焊接电弧与弧焊方法.ppt

焊接方法与设备
*
1
.
第一章 电弧焊基础知识
电弧焊重要性
高效
本章基本内容
第一节 焊接电弧
*第二节 焊丝熔化与熔滴过渡
*第三节 母材熔化及焊缝成型
Date
2
.
第一节 焊接电弧
一、焊接电弧到熔池的搅拌、焊缝成形及金属的飞溅等
*电弧力主要包括：电磁收缩力、等离子流力、斑点力等
（1）电磁收缩力
电磁力：电流流经距离不远的两根平行导线时，电流同向相吸，异向相斥。他的大小与流过的电流大小成正比，与两根导线之间的距离成反比。
力大
力小
Date
19
.
电磁静压力：电弧轴向推力在电弧横截面上分布不均匀，弧柱轴线处最大，向外逐渐减小，在焊件上表现为对熔池形成的压力
结果：
碗状熔深焊缝形状。

束缚弧柱直径
电磁搅拌（细化晶粒，排出气体及熔渣）
Date
20
.
（2）等离子流力：高温气流的高速运动，持续的冲向焊件，对熔池形成附加压力。也称为电磁动压力。
电弧中等离子气流具有很高的速度和加速度，可达数百米/秒。
电弧中心线上等离子流力最大。
电流越大，中心线上的动应力幅值越大，分布区域越小。
Date
21
.
钨极氩弧焊的钨极锥角较小，电流较大，或者熔化极电弧焊采用喷射过渡工艺时，这种电弧的动压力较为显著。
结果：指状熔深。
增加电弧挺度，促进过渡，增大熔深，搅拌
Date
22
.
（3）斑点力：电极上形成斑点时，由于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~，或斑点压力。
阴极斑点力大于阳极斑点力
原因：正离子的质量远大于电子的质量
阴极斑点电流密度大，蒸汽反作
用力也大
Date
23
.
斑点力阻碍熔滴过渡
利用阳极斑点压力小的特点，直流焊接时，采用直流反接，利于熔滴过渡，减小飞溅
Date
24
.
：
焊接电流和电压
焊丝直径
电极极性
气体介质
钨极端部几何形状
Date
25
.
（1）电流和电压的影响
（2）焊丝直径的影响
焊接电流一定时，焊丝越细，电流密度越大，造成电弧锥形越明显。
Date
26
.
（3）极性的影响
斑点力作用，熔滴尺寸不同
（4）气体介质的影响
导热性强或多原子气体消耗的热量多，引起电弧收缩，电弧力增强。
气体流量及电弧空间压力增强，也会引起电弧收缩。
Date
27
.
（三）焊接电弧的稳定性
定义：电弧产生稳定燃烧（不产生断弧、飘移和偏吹等）的程度
意义：是保证焊接质量的一个重要因素
影响因素：操作技术、焊接电源特性、焊接材料特性、焊接工艺特性及磁偏吹等
Date
28
.
：
（1）焊接电源的特性
（2）焊接电源的种类
（3）焊接电源的空载电压

药皮成分（稳弧剂、电离能低的成分K、Ca、Na的氧化物）
药皮偏心、局部脱落
Date
29
.
（越大越稳定）
电离度、热发射能力增强
断弧弧长增加
：实际焊接过程中，由于受到很多因素的影响，电弧周围磁力线均匀分布的状态被破坏，使电弧偏离焊丝（条）轴线方向，这种现象称为~，或者电弧偏吹。
结果：影响焊接质量
Date
30
.
磁偏吹影响因素
导线连接位置
电弧附近电磁铁
磁性回路
焊接位置
Date
31
.
减少磁偏吹的措施
可能时采用交流电源代替直流电源
尽量采用短弧进行焊接
对于长和大的工件采用两端接地的方法
如果工件有剩磁，焊接前应消除
避免周围铁磁性物质的影响
用厚药皮焊条代替薄药皮焊条
Date
32
.
：
表面清洁状态
气流
Date
33
.
焊丝的加热与熔化特性
熔滴上的作用力
*熔滴过渡的主要形式及特点
第二节 焊丝的熔化与熔滴过渡
Date
34
.
熔化极电弧焊：
焊丝的熔化主要依靠阴极区或者阳极区产生的热量以及焊丝伸出长度上的电阻热。弧柱区产生的热量对于焊丝的加热熔化作用比较小。
非熔化极电弧焊：
弧柱区产热熔化焊丝
一、焊丝的加热与熔化特性（一）焊丝的热源 1、电弧热
Date
35
.
2、电阻热
焊丝与导电嘴接触点到焊丝端头的一段焊丝（即焊丝伸出长度，用Ls表示）有焊接电流通过，所产生的电阻热对焊丝有预热作用，从而影响焊丝的熔化速度。特别是焊丝比较细和焊丝的电阻系数比较大时（如不锈钢），这种影响更加明显。
结论：
用于加热和熔化焊丝得总热量Pm是单位时间内电弧热和电阻热提供的能量。
Date
36
.
（二）焊丝的熔化特性
焊丝的熔化特性：焊丝的熔