篇焊接方法及设备PPT课件

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1、第一篇第一篇焊接方法及设备焊接方法及设备第一章第一章 电弧焊基本知识电弧焊基本知识一一基本要求基本要求 熟熟练练掌掌握握本本章章的的基基本本概概念念，理理解解并并掌掌握握最最小小电电压压原原理理、电电弧弧力力。了了解解电电弧弧各各个个区区域域的的组组成成、导导电电机机构构、产产热热机机构构、交交流流电电弧弧的的特特点点以以及及阴阴极极斑斑点点的的特特点点及其对焊接质量的影响。及其对焊接质量的影响。二二基本概念基本概念 电弧、气体放电、电离、电子发射、阴极斑点、阳极斑点、刚直性、磁偏电弧、气体放电、电离、电子发射、阴极斑点、阳极斑点、刚直性、磁偏吹、电离能、逸出功、电离电压、逸出电压吹、电离能、

2、逸出功、电离电压、逸出电压三三难点难点1 1）最小电压原理）最小电压原理2 2）电弧的导电机构）电弧的导电机构四四重点重点1 1）电弧、电离、气体放电、刚直性、磁偏吹等一些基本概念。）电弧、电离、气体放电、刚直性、磁偏吹等一些基本概念。2 2）电弧力。）电弧力。3 3）电弧的产热机理。）电弧的产热机理。4 4）阴极斑点的特点。）阴极斑点的特点。5 5）最小电压原理。）最小电压原理。1-11-1 焊接电弧焊接电弧一）一） 电弧的基本概念电弧的基本概念1 1、电弧：电弧是一种、电弧：电弧是一种气体放电气体放电 现象，通过放电将电能转现象，通过放电将电能转变为热能与机械能。变为热能与机械能。2 2、

3、气体放电：两极间的气体被击穿而导电的过程。、气体放电：两极间的气体被击穿而导电的过程。 非自持放电：放电本身不能产生导电所需的带电粒非自持放电：放电本身不能产生导电所需的带电粒子（子（A A+ +、e e）。）。 自持放电：放电本身能产生导电所需的带电粒子自持放电：放电本身能产生导电所需的带电粒子（A A+ +、e e）；有暗放电、）；有暗放电、 辉光放电、辉光放电、 电弧放电等三电弧放电等三种。种。+-电弧UaIa电弧放电辉光放电暗放电暗放电自持放电非自持放电UI导体导电二）二） 带电粒子的产生过程带电粒子的产生过程产生方式：产生方式：电离：电离：气体中性原子或分子（气体中性原子或分子（ A

4、 A ）分离为正离子）分离为正离子 （ A A+ + ）和电子（）和电子（ e e ）的过程。）的过程。 电子发射：电子发射： 金属表面逸出电子的现象金属表面逸出电子的现象（一）电离与激励（一）电离与激励1 1、电离：在一定条件下中性原子或分子分离成、电离：在一定条件下中性原子或分子分离成A A+ +及及e e的现象。的现象。 A AA A+ + + e - W+ e - Wi i 电离能：原子或分子电离所需要的能量电离能：原子或分子电离所需要的能量 单位为单位为J J或或evev 电子伏：一个电子被电子伏：一个电子被1V1V的电压所加速得到的能量。的电压所加速得到的能量。 电离电压：电离能电

5、离电压：电离能/ /电子带电量。电子带电量。一次电离：一次电离：AAAA+ +e+e二次电离：二次电离：A A+ +AA+e+en n次电离：次电离：A A（n-1n-1）+ +AAn+n+e+eA+Ae多原子分子的电离：多原子分子的电离：多原子分子电离能小于对应原子的电离能，因此，一般先分解多原子分子电离能小于对应原子的电离能，因此，一般先分解为原子后再电离。为原子后再电离。只有只有NONO的电离能小于的电离能小于N N和和O O的电离能，因此可直接电离。的电离能，因此可直接电离。2 2、 激励：气体原子得到的一定的能量，虽然小于激励：气体原子得到的一定的能量，虽然小于W Wi i，但可，但

6、可使使电子从低能级跃迁到高能级。这种现象叫激励。电子从低能级跃迁到高能级。这种现象叫激励。激励能：所需的最小外加能量叫激励能激励能：所需的最小外加能量叫激励能WeWe。激励能电压：激励能激励能电压：激励能We/eWe/e。3 3、能量传递方式、能量传递方式1 1） 碰撞：粒子间通过相互碰撞而交换能量碰撞：粒子间通过相互碰撞而交换能量弹性碰撞：仅发生动能再分配弹性碰撞：仅发生动能再分配非弹性碰撞：交换的能量非弹性碰撞：交换的能量势能，从而导致电离或激励。势能，从而导致电离或激励。2 2）光幅射：在光的辐射下，中性粒子直接吸收光量子光幅射：在光的辐射下，中性粒子直接吸收光量子的能量。的能量。A A

7、A A+ +A A- -e eA AA Ae eh h eU eUi i4 4、电离的分类：、电离的分类：1 1） 热电离：气体粒子受热的作用而产生电离热电离：气体粒子受热的作用而产生电离实质：中性粒子通过与电子碰撞，接收电子能量而电离。实质：中性粒子通过与电子碰撞，接收电子能量而电离。 电离度：电离了的粒子数量与电离前离子数量之比。电离度：电离了的粒子数量与电离前离子数量之比。 0.01%0.01% 0.12%0.12%热解离：在热量的作用下，多原子分子分解为原子。热解离：在热量的作用下，多原子分子分解为原子。解离能：分子热解离所需要的能量解离能：分子热解离所需要的能量2 2） 电场作用下的

8、电离：电场作用下的电离：A A+ +、e e在电场作用下被加速、与在电场作用下被加速、与A A碰撞碰撞使其电离的过程。使其电离的过程。主要是主要是e e的作用：电子获得的能量是的作用：电子获得的能量是A A+ +的的4 4倍。倍。3 3） 光电离：光电离：A A直接捕捉光量子并吸收其能量而电离。直接捕捉光量子并吸收其能量而电离。波长越小越易促进光电离，电弧波长包括红外线、紫外线波长越小越易促进光电离，电弧波长包括红外线、紫外线可见光、可使可见光、可使AIAI、K K、NaNa原子光电离。但不能使原子光电离。但不能使ArAr、HeHe、FeFe等电离。等电离。（二）电子发射（二）电子发射1 1、

9、基本概念、基本概念1 1） 电子发射：电子从金属表面逸出的现象。电子发射：电子从金属表面逸出的现象。对电弧导电起作用的主要是阴极的发射。对电弧导电起作用的主要是阴极的发射。2 2） 逸出功（逸出功（W Ww w）：电子发射所需的最小能量。）：电子发射所需的最小能量。3 3） 逸出电压：逸出电压：W Ww w/e/e物理意义：物理意义：W Ww w越小，引弧越容易，电弧稳弧性越好。越小，引弧越容易，电弧稳弧性越好。4 4） W Ww w主要影响因素：主要影响因素： 材料种类，材料种类， K K、NaNa之之W Ww w较低。较低。 表面状态：有氧化物时，逸出功降低表面状态：有氧化物时，逸出功降低

10、 加入杂质，例如，钍、铈及镧等可降低加入杂质，例如，钍、铈及镧等可降低W Ww w。-2 2、分类、分类1 1）热发射：在热量的作用下产生的发射）热发射：在热量的作用下产生的发射产生条件：阴极温度足够高产生条件：阴极温度足够高特点：对阴极有冷却作用，这一点对特点：对阴极有冷却作用，这一点对TIGTIG焊具有重要意义。可提焊具有重要意义。可提高高W W极的载流能力。极的载流能力。2 2）电场发射：金属表面的电子在电场力的作用下逸出的现象。）电场发射：金属表面的电子在电场力的作用下逸出的现象。特点：对阴极的冷却作用很小。特点：对阴极的冷却作用很小。3 3）光发射：光幅射作用下产生的发射。实际电弧中

11、产生光发射）光发射：光幅射作用下产生的发射。实际电弧中产生光发射的可能性很小。的可能性很小。4 4）粒子碰撞发射：高速运动的）粒子碰撞发射：高速运动的A A+ +碰撞到阴极上导致的发射。碰撞到阴极上导致的发射。库仑力（三）负离子的产生（三）负离子的产生中性粒子与电子结合的过程，是一个放热过程，所放出的热量中性粒子与电子结合的过程，是一个放热过程，所放出的热量被称为电子亲和能。被称为电子亲和能。A + e AA + e A- - + W+ W注意：注意：1 1）亲和能高的原子易形成）亲和能高的原子易形成A A- -，但高温下不利于放热反应。但高温下不利于放热反应。2 2）交流电弧过零时，易形成。

12、）交流电弧过零时，易形成。3 3）易在电弧周边形成。）易在电弧周边形成。4 4）不利于电弧稳定。）不利于电弧稳定。因此电弧中含有因此电弧中含有F F、ClCl等元素时，电弧不稳定。等元素时，电弧不稳定。（四）扩散与复合（四）扩散与复合扩散：电弧中心处扩散：电弧中心处A+A+、e e较多，较多，e e易向周边运动。当周边电子浓易向周边运动。当周边电子浓度达到一定值后，在度达到一定值后，在e e吸引下，吸引下，A+A+也向周边运动。从而在周边复也向周边运动。从而在周边复合合A A+ +eA+W+eA+Wi iA A+ +A+A2A+W2A+Wi iA-Ae+A+AAe三）三）电弧各区域的导电机构电

13、弧各区域的导电机构（一）区域组成（一）区域组成由阴极区、阳极区、弧柱三部分组成。由阴极区、阳极区、弧柱三部分组成。1 1、阴极区：长度极短、电压较大、阴极区：长度极短、电压较大、E E（电场强度）极高（电场强度）极高2 2、阳极区：长度也极短、电压较大、阳极区：长度也极短、电压较大、E E极高极高3 3、弧柱区长度基本上等于电弧长度，、弧柱区长度基本上等于电弧长度，E E较小较小UAUCUK阳极阳极区阴极区阴极区弧柱弧柱-+10-5 10-6cm10-2 10-4cm（二）弧柱区的导电机构（二）弧柱区的导电机构所谓导电机构就是指带电粒子产生、运动方式。所谓导电机构就是指带电粒子产生、运动方式。

14、1 1、带电粒子的产生、带电粒子的产生1 1）电离：）电离：热电离热电离 光电离光电离 电场作用的电离电场作用的电离2 2）阴极区注入的电子）阴极区注入的电子3 3）阳极区注入的正离子）阳极区注入的正离子2 2、带电离子的运动、带电离子的运动A+A+冲向阴极冲向阴极正离子流正离子流I IA+A+e e冲向阳极冲向阳极电子流电子流IeIeI I = =I IA+A+ +I Ie e其中：其中：I IA+A+ = 0.1% = 0.1%I I I Ie = 99.9%Ie = 99.9%I3 3、特点：、特点：1 1）电中性；）电中性；2 2）E E小、小、UaUa小小I IA+A+I Ie eI

15、 I三）、阴极区的导电机构三）、阴极区的导电机构1 1、阴极区在导电过程中的作用、阴极区在导电过程中的作用1)1)产生弧柱区导电所需要电子流产生弧柱区导电所需要电子流 Ie=0.999IIe=0.999I2)2)接收弧柱区来的正离子流接收弧柱区来的正离子流IA+=0.001IIA+=0.001I由于阴极材料种类、电流大小以及电弧气体介质不同，阴极区由于阴极材料种类、电流大小以及电弧气体介质不同，阴极区可分为：可分为：2 2、热发射型导电机构、热发射型导电机构1 1）产生条件：）产生条件：W W、C C阴极，且电流很大阴极，且电流很大2 2）带电粒子的产生方式：热发射）带电粒子的产生方式：热发射

16、热阴极：弧柱导电所需要的电子可完全由热发生来产生的热阴极：弧柱导电所需要的电子可完全由热发生来产生的 阴极。阴极。冷阴极：热发射能力不足的阴极。冷阴极：热发射能力不足的阴极。热阴极材料：熔点高的材料热阴极材料：熔点高的材料冷阴极材料：熔点低的材料。冷阴极材料：熔点低的材料。3 3）特点：无阴极区、无阴极压降）特点：无阴极区、无阴极压降V Vk k3 3、电场发射型导电机构、电场发射型导电机构1)1) 条件：（条件：（a a）W W、C C阴极、且阴极、且I I较小较小（b b）AlAl、FeFe、CuCu作阴极作阴极2)2) 带电离子产生方式带电离子产生方式（1 1）场发射）场发射（2 2）场

17、电离）场电离 （3 3）热发射）热发射 （4 4）碰撞发射）碰撞发射+-+-Uk阴极区弧柱区电场发射型导电机构电场发射型导电机构阴极热发射场发射碰撞发射场电离0.999Ic)c) 特点：特点：（1 1）阴极附近存在）阴极附近存在正电荷区正电荷区阴极区阴极区（2 2）阴极区断面收缩）阴极区断面收缩（3 3）阴极表面上产生阴极斑点）阴极表面上产生阴极斑点3 3）等离子型导电机构）等离子型导电机构A A、条件：、条件：1 1）W W、C C阴极，且阴极，且I I较小：或较小：或AIAI、FeFe、CuCu阴极；且阴极；且2 2）电压较小，电压较小，U Uk kUPPk kMIGMIG焊：焊：P Pk

18、 kPPA AP Pk k受多种因素影响，而受多种因素影响，而P PA A则不。则不。L LH HLsLs电电源源送丝轮送丝轮导电嘴导电嘴lala（二）、影响熔化速度、熔化系数的因素二）、影响熔化速度、熔化系数的因素（一）基本概念（一）基本概念熔化速度熔化速度m m：单位时间内焊丝的熔化量。：单位时间内焊丝的熔化量。 单位：单位：g/s cm/sg/s cm/s熔化系数熔化系数m m：单位时间内，由单位电流所熔化的焊丝量（：单位时间内，由单位电流所熔化的焊丝量（长长 度，重量）度，重量）单位：单位：g/A.S Cm/A.Sg/A.S Cm/A.Sm m= = m m /I/I（二）影响因素（二

19、）影响因素1 1、电流、电流电流越大，熔化速度越大。电流越大，熔化速度越大。 m m = K I= K I（U Um m+IRs+IRs）m m = = m m /I= K /I= K（U Um m+IRs+IRs）显然：显然：1 1）电流）电流1 1）I I增大，增大， m m增大增大2 2）对于对于AlAl焊丝，焊丝， m m几乎与几乎与I I增大呈直线关系，对增大呈直线关系，对于钢焊丝，于钢焊丝， m m随着随着I I的增大而增大呈曲线关系。的增大而增大呈曲线关系。2 2、电压、电压U Ua a（L La a）大时，）大时， m m与与U Ua a无关无关U Ua a（L La a）较小

20、时，）较小时，U Ua a下降时下降时m m 增大（如增大（如I I不变则不变则m m ），使电弧具有保持弧长稳定的能力。，使电弧具有保持弧长稳定的能力。 固有自调节作用：弧长较短时，固有自调节作用：弧长较短时， m m随随L La a下降而增大，下降而增大，使得电弧具有抵抗外界干扰的保持稳定不变的能力，这使得电弧具有抵抗外界干扰的保持稳定不变的能力，这种能力被称为固有自调节作用。种能力被称为固有自调节作用。 UaIaa铝UaIa钢3 3、焊丝的极性、焊丝的极性焊丝接负时，焊丝接负时， m m较大较大焊丝接正时，焊丝接正时， m m较小较小4 4、气体介质、气体介质焊丝接阳极时：焊丝接阳极时：

21、 m m =K R=K Rm m=K I U=K I Uw w与气体介质无关与气体介质无关焊丝接阴极时：焊丝接阴极时： m m =K I=K I（U Uk k-U-Uw w）U Uk k与气体介质有关，与气体介质有关，因此气体介质影响熔化速度，例如在因此气体介质影响熔化速度，例如在ArAr中加中加COCO2 2可使可使 m m增大增大5 5、电阻热、电阻热钢焊丝：钢焊丝：dsds越小，电阻热的影响越大。越小，电阻热的影响越大。铝焊丝，电阻热很小，影响不大。铝焊丝，电阻热很小，影响不大。2 2熔滴过渡和飞溅熔滴过渡和飞溅一）、基本概念一）、基本概念熔滴过渡：焊丝端部的熔化金属以滴状进入熔池的过程

22、。熔滴过渡：焊丝端部的熔化金属以滴状进入熔池的过程。飞溅：熔化的焊丝金属飞到熔池之外的现象。飞溅：熔化的焊丝金属飞到熔池之外的现象。二）、熔滴上的作用力二）、熔滴上的作用力（一）表面张力（一）表面张力1 1、焊丝与熔滴间的表面张力、焊丝与熔滴间的表面张力F F，阻碍过渡，将熔滴保持，阻碍过渡，将熔滴保持在焊丝上。在焊丝上。F F=2R=2Rs s 式中：式中：为表面张力系数，为表面张力系数，R Rs s为焊丝半径。为焊丝半径。2 2、短路过渡时，熔滴与工件间的表面张力、短路过渡时，熔滴与工件间的表面张力 促进过渡促进过渡F F=2R=2RP P影响影响的因素：的因素：1 1）材料类型，例如，铁

23、的表面张力系数大于铝）材料类型，例如，铁的表面张力系数大于铝2 2）温度，温度上升，表面张力系数降低）温度，温度上升，表面张力系数降低3 3）表面活性物质，如钢液中有）表面活性物质，如钢液中有S S或或O O时，表面张力系数降低。时，表面张力系数降低。（二）重力（二）重力 熔滴的重力熔滴的重力Fg=mg= Fg=mg= r r熔滴半径熔滴半径 ，密度密度FmgFmgF FF FF F表面张力表面张力重力重力作用：作用：1 1）平焊时促进过渡；）平焊时促进过渡；2 2）立焊，仰焊时阻碍过渡。）立焊，仰焊时阻碍过渡。（三）电磁收缩力（三）电磁收缩力电流线通过熔滴时的电磁收缩力电流线通过熔滴时的电磁

24、收缩力1 1） 当当S Sb b（斑点面积）（斑点面积）SSSs s时时, ,电磁线在熔滴中发散电磁线在熔滴中发散,F,F推向下推向下, ,促进过渡。促进过渡。（四）斑点力（四）斑点力其作用亦与斑点面积有关：其作用亦与斑点面积有关：1 1）S Sb b较大时，促进过渡较大时，促进过渡2 2）S Sb b较小时，阻碍过渡较小时，阻碍过渡熔滴中的电磁收缩力熔滴中的电磁收缩力熔滴斑点力熔滴斑点力蒸发反力蒸发反力及带电粒子撞击力及带电粒子撞击力（五）爆破力（五）爆破力熔滴爆破时，爆破力指向四面八方，即促进过渡，又导致熔滴爆破时，爆破力指向四面八方，即促进过渡，又导致飞溅飞溅（六）等离子流力（六）等离子

25、流力从焊丝指向工件，总是促进过渡从焊丝指向工件，总是促进过渡 F FP P爆破力爆破力二）、熔滴过渡的主要形式及特点二）、熔滴过渡的主要形式及特点（一）自由过渡（一）自由过渡熔滴脱离焊丝，由电弧空间进入熔池。熔滴脱离焊丝，由电弧空间进入熔池。1 1、滴状过渡、滴状过渡1 1）大滴过渡）大滴过渡特点：特点：（1 1）a aD D=g=g（2 2）轴向）轴向（3 3）d dD Ddsds2 2）大滴排斥）大滴排斥特点：特点：（1 1）a aD D=g=g（2 2）非轴向，有飞溅）非轴向，有飞溅（3 3）d dD D ds ds2 2、细颗粒过渡，出现在、细颗粒过渡，出现在COCO2 2焊中焊中特点

26、：特点：（1 1）a aD Dgg（2 2）非轴向）非轴向（3 3）D DD Ddsgg（2 2）d dD Ddsds（3 3）轴向性好）轴向性好（4 4）一次一滴）一次一滴2 2）射流）射流特点：特点：（1 1）a aD Dgg（2 2）d dD Dds485、熔合比：母材金属在焊缝中的含量调整熔合比可调整焊缝化学成分，改善性能。一般通过开坡口来实现。二）、影响焊缝形状尺寸的因素（一）焊接电流IaIa增大，H增大，a增大，B基本不变1、IaFa热源下移Hq=IUHH=kmI2、Ia增大，电弧分布半径增大但潜入工件深度大，限制r有效增大，B基本不变。减小。3、Ia，焊丝熔化量增加，B不变，a（

27、二）电弧电压Uaq增加不多，增大，qm减小，因此，B、增大，H、a较小。通常，Ia选定后，Ua也基本上定下来了。总是根据板厚选Ia，再由Ia选定Ua。（三）焊接速度将q/w定义为线能量，即单位长度的焊缝上输入的热量。w增大时，q/w减小，H、B、a等均减小为了促进生产率，应提高w，但为了保证焊透，应同时提高Ia，即采用大电流高速焊，这种方法易引起咬边。通常采用双弧焊或多弧焊来提高焊接速度。（四）电流的种类及极性TIG：PAPKBDCSPBACBDCRPHDCSPHACHDCRPPAPKBDCSPBACBDCRPHDCSPHACHDCRP（五）电极形状、尺寸、伸出长度MIG焊：Ds减小Ls减小q

28、mH、aBMIG、CO2等：TIG焊：dwwqmHB变化不大（六）坡口、间隙用于增大H，调整熔合比，改善结晶条件。坡口、间隙越大，a（七）电极倾角前倾：电弧下液态金属厚，电弧潜入深度小，所以HBa后倾：相反（八）工件倾角下坡焊：重力阻止液金后排，电弧潜入深度减小，HaB易于导致满溢，未焊透等上坡焊：相反。a过大、咬边等缺陷（九）工件材料1、比热容C：C，Vm，则H及B2、密度：则H3、板厚：当H0.6时，无影响（十）焊剂、药皮及气体焊剂：稳弧性差EBH大压力大EH颗粒度小压力大EH气体：导热性高、解离严重 弧柱收缩EH3焊缝缺陷焊缝缺陷主要有：气孔、裂纹、夹渣、未焊透、未熔合、烧穿、咬边、焊瘤

29、一）、未焊透熔焊时，接头根部未完全焊透的现象。最易发生在短路过渡CO2焊中。原因：1、Ia太小2、w太大3、坡口尺寸不合适二）、未熔合熔焊时，焊道与焊道间或焊道与母材间未完全熔化结合的部分叫未熔合。原因：1、高速大电流焊2、上坡焊三）、烧穿熔焊时熔化金属自焊缝背面流出，形成穿孔的现象叫烧穿。原因：1、Ia过大2、焊接速度过小3、坡口尺寸过大四）、咬边沿焊趾的母材部位烧熔成凹陷或沟槽的现象叫咬边。原因：1）大电流高速焊2）角焊缝、焊脚过大或Ua过大五）、焊瘤熔焊时熔化金属流淌到焊缝以外未熔合的母材上形成金属瘤的现象叫焊瘤。原因：1、坡口尺寸小2、Ua过小3、干伸长度太大六）、凹坑焊缝表面低于母材

30、表面的部分叫凹坑。原因：1）Ia太大2）坡口尺寸太大七）、塌陷焊缝表面塌陷，背面凸起的现象。原因：1）Ia太大2）焊接速度太小4焊缝成型焊缝成型良好焊缝成型的标准：良好焊缝成型的标准：1、无缺陷、无缺陷2、表面过度圆滑、表面过度圆滑基础：首先要保持住熔池基础：首先要保持住熔池一、平面内直缝的焊接一、平面内直缝的焊接1、平焊：最容易成型、平焊：最容易成型薄板用单面单道焊：自由成型、强制成型薄板用单面单道焊：自由成型、强制成型厚板：单面多道焊、双面多道焊厚板：单面多道焊、双面多道焊2、其他位置的焊接、其他位置的焊接问题：熔池易于流淌问题：熔池易于流淌解决方法：强制成型、小电流（脉冲解决方法：强制成

31、型、小电流（脉冲+摆动）摆动）二、曲面焊缝的焊接二、曲面焊缝的焊接环焊缝、螺旋焊缝环焊缝、螺旋焊缝e1、焊头固定：、焊头固定：防止熔池金属的流淌：防止熔池金属的流淌：逆着焊接方向偏移一定位置。逆着焊接方向偏移一定位置。2、全位置焊接、全位置焊接1）分段）分段2）减小线能量，采用脉冲）减小线能量，采用脉冲TIG焊焊第三章第三章 埋弧焊埋弧焊一、基本要求一、基本要求1 1、了解埋弧焊特点及应用、了解埋弧焊特点及应用2 2、熟练掌握埋弧焊的治金特点、熟练掌握埋弧焊的治金特点3 3、掌握自动焊的焊接焊接参数自动调节原理及方法、掌握自动焊的焊接焊接参数自动调节原理及方法4 4、了解埋弧焊焊机的分类及基本

32、原理、了解埋弧焊焊机的分类及基本原理5 5、熟练掌握埋弧焊工艺、熟练掌握埋弧焊工艺三、重点三、重点1 1、埋弧焊的治金特点、埋弧焊的治金特点2 2、自动焊的焊接焊接参数自动调节原理及方法、自动焊的焊接焊接参数自动调节原理及方法3 3、埋弧焊焊机的分类及基本原理、埋弧焊焊机的分类及基本原理4 4、掌握埋弧焊工艺、掌握埋弧焊工艺基基本本原原理理3-13-1埋弧焊的特点及应用埋弧焊的特点及应用一）、埋弧焊的特点一）、埋弧焊的特点焊剂下燃烧，依靠熔渣保护，效果好。焊剂下燃烧，依靠熔渣保护，效果好。1 1、优点、优点1 1）生产率高，因为：生产率高，因为：a a）电流密度大，）电流密度大，b b）大大

33、2 2）焊缝质量好，因为：焊缝质量好，因为：a a）熔渣的保护效果好，）熔渣的保护效果好， b b）焊接参数稳定；）焊接参数稳定；3 3）劳动条件好劳动条件好劳动强度低，无弧光辐射。劳动强度低，无弧光辐射。2 2、缺点、缺点a)a) 仅用于平焊仅用于平焊b)b) 不能焊不能焊AlAl、TiTi等活泼金属等活泼金属c)c) 只能焊长焊缝只能焊长焊缝d)d) 只适于厚板只适于厚板E E大、电流小时电弧不稳大、电流小时电弧不稳二）、应用二）、应用1 1、适用的材料适用的材料低碳钢，碳素结构钢，不锈钢，耐热钢，低碳钢，碳素结构钢，不锈钢，耐热钢，CuCu等。等。2 2、部门部门造船、锅炉、压力容器、机

34、车等造船、锅炉、压力容器、机车等埋弧焊的冶金特点埋弧焊的冶金特点一）、焊剂、焊丝及其配合一）、焊剂、焊丝及其配合（一）焊剂（一）焊剂1 1、作用：、作用： 1 1）保护）保护2 2）稳弧）稳弧3 3）冶金、脱氧及合金化）冶金、脱氧及合金化2 2、要求：、要求： 1 1）良好的冶金性能）良好的冶金性能2 2）良好的工艺性能）良好的工艺性能 a a）稳定燃烧）稳定燃烧 b b）易脱渣）易脱渣c c）成形好）成形好3 3、焊剂的分类及常用焊剂、焊剂的分类及常用焊剂1 1）按制造方法分类：）按制造方法分类：a a）熔炼焊剂）熔炼焊剂b b）非熔炼：烧结、粘结）非熔炼：烧结、粘结2 2）按成分分类）按成

35、分分类MnOMnO：无锰焊剂：无锰焊剂 MnO2%MnO30%MnO30%SiOSiO2 2：低硅焊剂低硅焊剂 SiOSiO2 210%30%30%CaFCaF2 2 ：低氟焊剂低氟焊剂 CaFCaF2 210%30%30%焊剂牌号焊剂牌号焊剂焊剂XYZXYZX- X- 表示表示MnOMnO含量，含量，1-1-无锰、无锰、2-2-低锰、低锰、3-3-中锰、中锰、4-4-高锰高锰Y-Y-表示表示CaFCaF2 2 、SiOSiO2 2 含量，含量，1 1、2 2、3 3表示低表示低F F（1-1-低低SiSi、2-2-中中SiSi、3-3-高高SiSi），），4 4、5 5、6 6表示表示中中F

36、 F（4-4-低低SiSi、5-5-中中SiSi、6-6-高高SiSi），），7 7、8 8表示表示高高F F（7-7-低低SiSi、8-8-中中SiSi）焊剂焊剂431431高锰高硅低氟焊剂高锰高硅低氟焊剂（二）焊丝（二）焊丝一般用焊接用钢丝，与焊条钢芯相同一般用焊接用钢丝，与焊条钢芯相同d=1.66mmd=1.66mm对于低碳钢：对于低碳钢：H08Mn H08MnA H08Mn2SiAH08Mn H08MnA H08Mn2SiA（三）焊剂和焊丝的选用（三）焊剂和焊丝的选用合适匹配，才能保证焊缝化学成分，保证性能。合适匹配，才能保证焊缝化学成分，保证性能。低碳钢：低碳钢：高锰高硅焊剂高锰高硅

37、焊剂 + H08Mn+ H08Mn或或H08MnAH08MnA低锰或无锰焊剂低锰或无锰焊剂+ H08MnA+ H08MnA或或H10Mn2H10Mn2结构钢结构钢中锰中硅焊剂中锰中硅焊剂低锰中硅焊剂低锰中硅焊剂+ +与母材等强度的焊丝与母材等强度的焊丝 耐热钢耐热钢不锈钢不锈钢 中硅焊剂中硅焊剂或低硅焊剂或低硅焊剂+ +与母材成分相当的焊丝与母材成分相当的焊丝 二）、埋弧焊的冶金反应二）、埋弧焊的冶金反应冶金反应指熔渣与液金及气体之间的反应。以低碳钢为例冶金反应指熔渣与液金及气体之间的反应。以低碳钢为例讨论冶金反应。选用讨论冶金反应。选用H08MnAH08MnA及焊剂及焊剂431431。1 1

38、、SiSi、MnMn还原反应还原反应（SiOSiO2 2）+2Fe = 2+2Fe = 2（FeOFeO）+Si+G+Si+G（MnOMnO）+ Fe =+ Fe =（FeOFeO）+Mn+G+Mn+G G0G0，即反应为吸热反应，即反应为吸热反应 FeOFeO大部分进入渣大部分进入渣 SiSi、MnMn进入熔池，合金化进入熔池，合金化 Si Si镇静熔池、镇静熔池、 Mn Mn 抵消抵消S S的不利作用。的不利作用。2 2、碳的烧损、碳的烧损埋弧焊焊接区内为弱氧化性，埋弧焊焊接区内为弱氧化性，C C被氧化被氧化C+O = COC+O = COC+FeO = Fe+COC+FeO = Fe+C

39、O2C+2C+（SiOSiO2 2） = Si+2CO= Si+2COCOCO逸出时对熔池有搅拌作用，有利于逸出时对熔池有搅拌作用，有利于H H折出折出 影响因素：影响因素： 焊丝母材中的含碳量焊丝母材中的含碳量SiSi抑制烧损，镇静熔池抑制烧损，镇静熔池3 3、杂质、杂质S S、P P的限制的限制严格限制焊剂中严格限制焊剂中S S、P P含量。含量。S S热裂纹，由共晶热裂纹，由共晶Fe+FeSFe+FeSP P降低低温韧性降低低温韧性4 4、去除熔池中的、去除熔池中的H Ha)a) 工艺措施：去除油污、水分、铁锈。工艺措施：去除油污、水分、铁锈。b)b) 冶金措施冶金措施结合成结合成HFH

40、F利用利用CaFCaF2 2CaFCaF2 2 = CaF+F = CaF+F2CaF2CaF2 2+2SiO+2SiO2 2 = 2CaSiO = 2CaSiO3 3+SiF+SiF4 4SiFSiF4 4 = SiF+3F = SiF+3FF+H=HFF+H=HF埋弧焊冶金反应的一般特点：埋弧焊冶金反应的一般特点：1 1、熔池存在时间长，冶金反映充分，气孔、夹渣、熔池存在时间长，冶金反映充分，气孔、夹渣少。少。2 2、空气不易侵入焊接区域，焊缝中的含氮量低，、空气不易侵入焊接区域，焊缝中的含氮量低，只有只有0.002%0.002%左右。左右。3 3、焊缝化学成分稳定。、焊缝化学成分稳定。3

41、-23-2 埋弧焊机埋弧焊机一、埋弧焊设备的组成一、埋弧焊设备的组成埋弧焊设备埋弧焊设备电源电源送丝机构：向焊接区送丝，维持电弧弧长送丝机构：向焊接区送丝，维持电弧弧长的稳定的稳定行走机构：拖动电弧或工件行走行走机构：拖动电弧或工件行走导电嘴：将电流导向焊丝。偏心式、夹导电嘴：将电流导向焊丝。偏心式、夹瓦式及滚轮式瓦式及滚轮式焊剂输送装置及回收装置焊剂输送装置及回收装置二、埋弧焊设备的分类二、埋弧焊设备的分类1 1、按照用途来分类、按照用途来分类 通用埋弧焊机：小车式，用于对接、角接及环焊缝通用埋弧焊机：小车式，用于对接、角接及环焊缝 专用埋弧焊机：专用焊接结构。专用埋弧焊机：专用焊接结构。2

42、 2、按送丝方式：、按送丝方式： 等速送丝：适用于细丝，配平特性或缓降特性的电源等速送丝：适用于细丝，配平特性或缓降特性的电源 弧压反馈送丝式：适用于粗丝，配陡降特性的电源弧压反馈送丝式：适用于粗丝，配陡降特性的电源3 3、按照送丝机构、按照送丝机构 小车式小车式 门架子式门架子式 悬臂梁式悬臂梁式4 4、按焊丝数量、按焊丝数量 单丝焊机单丝焊机 双丝焊机双丝焊机 多丝焊机多丝焊机5 5、按照电极的形状、按照电极的形状 丝极埋弧焊丝极埋弧焊 带极埋弧焊带极埋弧焊3-33-3 埋弧焊技术埋弧焊技术埋弧焊工艺包括：埋弧焊工艺包括： 焊前准备焊前准备 选择与母材匹配的焊丝与焊剂选择与母材匹配的焊丝与

43、焊剂 选择正确的焊接工艺参数及热处理规范等选择正确的焊接工艺参数及热处理规范等（一）焊前准备（一）焊前准备焊前准备包括：焊前准备包括： 1 1、坡口加工、坡口加工板厚板厚小于小于14 mm14 mm1212 22 mm22 mm大于大于22mm22mm坡口坡口不开坡口不开坡口V V或或U U形坡口形坡口双双V V或双或双U U形坡口形坡口加工方法：坡口可用刨边机、车床、气割机等设备加工。加工方法：坡口可用刨边机、车床、气割机等设备加工。2 2、待焊部位的清理、待焊部位的清理将将坡坡口口及及坡坡口口两两侧侧2020 50mm50mm区区域域内内的的铁铁锈锈、氧氧化化皮皮、油油污污、水水分分清理干

44、净。清理干净。 油污、水分清理方法：一般用氧油污、水分清理方法：一般用氧- -乙炔火焰烘烤乙炔火焰烘烤 铁锈、氧化皮清理方法：砂布、钢丝刷、砂轮机打磨。铁锈、氧化皮清理方法：砂布、钢丝刷、砂轮机打磨。3 3、焊接材料的清理极烘干、焊接材料的清理极烘干 焊丝：一般有防锈铜镀层。使用前去除掉焊丝表面的油及其焊丝：一般有防锈铜镀层。使用前去除掉焊丝表面的油及其它污物，以防止氢气孔。它污物，以防止氢气孔。 焊剂：使用前应按要求烘干。焊剂：使用前应按要求烘干。酸性焊剂：酸性焊剂：250250 C C下烘干，保温下烘干，保温1 1 2 2小时。小时。高氟焊剂：必须在高氟焊剂：必须在300300 C C 4

45、00400 C C下烘干，保温下烘干，保温2 2小时。小时。 烘干后应立即使用。烘干后应立即使用。 4 4、焊件的装配、焊件的装配装配要求：间隙均匀、高低平整且不错边。此外，还应注意以装配要求：间隙均匀、高低平整且不错边。此外，还应注意以下几点：下几点：（1 1） 定位焊缝采用手工电弧焊或气体保护焊进行焊接，定定位焊缝采用手工电弧焊或气体保护焊进行焊接，定位焊缝原则上应与母材等强，长度一般应大于位焊缝原则上应与母材等强，长度一般应大于30mm30mm。（2 2） 直缝两端加装引弧板与熄弧板，焊后再割掉，其目的是使直缝两端加装引弧板与熄弧板，焊后再割掉，其目的是使焊件上的焊缝截面尺寸保持稳定，并

46、去掉引弧和收弧位置处出现焊件上的焊缝截面尺寸保持稳定，并去掉引弧和收弧位置处出现的缺陷。的缺陷。（二）、焊接工艺参数的选择（二）、焊接工艺参数的选择包包括括：焊焊接接电电流流、电电弧弧电电压压、电电流流的的种种类类及及极极性性、焊焊接接速速度等。度等。1 1焊接电流焊接电流焊焊接接电电流流是是决决定定焊焊缝缝熔熔深深的的主主要要因因素素。焊焊接接电电流流与与熔熔深深间间成正比关系：成正比关系：H H = k = km mI Ik km m为电流系数，决定于电流种类、极性及焊丝直径等。为电流系数，决定于电流种类、极性及焊丝直径等。因此，焊接电流应根据熔深要求首先选定。因此，焊接电流应根据熔深要求

47、首先选定。焊焊接接电电流流过过大大：HAZHAZ宽宽度度大大，易易产产生生过过热热组组织织，接接头头韧韧性性降降低；电流过大还易导致咬边、焊瘤或烧穿等缺陷。低；电流过大还易导致咬边、焊瘤或烧穿等缺陷。焊焊接接电电流流过过小小：易易产产生生未未熔熔合合、未未焊焊透透、夹夹渣渣等等缺缺陷陷。生生产率低，产率低， 2 2电流种类与极性电流种类与极性DCRPDCRP：熔敷速度稍低，熔深较大。焊接时一般情况下：熔敷速度稍低，熔深较大。焊接时一般情况下都采都采 用直流反接。用直流反接。DCSPDCSP：熔敷速度比反接高：熔敷速度比反接高30%50%30%50%，但熔深较浅，熔合比，但熔深较浅，熔合比小。特

48、别适合于堆焊。母材的热裂纹倾向较大时，为小。特别适合于堆焊。母材的热裂纹倾向较大时，为了防止热裂，也可采用直流正接。了防止热裂，也可采用直流正接。ACAC： 采用交流进行焊接时，熔深处于直流正接与直流反接采用交流进行焊接时，熔深处于直流正接与直流反接之间。之间。3 3电弧电压电弧电压主主要要影影响响熔熔宽宽，对对熔熔深深的的影影响响很很小小。为为保保证证电电弧弧的的稳稳定定燃燃烧烧及及合合适适的的焊焊缝缝成成形形系系数数，电电弧弧电电压压应应与与焊焊接接电电流流保保持持适适当当的的关系。焊接电流增大时，应适应提高电弧电压。关系。焊接电流增大时，应适应提高电弧电压。电弧电压还影响熔敷金属的化学成

49、分。电弧电压增大，焊剂电弧电压还影响熔敷金属的化学成分。电弧电压增大，焊剂的熔化量增加，过渡到熔敷金属中的合金元素会增加。的熔化量增加，过渡到熔敷金属中的合金元素会增加。4 4焊接速度焊接速度焊接速度对熔深及熔宽均有明显的影响。焊接速度增大时，焊接速度对熔深及熔宽均有明显的影响。焊接速度增大时，熔深、熔宽均减小。因此，为了保证焊透，提高焊接速度时，熔深、熔宽均减小。因此，为了保证焊透，提高焊接速度时，应同时增大焊接电流及电压。但电流过大、焊速过高时易引应同时增大焊接电流及电压。但电流过大、焊速过高时易引起咬边等缺陷。因此焊接速度不能过高。起咬边等缺陷。因此焊接速度不能过高。5 5焊丝直径及伸出

50、长度焊丝直径及伸出长度电流一定时，焊丝直径越细，熔深越大，焊缝成形系数减小。电流一定时，焊丝直径越细，熔深越大，焊缝成形系数减小。然而对于一定的焊丝直径，使用的电流范围不宜过大，否则然而对于一定的焊丝直径，使用的电流范围不宜过大，否则将使焊丝因电阻热过大而发红，影响焊丝的性能及焊接过程将使焊丝因电阻热过大而发红，影响焊丝的性能及焊接过程的稳定性。的稳定性。 （三）成型工艺（三）成型工艺1 1、平板对接、平板对接平板对接时可采用单面焊双面成形，也可采用双面焊。平板对接时可采用单面焊双面成形，也可采用双面焊。1 1）单面焊双面成形）单面焊双面成形适于厚度为适于厚度为20 mm20 mm以下的工件，

51、一般不开坡口，留较大间隙。以下的工件，一般不开坡口，留较大间隙。强制成型：利用铜衬垫、焊剂垫承托熔池。强制成型：利用铜衬垫、焊剂垫承托熔池。 优点：不用反转工件，一次将工件焊好，焊接生产率较高。优点：不用反转工件，一次将工件焊好，焊接生产率较高。 缺缺点点： 焊焊接接热热输输入入大大，焊焊缝缝及及热热影影响响区区晶晶粒粒粗粗大大，接接头头韧韧性很差。板厚越大，该问题越严重。性很差。板厚越大，该问题越严重。2 2）双面焊）双面焊（1 1）悬空焊接法）悬空焊接法工艺要点：工艺要点：a a） 工件背面不加衬垫，不需要任何辅助设备和装置。工件背面不加衬垫，不需要任何辅助设备和装置。b b）严格控制间隙

52、，以防止液态金属从间隙中流严格控制间隙，以防止液态金属从间隙中流失或烧穿；一般不留间隙或间隙失或烧穿；一般不留间隙或间隙1mm1mm。c c）焊接正面的工艺参数应较小，熔深小于焊件焊接正面的工艺参数应较小，熔深小于焊件厚度的一半；厚度的一半；d d）翻转工件后再焊反面，为保证焊透，适当增翻转工件后再焊反面，为保证焊透，适当增大焊接电流，保证熔深达到焊件厚度的大焊接电流，保证熔深达到焊件厚度的60%70%60%70%。（2 2）焊剂垫法：采用焊剂垫承托熔池）焊剂垫法：采用焊剂垫承托熔池工艺要点：工艺要点：a a）焊前应根据工件厚度预留一定间隙或开坡口焊前应根据工件厚度预留一定间隙或开坡口，以保证

53、焊剂充分进入到间隙中。，以保证焊剂充分进入到间隙中。b b）焊正面焊缝时，工艺参数必须保证使熔深大焊正面焊缝时，工艺参数必须保证使熔深大于工件厚度的于工件厚度的60%70%60%70%。气压式自重式3 3）焊反面前应首先挑焊根，采用与正面相同的规焊反面前应首先挑焊根，采用与正面相同的规范或稍小的规范进行焊接。范或稍小的规范进行焊接。4 4）工件下面的焊剂在整个焊缝长度上与工件紧密工件下面的焊剂在整个焊缝长度上与工件紧密贴合，并且压力均匀。若背面的焊剂过松，会贴合，并且压力均匀。若背面的焊剂过松，会引起漏渣或液态金属下淌。引起漏渣或液态金属下淌。（3 3）临时工艺垫板法：）临时工艺垫板法：特点与

54、焊接垫法类似。特点与焊接垫法类似。焊接反面前，需去除临时工艺垫板并挑焊根后再进行焊接反面前，需去除临时工艺垫板并挑焊根后再进行焊接。焊接。bh焊剂铜衬垫临时工艺衬垫2 2角接焊缝的焊接角接焊缝的焊接角接焊缝有两种焊接方法：角接焊缝有两种焊接方法： 斜角焊：斜角焊：两个工件中有一个位于水平位置，而熔池不在两个工件中有一个位于水平位置，而熔池不在水平位置。水平位置。 船形焊：船形焊：熔池位于水平位置。前者具有较好的工艺性能熔池位于水平位置。前者具有较好的工艺性能，因此，应尽可能利用该方法。，因此，应尽可能利用该方法。1 1）、船形焊）、船形焊 焊丝处于竖直位置，熔池处于水平位置，最有利于焊缝焊丝处

55、于竖直位置，熔池处于水平位置，最有利于焊缝成形，不易产生咬边或满溢等缺陷。焊脚相等时，两个工件与成形，不易产生咬边或满溢等缺陷。焊脚相等时，两个工件与垂直位置成垂直位置成4545 。要求：。要求：（1 1） 将间隙尺寸控制在将间隙尺寸控制在1.5 mm1.5 mm以下，否则易出现烧穿以下，否则易出现烧穿或焊漏现象。如果无法控制间隙，则应采用适当或焊漏现象。如果无法控制间隙，则应采用适当的防漏措施。的防漏措施。（2 2） 电弧电压不宜太高，以免产生咬边。电弧电压不宜太高，以免产生咬边。船形焊工艺方案2 2）、斜角焊）、斜角焊工件不能反转至船形位置时，才采用斜角焊法。这种工件不能反转至船形位置时，

56、才采用斜角焊法。这种方法的优点是对间隙不敏感，缺点是对单道焊焊脚及焊丝位方法的优点是对间隙不敏感，缺点是对单道焊焊脚及焊丝位置要求很严格。该方法的工艺要求如下：置要求很严格。该方法的工艺要求如下：（1 1） 单道焊焊脚不得大于单道焊焊脚不得大于8 mm8 mm，以防止咬边。当要，以防止咬边。当要求焊脚大于求焊脚大于8mm8mm时，应采用多层焊或多层多道时，应采用多层焊或多层多道焊。焊。（2 2） 焊丝偏角焊丝偏角应适当，一般应在应适当，一般应在20203030 之间，否之间，否则易产生咬边及腹板未焊合缺陷。则易产生咬边及腹板未焊合缺陷。（3 3） 电弧电压不宜太高，以防熔渣流溢。电弧电压不宜太

57、高，以防熔渣流溢。20-3003 3环缝的焊接环缝的焊接锅炉及压力容器上的筒节与筒节以及筒节与封头间的锅炉及压力容器上的筒节与筒节以及筒节与封头间的对接环缝。焊接时焊头固定，通过筒体在滚轮架上转动来完对接环缝。焊接时焊头固定，通过筒体在滚轮架上转动来完成整条焊缝的焊接。一般采用双面焊。成整条焊缝的焊接。一般采用双面焊。由于在焊接过程中熔池的位置不断发生变化，为了防由于在焊接过程中熔池的位置不断发生变化，为了防止熔池金属的流溢，保证焊缝成形，焊丝应偏离通过圆筒中止熔池金属的流溢，保证焊缝成形，焊丝应偏离通过圆筒中心的垂直面一段距离，这个距离叫偏移量，一般用心的垂直面一段距离，这个距离叫偏移量，一

58、般用e e表示。偏表示。偏移量应与旋转方向相反，其大小应能保证使熔池在旋转到水移量应与旋转方向相反，其大小应能保证使熔池在旋转到水平位置时凝固成焊缝，以反之溶池金属流溢。平位置时凝固成焊缝，以反之溶池金属流溢。 偏移量的大小取决于：偏移量的大小取决于：工件的直径工件的直径工件转速工件转速工件厚度有关工件厚度有关工件的直径越大，焊接速度越大，偏移量也应越大。应注意工件的直径越大，焊接速度越大，偏移量也应越大。应注意的是，对厚壁圆筒形工件进行多层焊时，虽然滚轮架的速度的是，对厚壁圆筒形工件进行多层焊时，虽然滚轮架的速度不变，但随着焊缝厚度的增加，焊内环缝时焊速逐层减小，不变，但随着焊缝厚度的增加，

59、焊内环缝时焊速逐层减小，因此应逐层减小偏移量；焊外环缝时，焊速逐层递增，因此因此应逐层减小偏移量；焊外环缝时，焊速逐层递增，因此应逐层加大偏移量。应逐层加大偏移量。 3-5 3-5、特种埋弧焊、特种埋弧焊一、多丝埋弧焊一、多丝埋弧焊利用多根焊丝、多个电弧进行焊接的一种方法。利用多根焊丝、多个电弧进行焊接的一种方法。1 1、特点、特点焊接速度高焊接速度高焊接质量好焊接质量好2 2、分类、分类根据所用焊丝的数量可分为：根据所用焊丝的数量可分为： 双丝埋弧焊双丝埋弧焊 多丝埋弧焊，目前最多用到多丝埋弧焊，目前最多用到1414根焊丝根焊丝应应用用最最广广泛泛的的是是双双丝丝埋埋弧弧焊焊。双双丝丝埋埋弧

60、弧焊焊时时一一般般采采用用两两个个独独立电源，有时也采用一个电源。立电源，有时也采用一个电源。根据焊丝排列方式根据焊丝排列方式 纵列，即沿焊接方向纵向顺序排列纵列，即沿焊接方向纵向顺序排列 横列横列 一般采用纵列，两个焊丝间的距离在一般采用纵列，两个焊丝间的距离在10 mm 10 mm 30 mm30 mm之之间时，两个电弧形成一个熔池、一个气泡，大于该范围间时，两个电弧形成一个熔池、一个气泡，大于该范围时，形成两个熔池，两个气泡。时，形成两个熔池，两个气泡。导前电弧：采用较大的电流及较小的电压，目的在于保导前电弧：采用较大的电流及较小的电压，目的在于保证足够的熔深。证足够的熔深。后续电弧：采

61、用较小的电流及较大的电压，目的在于使后续电弧：采用较小的电流及较大的电压，目的在于使焊缝具有适当的熔宽，改善焊缝成形，防止焊接缺陷焊缝具有适当的熔宽，改善焊缝成形，防止焊接缺陷（咬边、未熔合等）。（咬边、未熔合等）。纵列双弧纵列双弧两个电弧的间距较大时，形成两个熔池。适合于单面焊双面成两个电弧的间距较大时，形成两个熔池。适合于单面焊双面成型工艺。型工艺。二、带极埋弧焊二、带极埋弧焊利利用用矩矩形形截截面面钢钢带带代代替替圆圆截截面面焊焊丝丝作作电电极极。焊焊接接时时弧弧根根沿沿带带极极的的宽宽度度方方向向快快速速往往返返运运动动，均均匀匀加加热热带带极极。这这种种方方法法最最初用于埋弧堆焊，后

62、来也用于焊接。初用于埋弧堆焊，后来也用于焊接。（一）带极埋弧焊的特点（一）带极埋弧焊的特点1 1）熔敷速度大，效率高）熔敷速度大，效率高圆圆截截面面焊焊丝丝：电电流流很很大大时时，焊焊缝缝熔熔深深增增大大、焊缝的形状系数减小，易导至裂纹、咬边等。焊缝的形状系数减小，易导至裂纹、咬边等。带带极极：电电弧弧的的加加热热宽宽度度增增大大，采采用用更更大大焊焊接接电电流，焊缝的形状系数也较高。流，焊缝的形状系数也较高。2 2）熔深浅、稀释率低，特别适合于堆焊。熔深浅、稀释率低，特别适合于堆焊。3 3）易于控制焊缝成形易于控制焊缝成形 熔熔化化金金属属的的过过渡渡方方向向与与电电极极宽宽度度方方向向成成

63、直直角角。电电极极偏偏转转一一个个较较小小角角度度，焊焊道道就就可可产产生生较较大大移移位位。因因此此可可方方便便地地控控制焊道的形状和熔深。制焊道的形状和熔深。带极堆焊示意图熔化带极金属的流动方向（二）带极埋弧焊工艺（二）带极埋弧焊工艺除了电流、电压外，影响因素还有：除了电流、电压外，影响因素还有：带极厚度带极厚度宽度宽度干伸长度干伸长度带极宽度越大，熔深越小，熔宽越大。带极宽度越大，熔深越小，熔宽越大。带极厚度增大时，熔深增大，熔宽减小。带极厚度增大时，熔深增大，熔宽减小。 堆焊时，可通过焊接线能量来调节熔深，但由于线能堆焊时，可通过焊接线能量来调节熔深，但由于线能量太小时，电弧不稳定，因

64、此仅靠降低线能量来减小熔量太小时，电弧不稳定，因此仅靠降低线能量来减小熔深并不是很有效。焊剂的成分对带极的熔化速度、焊缝深并不是很有效。焊剂的成分对带极的熔化速度、焊缝的几何形状及成分具有重要的影响。实验证明，当焊剂的几何形状及成分具有重要的影响。实验证明，当焊剂中的氧化铁含量降低时，带极的熔化速度增大，熔深减中的氧化铁含量降低时，带极的熔化速度增大，熔深减小。小。 三、窄间隙埋弧焊三、窄间隙埋弧焊窄间隙焊接是指利用窄间隙代替窄间隙焊接是指利用窄间隙代替V V形、双形、双V V形、形、U U型或型或双双U U型等坡口进行焊接的一种的方法。型等坡口进行焊接的一种的方法。窄窄间间隙隙自自动动埋埋弧

65、弧焊焊（SAW-NGSAW-NG）坡坡口口角角度度一一般般为为0101 ，坡坡口宽度为口宽度为2030mm2030mm。窄间隙焊接的分类窄间隙焊接的分类 窄间隙埋弧焊（窄间隙埋弧焊（SAW-NGSAW-NG） 窄间隙熔化极气体保护焊（窄间隙熔化极气体保护焊（GMAW-NGGMAW-NG） 窄间隙钨极气体保护焊（窄间隙钨极气体保护焊（GTAW-NGGTAW-NG）等）等（一）（一）SAW-NGSAW-NG的特点的特点1 1）由于采用窄间隙，焊接厚板接头时无需采用）由于采用窄间隙，焊接厚板接头时无需采用U U型或双型或双U U型型坡口，因而大大节省了填充金属。坡口，因而大大节省了填充金属。2 2）

66、在窄而深的坡口中进行多层焊，热输入较低，因而减小）在窄而深的坡口中进行多层焊，热输入较低，因而减小了残余应力及工件变形，同时可防止再热裂纹。了残余应力及工件变形，同时可防止再热裂纹。3 3）由于采用了多层焊，后续焊道对前一焊道具有很好的回）由于采用了多层焊，后续焊道对前一焊道具有很好的回火作用，加之每层的厚度较薄，因此，焊缝金属晶粒细小，火作用，加之每层的厚度较薄，因此，焊缝金属晶粒细小，韧性好。韧性好。4 4）与窄间隙气体保护焊相比，窄间隙埋弧焊的焊丝较粗，）与窄间隙气体保护焊相比，窄间隙埋弧焊的焊丝较粗，对跟踪控制系统的精度要求较低，因此不易产生未焊透及夹对跟踪控制系统的精度要求较低，因此

67、不易产生未焊透及夹渣等缺陷。渣等缺陷。（二）（二）SAW-NGSAW-NG的技术要点的技术要点1 1、每层焊道侧壁均要求完全焊透，因此焊丝端部与侧壁之、每层焊道侧壁均要求完全焊透，因此焊丝端部与侧壁之间应保持适当的距离，并且焊丝伸出长度也应适当。这就要间应保持适当的距离，并且焊丝伸出长度也应适当。这就要求焊机应配有横向及高度方向的跟踪系统，以保证焊丝的精求焊机应配有横向及高度方向的跟踪系统，以保证焊丝的精确定位。确定位。2 2、由于、由于SAW-NGSAW-NG是在很窄的间隙中进行多层焊，因此脱渣是是在很窄的间隙中进行多层焊，因此脱渣是一个重要问题，一般要求焊剂须有良好的脱渣性。一个重要问题，

68、一般要求焊剂须有良好的脱渣性。3 3、焊接过程中，如发现缺陷，应及时利用合适的方法磨掉，、焊接过程中，如发现缺陷，应及时利用合适的方法磨掉，并进行修补。并进行修补。（三）（三）SAW-NGSAW-NG工艺工艺1 1、坡口：、坡口：一一般般开开0 01 1 的的坡坡口口。坡坡口口的的关关键键尺尺寸寸是是坡坡口口宽宽度度。选选择择时时考虑因素：考虑因素： 焊件的厚度焊件的厚度 焊丝直径焊丝直径 焊剂的脱渣难易程度焊剂的脱渣难易程度焊件的结晶裂纹敏感性。焊件的结晶裂纹敏感性。 焊焊件件厚厚度度越越大大，或或焊焊丝丝直直径径越越大大，或或脱脱渣渣越越难难，或或结结晶晶裂裂纹纹敏敏感感性性越越大大，则则

69、坡坡口口宽宽度度应应适适当当增增大大。而而且且要要求求坡坡口口宽宽度度具具有有良良好好的的精精度度。在在焊焊缝缝全全长长范范围围内内，坡坡口口宽宽度度的的误差应不超过误差应不超过3mm3mm，否则将很难保证焊缝质量。，否则将很难保证焊缝质量。窄间隙埋弧焊工艺有窄间隙埋弧焊工艺有3 3种方案，如下图。种方案，如下图。窄间隙埋弧焊工艺方案ABC1） 图图a：每每层层一一道道焊焊缝缝，适适用用于于70150mm厚厚的的工工件件。特点：省时省料、容易产生热裂纹。特点：省时省料、容易产生热裂纹。工艺要点：工艺要点：必须严格控制坡口精度必须严格控制坡口精度必必须须严严格格控控制制焊焊接接工工艺艺参参数数。

70、当当焊焊接接含含碳碳量量较较高高的的钢钢材材时时，应应该该采采用用较较低低的的焊焊接接电电流流和和速速度度，从从而而获获得得较较大大的的成成形形系系数数，减减小小裂裂纹纹倾向。倾向。2）图）图b：每层两道焊缝，适用于：每层两道焊缝，适用于150300mm厚的工件，厚的工件，特特点点：易易焊焊透透，焊焊渣渣易易清清除除，工工艺艺参参数数允允许许范范围围大。而且由于线能量小，焊缝具有良好的韧性。大。而且由于线能量小，焊缝具有良好的韧性。2）图）图c）：每层三道焊缝，适用于板厚）：每层三道焊缝，适用于板厚300mm的工件。的工件。2 2、焊丝、焊丝焊丝直径通常根据板厚来选择，板厚小，选择的焊丝直径焊

71、丝直径通常根据板厚来选择，板厚小，选择的焊丝直径也应较小。也应较小。3 3、电弧电压一般取、电弧电压一般取25 V 25 V 35V35V，若小于，若小于25 V25 V，焊缝上凸严，焊缝上凸严重；若大于重；若大于35V35V，易产生咬边及夹渣，且清渣困难。，易产生咬边及夹渣，且清渣困难。4 4、焊丝与间隙侧壁（丝、焊丝与间隙侧壁（丝- -壁）的间距是影响焊缝质量和性壁）的间距是影响焊缝质量和性能的一项重要参数，决定了侧壁熔深、热影响区能的一项重要参数，决定了侧壁熔深、热影响区 尺寸的尺寸的大小。通常，最佳的丝大小。通常，最佳的丝- -壁间距等于所用焊丝的直径，允壁间距等于所用焊丝的直径，允许

72、偏差为许偏差为 0.5mm0.5mm。第四章第四章 熔化极气体保护焊熔化极气体保护焊 一、基本要求一、基本要求1 1、了解熔化极氩弧焊、了解熔化极氩弧焊、CO2CO2焊的特点及应用焊的特点及应用2 2、掌握熔化极氩弧焊、掌握熔化极氩弧焊、CO2CO2焊的熔滴过渡特点焊的熔滴过渡特点3 3、掌握熔化极氩弧焊、掌握熔化极氩弧焊、CO2CO2焊主要工艺的特点及工艺参数的选择焊主要工艺的特点及工艺参数的选择原则原则4 4、掌握脉冲熔化极氩弧焊、掌握脉冲熔化极氩弧焊、CO2CO2焊的工艺特点焊的工艺特点5 5、掌握气体选用原则、掌握气体选用原则6 6、了解熔化极氩弧焊、了解熔化极氩弧焊、CO2CO2焊设

73、备特点焊设备特点二、重点二、重点1 1、熔化极氩弧焊、熔化极氩弧焊、CO2CO2焊的工艺特点及工艺参数的选择原则焊的工艺特点及工艺参数的选择原则2 2、脉冲熔化极氩弧焊、脉冲熔化极氩弧焊、CO2CO2焊的工艺特点焊的工艺特点3 3、混合气体的选择原则、混合气体的选择原则4-14-1 熔化极气体保护焊原理及分类熔化极气体保护焊原理及分类 1. 1. 基本原理基本原理 熔化极气体保护焊是以可熔化的金熔化极气体保护焊是以可熔化的金属焊丝作电极，并由气体作保护的电属焊丝作电极，并由气体作保护的电弧焊。利用焊丝弧焊。利用焊丝3 3和母材和母材1 1之间的电弧之间的电弧2 2来熔化焊丝和母材，形成熔池来熔

74、化焊丝和母材，形成熔池8 8，熔化，熔化的焊丝作为填充金属进入熔池与母材的焊丝作为填充金属进入熔池与母材融合，冷凝后即为焊缝金属融合，冷凝后即为焊缝金属9 9。通过喷。通过喷嘴嘴5 5向焊接区喷出保护气体，使处于高向焊接区喷出保护气体，使处于高温的熔化焊丝、熔池及其附近的母材温的熔化焊丝、熔池及其附近的母材免受周围空气的有害作用。焊丝是连免受周围空气的有害作用。焊丝是连续的，由送丝轮续的，由送丝轮6 6不断地送进焊接区。不断地送进焊接区。n 操作方式主要是半自动焊和自动焊操作方式主要是半自动焊和自动焊两种。两种。n 焊丝有实心的和药芯两类，前者一般焊丝有实心的和药芯两类，前者一般含有脱氧用的和

75、焊缝金属所需要的合含有脱氧用的和焊缝金属所需要的合金元素；后者的药芯成分及作用与焊金元素；后者的药芯成分及作用与焊条的药皮相似。条的药皮相似。 GMAWGMAW焊接过程焊接过程2. 2. 分类及其应用分类及其应用按使用保护气体和焊丝的种类不同，熔化极气体保护焊分类如下：按使用保护气体和焊丝的种类不同，熔化极气体保护焊分类如下： 4-24-2 熔化极气体保护焊的气体选择与冶金特熔化极气体保护焊的气体选择与冶金特性性一、熔化极气体保护焊的气体选择、焊丝选择及其设备简介一、熔化极气体保护焊的气体选择、焊丝选择及其设备简介气体选择一般遵循以下三原则：气体选择一般遵循以下三原则：1.1.对焊缝性能无害原

76、则对焊缝性能无害原则2.2.改善工艺及焊缝质量原则改善工艺及焊缝质量原则3.3.提高工艺技术水平原则提高工艺技术水平原则1.1.对保护气体的基本要求对保护气体的基本要求在熔化极气体保护电弧焊中采用保护气体的主要目的，是防止熔融焊缝金属被周围在熔化极气体保护电弧焊中采用保护气体的主要目的，是防止熔融焊缝金属被周围气氛污染和损害。所选用的保护气体尽可能满足如下要求：气氛污染和损害。所选用的保护气体尽可能满足如下要求：1)1)对焊接区对焊接区( (包括焊丝、电弧、熔池及高温的近缝区包括焊丝、电弧、熔池及高温的近缝区) )起到良好的保护作用；起到良好的保护作用；2)2)作为电弧的气体介质，它应有利于引

77、弧和保持电弧稳定燃烧；作为电弧的气体介质，它应有利于引弧和保持电弧稳定燃烧；3)3)有助于提高对焊件的加热效率，改善焊缝成形；有助于提高对焊件的加热效率，改善焊缝成形；4)4)在焊接时，能促使获得所希望的熔滴过渡特性，减小金属飞溅；在焊接时，能促使获得所希望的熔滴过渡特性，减小金属飞溅；5)5)在焊接过程中，保护气体的有害冶金反应能进行控制，以减少气孔、裂纹和夹渣在焊接过程中，保护气体的有害冶金反应能进行控制，以减少气孔、裂纹和夹渣等缺陷。等缺陷。 6) 6)易于获取，来源容易，价格低廉。易于获取，来源容易，价格低廉。 可供选用的保护气体有单一气体，如氩可供选用的保护气体有单一气体，如氩(Ar

78、)(Ar)、氦、氦(He)(He)、氢、氢(H(H2 2) )、氮、氮(N(N2 2) )和二气化和二气化碳碳(CO(CO2 2) )等；混合气体，如：等；混合气体，如：ArAr十十HeHe、ArAr十十H H2 2，ArAr十十O O2 2，ArAr十十C0C02 2，ArAr十十COCO2 2十十O O2 2、和、和COCO2 2十十O O2 2等。等。使用混合保护气体的主要目的使用混合保护气体的主要目的是为了适应不同金属材料和焊接工艺的需是为了适应不同金属材料和焊接工艺的需要，促使获得最佳的保护效果、电弧特性、熔滴过渡特性、焊缝成形和质量等。例要，促使获得最佳的保护效果、电弧特性、熔滴过

79、渡特性、焊缝成形和质量等。例如在用熔化极脉冲氩弧焊焊接合金结构钢或不锈钢时，如果在氩气中加入少量如在用熔化极脉冲氩弧焊焊接合金结构钢或不锈钢时，如果在氩气中加入少量O O2 2或或COCO2 2在直流反接条件下，这种氧化气体能使熔池表面产生轻微氧化作用，以稳定阴在直流反接条件下，这种氧化气体能使熔池表面产生轻微氧化作用，以稳定阴极斑点，改善电子发射能力和减小电弧飘荡。此外、还可降低熔滴和熔池的表面张极斑点，改善电子发射能力和减小电弧飘荡。此外、还可降低熔滴和熔池的表面张力，易于获得稳定的脉冲喷射过渡，改善焊缝成形。力，易于获得稳定的脉冲喷射过渡，改善焊缝成形。 2.2.气体分类气体分类（1 1

80、）熔化极惰性气体保护电弧焊，简称）熔化极惰性气体保护电弧焊，简称MIGMIG焊。使用的惰性气体可以是氩焊。使用的惰性气体可以是氩(Ar)(Ar)、氦氦(He)(He)、或氩与氦混合。因惰性气体与液态金属不发生冶金反应，只起包围、或氩与氦混合。因惰性气体与液态金属不发生冶金反应，只起包围焊接区使之与空气隔离的作用，所以电弧燃烧稳定，熔滴向熔池过渡平稳、焊接区使之与空气隔离的作用，所以电弧燃烧稳定，熔滴向熔池过渡平稳、稳定、无剧烈飞溅。这种方法最适合铝、铜、钛等有色金属的焊接、也可用稳定、无剧烈飞溅。这种方法最适合铝、铜、钛等有色金属的焊接、也可用于钢材，如不锈钢、耐热钢等的焊接。于钢材，如不锈钢

81、、耐热钢等的焊接。（2 2）熔化极氧化性混合气体保护电弧焊，简称）熔化极氧化性混合气体保护电弧焊，简称MAGMAG焊，使用的保护气体是由惰焊，使用的保护气体是由惰性气体和少量氧化性气体性气体和少量氧化性气体 ( (如如O O2 2、COCO2 2或其混合气体等或其混合气体等) )混合而成。加入少量混合而成。加入少量氧化性气体的目的，是在不改变或基本上不改变惰性气体电弧特性的条件下，氧化性气体的目的，是在不改变或基本上不改变惰性气体电弧特性的条件下，进一步提高电弧稳定性，改善焊缝成形和降低电弧辐射强度等。这种方法常进一步提高电弧稳定性，改善焊缝成形和降低电弧辐射强度等。这种方法常用于黑色金属材料

82、的焊接。用于黑色金属材料的焊接。（3 3）二氧化碳气体保护电弧焊，简称）二氧化碳气体保护电弧焊，简称COCO2 2焊，焊，COCO2 2具有氧化性，本质上也属于具有氧化性，本质上也属于MAGMAG焊。使用焊。使用COCO2 2作保护气体是因其来源容易，价格低廉。但由于作保护气体是因其来源容易，价格低廉。但由于COCO2 2的热物理特的热物理特性和化学特性，须要在焊接过程中从设备、工艺以及焊丝等方面采取措施，性和化学特性，须要在焊接过程中从设备、工艺以及焊丝等方面采取措施，才能获得良好的焊接效果。目前，才能获得良好的焊接效果。目前，COCO2 2焊己成为黑色金属材料最重要的焊接方焊己成为黑色金属

83、材料最重要的焊接方法之一，在很多工艺部门中代替了焊条电弧焊和埋弧焊。法之一，在很多工艺部门中代替了焊条电弧焊和埋弧焊。（4 4）药芯焊丝气体保护电弧焊又称管状焊丝气体保护焊，简称）药芯焊丝气体保护电弧焊又称管状焊丝气体保护焊，简称FCAWFCAW。在焊丝内。在焊丝内部装有粉状焊剂，又称芯料。通过调整焊剂的各种合金元素的含量，可以达部装有粉状焊剂，又称芯料。通过调整焊剂的各种合金元素的含量，可以达到改善焊接工艺性能、提高焊缝力学性能和接头内外质量。焊接时，主要采到改善焊接工艺性能、提高焊缝力学性能和接头内外质量。焊接时，主要采用用COCO2 2作保护气体。也是目前用于焊接黑色金属材料的重要焊接方

84、法之作保护气体。也是目前用于焊接黑色金属材料的重要焊接方法之，它，它有很大的发展前景。有很大的发展前景。 3 3 优缺点优缺点（1 1）优点）优点 与焊条电弧焊相比熔化极气体保护的主要优点是：与焊条电弧焊相比熔化极气体保护的主要优点是： 1) 1)焊接效率高。因是连续送丝，没有更换焊条工序，焊道之间不须清渣，节焊接效率高。因是连续送丝，没有更换焊条工序，焊道之间不须清渣，节省时间；通过焊丝的电流密度大，因而提高了熔敷速度。省时间；通过焊丝的电流密度大，因而提高了熔敷速度。 2) 2)可以获得含氢量较焊条电弧焊为低的焊缝金属、可以获得含氢量较焊条电弧焊为低的焊缝金属、 3) 3)在相同电流下，熔

85、深比焊条电弧焊的大。在相同电流下，熔深比焊条电弧焊的大。 4) 4)焊接厚板时，可以用较低的焊接电弧和较快的焊接速度，其焊接变形小。焊接厚板时，可以用较低的焊接电弧和较快的焊接速度，其焊接变形小。 5) 5)烟雾少，可以减轻对通风要求。烟雾少，可以减轻对通风要求。与埋弧自动焊比其优点是：与埋弧自动焊比其优点是： 1) 1)明弧焊接，焊工可以观察到电弧和熔池的状态和行为。明弧焊接，焊工可以观察到电弧和熔池的状态和行为。 2) 2)可以进行全位置焊接。不像埋弧焊只能处在平焊位置焊接。可以进行全位置焊接。不像埋弧焊只能处在平焊位置焊接。 3) 3)无需清渣，可以用更窄的坡口间隙，实现窄间隙焊接，节省

86、填充金属和提无需清渣，可以用更窄的坡口间隙，实现窄间隙焊接，节省填充金属和提高生产率。高生产率。（2 2）缺点）缺点与焊条电弧焊相比，其缺点是：与焊条电弧焊相比，其缺点是：1)1)受环境制约。为了确保焊接区获得良好的气体保护，在室外操作需有防风装置。受环境制约。为了确保焊接区获得良好的气体保护，在室外操作需有防风装置。2)2)半自动焊枪比焊条电弧焊钳重，不轻便、操作灵活性较差。对于狭小空间的接半自动焊枪比焊条电弧焊钳重，不轻便、操作灵活性较差。对于狭小空间的接头，焊枪不易接近。头，焊枪不易接近。 3) 3)设备较复杂，对使用和维护要求较高。设备较复杂，对使用和维护要求较高。 4 4 适用范围适

87、用范围（1 1） 适焊的材料适焊的材料 被焊金属材料的范围受保护气体性质、焊丝供应和制造成本等因素的影被焊金属材料的范围受保护气体性质、焊丝供应和制造成本等因素的影响。响。MIGMIG焊使用惰性气体，既可以焊接黑色金属又可以焊接有色金属，焊使用惰性气体，既可以焊接黑色金属又可以焊接有色金属，但从焊丝供应以及制造成本考虑主要用于铝、铜、钛及其合金，以及但从焊丝供应以及制造成本考虑主要用于铝、铜、钛及其合金，以及不锈钢、耐热钢的焊接。不锈钢、耐热钢的焊接。MAGMAG焊和焊和CO2CO2焊主要用于焊接碳钢、低合金高焊主要用于焊接碳钢、低合金高强度钢。强度钢。MAGMAG焊常焊接较为重要的金属结构，

88、焊常焊接较为重要的金属结构，CO2CO2焊则广泛用于普通的焊则广泛用于普通的金属结构。金属结构。（2 2）焊接位置）焊接位置 熔化极气体保护焊适应性较好，可以进行全位置焊接，其中以平焊位置熔化极气体保护焊适应性较好，可以进行全位置焊接，其中以平焊位置和横焊位置焊接效率最高，其他焊接位置的效率也比焊条电弧焊高。和横焊位置焊接效率最高，其他焊接位置的效率也比焊条电弧焊高。（3 3）可焊厚度）可焊厚度 见表，原则上开坡口多层焊的厚度是无限的，它仅受经济因素限制。见表，原则上开坡口多层焊的厚度是无限的，它仅受经济因素限制。5 5 焊丝选择焊丝选择v选用焊丝时，首先是考虑母材的化学成分和力学性能，其次是

89、要选用焊丝时，首先是考虑母材的化学成分和力学性能，其次是要与所用保护气体相配合与所用保护气体相配合。v通常焊丝与母材的成分应尽可能相近，并具有良好的焊接工艺性能和焊通常焊丝与母材的成分应尽可能相近，并具有良好的焊接工艺性能和焊缝的物理化学性能。缝的物理化学性能。v 采用含氧的保护气体时，焊丝中应添加适当的脱氧剂。钢焊丝中最经常采用含氧的保护气体时，焊丝中应添加适当的脱氧剂。钢焊丝中最经常使用的脱氧剂是锰、硅和铝；铜合金可使用钛、硅或磷作脱氧剂；镍合使用的脱氧剂是锰、硅和铝；铜合金可使用钛、硅或磷作脱氧剂；镍合金中常使用钛和硅作脱氧剂。金中常使用钛和硅作脱氧剂。v熔化极气体保护电弧焊用的焊丝直径

90、较小，小到熔化极气体保护电弧焊用的焊丝直径较小，小到0.5mm0.5mm，大到，大到3.2mm3.2mm，焊，焊接电流比较大，焊丝的熔化速度很高，大约在接电流比较大，焊丝的熔化速度很高，大约在40-340mm/s40-340mm/s，高的送丝速，高的送丝速度需有很好的送丝机构。度需有很好的送丝机构。 vMAGMAG焊接时由于保护气体有一定的氧化性，应适当提高焊丝中焊接时由于保护气体有一定的氧化性，应适当提高焊丝中SiSi、MnMn等脱等脱氧元素的含量，其它成分可以与母材一致，也可以有若干差别。焊接高氧元素的含量，其它成分可以与母材一致，也可以有若干差别。焊接高强钢时，焊缝中强钢时，焊缝中C C

91、的含量通常低于母材，的含量通常低于母材，MnMn的含量则明显高于母材，这不的含量则明显高于母材，这不仅为了脱氧，也是焊缝合金成分的要求。为了改善低温韧度，焊缝中仅为了脱氧，也是焊缝合金成分的要求。为了改善低温韧度，焊缝中SiSi的含量不宜过高。的含量不宜过高。vCOCO2 2是活性气体，具有较强的氧化性，因此是活性气体，具有较强的氧化性，因此COCO2 2焊所用焊丝必须含有较高的焊所用焊丝必须含有较高的MnMn、SiSi等脱氧元素。等脱氧元素。COCO2 2焊通常采用焊通常采用C-Mn-SiC-Mn-Si系焊丝，如系焊丝，如H08MnSiAH08MnSiA、H08Mn2SiAH08Mn2SiA

92、、H04Mn2SiTiAH04Mn2SiTiA等。等。COCO2 2焊焊丝直径一般是焊焊丝直径一般是(mm)(mm)：0.80.8、1.01.0、1.21.2、1.61.6、2.02.0等。焊丝直径等。焊丝直径1.2mm1.2mm属于属于细丝细丝COCO2 2焊焊，焊丝直径，焊丝直径1.6mm1.6mm属于属于粗粗丝丝COCO2 2焊焊。 一、一、 MIGMIG焊工艺特点焊工艺特点 MIG MIG焊通常采用惰性气体氩、氦或它们的混合气体作焊接区的保护气体。在焊通常采用惰性气体氩、氦或它们的混合气体作焊接区的保护气体。在焊接工艺上有如下特点：焊接工艺上有如下特点：1) 1) 惰性气体几乎不与任何

93、金属产生化学作用，也不熔于金属中，所以几乎可以惰性气体几乎不与任何金属产生化学作用，也不熔于金属中，所以几乎可以焊接所有金属。出于经济考虑，目前主要用于焊接铝、镁及其合金、不锈钢焊接所有金属。出于经济考虑，目前主要用于焊接铝、镁及其合金、不锈钢和某些低合金钢。和某些低合金钢。2) 2) 焊丝外表没有涂料层，焊接电流可提高，因而母材熔深较大，焊丝熔化速度焊丝外表没有涂料层，焊接电流可提高，因而母材熔深较大，焊丝熔化速度快，熔敷效率高快，熔敷效率高( (达达9292-98-98，而焊条电弧焊只有，而焊条电弧焊只有6060-70-70) )，与，与TIGTIG焊相焊相比，其生产效率高。比，其生产效率

94、高。3) 3) 熔滴过渡主要采用射流过渡形式。短路过渡仅限于薄板焊接时采用，而滴状熔滴过渡主要采用射流过渡形式。短路过渡仅限于薄板焊接时采用，而滴状过渡在生产中很少采用。焊接铝、镁及其合金时，通常是采用亚射流过渡，过渡在生产中很少采用。焊接铝、镁及其合金时，通常是采用亚射流过渡，因阴极雾化区大，熔池保护效果好，且焊缝成形好、缺陷少。因阴极雾化区大，熔池保护效果好，且焊缝成形好、缺陷少。4 4）若采用短路过渡或脉冲焊接方法可以进行全位置焊接，但其焊接效率不及）若采用短路过渡或脉冲焊接方法可以进行全位置焊接，但其焊接效率不及平焊和横焊。平焊和横焊。5) 5) 一般都采用直流反接，这样电弧稳定、熔滴

95、过渡均匀和飞溅少，焊缝成形好。一般都采用直流反接，这样电弧稳定、熔滴过渡均匀和飞溅少，焊缝成形好。 但惰性气体价贵，成本较高。对母材及焊丝的油、锈很敏感，容易生成气孔。但惰性气体价贵，成本较高。对母材及焊丝的油、锈很敏感，容易生成气孔。与与COCO2 2相比其熔深较小，抗风能力弱，不宜室外焊接。相比其熔深较小，抗风能力弱，不宜室外焊接。 4-34-3 惰性及混合气体保护焊惰性及混合气体保护焊二、二、 焊接材料选择焊接材料选择1) 1) 保护气体保护气体a )a )单一气体单一气体 氩和氦很适于焊接活泼性金属，如铝、镁、镍等。但这两种惰性气体氩和氦很适于焊接活泼性金属，如铝、镁、镍等。但这两种惰

96、性气体在焊接工艺性能上有差别。在焊接工艺性能上有差别。 在氩弧中在氩弧中，电弧电压和能量密度较低，电弧燃烧稳定，飞溅极小，很适，电弧电压和能量密度较低，电弧燃烧稳定，飞溅极小，很适合焊接薄板金属和热导率低的金属；合焊接薄板金属和热导率低的金属；在氦弧中在氦弧中，在给定的电弧长度和焊接，在给定的电弧长度和焊接电流下，其电弧电压比氩弧高很多，电弧温度和能量密度也高，其熔深大，电流下，其电弧电压比氩弧高很多，电弧温度和能量密度也高，其熔深大，焊接效率高，适于焊接中、厚板和热导率高的金属材料。但氦稀少而昂贵，焊接效率高，适于焊接中、厚板和热导率高的金属材料。但氦稀少而昂贵，单独使用成本太高。单独使用成

97、本太高。b) b) 混合气体混合气体 以氩气为主混入一定量的氦，就综合了氩弧和氦弧的优点，不仅电弧以氩气为主混入一定量的氦，就综合了氩弧和氦弧的优点，不仅电弧燃烧稳定，温度高，而且焊丝熔化速度快，熔滴易呈现较稳定的射流过渡，燃烧稳定，温度高，而且焊丝熔化速度快，熔滴易呈现较稳定的射流过渡，熔池流动性得到改善，焊缝成形好，致密性提高，很适合于焊接铝、铜及熔池流动性得到改善，焊缝成形好，致密性提高，很适合于焊接铝、铜及其合金等高热导率材料。其合金等高热导率材料。 下图为焊接铝合金时，氩和氦不同混合比例对焊缝形状的影响下图为焊接铝合金时，氩和氦不同混合比例对焊缝形状的影响 。 氩气电弧稳定而柔和，阴

98、极清洗作用好；氦气电弧发热量大而集中，氩气电弧稳定而柔和，阴极清洗作用好；氦气电弧发热量大而集中，具有较大的熔深。如果两者混合使用就同时具有两者的优点。按体积分数具有较大的熔深。如果两者混合使用就同时具有两者的优点。按体积分数计算，以氦占计算，以氦占7575-80-80，氩占，氩占2525-20-20比较有效。比较有效。 当用氩气保护焊接铝时，为了获得较大熔深，而加入氦，随氦的加入当用氩气保护焊接铝时，为了获得较大熔深，而加入氦，随氦的加入量增加，熔深也随之增加，实际使用时，是加至达到所需熔深为止。量增加，熔深也随之增加，实际使用时，是加至达到所需熔深为止。 惰性气体的纯度愈高，保护效果愈好，

99、但其价格也愈昂贵，通常惰性气体的纯度愈高，保护效果愈好，但其价格也愈昂贵，通常99.9999.99以上属高品位，只用于焊缝质量要求更高、更精密的焊接或极易氧化和以上属高品位，只用于焊缝质量要求更高、更精密的焊接或极易氧化和难熔的金属的焊接。普通金属焊接对纯度的要求可适当降低。难熔的金属的焊接。普通金属焊接对纯度的要求可适当降低。2) 2) 焊丝焊丝 MIG MIG焊使用的焊丝化学成分通常应与母材的相同，在某些情况下焊使用的焊丝化学成分通常应与母材的相同，在某些情况下使用稍微不同于母材化学成分的焊丝是为了改善焊缝金属的力学使用稍微不同于母材化学成分的焊丝是为了改善焊缝金属的力学性能和焊接工艺性能

100、。性能和焊接工艺性能。 焊丝直径通常在焊丝直径通常在0.8-2.4mm0.8-2.4mm范围，使用前须经严格化学或机械清范围，使用前须经严格化学或机械清理。生产厂家以一定规格缠绕成盘状，经密封包装后供应用户使理。生产厂家以一定规格缠绕成盘状，经密封包装后供应用户使用。用。三、焊接工艺参数的选择三、焊接工艺参数的选择 MIG MIG焊接的工艺参数有焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝直焊接的工艺参数有焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝直径、焊丝伸出长度、焊丝倾角、焊接位置和极性等。此外，还有径、焊丝伸出长度、焊丝倾角、焊接位置和极性等。此外，还有保护气体及其流量大小等，它们都影响着焊接工艺性能、熔

101、滴过保护气体及其流量大小等，它们都影响着焊接工艺性能、熔滴过渡形式、焊缝的几何形状和焊接质量。焊接工艺参数根据有关手渡形式、焊缝的几何形状和焊接质量。焊接工艺参数根据有关手册或通过焊接工艺评定确定。册或通过焊接工艺评定确定。 （一）保护气体（一）保护气体MIG/MAGMIG/MAG焊焊采采用用的的气气体体以以氩氩气气为为主主。但但采采用用纯纯氩氩气气时时会会产产生生以以下问题：下问题：（1 1）易导致指状熔深；）易导致指状熔深；（2 2）焊焊接接低低碳碳钢钢及及低低合合金金钢钢时时，液液态态金金属属的的粘粘度度高高、表表面面张张力大，易导致气孔、咬边等缺陷；力大，易导致气孔、咬边等缺陷；（3

102、3）焊接低碳钢、低合金钢时，电弧阴极斑点不稳定，易于）焊接低碳钢、低合金钢时，电弧阴极斑点不稳定，易于导致熔深及焊缝成形不均匀。导致熔深及焊缝成形不均匀。因此，熔化极氩弧焊一般不使用纯氩气体进行焊接，通因此，熔化极氩弧焊一般不使用纯氩气体进行焊接，通常根据所焊接的材料采用适当比例的混合气体。常根据所焊接的材料采用适当比例的混合气体。 1 1、铝及其合金、铝及其合金 1 1）气体：）气体：Ar+(20%Ar+(20% 90%)He90%)He或或Ar+(10%Ar+(10% 75%)He 75%)He 特点：特点：1 1）电弧稳定，飞溅小，）电弧稳定，飞溅小， 2 2）温度高，熔透能力大，焊缝成

103、形好；）温度高，熔透能力大，焊缝成形好；3 3）随着氦含量的增大，飞溅增大。）随着氦含量的增大，飞溅增大。2 2）气体：）气体： Ar+2%COAr+2%CO2 2 特点：特点：1 1）可简化焊前清理工作，电弧稳定，飞溅小，）可简化焊前清理工作，电弧稳定，飞溅小，2 2）抗气孔能力强，焊缝力学性能好）抗气孔能力强，焊缝力学性能好 2 2、不锈钢及高强度钢、不锈钢及高强度钢 1 1）：气体：）：气体：Ar+Ar+（1-5%1-5%）O O2 2 或或Ar+Ar+（1%1% 2%2%）CO2 CO2 特点：特点：1 1）提高熔池的氧化性，降低焊缝金属的含氢量，）提高熔池的氧化性，降低焊缝金属的含氢

104、量，2 2）克服指状熔深问题及阴极飘移现象，可有效防止气）克服指状熔深问题及阴极飘移现象，可有效防止气孔、咬边等缺陷。利用后者时，焊缝可能会增碳。孔、咬边等缺陷。利用后者时，焊缝可能会增碳。3 3、碳钢及低合金钢、碳钢及低合金钢 1 1、气体：、气体：Ar+(1%Ar+(1% 5%)O5%)O2 2 或或Ar+20%COAr+20%CO2 2 特点：特点：1 1）提高熔池的氧化性，提高熔池的氧化性，2 2）克服阴极飘移及指状熔深现象，改善焊缝成形；克服阴极飘移及指状熔深现象，改善焊缝成形；3 3）可有效防止氮气孔及氢气孔，提高焊缝的塑性及抗冷可有效防止氮气孔及氢气孔，提高焊缝的塑性及抗冷裂能力

105、。裂能力。2 2、气体：、气体：Ar+15%COAr+15%CO2 2+5%O+5%O2 2 特点：特点：1 1）飞溅小，电弧稳定，成形好，）飞溅小，电弧稳定，成形好，2 2）有良好的焊接质量，焊缝断面形状及熔深较理想。）有良好的焊接质量，焊缝断面形状及熔深较理想。4 4、铜及其合金、铜及其合金 1 1）气体：）气体： Ar+20%NAr+20%N2 2 特点：特点：1 1）可形成稳定的喷射过渡；可形成稳定的喷射过渡；2 2）电弧温度比纯氩电弧的温度高，热功率提高，可降低电弧温度比纯氩电弧的温度高，热功率提高，可降低预热温度，但飞溅较大，焊缝表面较粗糙预热温度，但飞溅较大，焊缝表面较粗糙 2

106、2）气体：气体：Ar+(50%Ar+(50% 70%)He 70%)He 特点：提高焊缝金属的润湿性、热功率提高，可降低特点：提高焊缝金属的润湿性、热功率提高，可降低预热温度预热温度3 3、镍及其合金、镍及其合金气体：气体：Ar+HAr+H2 2（6%6%）。防止）。防止COCO气孔。提高电弧温度。气孔。提高电弧温度。利用利用TIGTIG焊焊接不锈钢时也可利用焊焊接不锈钢时也可利用4-8%4-8%的氢气。的氢气。 （二）焊丝（二）焊丝1 1焊丝的种类及成分焊丝的种类及成分碳钢、低合金钢：强度相当的焊丝碳钢、低合金钢：强度相当的焊丝铝、高合金钢：采用与母材成分相近的焊丝。铝、高合金钢：采用与母材

107、成分相近的焊丝。2 2焊丝直径焊丝直径焊丝直径根据工件的厚度、施焊位置来选择，薄板焊接及空间位焊丝直径根据工件的厚度、施焊位置来选择，薄板焊接及空间位置的焊接通常采用细丝（直径置的焊接通常采用细丝（直径1.6 mm1.6 mm），平焊位置的大厚度板及大），平焊位置的大厚度板及大厚度板焊接通常采用粗丝。厚度板焊接通常采用粗丝。 （三）焊接电流（三）焊接电流种类：熔化极氩弧焊通常采用直流反接。其优点是，种类：熔化极氩弧焊通常采用直流反接。其优点是，过渡稳定，熔透能力大且阴极雾化效应大。过渡稳定，熔透能力大且阴极雾化效应大。大小：焊接电流是最重要的焊接工艺参数。实际焊大小：焊接电流是最重要的焊接工艺

108、参数。实际焊接过程中，应根据工件厚度、焊接位置来选择焊接电流。接过程中，应根据工件厚度、焊接位置来选择焊接电流。利用等速送丝式焊机焊接时，焊接电流是通过送丝速度来利用等速送丝式焊机焊接时，焊接电流是通过送丝速度来调节的。调节的。（五）电弧电压（五）电弧电压电弧电压主要影响熔宽，对熔深的影响很小。电弧电弧电压主要影响熔宽，对熔深的影响很小。电弧电压应根据电流的大小、保护气体的成分、被焊材料的种电压应根据电流的大小、保护气体的成分、被焊材料的种类、熔滴过渡方式等进行选择。类、熔滴过渡方式等进行选择。 （六）焊接速度（六）焊接速度在热输入不变的条件下，焊接速度过大，熔宽、熔深减小，在热输入不变的条件

109、下，焊接速度过大，熔宽、熔深减小，甚至产生咬边、未熔合、未焊透等缺陷。如果焊接速度过慢。不但甚至产生咬边、未熔合、未焊透等缺陷。如果焊接速度过慢。不但直接影响了生产率，而且还可能导致烧穿、焊接变形过大等缺陷。直接影响了生产率，而且还可能导致烧穿、焊接变形过大等缺陷。自动熔化极氩弧焊的焊接速度一般为自动熔化极氩弧焊的焊接速度一般为2525 150m150m h h-1-1；半自动熔化极；半自动熔化极氩弧焊的焊接速度一般为氩弧焊的焊接速度一般为5 5 60 m60 m h h-1-1。（七）焊丝干伸长度（七）焊丝干伸长度焊丝的干伸长度影响焊丝的预热，因此对焊接过程及焊缝质量具焊丝的干伸长度影响焊丝

110、的预热，因此对焊接过程及焊缝质量具有显著影响。其他条件不变而干伸长度过长时，等熔化曲线左移，有显著影响。其他条件不变而干伸长度过长时，等熔化曲线左移，焊接电流减小，易导致未焊透、未熔合等缺陷；干伸长度过短时，焊接电流减小，易导致未焊透、未熔合等缺陷；干伸长度过短时，易导致喷嘴堵塞及烧损。易导致喷嘴堵塞及烧损。干伸长度一般根据焊接电流的大小、焊丝直径及焊丝电阻率来选干伸长度一般根据焊接电流的大小、焊丝直径及焊丝电阻率来选择。择。 焊丝直径焊丝直径/mm/mmH08Mn2SiH08Mn2SiH06Cr19Ni9TiH06Cr19Ni9Ti0.80.86 6 12125 5 9 91.01.07 7

111、 13136 6 11111.21.28 8 15157 7 1212（八）气体流量（八）气体流量与与TIGTIG焊相同焊相同（九）喷嘴至工件的距离（九）喷嘴至工件的距离与与TIGTIG焊类似焊类似电流大小电流大小/A/A2002300 2300时为紊流）时为紊流） 。即使满足上述条件管子两端不是纯层流。离开两端（即使满足上述条件管子两端不是纯层流。离开两端（40-5040-50） d d才能变为层才能变为层流流三）焊枪中喷出的气体流态三）焊枪中喷出的气体流态喷出的气体之流态决定了保护效果，由于焊枪不可能做得很长，因此不喷出的气体之流态决定了保护效果，由于焊枪不可能做得很长，因此不可能为全部层

112、流。只有近壁部分层流。改进措施：可能为全部层流。只有近壁部分层流。改进措施：1 1）焊枪结构中加节流装置，减小喷嘴入口气流的紊乱程度，建立焊枪结构中加节流装置，减小喷嘴入口气流的紊乱程度，建立 起较厚的层流。起较厚的层流。2 2）改善喷嘴内气流通道的形状。改善喷嘴内气流通道的形状。焊枪的结构焊枪的结构作用：作用： 导通电流导通电流提供保护气体提供保护气体固定钨极固定钨极1 1）气体镇静室）气体镇静室从焊枪的进气口到喷嘴入口：使进入焊枪的气体沿径向均匀化。从焊枪的进气口到喷嘴入口：使进入焊枪的气体沿径向均匀化。2 2）节流装置）节流装置铜网或金属孔板，使气体的流速变低，紊乱程度降低，便于建铜网或

113、金属孔板，使气体的流速变低，紊乱程度降低，便于建立较厚的层流。立较厚的层流。2.2.电极材料电极材料TIGTIG焊电极的作用是导通电流、引燃电弧并维持电弧稳定燃烧。焊电极的作用是导通电流、引燃电弧并维持电弧稳定燃烧。要求：要求：1 1）由于焊接过程中要求电极不熔化，因此电极必须具有高由于焊接过程中要求电极不熔化，因此电极必须具有高的熔点，的熔点，钨的熔点为钨的熔点为33803380C C以上，可满足要求以上，可满足要求。损耗：正常损耗：正常 - - 氧化、蒸发氧化、蒸发异常：短路时，特别是与熔池短路时异常：短路时，特别是与熔池短路时2 2）电流容量大：即一定直径的钨极允许通过的最大电流。电流容

114、量大：即一定直径的钨极允许通过的最大电流。允许过的电流是有限的，过大则钨极熔化。形成熔球允许过的电流是有限的，过大则钨极熔化。形成熔球，电弧漂移。，电弧漂移。3 3）引弧及稳弧性能好，还要求电极具有较低的逸出功、较引弧及稳弧性能好，还要求电极具有较低的逸出功、较大的许用电流、较小的引燃电压。大的许用电流、较小的引燃电压。铝铝钨钨钍钨钍钨(+ThO(+ThO2 2) )铈钨铈钨(CeO)(CeO)3.95eV 4.31-5.163.95eV 4.31-5.16 2.63 2.631.361.36纯钨的逸出电压较大，引弧性能不好，但由于可达到很高的纯钨的逸出电压较大，引弧性能不好，但由于可达到很高

115、的温度，稳弧好。温度，稳弧好。 纯钨纯钨 WP: WP: 直流焊时引弧相对较差直流焊时引弧相对较差, , 易形成光滑易形成光滑 的球端，电流负载能力低、寿命短。的球端，电流负载能力低、寿命短。钍钨钍钨 WT:WT:引弧非常容易引弧非常容易, , 更高的负载能力，但稍更高的负载能力，但稍 带放射性带放射性铈钨铈钨 WC:WC:性能优于钍钨：无放射性；寿命长；载性能优于钍钨：无放射性；寿命长；载流能力大（高流能力大（高5-8%5-8%）；阴极电压低、电）；阴极电压低、电 弧稳定。弧稳定。镧钨镧钨 WL:WL: 比钍钨或铈钨有更长的使用寿命，比钍钨或铈钨有更长的使用寿命， 但引弧性能不好。但引弧性能

116、不好。钨极形状钨极形状小电流：锥形，电弧易于引燃，熔深大。小电流：锥形，电弧易于引燃，熔深大。大电流：锥台形大电流：锥台形交流：球形交流：球形DC DC 小电流小电流 DCDC大电流大电流ACACd dp p=(1/31/4) d=(1/31/4) dw wd dw wl l =(24) d=(24) dw w3 3、填充金属、填充金属采采用用TIGTIG焊焊焊焊接接厚厚板板时时，需需要要开开V V形形坡坡口口，并并添添加加必必要要的的填填充充金金属属。填填充充金金属属的的主主要要作作用用是是填填满满坡坡口口，并并调调整整焊焊缝缝成成分分，改善焊缝性能。改善焊缝性能。目目前前我我国国尚尚无无专

117、专用用TIGTIG焊焊丝丝标标准准，一一般般选选用用熔熔化化极极气气体体保保护护焊用焊丝或焊接用钢丝。选用原则：焊用焊丝或焊接用钢丝。选用原则： 低碳钢及低合金高强度钢：低碳钢及低合金高强度钢：一般按照等强度原则选择一般按照等强度原则选择焊接用钢丝；焊接用钢丝； 铜、铝、不锈钢：铜、铝、不锈钢：一般按照等成分原则选择熔化极气体保护焊焊丝。一般按照等成分原则选择熔化极气体保护焊焊丝。 焊接异种钢时：焊接异种钢时：如如果果两两种种钢钢的的组组织织不不同同，则则选选用用焊焊丝丝时时应应考考虑虑抗抗裂裂性性及碳的扩散问题；及碳的扩散问题；如如果果两两种种钢钢的的组组织织相相同同，而而机机械械性性能能不

118、不同同，则则最最好好选选用成分介于两者之间的焊丝。用成分介于两者之间的焊丝。5-25-2钨极氩弧焊焊机钨极氩弧焊焊机电流种类及极性电流种类及极性DC-DC+AC一、直流正接一、直流正接工件接正极，钨棒接负极工件接正极，钨棒接负极特点：特点：1 1）电流容量大，由于钨极（通常为铈钨极或钍钨极）的电流容量大，由于钨极（通常为铈钨极或钍钨极）的 电电子子逸逸出出功功较较小小，电电子子热热发发射射能能力力强强，对对电电极极有有冷冷 却却作作用用，因因此此，较较小小直直径径的的钨钨棒棒就就可可承承载载较较大大的的电电流。流。2 2）与与直直流流反反接接相相比比，在在同同样样的的焊焊接接电电流流下下，直直

119、流流正正接接可可采采用用较较小小直直径径的的钨钨棒棒，这这样样就就使使电电流流密密度度增增大大，从从而而提高了电弧稳定性，提高了电弧稳定性，3 3）在工件上形成窄而深的熔池。在工件上形成窄而深的熔池。4 4）无破碎工件氧化膜的作用。无破碎工件氧化膜的作用。实实际际生生产产中中这这种种接接法法广广泛泛用用于于除除铝铝、镁镁及及其其合合金金以以外外的的其其它它金金属属的焊接。的焊接。二、直流反极性接法二、直流反极性接法工件接负极，钨接正极性工件接负极，钨接正极性1 1）电弧具有电弧具有“阴极清理作用阴极清理作用”，能去除工件表面的氧，能去除工件表面的氧化化膜。实际生产中，这种接法仅用于焊接铝、镁及

120、其膜。实际生产中，这种接法仅用于焊接铝、镁及其合金的薄板。合金的薄板。2 2）钨极的载流能力较小，同样电流需使用较大直径的钨极的载流能力较小，同样电流需使用较大直径的钨极。电弧不够稳定。钨极。电弧不够稳定。3 3）电子从工件的熔池表面产生，经过电弧加速撞向电电子从工件的熔池表面产生，经过电弧加速撞向电极，使钨极易因过热而烧损。极，使钨极易因过热而烧损。DC- 正极性接法 100A DC反接法 100A交流 100A三、交流三、交流TIGTIG焊焊交流交流TIGTIG焊机分为正弦波交流及方波交流两种。焊机分为正弦波交流及方波交流两种。 1 1 交流交流TIGTIG焊的特点焊的特点交流交流TIGT

121、IG焊的焊接电弧的极性发生周期性变化，焊的焊接电弧的极性发生周期性变化， 因因此此， 工艺上兼有直流正接及直流反接的特点。工艺上兼有直流正接及直流反接的特点。1 1）负半波时，氩弧对工件产生阴极雾化作用；负半波时，氩弧对工件产生阴极雾化作用；2 2）在在交交流流正正半半波波时时，电电弧弧的的热热量量主主要要集集中中于于工工件件上上，不不但但使使钨钨极极得得以以冷冷却却，还还使使焊焊缝缝得得到到足足够够的的熔熔深。深。交交流流TIGTIG焊焊广广泛泛用用于于铝铝、镁镁及及其其合合金金的的焊焊接接，但但交交流流TIGTIG焊焊存存在在电电弧弧不不稳稳及及直直流流分分量量等等问问题题，因因此此在在焊

122、焊接接设设备备上上应采取专门的措施予以解决。应采取专门的措施予以解决。2 2、直流分量、直流分量1 1）产生原因）产生原因钨极与工件的熔点不同；钨极与工件的熔点不同；逸出功不同；逸出功不同；几何尺寸相差很大。几何尺寸相差很大。使交流使交流TIGTIG焊正负半波的电导率、电弧电压、再引燃电焊正负半波的电导率、电弧电压、再引燃电压存在很大的差别。因此，正负半波电流不对称，从而导致压存在很大的差别。因此，正负半波电流不对称，从而导致直流分量。直流分量。2 2）危害）危害直流分量既影响焊缝成形，降低阴极雾化作用直流分量既影响焊缝成形，降低阴极雾化作用恶化设备的工作条件，变压器铁芯易饱和，降恶化设备的工

123、作条件，变压器铁芯易饱和，降低功率因数，是电弧电流的形状偏离正弦，降低功率因数，是电弧电流的形状偏离正弦，降低电弧的热效率系数。低电弧的热效率系数。u0uaI3 3）通常配置消除直流分量的装置。）通常配置消除直流分量的装置。1 1）正弦波交流正弦波交流TIGTIG焊机通常通过在焊接主回路串焊机通常通过在焊接主回路串接大容量无极性电容器的方法来消除直流分量，接大容量无极性电容器的方法来消除直流分量，该方法既可完全消除直流分量，又不额外损耗该方法既可完全消除直流分量，又不额外损耗能量。能量。2 2）方波交流方波交流TIGTIG焊机可通过调节正负半波的极性比焊机可通过调节正负半波的极性比（D=tD=

124、tSPSP/ /（t tSPSP+t+tRPRP）来消除直流分量，当）来消除直流分量，当I I+ +t t+ +=I=I- -t t- -时，直流分量为零。时，直流分量为零。15%+极85%+极85%-极15%-极交流平衡调节的作用3 3、 稳弧装置稳弧装置1 1）正弦波交流电弧）正弦波交流电弧正弦波交流电弧的电流、电压过零时速度较慢，电正弦波交流电弧的电流、电压过零时速度较慢，电源电压达到再引燃电压所需要的时间较长，因此存在较长源电压达到再引燃电压所需要的时间较长，因此存在较长的熄弧时间；特别是从正半波向负半波转变时，由于母材的熄弧时间；特别是从正半波向负半波转变时，由于母材发射电子的能力很

125、弱，电弧的重新引燃特别困难，所以正发射电子的能力很弱，电弧的重新引燃特别困难，所以正弦波交流弦波交流TIGTIG焊机必须采取稳弧措施。焊机必须采取稳弧措施。 在焊接回路中串接一高压脉冲发生器在焊接回路中串接一高压脉冲发生器在焊接回路中加高频振荡器在焊接回路中加高频振荡器稳弧脉冲一般施加在电流极性发生变化的瞬间。稳弧脉冲一般施加在电流极性发生变化的瞬间。2 2）方波交流电弧）方波交流电弧方波交流电弧的电压及电流过零时，电流及电压的变化在方波交流电弧的电压及电流过零时，电流及电压的变化在瞬间内完成因此在较低的电压下（瞬间内完成因此在较低的电压下（2020 40 V40 V）就可使电弧）就可使电弧再

126、引燃，基本上无熄弧时间，电弧稳定性很好。所以，再引燃，基本上无熄弧时间，电弧稳定性很好。所以，方波交流方波交流TIGTIG焊机无需任何稳弧措施。焊机无需任何稳弧措施。t t- -t t+ +I I+ +I I- -t tI I四、设备的分类四、设备的分类TIGTIG焊机的分类方法有多种。焊机的分类方法有多种。按操作方式分类按操作方式分类: : 手工手工TIGTIG焊机和自动焊机和自动TIGTIG焊机两种。焊机两种。按按所所用用电电源源类类型型分分类类: : 直直流流TIGTIG焊焊机机、交交流流TIGTIG焊焊机机及及脉脉冲冲TIGTIG焊机三种。此外还有交直流两用焊机三种。此外还有交直流两用

127、TIGTIG焊机；焊机；按按引引弧弧方方式式分分类类，可可分分为为接接触触引引弧弧式式和和非非接接触触引引弧弧式式TIGTIG焊焊机两种。机两种。五、钨极气体保护焊设备的组成五、钨极气体保护焊设备的组成TIGTIG焊焊机机通通常常由由弧弧焊焊电电源源、控控制制箱箱、焊焊炬炬、水水冷冷系系统统及及供供气气系系统统组组成。自动成。自动TIGTIG焊机还配有行走小车、焊丝送进机构等。焊机还配有行走小车、焊丝送进机构等。（一）（一） 电源电源外特性：外特性：陡降外特性或垂直外特性，主要是陡降外特性或垂直外特性，主要是为了得到稳定的焊接电流。为了得到稳定的焊接电流。电源空载电压：电源空载电压：70V70

128、V以下以下（二）（二） 控制箱及引弧装置控制箱及引弧装置1 1控制箱控制箱控制箱中主要安装焊接时序控制电路。控制箱中主要安装焊接时序控制电路。控制提前送气、滞后停气、引弧、电流通断、电流衰减、控制提前送气、滞后停气、引弧、电流通断、电流衰减、冷却水流通断等。对于自动焊机，还要控制小车行走机构冷却水流通断等。对于自动焊机，还要控制小车行走机构行走及送丝机构送丝。行走及送丝机构送丝。2 2引弧装置引弧装置TIGTIG焊的引弧方式有：接触引弧及非接触引弧两种。焊的引弧方式有：接触引弧及非接触引弧两种。1 1）非接触引弧）非接触引弧（1 1）大电流）大电流TIGTIG焊机一般不采用接触引弧。因为焊机一

129、般不采用接触引弧。因为短路电流使钨极熔化、烧损，短路电流使钨极熔化、烧损，易使液态钨进入熔池中，造成焊缝夹钨，影易使液态钨进入熔池中，造成焊缝夹钨，影响焊缝力学性能。响焊缝力学性能。（2 2）常用的非接触引弧方式有两种：）常用的非接触引弧方式有两种： 高频振荡器引弧高频振荡器引弧当高频振荡器接通时，其输出端可输出频率为当高频振荡器接通时，其输出端可输出频率为150150 260 260 kHzkHz、电压为、电压为3000 V3000 V左右的高频电压，该电压施加在钨极和工左右的高频电压，该电压施加在钨极和工件上，击穿两极间的气隙，引燃电弧。件上，击穿两极间的气隙，引燃电弧。通常将高频振荡器串

130、接在焊接回路中。通常将高频振荡器串接在焊接回路中。高频振荡器及其接法高频振荡器及其接法升压变压器升压变压器T T1 1火花放电器火花放电器P P：0.10.1 1.0mm1.0mm振荡电容振荡电容C Ck k自耦变压器自耦变压器T T2 2门壳开关门壳开关K K：只有低频部分盖：只有低频部分盖住后才能接通住后才能接通保护电容保护电容C Cf fP P其输出端可输出频率为其输出端可输出频率为150150 260 kHz260 kHz、电压为、电压为3000 V3000 V左右的左右的高频电压，该电压施加在钨极和工件上，击穿两极间的气隙。高频电压，该电压施加在钨极和工件上，击穿两极间的气隙。振荡消

131、耗能量，只能维持半个周期的振荡消耗能量，只能维持半个周期的1/51/5 2/32/3的时间，经过的时间，经过这么长的时间后，火花放电器停止放电恢复绝缘，如果不能这么长的时间后，火花放电器停止放电恢复绝缘，如果不能引燃电弧，那么重复振荡过程。引燃电弧，那么重复振荡过程。高频对周边电子仪器影响高压脉冲引弧高压脉冲引弧在引弧时，高压脉冲发生器将在引弧时，高压脉冲发生器将20002000 3000 V3000 V的高压脉的高压脉冲施加到钨极和工件上，击穿气隙引燃电弧。常用于交流冲施加到钨极和工件上，击穿气隙引燃电弧。常用于交流TIGTIG焊机上。需要通过控制高压脉冲相位，使之叠加在反极焊机上。需要通过

132、控制高压脉冲相位，使之叠加在反极性半波中空载电压最大的相位处，以有利于电弧的引燃。高性半波中空载电压最大的相位处，以有利于电弧的引燃。高压脉冲引弧装置也广泛用作交流压脉冲引弧装置也广泛用作交流TIGTIG焊的稳弧装置，不过稳焊的稳弧装置，不过稳弧时，高压脉冲应施加在正半波向负半波转变的相位处。弧时，高压脉冲应施加在正半波向负半波转变的相位处。稳稳弧弧引引弧弧 稳弧：稳弧：为什么要稳弧？为什么要稳弧？高压脉冲高压脉冲高频振荡器一般不用，因为难以保证相位关系。高频振荡器一般不用，因为难以保证相位关系。2) 2) 接触引弧接触引弧 接触引弧是通过接触接触引弧是通过接触-回抽过程实现的。引弧时首先回抽

133、过程实现的。引弧时首先使钨极与工件接触，此时，短路电流被控制在较低的水平上使钨极与工件接触，此时，短路电流被控制在较低的水平上（通常小于（通常小于5 A5 A），预热但不熔化钨极；钨极回抽后，在很），预热但不熔化钨极；钨极回抽后，在很短的时间内（几微秒）将电流切换为所需要的大电流，将电短的时间内（几微秒）将电流切换为所需要的大电流，将电弧引然。该方法仅适用于直流正接的直流氩弧焊机。其最大弧引然。该方法仅适用于直流正接的直流氩弧焊机。其最大的优点是避开了高频电及高压脉冲的干扰，可用于计算机控的优点是避开了高频电及高压脉冲的干扰，可用于计算机控制的焊接设备或焊接机器人中。制的焊接设备或焊接机器人中

134、。电电源源采样采样电流切换：电流切换：短路：小电流短路：小电流提升：大电流提升：大电流（三）（三） 焊炬焊炬焊炬又叫焊枪，是焊炬又叫焊枪，是TIGTIG焊机的关键组成部件之一。焊机的关键组成部件之一。焊炬的作用焊炬的作用TIGTIG焊炬又称焊炬又称TIGTIG焊枪，其主要作用是：焊枪，其主要作用是：1 1）夹持钨极；）夹持钨极；2 2）传导焊接电流；）传导焊接电流；3 3）向焊接区输出保护气体。）向焊接区输出保护气体。（四）（四） 气路和水路气路和水路1 1 气路系统气路系统TIGTIG焊机的气路系统由气瓶、减压阀、流量计、软管及气阀等焊机的气路系统由气瓶、减压阀、流量计、软管及气阀等组成。气

135、瓶盛放氩气或氦气。减压阀将瓶中的高压气体压力组成。气瓶盛放氩气或氦气。减压阀将瓶中的高压气体压力降低至焊接所需要的压力。流量计用于控制气体的流量。电降低至焊接所需要的压力。流量计用于控制气体的流量。电磁气阀用于控制气流的关断。磁气阀用于控制气流的关断。5-3钨极氩弧焊工艺钨极氩弧焊工艺一）、焊前准备一）、焊前准备（一）接头及坡口形式（一）接头及坡口形式1、TIG焊常用的接头形式：对接、搭接、角接、卷边对接等。焊常用的接头形式：对接、搭接、角接、卷边对接等。2、坡口加工原则：、坡口加工原则：板厚小于板厚小于3mm时，可开时，可开I形坡口；板厚在形坡口；板厚在3 12mm时，可开时，可开V或或Y形

136、坡口。形坡口。（二）焊前清理（二）焊前清理1、原则、原则氩气、氦气均是惰性气体，焊接过程中不与液态金属发生任何氩气、氦气均是惰性气体，焊接过程中不与液态金属发生任何化学反应，因此化学反应，因此TIG焊无去氢、脱氧作用。为了保证焊接质量，焊无去氢、脱氧作用。为了保证焊接质量，必须去除焊接接头附近的氧化膜、油脂及水分。必须去除焊接接头附近的氧化膜、油脂及水分。2、清理方法：、清理方法：机械清理：机械清理： 采用钢丝刷、刮刀、砂布、喷砂或采用钢丝刷、刮刀、砂布、喷砂或喷丸等喷丸等化学清理：化学清理： 依靠化学反应去除工件及焊丝表面的氧化依靠化学反应去除工件及焊丝表面的氧化膜及油污。特别适合于铝合金、

137、钛合金、镁膜及油污。特别适合于铝合金、钛合金、镁合金母材及焊丝的焊前处理。合金母材及焊丝的焊前处理。化学机械清理化学机械清理二、工艺参数的选择原则二、工艺参数的选择原则（一）电流的种类及极性（一）电流的种类及极性不不同同的的电电流流种种类类及及极极性性具具有有不不同同的的工工艺艺特特点点，适适用用于于不不同同材料的焊接。材料的焊接。（二）电流大小（二）电流大小焊焊接接电电流流的的大大小小决决定定熔熔深深，因因此此，在在选选定定了了电电流流的的种种类类及及极极性性后后，要要根根据据板板厚厚来来选选择择电电流流的的大大小小，此此外外还还要要适适当当考考虑虑接头的形式、焊接位置等的影响。接头的形式、

138、焊接位置等的影响。（三）焊接速度（三）焊接速度焊焊接接速速度度影影响响焊焊接接线线能能量量，因因此此影影响响熔熔深深及及熔熔宽宽。通通常常根根据据板板厚厚来来选选择择焊焊接接速速度度，而而且且为为了了保保证证获获得得良良好好的的焊焊缝缝成成形形，焊焊接接速速度度应应与与焊焊接接电电流流、预预热热温温度度及及保保护护气气流流量量适适当当匹匹配配。焊焊接接速速度度太太快快时时，易易出出现现未未焊焊透透、咬咬边边等等缺缺陷陷；而而焊焊接速度太慢时会出现焊缝太宽、烧穿等缺陷。接速度太慢时会出现焊缝太宽、烧穿等缺陷。 （四）钨极的直径及端部形状（四）钨极的直径及端部形状钨极的直径及形状是重要的钨极的直径

139、及形状是重要的TIGTIG焊接参数之一。通常焊接参数之一。通常根据电流的种类、极性及大小来选择。根据电流的种类、极性及大小来选择。钨极直径的选择原则是，在保证钨极许用电流大于所钨极直径的选择原则是，在保证钨极许用电流大于所用焊接电流的前提下，尽量选用直径较小的钨极。用焊接电流的前提下，尽量选用直径较小的钨极。 钨极的钨极的许用电流决定于钨极直径、电流的种类及极性。钨极直径越许用电流决定于钨极直径、电流的种类及极性。钨极直径越大，其许用电流越大。直流正接时，钨极载流能力最大，直大，其许用电流越大。直流正接时，钨极载流能力最大，直流反接时载流能力最小，交流时载流能力居于直流正接与反流反接时载流能力

140、最小，交流时载流能力居于直流正接与反接之间。交流焊时，电流的波形对载流能力也具有重要的影接之间。交流焊时，电流的波形对载流能力也具有重要的影响。响。电极的端部形状对焊接过程稳定性及焊缝成形具有重电极的端部形状对焊接过程稳定性及焊缝成形具有重要影响，通常应根据电流的种类、极性及大小来选择。要影响，通常应根据电流的种类、极性及大小来选择。脉冲脉冲TIGTIG焊时，由于在基值电流期间钨极受到冷却，焊时，由于在基值电流期间钨极受到冷却，所以直径相同的钨极之许用电流值明显提高。所以直径相同的钨极之许用电流值明显提高。DCSP、大电流小电流交流大电流（五）喷嘴孔径及氩气流量（五）喷嘴孔径及氩气流量喷嘴孔径

141、越大，保护区越大，但太大时，熔池及电弧喷嘴孔径越大，保护区越大，但太大时，熔池及电弧的可观察性变差。对于一定的喷嘴孔径，保护气流量有一个的可观察性变差。对于一定的喷嘴孔径，保护气流量有一个合适的范围，流量太小时，气体挺度差，保护效果不好；流合适的范围，流量太小时，气体挺度差，保护效果不好；流量太大时，气流层中出现紊流，空气易卷入，保护效果也不量太大时，气流层中出现紊流，空气易卷入，保护效果也不好。喷嘴孔径及氩气流量通常根据电流的种类、极性及大小好。喷嘴孔径及氩气流量通常根据电流的种类、极性及大小来选择。来选择。( (六六) ) 钨极伸出长度钨极伸出长度通常将露在喷嘴外面的钨极长度叫做钨极的伸出

142、长度。通常将露在喷嘴外面的钨极长度叫做钨极的伸出长度。伸出长度过大时，钨极易过热，且保护效果差；而伸出长度伸出长度过大时，钨极易过热，且保护效果差；而伸出长度太小时，喷嘴易过热。因此钨极伸出长度必须保持一适当的太小时，喷嘴易过热。因此钨极伸出长度必须保持一适当的值。对接焊时，钨极的伸出长度一般保持在值。对接焊时，钨极的伸出长度一般保持在5mm5mm 6mm6mm。（七）喷嘴离工件的距离（七）喷嘴离工件的距离喷嘴离工件的距离要与钨极伸出长度相匹配。一般应喷嘴离工件的距离要与钨极伸出长度相匹配。一般应控制在控制在8 mm8 mm 14mm14mm之间。距离过小时，影响工人的视线，且易之间。距离过小

143、时，影响工人的视线，且易导致钨极与熔池的接触，使焊缝夹钨并降低钨极寿命；距离导致钨极与熔池的接触，使焊缝夹钨并降低钨极寿命；距离过大时，保护效果差，电弧不稳定。过大时，保护效果差，电弧不稳定。钨极伸出长度钨极伸出长度5mm5mm 6mm6mm喷嘴离工件的距离喷嘴离工件的距离8 mm8 mm 14mm14mm二、其它钨极氩弧焊工艺二、其它钨极氩弧焊工艺（一）脉冲钨极氩弧焊（一）脉冲钨极氩弧焊 脉冲脉冲TIGTIG焊的焊接电流是脉冲直流或脉冲交流。焊的焊接电流是脉冲直流或脉冲交流。 焊焊接接电电流流参参数数有有：基基值值电电流流I Ib b、脉脉冲冲电电流流I Ip p、脉脉冲冲持持续续时时间间t

144、 tp p、脉脉冲冲间间歇歇时时间间t tb b、脉脉冲冲频频率率f f、脉脉冲冲幅幅比比F F（= =I Ip p/ /I Ib b）和和脉脉冲冲宽比宽比K K（= =t tp p/t/tb b）。）。分类：分类：低频（低频（0.10.1 10Hz10Hz） 中频（中频（1010 500Hz 500Hz ）高频（高频（10 10 30kHz 30kHz）一）、低频脉冲钨极氩弧焊的工艺特点及应用一）、低频脉冲钨极氩弧焊的工艺特点及应用脉冲钨极氩弧焊具有如下特点脉冲钨极氩弧焊具有如下特点1 1） 焊缝由焊点组成焊缝由焊点组成脉冲电流持续期间：焊件上形成点状熔池；脉冲电流持续期间：焊件上形成点状熔

145、池；脉冲电流停歇期间：维弧，熔池金属凝固；焊缝由一系列焊点脉冲电流停歇期间：维弧，熔池金属凝固；焊缝由一系列焊点组成组成IptptptbtbIb为了获得连续、气密的焊缝，两个脉冲焊点之间必须有为了获得连续、气密的焊缝，两个脉冲焊点之间必须有一定的相互重叠，这要求脉冲频率一定的相互重叠，这要求脉冲频率f f与焊接速度与焊接速度w w之间必须满之间必须满足下式：足下式： 2)2)小电流电弧稳定、挺度好小电流电弧稳定、挺度好 小电流的小电流的TIGTIG焊易飘弧，而脉冲焊易飘弧，而脉冲TIGTIG焊的电弧挺度好，稳定焊的电弧挺度好，稳定性好。特别适于薄板焊接。性好。特别适于薄板焊接。 （最小电流可到

146、（最小电流可到0.1A0.1A，薄至，薄至0.025mm0.025mm）式中式中LdLd相临两焊点的最大允许间距，相临两焊点的最大允许间距，mmmm；f f脉冲频率，脉冲频率，HzHz；w w焊接速度，焊接速度，mmmm min-1min-1。3 3） 电弧线能量低电弧线能量低焊透同样厚度的工件所需的平均电流比一般焊透同样厚度的工件所需的平均电流比一般TIGTIG焊低焊低20%20%左右，从而减小了线能量，这有利于缩小热影响区及焊左右，从而减小了线能量，这有利于缩小热影响区及焊接变形。接变形。4 4）适用于不加衬垫的单面焊双面成形及全位置焊接）适用于不加衬垫的单面焊双面成形及全位置焊接焊接熔池

147、凝固速度快，熔池存在时间短，所以既能保焊接熔池凝固速度快，熔池存在时间短，所以既能保证一定熔深，又不易产生过热、流淌或烧穿现象。证一定熔深，又不易产生过热、流淌或烧穿现象。5 5）焊缝质量好）焊缝质量好脉冲脉冲TIGTIG焊缝由焊点相互重叠而成，后续焊点的热循焊缝由焊点相互重叠而成，后续焊点的热循环，对前一焊点具有热处理作用；同时，由于脉冲电流对点环，对前一焊点具有热处理作用；同时，由于脉冲电流对点状熔池具有强烈的搅拌作用，且熔池的冷却速度快，高温停状熔池具有强烈的搅拌作用，且熔池的冷却速度快，高温停留时间短，因此焊缝金属组织细密，树枝状晶不明显。这些留时间短，因此焊缝金属组织细密，树枝状晶不

148、明显。这些都使得焊缝性能得以改善。都使得焊缝性能得以改善。2 2 中频中频TIGTIG焊焊频频率率范范围围为为1010 500 500 HzHz，其其特特点点是是小小电电流流下下电电弧弧非非常常稳稳定定，且且电电弧弧力力不不象象高高频频TIGTIG焊焊那那样样高高，因因此此是是手手工工焊焊接接0.5 0.5 mmmm以以下薄板的理想设备。下薄板的理想设备。3 3 高频高频TIGTIG焊焊频率范围为频率范围为1010 20 kHz20 kHz。工艺特点是：。工艺特点是： 1) 1) 电电磁磁收收缩缩效效应应增增加加，电电弧弧刚刚性性增增大大，高高速速焊焊时时可可避避免因阳极斑点的粘着作用而造成的

149、焊道弯曲或不连续现象；免因阳极斑点的粘着作用而造成的焊道弯曲或不连续现象； 2 2）电弧压力大，电弧熔透能力增大；）电弧压力大，电弧熔透能力增大； 3 3）电弧收缩程度高，热影响区小）电弧收缩程度高，热影响区小 4) 4) 熔熔池池受受到到超超声声波波振振动动，其其流流动动性性增增加加，焊焊缝缝的的物物理理冶金性能得以改善，有利于焊缝质量的提高；冶金性能得以改善，有利于焊缝质量的提高；因此，这种设备特别适用于薄板的高速自动焊。因此，这种设备特别适用于薄板的高速自动焊。三）、脉冲钨极氩弧焊工艺参数的选择三）、脉冲钨极氩弧焊工艺参数的选择1 1脉冲电流脉冲电流I Ip p及脉冲持续时间及脉冲持续时

150、间t tp p脉脉冲冲电电流流与与脉脉冲冲持持续续时时间间之之积积I Ip pt tp p被被称称为为通通电电量量，通通电电量量决决定定了了焊焊缝缝的的形形状状尺尺寸寸，特特别别是是熔熔深深，因因此此，应应首首先先根根据据被被焊焊材材料料及及板板厚厚选选择择合合适适的的脉脉冲冲电电流流及及脉脉冲冲电电流流持持续续时间。时间。焊焊接接厚厚度度低低于于0.25mm0.25mm的的板板时时，应应适适当当降降低低脉脉冲冲电电流流值值并并相相应应地地延延长长脉脉冲冲持持续续时时间间。焊焊接接厚厚度度大大于于4mm4mm的的板板时时，应应适适当当增大脉冲电流值并相应地缩短脉冲持续时间。增大脉冲电流值并相应

151、地缩短脉冲持续时间。2 2基值电流基值电流I Ib b基基值值电电流流的的主主要要作作用用是是维维持持电电弧弧的的稳稳定定燃燃烧烧，因因此此在在保保证证电电弧弧稳稳定定的的条条件件下下，尽尽量量选选择择较较低低的的基基值值电电流流，以以突突出出脉脉冲冲TIGTIG焊焊的的特特点点。但但在在焊焊接接冷冷裂裂倾倾向向较较大大的的材材料料时时，应应将将基基值电流选得稍高一些，以防止火口裂纹。值电流选得稍高一些，以防止火口裂纹。基值电流一般为脉冲电流的基值电流一般为脉冲电流的20%20% 50%50%。3 3脉冲间歇时间脉冲间歇时间t tb b脉冲间歇时间对焊缝的形状尺寸影响较小。但过长时会显脉冲间歇

152、时间对焊缝的形状尺寸影响较小。但过长时会显著降低热输入，形成不连续焊道。著降低热输入，形成不连续焊道。4 4脉冲幅比脉冲幅比F=IF=Ip p/I/Ib b及脉冲宽比及脉冲宽比K=tK=tp p/T/T脉冲宽比越小，脉冲焊特征越明显。但太小时熔透能力降脉冲宽比越小，脉冲焊特征越明显。但太小时熔透能力降低，电弧稳定性差，且易产生咬边。因此，脉冲宽比一般低，电弧稳定性差，且易产生咬边。因此，脉冲宽比一般取取20%20% 80%80%，空间位置焊接时或焊接热裂倾向较大的材料时，空间位置焊接时或焊接热裂倾向较大的材料时应选得小一些，平焊时应选得大一些。应选得小一些，平焊时应选得大一些。脉冲幅比越大，脉

153、冲焊特征越明显。但过大时，焊缝两侧脉冲幅比越大，脉冲焊特征越明显。但过大时，焊缝两侧易出现咬边；空间位置焊接时或焊接热裂倾向较大的材料易出现咬边；空间位置焊接时或焊接热裂倾向较大的材料时，脉冲幅比选得大一些，平焊时选得小一些。时，脉冲幅比选得大一些，平焊时选得小一些。5 5焊接速度焊接速度低频脉冲低频脉冲TIGTIG焊时，焊接速度与脉冲频率间要满足式（焊时，焊接速度与脉冲频率间要满足式（1 1），），以保证形成连续致密的焊缝以保证形成连续致密的焊缝 （二）（二）热丝热丝TIG焊焊一、原理及设备二、工艺特点一、优点?同冷丝氩弧焊比更高的熔敷率(提高60%)更高的焊接速度(提高100%)降低了母材

154、稀释率(可降低60%)?同埋弧焊比不需要焊剂可见的焊接熔池不需繁杂的焊前准备?同手工电焊比不需更换焊条不需清渣更高的熔敷率?同熔化极气保焊比更好的焊接质量适用的材料更广无飞溅焊接熔敷率填充焊丝:Alloy625-IG1.2堆焊熔敷率应用范围?材料的焊接?表面堆焊适用的材料?碳钢?不锈钢?镍合金?双相或多相钢?铝?钨铬钴合金硬面堆焊第六章第六章等离子弧焊接等离子弧焊接一、基本要求一、基本要求1、掌握等离子弧的产生原理及特点2、了解等离子弧发生器的结构3掌握等离子弧焊接的几种主要的工艺形式及特点三、重点三、重点1、等离子弧的热源特点、等离子弧的静特性；2、等离子弧的焊接工艺参数的选择；6-16-1

155、等离子弧焊接特点等离子弧焊接特点一）、等离子弧的形成一）、等离子弧的形成等等离离子子弧弧是是一一种种被被压压缩缩的的钨钨极极氩氩弧弧，具具有有很很高高的的能能量量密密度、温度及电弧力。等离子弧是通过三种压缩作用获得的：度、温度及电弧力。等离子弧是通过三种压缩作用获得的：1) 1) 机械压缩机械压缩 水水冷冷铜铜喷喷嘴嘴孔孔径径限限制制弧弧柱柱截截面面积积的的自自由由扩扩大，这种拘束作用就是机械压缩；大，这种拘束作用就是机械压缩；2) 2) 热压缩热压缩 喷喷嘴嘴中中的的冷冷却却水水使使喷喷嘴嘴内内壁壁附附近近形形成成一一层层冷冷气气膜膜，进进一一步步减减小小了了弧弧柱柱的的有有效效导导电电面面

156、积积，从从而而进进一一步步提提高高了了电电弧弧弧弧柱柱的的能能量量密密度度及及温温度度，这这种种依依靠靠水水冷冷使使弧弧柱柱温温度度及及能能量密度进一步提高的作用就是热压缩；量密度进一步提高的作用就是热压缩；3) 3) 电磁压缩电磁压缩 由于以上两种压缩效应，使得电弧由于以上两种压缩效应，使得电弧电流密度增大，电弧电流自身磁场产生的电磁收缩力增大，使电流密度增大，电弧电流自身磁场产生的电磁收缩力增大，使电弧受到进一步的压缩，这就是电磁压缩。电弧受到进一步的压缩，这就是电磁压缩。 二）、等离子弧的类型二）、等离子弧的类型（一）非转移型电弧（一）非转移型电弧非非转转移移型型电电弧弧燃燃烧烧在在钨钨

157、极极与与喷喷嘴嘴之之间间，焊焊接接时时电电源源正正极极接接水水冷冷铜铜喷喷嘴嘴，负负极极接接钨钨极极，工工件件不不接接到到焊焊接接回回路路上上；依依靠靠高高速速喷喷出出的的等等离离子子气气将将电电弧弧带带出出，这这种种电电弧弧适适用用于于焊焊接接或或切切割割较较薄薄的的金属及非金属。金属及非金属。（二）转移型电弧（二）转移型电弧转转移移型型电电弧弧直直接接燃燃烧烧在在钨钨极极与与工工件件之之间间，焊焊接接时时首首先先引引燃燃钨钨极极与与喷喷嘴嘴间间的的非非转转移移弧弧，然然后后将将电电弧弧转转移移到到钨钨极极与与工工件件之之间间；在在工工作作状状态态下下，喷喷嘴嘴不不接接到到焊焊接接回回路路中

158、中。这这种种电电弧弧用用于于焊焊接接较较厚的金属。厚的金属。（三）联合型电弧（三）联合型电弧转移弧及非转移弧同时存在的电弧为联合型电弧。混合型电转移弧及非转移弧同时存在的电弧为联合型电弧。混合型电弧在很小的电流下就能保持稳定，因此特别适合于薄板及超薄弧在很小的电流下就能保持稳定，因此特别适合于薄板及超薄板的焊接。板的焊接。 非转移转移联合三）、等离子弧的特点三）、等离子弧的特点（一）电弧静特性曲线与（一）电弧静特性曲线与TIGTIG电弧明显不同：电弧明显不同：（1 1）E E大，因此上移。平直段缩小、上升段斜率增大；大，因此上移。平直段缩小、上升段斜率增大；（2 2）联合电弧的下降段不明显；因

159、此，小电流电弧非常稳定。）联合电弧的下降段不明显；因此，小电流电弧非常稳定。（二）电弧温度高（二）电弧温度高24000K-50000K24000K-50000K，功率密度大，功率密度大，105-106.105-106.而而TIGTIG电弧分别为电弧分别为10000-24000K10000-24000K。（三）刚直性性大，电弧集中系数大。（三）刚直性性大，电弧集中系数大。（四）弧柱热量的对工件的加热作用大（四）弧柱热量的对工件的加热作用大三）、等离子弧焊的特点及应用三）、等离子弧焊的特点及应用（一）特点（一）特点由由于于等等离离子子电电弧弧具具有有较较高高的的能能量量密密度度、温温度度及及刚刚直

160、直性性，因此与一般电弧焊相比，等离子电弧具有下列优点：因此与一般电弧焊相比，等离子电弧具有下列优点：1) 1) 熔熔透透能能力力强强，在在不不开开坡坡口口、不不加加填填充充焊焊丝丝的的情情况况下下可可一一次次焊透焊透8 8 10mm10mm厚的不锈钢板；厚的不锈钢板；2) 2) 焊焊缝缝质质量量对对弧弧长长的的变变化化不不敏敏感感，这这是是由由于于电电弧弧的的形形态态接接近近圆圆柱柱形形，且且挺挺直直度度好好，弧弧长长变变化化对对加加热热斑斑点点面面积积的的影影响响很很小小，易获得均匀的焊缝形状；易获得均匀的焊缝形状；3) 3) 钨钨极极缩缩在在水水冷冷铜铜喷喷嘴嘴内内部部，不不会会与与工工件

161、件接接触触，因因此此可可避避免免焊缝金属产生夹钨现象；焊缝金属产生夹钨现象；4) 4) 等等离离子子电电弧弧的的电电离离度度较较高高，电电流流较较小小时时仍仍很很稳稳定定，可可焊焊接接微型精密零件；微型精密零件；5) 5) 可可产产生生稳稳定定的的小小孔孔效效应应，通通过过小小孔孔效效应应，正正面面施施焊焊时时可可获获得良好的单面焊双面成形。得良好的单面焊双面成形。等离子弧焊的缺点是：等离子弧焊的缺点是：1) 1) 可焊厚度有限，一般在可焊厚度有限，一般在25mm25mm以下；以下；2) 2) 焊枪及控制线路较复杂，喷嘴的使用寿命很低；焊枪及控制线路较复杂，喷嘴的使用寿命很低；3) 3) 焊接

162、参数较多，对焊接操作人员的技术水平要求较高。焊接参数较多，对焊接操作人员的技术水平要求较高。（二）应用（二）应用可用钨极氩弧焊焊接的金属，比如不锈钢、铝及铝合金、可用钨极氩弧焊焊接的金属，比如不锈钢、铝及铝合金、钛及钛合金、镍、铜、蒙耐尔合金等，均可用等离子弧焊钛及钛合金、镍、铜、蒙耐尔合金等，均可用等离子弧焊焊接。这种焊接方法可用于航天、航空、核能、电子、造焊接。这种焊接方法可用于航天、航空、核能、电子、造船及其它工业部门中。船及其它工业部门中。6-26-2等离子弧发生器等离子弧发生器一、分类：等离子弧焊枪、割枪、喷枪。一、分类：等离子弧焊枪、割枪、喷枪。二、组成二、组成主主要要由由电电极极

163、、电电极极夹夹头头、压压缩缩喷喷嘴嘴、中中间间绝绝缘缘体体、上上枪枪体体、下下枪体及冷却套等组成。最关键的部件为喷嘴及电极。枪体及冷却套等组成。最关键的部件为喷嘴及电极。1 1、 喷嘴喷嘴分类分类 按喷嘴孔道的数量，可分为单孔型和多孔型两种。按喷嘴孔道的数量，可分为单孔型和多孔型两种。 多多孔孔型型喷喷嘴嘴除除了了中中心心主主孔孔外外，主主孔孔左左右右还还有有多多个个小小孔孔。从从这这两两个个小小孔孔中中喷喷出出的的等等离离子子气气对对等等离离子子弧弧有有一一附附加加压压缩缩作作用用，使使等等离离子子弧弧的的截截面面变变为为椭椭圆圆形形。当当椭椭圆圆的的长长轴轴平平行行于于焊焊接接方方向向时时

164、，可可显著提高焊接速度，减小焊接热影响区的宽度。显著提高焊接速度，减小焊接热影响区的宽度。 按按孔孔道道的的形形状状，可可分分为为圆圆柱柱型型、收收敛敛、扩扩散散型型等等三三种种。通通常常采用圆柱形压缩孔道，而收敛型压缩孔道有利于电弧的稳定。采用圆柱形压缩孔道，而收敛型压缩孔道有利于电弧的稳定。最重要的喷嘴形状参数为压缩孔径及压缩孔道长度。最重要的喷嘴形状参数为压缩孔径及压缩孔道长度。1)1)喷嘴孔径喷嘴孔径d dn nd dn n决定了等离子弧的直径及能量密度。直径越小，对电弧的决定了等离子弧的直径及能量密度。直径越小，对电弧的压缩作用越大，但太小时，等离子弧的稳定性下降，甚至导压缩作用越大

165、，但太小时，等离子弧的稳定性下降，甚至导致双弧现象，烧坏喷嘴。通常应根据焊接电流大小及等离子致双弧现象，烧坏喷嘴。通常应根据焊接电流大小及等离子气种类及流量来选择。气种类及流量来选择。2)2) 喷嘴孔道长度喷嘴孔道长度l l0 0在一定的压缩孔径下，在一定的压缩孔径下，l l0 0越长，对等离子弧的压缩作用越强，越长，对等离子弧的压缩作用越强，但但l l0 0太大时，等离子弧不稳定。通常要求孔道比太大时，等离子弧不稳定。通常要求孔道比l l0 0 / /d dn n在一定在一定的范围之内。转移弧一般为的范围之内。转移弧一般为1.0-1.21.0-1.2。混合电弧为。混合电弧为2-62-63)3

166、)锥角锥角 对等离子弧的压缩角影响不大，对等离子弧的压缩角影响不大，3030180180 范围内均可，但最范围内均可，但最好与电极的端部形状配合，保证将阳极斑点稳定在电极的顶好与电极的端部形状配合，保证将阳极斑点稳定在电极的顶端。焊接时一般为端。焊接时一般为6060 90 90 喷嘴类型喷嘴材料一般为紫铜，直接水冷。2、电极1）材料等离子弧焊接一般采用钍钨极或铈钨极，有时也采用锆钨极或锆电极。钨极一般需要进行水冷，小电流时采用间接水冷方式，钨极为棒状电极；大电流时，采用直接水冷，钨极为镶嵌式结构。2）形状：棒状电极端头一般磨成尖锥形或尖锥平台形，电流较大时还可磨成球形，以减少烧损。3、送气方式

167、：切向：压缩程度高，中心压力低、周边压力高，电弧稳定在中心。径向：压缩程度低。3）内缩长度与同心度与TIG焊不同，等离子焊时，钨极一般内缩到压缩喷嘴之内，从喷嘴外表面至钨极尖端的距离被称为内缩长度lg。为了保证电弧稳定，不产生双弧，钨极应与喷嘴保持同心，而且钨极的内缩长度lg要合适（lg=l00.2mm）。6-3双弧及其防止措施双弧及其防止措施一）双弧一）双弧正常条件下，转移型电弧在钨极与工件之间产生，在某些异常情况下，会产生一个与正常电弧并联的燃烧在钨极喷嘴以及喷嘴-工件之间的串弧，这种现象叫双弧。二）双弧产生机理二）双弧产生机理冷器膜击穿理论三）双弧产生的原因及防止措施三）双弧产生的原因及

168、防止措施1在电流一定的条件下，喷嘴压缩孔径太小或压缩孔道的长度过大，内缩长度过大2等离子气体的流量过小3钨极轴线与喷嘴轴线之间的偏差过大4金属飞溅物堵塞喷嘴5电源外特性不正确6-4离子弧焊接工艺离子弧焊接工艺一）、等离子弧焊的基本方法一）、等离子弧焊的基本方法有三种方法：穿孔型、熔入型及微束等离子弧焊。（一）穿孔型等离子弧焊采用较大的焊接电流及等离子流，使等离子弧具有较大的能量密度及等离子流力，工件完全熔透并在等离子流力的作用下形成一个贯穿工件的小孔，而熔化金属被排挤在小孔周围。随着等离子弧在焊接方向移动，熔化金属沿电弧周围熔池壁向熔池后方移动并结晶成焊缝，而小孔随着等离子弧向前移动。适用于单

169、面焊双面成形，并且也只能进行单面焊双面成形。焊接较薄的工件时，可不开坡口、不加垫板、不加填充金属，一次实现双面成形。小孔的产生依赖于等离子弧的能量密度，板厚越大，要求的能量密度越大，对于厚度更大的板材，穿孔型等离子弧焊只能进行第一道焊缝的焊接。穿孔型材料不锈钢钛及钛合金镍及镍合金低合金钢低碳钢焊接厚度限值/mm812678表表6-1穿孔型等离子弧焊接所适用的厚度穿孔型等离子弧焊接所适用的厚度（二）（二）熔入型等离子弧焊接熔入型等离子弧焊接采用较小的等离子气流量，等离子流力小，电弧穿透能力低。特点特点只能熔化工件，形不成小孔，与TIG焊相似。适用于薄板、多层焊的盖面焊及角焊缝的焊接。（三）（三）

170、微束等离子弧焊接微束等离子弧焊接一种小电流（通常小于一种小电流（通常小于30A）熔入型焊接工艺。）熔入型焊接工艺。设备特点：设备特点：小孔径压缩喷嘴（0.6mm1.2mm）联合型电弧。非转移弧起着引弧和维弧作用，使转移弧在电流小至0.5A时仍非常稳定。工艺特点：工艺特点：1)可焊更薄的金属，最小可焊厚度为0.01mm;2)弧长在很大的范围内变化时，也不会断弧，并且电弧保持柱状；3)焊接速度快、焊缝窄、热影响区小、焊接变形小。（四）脉冲等离子弧焊接利用15Hz以下的脉冲电流代替稳定的直流。电弧更稳定，HAZ及变形更小。（五）交流等离子焊接一般采用方波电源，用来焊接铝合金。（六）熔化极等离子电弧实

171、际上使熔化极电弧与等离子弧的组合，有两种形式：等离子弧在喷嘴与工件之间等离子弧在喷嘴与工件之间等离子弧在钨极与工件之间等离子弧在钨极与工件之间二）、二）、焊接工艺及参数焊接工艺及参数（一）（一）接头及坡口形式接头及坡口形式接头形式根据板厚来选择，厚度在0.05mm1.6mm之间时，通常采用下图中的接头形式，利用微束等离子弧进行焊接。板厚大于1.6mm而小于表8-1中的板材时，通常不开坡口，利用穿孔法进行焊接。板厚大于表8-1中的限值时，需要开V形或U形坡口，进行多层焊。与TIG焊相比，可采用较小的坡口及较大钝边。钝边的最大允许值等于穿孔法的最大焊接厚度。第一层用穿孔法进行焊接，其他各层用熔入法

172、或其他焊接方法焊接。（二）焊接电流（二）焊接电流及喷嘴孔径及喷嘴孔径焊接电流总是根据板厚或熔透要求来选定。电流过小，焊不透，形不成小孔；焊接电流过大。熔池金属会因小孔直径过大而坠落。喷嘴孔径根据电流来选择，两者合适匹配。而且要与离子气的流量有关。（三）等离子气（三）等离子气等离子气及保护气体通常根据被焊金属及电流大小来选择。大电流等离子弧焊接时，等离子气及保护气体通常采用相同的气体，否则电弧的稳定性将变差。表8-2列出了大电流等离子弧焊焊接各种金属时所采用的典型气体。小电流等离子弧焊接通常采用纯氩气作等离子气。这是因为氩气的电离电压较低，可保证电弧引燃容易。金属厚度/mm焊接技术穿孔法熔透法碳

173、钢（铝镇静钢）3.2Ar25%Ar+75%He低合金钢3.2Ar25%Ar+75%He不锈钢3.2Ar或95%Ar+5%H225%Ar+75%He3.2Ar或95%Ar+5%H225%Ar+75%He活性金属6.4Ar+（50%70%）He25%Ar+75%He离子气流量直接决定了等离子流力和熔透能力。等离子气的流量越大，熔透能力越大。但等离子气流量过大会使小孔直径过大而不能保证焊缝成形。因此，应根据喷嘴直径、等离子气的种类、焊接电流及焊接速度选择适当的离子气流量。利用熔入法焊接时，应适当降低等离子气流量，以减小等离子流力。（四）焊接速度（四）焊接速度焊接速度应根据等离子气流量及焊接电流来选择

174、，三者要合适匹配。其它条件一定时，如果焊速增大，焊接热输入减小，小孔直径随之减小，直至消失。另外还易出现咬边、气孔。如果焊速太低，母材过热，熔池金属容易坠落。因此，焊接速度、离子气流量及焊接电流等这三个工艺参数应相互匹配。（五）喷嘴离工件的距离（五）喷嘴离工件的距离距离过大，熔透能力降低；距离过小则造成喷嘴堵塞。一般取38mm。和钨极氩弧焊相比，喷嘴距离变化对焊接质量的影响不太敏感。（六）保护气体流量（六）保护气体流量保护气体流量应根据焊接电流及等离子气流量来选择。在一定的离子气流量下，保护气体流量太大会导致气流的紊乱，影响电弧稳定性和保护效果。而保护气流量太小，保护效果也不好，因此，保护气体

175、流量应与等离子气流量保持适当的比例。小孔型焊接保护气体流量一般在1530L/min范围内。（五）引弧及收弧（五）引弧及收弧利用穿孔法焊接厚板时，引弧及熄弧处容易产生气孔、下凹等缺陷。对于直缝，采用引弧板及熄弧板来，先在引弧板上形成小孔，然后再过渡到工件上去；最后将小孔闭合在熄弧板上。但环缝无法用引弧板及熄弧板，必须采用焊接电流、离子气流量递增控制法在工件上起弧，利用电流和离子气流量衰减法来闭合小孔。第三节第三节等离子弧切割等离子弧切割一、切割原理一、切割原理熔吹原理：等离子弧将工件完全熔透，利用高速等熔吹原理：等离子弧将工件完全熔透，利用高速等离子流的机械冲刷力将熔化的金属或非金属吹除，形成狭

176、离子流的机械冲刷力将熔化的金属或非金属吹除，形成狭窄的切口。窄的切口。气割：利用燃烧气割：利用燃烧+吹除吹除优点：优点：1、可切割任何金属：钢、铝、钨、铜、钛、钼等、可切割任何金属：钢、铝、钨、铜、钛、钼等可切割非金属：如花岗石、耐火砖、混凝土等可切割非金属：如花岗石、耐火砖、混凝土等2、切割速度快、生产率高、切割速度快、生产率高3、切口质量好：光洁、切口质量好：光洁、HAZ小、变形小、切口接近于垂小、变形小、切口接近于垂直直缺点：设备负载，空载电压高缺点：设备负载，空载电压高二、切割工艺二、切割工艺1、等离子气体、等离子气体1）种类）种类氩气：氩气： 空载电压低（空载电压低（70-80V），

177、但电弧温度低，切割厚度小于），但电弧温度低，切割厚度小于30mm.氮气：氮气： 由于氮气分解吸热，电弧收到进一步压缩，电弧温度高，由于氮气分解吸热，电弧收到进一步压缩，电弧温度高，携热量大，切割厚度及速度增大。空载电压高于携热量大，切割厚度及速度增大。空载电压高于165V.氮气氮气+氢气：进一步提高电弧温度及携热量，切割厚度及速度增大。氢气：进一步提高电弧温度及携热量，切割厚度及速度增大。空载电压高于空载电压高于300V.氮气氮气+氩气氩气空气：空气： 成本低，由于氧化反应放热，电弧温度高，切割厚度及速成本低，由于氧化反应放热，电弧温度高，切割厚度及速度均很大，切割质量也很好，但钨电极易氧化，

178、多采用铪度均很大，切割质量也很好，但钨电极易氧化，多采用铪铜电极或锆铜镶嵌式电极，表明形成氧化膜后不在继续氧铜电极或锆铜镶嵌式电极，表明形成氧化膜后不在继续氧化。化。2）流量）流量远大于焊接，电弧硬。远大于焊接，电弧硬。2、工艺参数工艺参数1)空载电压：不但影响引弧性能，还影响电弧的挺度，空载电源空载电压：不但影响引弧性能，还影响电弧的挺度，空载电源高，电弧挺度大，冲刷力大。切割速度和厚度大。高，电弧挺度大，冲刷力大。切割速度和厚度大。2）电弧电流及电压电弧电流及电压电弧电流及电压增大，切割厚度及切割速度均可增大，电压的电弧电流及电压增大，切割厚度及切割速度均可增大，电压的效果更明显。电流增大

179、，易产生双弧。而且切口变大。效果更明显。电流增大，易产生双弧。而且切口变大。切割电压依靠提高气体流量和成分来提高，后者更显著。电压切割电压依靠提高气体流量和成分来提高，后者更显著。电压不得高于空载电压的不得高于空载电压的2/3.3）切割速度切割速度在保证切透的情况下，尽量提高速度，不但提高了生产率，还在保证切透的情况下，尽量提高速度，不但提高了生产率，还减小的变形及热影响区，速度慢时，生产率低，易于产生熔瘤减小的变形及热影响区，速度慢时，生产率低，易于产生熔瘤，变形及热影响区大。，变形及热影响区大。4）喷嘴离工件的距离）喷嘴离工件的距离一般取一般取8-10mm。增大时，虽然电弧功率增大，但是由于电弧散。增大时，虽然电弧功率增大，但是由于电弧散失的热量大，电弧热效率降低，吹力减小，易于产生熔瘤。易于产生双弧。失的热量大，电弧热效率降低，吹力减小，易于产生熔瘤。易于产生双弧。过低，则易于堵塞喷嘴。过低，则易于堵塞喷嘴。