ， 它 与 热 消 耗的 能 量 相 平 衡 。 当 电 流 一 定 时 ， 电 场 强 度 的 大 小 即 代 表 了 电 弧 产 热 量 的 大 小 ，因 此 ， 能 量 消 耗 最 小 时 的 电 场 强 度 最 低 ， 就 是 在 固 定 弧 长 上 的 电 压 最 小 ，

13、这就 是 最 小 电 压 原 理 。 D.正 是 这 一 原 理 （ 特 性 ） ， 使 得 电 弧 在 一 定 条 件 下 有 一 确定 的 断 面 直 径 ， 否 则 ， 电 弧 就 无 法 处 于 稳 定 燃 烧 的 动 平 衡 状 态 。32.电 弧 的 静 特 性 定 义 ： 在 电 极 材 料 、 气 体 介 质 和 弧 长 一 定 的 情 况 下 ， 电 弧 稳 定燃 烧 时 ， 焊 接 电 流 与 焊 接 电 压 之 间 的 变 化 关 系 ， 叫 做 电 弧 的 静 特 性 ， 也 称 为伏 安 特 性 。33.自 身 磁 场 的 作 用 ： 任 何 流 通 电 流 的 导

14、体 都 会 在 其 周 围 产 生 磁 场 ； 作 用 ： 1.1有 利 的 一 面 ： 产 生 刚 直 性 ： 电 弧 作 为 一 个 柔 体 抵 抗 外 界 的 干 扰 ， 力 求 保 持 焊接 电 流 沿 焊 条 轴 线 方 向 流 动 的 性 能 ； 不 利 的 一 面 ： 产 生 磁 偏 吹 ； （ 磁 偏 吹 ： 当某 种 原 因 使 自 身 磁 场 的 磁 力 线 分 布 的 均 匀 性 受 到 破 坏 时 产 生 ， 这 种 由 自 身 磁场 不 对 称 而 使 电 弧 偏 离 焊 条 轴 线 的 现 象 叫 做 磁 偏 吹 ） 。34.产 生 磁 偏 吹 的 原 因 ： 导

15、线 的 接 线 位 置 引 起 的 磁 偏 吹 ： 形 成 的 磁 偏 吹 使 电 弧远 离 接 线 一 方 。 电 弧 附 近 的 铁 磁 物 质 引 起 的 磁 偏 吹 ： 偏 向 铁 磁 物 质 ； 在焊 接 时 ， 当 焊 接 电 弧 走 到 钢 板 的 端 部 时 ， 发 生 电 弧 向 钢 板 一 侧 的 磁 偏 吹 现 象 。35.磁 偏 吹 的 危 害 ： 使 焊 接 过 程 不 稳 定 ， 焊 接 过 程 难 以 操 作 ， 焊 缝 成 型 不 良 。36.减 小 磁 偏 吹 的 方 法 ： 用 交 流 代 替 直 流 用 短 弧 焊 对 于 长 、 大 工 件 采 用 多

16、线 接 地 焊 前 消 除 剩 磁 用 厚 皮 焊 条 代 替 薄 皮 焊 条 避 免 周 围 铁 磁 物 质 的 影 响 。37.电 磁 收 缩 效 应 ： 认 为 电 弧 为 圆 柱 体 ， 电 流 可 以 看 成 是 许 多 相 互 平 行 的 电 流 线组 成 ， 它 们 相 互 吸 引 ， 使 导 体 断 面 有 收 缩 倾 向 ， 这 种 现 象 叫 做 电 磁 收 缩 效 应 。由 此 而 产 生 的 力 叫 做 电 磁 收 缩 力 Fr。38.影 响 电 弧 力 的 因 素 ： 气 体 介 质 ： 导 热 性 强 、 多 原 子 气 体 、 比 重 小 的 气 体 等 均 会 使 电 弧 收 缩 电 弧 力增 加 ； 电 流 与 电 压 ： 电 流 增 加 电 弧 力 增 加 ；电 压 增 加 弧 长 增 加 电 弧 力 分 散 电 弧 力 减 小 ； 焊 丝 直 径 ： 越 细 电 流 密 度 增