第一篇：焊接方法與設備試卷及答案

A卷

一．填空題。（每題1分，共10分）

1．熔化極電弧焊熔滴過渡形式主要有_______過渡、________過渡、________過渡和渣壁過渡。

2．無論是何種位置的焊接，電弧氣體吹力總是_______熔滴過渡。3．引弧的方法有________和________兩種。

4．焊條電弧焊的收尾方法有____________、______________和_____________________。5．引弧時，必須有較高的___________，才能使兩極間高電阻的接觸處被擊穿。6．電阻焊按工藝特點可分為________、_________、_________和對焊四種類型。7．點焊通常采用________接頭和________接頭。

8．_____________、______________和等離子弧焊統(tǒng)稱為高能密度焊。

9．超聲波焊是利用超聲波頻率的________________能量，連接同種或異種金屬、半導體、塑料及金屬陶瓷等的特殊焊接方法。

10．采用酸性焊條焊接低碳鋼薄板時，應選擇的電源及接法是________________。二．選擇題。（每題1分，共10分）1．焊接電弧靜特性曲線的形狀類似（）。

A．U形

B．直線形

C．正弦曲線

D．L形 2．當填充金屬材料一定時，（）的大小決定了焊縫的化學成分。

A．熔合比

B．焊縫厚度

C．焊縫余高

D．焊縫寬度 3．焊機銘牌上負載持續(xù)率是表明（）的。

A．焊機的極性

B．焊機的功率

C．焊接電流和時間的關系

D．焊機的使用時間 4．焊條的直徑是以（）來表示的。

A．焊芯直徑

B．焊條外徑

C．藥皮厚度

D．焊芯直徑與藥皮厚度之和 5．短路過渡的形成條件為（）。

A．電流較小，電弧電壓較高

B．電流較大，電弧電壓較高 C．電流較小，電弧電壓較低

D．電流較大，電弧電壓較低 6．CO2氣體保護焊時，預熱器應盡量裝在（）。

A．靠近鋼瓶出氣口處

B．遠離鋼瓶出氣口處

C．無論遠近都行 7．在其他條件相同時，下列哪種方法會減弱氣體保護效果（）。

A．反面保護

B．加擋板

C．擴大正面保護區(qū)

D．采用高速焊接

8．（）的優(yōu)點之一，是可以焊接金屬薄箔。

A．鎢極氬弧焊

B．微束等離子弧焊

C．熔化極惰性氣體保護焊

D．CO2氣體保護焊 9．與熔焊方法相比，下面哪一項不是電阻焊的特點？（）A．焊接成本低

B．焊接生產率低

C．自動化程度高

D．力學性能低 10．與一般電弧焊相比，電渣焊不具有以下哪個特點？（）A．焊接接頭的沖擊韌性高

B．焊接生產率高

C．焊縫中氣孔與夾渣少

D．焊縫金屬化學成分易調整 三．判斷題。（每題1分，共10分）

1．焊接電弧中，陰極斑點的溫度總是高于陽極斑點的溫度。

（）2．焊接時為使電弧更容易引燃和穩(wěn)定燃燒，常在焊條中加入一些電離電位較高的物質。（）3．焊縫的成形系數(shù)越小越好。

（）4．酸性焊條都是交、直流兩用焊條；堿性焊條則僅限采用直流電源。

（）5．焊機空載電壓一般不超過100V，否則將對焊工產生危險。

（）6．等速送絲埋弧自動焊是利用電弧電壓反饋來調節(jié)送絲速度的。

（）7．埋弧焊時，焊縫的化學成分與母材完全一致。

（）8．在電極與焊件之間建立的等離子弧叫轉移弧。

（）9．超聲波焊接是一種固-液態(tài)焊接。

（）10．點焊預加電極壓力是為了使焊件在焊接處緊密接觸，若壓力不足，則接觸電阻過大，導致焊件燒穿或將電極工作面燒損。

（）四．解釋下列名詞。（每題3分，共24分）1．焊接 2．最小電壓原理 3．熔化系數(shù) 4．埋弧焊 5．熔池 6．MIG焊 7．MAG焊 8．等離子弧

五．簡答題。（1、2、3、4每題8分，5題14分，共46分）

1．解釋焊條電弧焊的工作原理及其特點？

2．電弧中有哪幾種主要作用力？說明各種力對熔滴過渡的影響？ 3．埋弧焊時防止氣孔和冷裂紋的主要措施有哪些？ 4．簡述脈沖TIG焊和TIG點焊的特點？

5．CO2焊產生飛濺的原因以及CO2焊減少飛濺的措施有哪些？

B卷

一．填空題。（每題1分，共10分）

1．陰極電子發(fā)射的類型有熱發(fā)射、___________、___________和_________________。2．焊趾處被融化的母材因填充金屬不足而產生缺口的現(xiàn)象稱為_________。

3．在電弧中，___________和_______________是電弧產生帶電粒子的兩個基本物理過程。4．焊條直徑的選擇應考慮___________、____________、___________和焊接層數(shù)等因素。5．低碳鋼用焊條焊芯的含碳量應控制在________以下。

6．電阻焊是對組合后的工件施加一定的_______，利用電流通過接頭的接觸面產生______進行焊接的方法。

7．縫焊按滾輪電極的滾動和饋電方式不同，有連續(xù)縫焊、____________和____________三種形式。

8．感應釬焊母材的加熱是通過它在變交磁場中產生的感應電流的____________來實現(xiàn)的。9．根據所用電極形狀的不同，電渣焊可分為絲極電渣焊、板極電渣焊、____________電渣焊和_____________電渣焊四種類型。

10．對于冷陰極，向電弧提供電子的主要方式是______________發(fā)射電子。二．選擇題。（每題1分，共10分）

1．（）區(qū)對焊條或母材的加熱和熔化起主要作用。

A．陰極

B．弧柱

C．陽極

D．陰極或陽極 2．兩電極的電壓越高，金屬的逸出功越小，則場致發(fā)射作用（）。A．越大

B．越小

C．無影響

D．波動 3．降低堿性焊條的水分含量，主要是為了防止焊接過程中（）缺陷的產生。A．咬邊

B．夾渣

C．氣孔

D．未熔合 4．焊條電弧焊正常施焊時，電弧的靜特性曲線為U形曲線的（）。

A．陡降段

B．緩降段

C．水平段

D．上升段 5．CO2焊的主要缺點是（）。

A．飛濺較大

B．生產率低

C．對氫敏感

D．有焊渣 6．熔化極氣體保護焊時，電源外特性與送絲速度的配合關系不采用（）。

A．平外特性電源配等速送絲系統(tǒng)

B．下降外特性電源配變速送絲系統(tǒng)

C．陡降外特性電源配等速送絲系統(tǒng)

D．平外特性電源配變速送絲系統(tǒng) 7．下列氣體中，不屬于TIG焊用保護氣的為（）。

A．Ar

B．He+ Ar

C．Ar+ CO

2D．He 8．在電極與噴嘴之間建立的等離子弧稱為（）。

A．非轉移弧

B．轉移弧

C．混合弧

D．雙弧 9．下面哪一項不是電阻熱的影響因素？（）

A．兩焊件間電阻

B．焊接電流

C．焊件與電極間氣體介質

D．電極材料與形狀 10．點焊過程三個階段中，哪個階段形成一個塑型金屬環(huán)？（）

A．預加壓力階段

B．通電加熱階段

C．鍛壓階段 三．判斷題。（每題1分，共10分）

1．對于長和大的工件，常采用兩邊接地線方法來消除或減少磁偏吹。

（）2．使用交流電源時，由于極性的不斷更換，所以焊接電弧的磁偏吹要比采用直流電源時嚴重得多。

（）3．電弧電壓增加時，焊縫厚度和余高略有減小。

（）4．采用堿性焊條時，應該用短弧焊接。

（）5．焊條電弧焊護目玻璃的顏色有深淺之分，應根據焊接電壓大小及焊接方法進行選用。（）6．在焊接低碳鋼時，常用HJ431配H08A。

（）7．埋弧焊是對氫的敏感性較大的一種焊接方法，氫是埋弧焊時產生氣孔和冷裂紋的主要原因。

（）8．擴散焊焊接時焊接溫度高于母材熔化溫度。

（）9．目前高壓電子束焊只能做成固定式，不能做成移動式的。

（）10．點焊廣泛用于汽車駕駛室、金屬車廂腹板、壓力容器產品的焊接。

（）四．解釋下列名詞。（每題3分，共24分）1．場致電離 2．微束等離子弧焊 3．TIG焊 4．MZ—1000型 5．焊條 6．焊瘤

7．焊絲的熔化速度 8．電弧穩(wěn)定性

五．簡答題。（1、2、3、4每題8分，5題14分，共46分）1．解釋焊條電弧焊的工作原理及其特點？

2．電弧中有哪幾種主要作用力？說明各種力對熔滴過渡的影響？

3．埋弧焊時防止氣孔和冷裂紋的主要措施有哪些？ 4．簡述脈沖TIG焊和TIG點焊的特點？

5．CO2焊產生飛濺的原因以及CO2焊減少飛濺的措施有哪些？

答案A卷 一．

1．短路

滴狀

噴射 2．促進

3．劃擦法

直擊法

4．劃圈收尾法

回焊收尾法

反復熄弧再引弧法 5．空載電壓

6．點焊

縫焊

凸焊

7．搭接

折邊

8．電子束焊

激光焊 9．機械振動 10．直流反接法 二． 1．A 2．A 3．C 4．A 5．C 6．A 7．D 8．B 9．B 10．A 三． 1． 2．√ 3．√ 4．× 5．√ 6．× 7．× 8．√ 9．× 10．√ 四．

1．焊接是指通過加熱或加壓，或兩者并用，并且用或不用填充材料，使兩個分離的物體達到原子間結合的一種加工方法。

2．在電流和周圍條件一定的情況下，穩(wěn)定燃燒的電弧將自動選擇一適當?shù)臄嗝妫员ＷC電弧的電場強度具有最小的數(shù)值，即在固定弧長上的電壓最小。3．單位時間內通過單位電流強度時焊絲熔化的質量稱為熔化系數(shù)。4．埋弧焊是電弧在焊劑層下燃燒進行焊接的熔化極電弧焊方法。

5．在母材上由熔化的填充金屬與局部熔化的母材共同組成一個具有一定幾何形狀的液態(tài)金屬區(qū)。

6．利用惰性氣體Ar、He或Ar+He作為保護氣體的熔化極氣體保護電弧焊稱為熔化極惰性

氣體保護電弧焊，簡稱MIG焊。

7．熔化極活性氣體保護電弧焊是采用在惰性氣體中加入一定量的活性氣體，如O2、CO2等作為保護氣體的一種熔化極氣體保護電弧焊，簡稱MAN焊。

8．等離子弧是通過外部拘束使自由電弧的弧柱被強烈壓縮所形成的電弧。五． 1．工作原理：焊條電弧焊是利用焊條與工件之間燃燒的電弧熱熔化焊條端部和工件的局部，在焊條端部迅速熔化的金屬以細小熔滴過渡到工件已經局部熔化的金屬中，并與之融合在一起形成熔池，隨著電弧向前移動，熔池的液態(tài)金屬逐步冷卻結晶而形成焊縫。特點：①操作靈活②可焊金屬材料范圍廣③待焊接頭裝配要求低④熔敷速度低⑤依賴性強

2．重力、表面張力、電弧力、熔滴爆破力和電弧氣體吹力

①重力：重力對熔滴過渡的影響隨焊接位置的不同而不同。平焊時，熔滴上的重力促進熔滴過渡，而在立焊及仰焊位置則阻礙熔滴過渡。②表面張力：F=2πRσ，平焊時，表面張力阻礙熔滴過渡，因此只要是能使表面張力減小的措施都有利于平焊時的熔滴過渡。由F=2πRσ可知，使用小直徑及表面張力系數(shù)小的焊絲就能達到這一目的。除平焊之外的其他位置焊接時，表面張力對熔滴過渡有利。若熔滴上含有少量活化物質或熔滴溫度升高，都會減小表面張力系數(shù)，有利于細顆粒熔滴過渡。③電弧力：電弧力對熔滴過渡的作用不盡相同。電磁收縮力形成的軸向推力以及等離子流力可在熔化極電弧焊中促進熔滴過渡；斑點力總是阻礙熔滴過渡的作用力。④熔滴爆破力：它使熔滴過渡的同時產生飛濺。

⑤電弧的氣體吹力：不論何種位置的焊接，電弧氣體吹力總是促進熔滴過渡。3．防止氣孔的措施：

①接頭必須清理干凈 ②按規(guī)定烘干焊劑

③焊劑必須過篩、吹灰、烘干

④調節(jié)焊劑覆蓋層高度、疏通焊劑斗 ⑤焊絲必須清理，清理后應盡快使用 ⑥調整電壓

防止冷裂紋的措施： ①合理選配焊接材料 ②選用合格焊絲

③適當降低焊速以及焊前預熱和焊后緩冷 ④焊前適當預熱或減小電流，降低焊速 ⑤調整焊接參數(shù)和改進坡口

⑥調整焊接參數(shù)和改變極性（直流）⑦合理安排焊接順序 ⑧焊前預熱和焊后緩冷 4．脈沖TIG焊特點：

①脈沖方式加熱，適用于熱敏感材料的焊接。

②熱輸入少，電弧能量集中、焊接熱影響區(qū)小，利于薄板焊接。③可精確控制熱輸入及熔池尺寸，適于全位置焊和單面焊雙面成形。

④脈沖電流對熔池的攪拌作用有利于細化晶粒、消除氣孔，提高接頭性能。

TIG點焊的特點： 優(yōu)點

①可從一面進行焊接，方便靈活，對無法從兩面焊接的構件尤其適合。②更易于焊接厚度相差懸殊的焊件。③需施加的壓力小，無須加壓裝置。④設備費用低，耗電少。缺點

①焊接速度不如電阻點焊高。②焊接費用較高。5．產生原因：

①短路過渡引起，是CO2焊產生飛濺的主要原因 ②氣體爆破引起

③電極斑點壓力引起，主要取決于電弧的極性 減少飛濺的措施：

①短路過渡時限制金屬液橋爆斷能量

Ⅰ．在焊接回路中串接附加電感。電感越大，短路電流增長速度越低。通常，焊接回路內的電感值在0～0.2mH范圍內變化時，對短路電流上升速度的影響最明顯。

Ⅱ．波形控制法和STT控制法。波形控制法即在短路過渡過程中的不同時刻向焊接電弧施加電流負脈沖，以改變電弧的瞬時功率，從而減小飛濺。而STT控制法即STT電源能有效地控制短路時的熔滴過渡，電弧柔和，飛濺小，煙塵量少，電弧輻射低，焊縫成形好。

②正確選擇焊接參數(shù)

Ⅰ．焊接電流與電弧電壓。在短路過渡區(qū)飛濺率較小，細滴過渡區(qū)飛濺率也較小，而混合過渡區(qū)飛濺率最大。因此在選擇焊接電流時應盡可能避開飛濺率高的混合過渡區(qū)，電弧電壓則與焊接電流匹配。

Ⅱ．焊接伸出長度。一般焊絲伸出長度越長，飛濺率越高。

Ⅲ．焊槍角度。焊槍垂直時飛濺量最少，傾斜角度越大，飛濺越多。③細滴過渡時在CO2中加入Ar氣

在CO2氣體中加入Ar氣后，改變了純CO2氣體的物理性質，隨著Ar氣比例的增大，飛濺率減小。

④采用低飛濺率焊絲

Ⅰ．超低碳焊絲。在短路過渡或細滴過渡的CO2焊中，采用超低碳的合金鋼焊絲，能夠減少由CO2氣體引起的飛濺。

Ⅱ．藥芯焊絲。由于熔滴及熔池表面有熔渣覆蓋，并且藥芯成分中有穩(wěn)弧劑，因此電弧穩(wěn)定，飛濺少。通常藥芯焊絲CO2焊的飛濺率約為實芯焊絲的1/3．

Ⅲ．活化處理焊絲。在焊絲的表面涂有極薄的活化涂料，能提高焊絲金屬發(fā)射電子的能力，從而改善CO2電弧的特性，使飛濺大大減少。

答案B卷 一．

1．場致發(fā)射

光發(fā)射

離子碰撞發(fā)射 2．咬邊

3．氣體電離

陰極發(fā)射電子

4．焊件厚度

接頭類型

焊接位置 5．0.08% 6．壓力

電阻熱

7．斷續(xù)縫焊

步進縫焊 8．電阻熱 9．熔嘴

管極 10．場致 二． 1．B 2．A 3．C 4．C 5．A 6．D 7．C 8．A 9．C 10．B 三． 1． 2．× 3．× 4．√ 5．× 6．√ 7．√ 8．× 9．√ 10．√ 四．

1．帶電粒子從電場中獲得能量，通過碰撞而產生電離的過程稱為電場作用下的電離，即場致電離。

2．焊接電流在30A以下的熔透型等離子弧焊通常稱為微束等離子弧焊。3．鎢極惰性氣體保護電弧焊是指使用純鎢或鎢合金作電極的非熔化極惰性氣體保護焊方法，簡稱TIG焊。

4．M—埋弧、Z—自動焊機、1000—額定焊接電流為1000A 5．焊條就是帶有藥皮的供焊條電弧焊使用的熔化電極，焊條有焊芯和藥皮兩部分組成。

6．熔焊時，熔化的金屬流到焊縫以外未熔化的母材上而形成金屬瘤的現(xiàn)象稱為焊瘤。7．焊絲的熔化速度即在單位時間內焊絲的熔化長度。

8．電弧焊過程中，當電弧電壓和焊接電流為某一定值時，電弧可在長時間內連續(xù)且穩(wěn)定燃燒的性能稱為電弧的穩(wěn)定性。五． 1．工作原理：焊條電弧焊是利用焊條與工件之間燃燒的電弧熱熔化焊條端部和工件的局部，在焊條端部迅速熔化的金屬以細小熔滴過渡到工件已經局部熔化的金屬中，并與之融合在一起形成熔池，隨著電弧向前移動，熔池的液態(tài)金屬逐步冷卻結晶而形成焊縫。特點：①操作靈活②可焊金屬材料范圍廣③待焊接頭裝配要求低④熔敷速度低⑤依賴性強

2．重力、表面張力、電弧力、熔滴爆破力和電弧氣體吹力

①重力：重力對熔滴過渡的影響隨焊接位置的不同而不同。平焊時，熔滴上的重力促進熔滴過渡，而在立焊及仰焊位置則阻礙熔滴過渡。②表面張力：F=2πRσ，平焊時，表面張力阻礙熔滴過渡，因此只要是能使表面張力減小的措施都有利于平焊時的熔滴過渡。由F=2πRσ可知，使用小直徑及表面張力系數(shù)小的焊絲就能達到這一目的。除平焊之外的其他位置焊接時，表面張力對熔滴過渡有利。若熔滴上含有少量活化物質或熔滴溫度升高，都會減小表面張力系數(shù)，有利于細顆粒熔滴過渡。③電弧力：電弧力對熔滴過渡的作用不盡相同。電磁收縮力形成的軸向推力以及等離子流力可在熔化極電弧焊中促進熔滴過渡；斑點力總是阻礙熔滴過渡的作用力。④熔滴爆破力：它使熔滴過渡的同時產生飛濺。

⑤電弧的氣體吹力：不論何種位置的焊接，電弧氣體吹力總是促進熔滴過渡。3．防止氣孔的措施：

①接頭必須清理干凈 ②按規(guī)定烘干焊劑

③焊劑必須過篩、吹灰、烘干

④調節(jié)焊劑覆蓋層高度、疏通焊劑斗 ⑤焊絲必須清理，清理后應盡快使用 ⑥調整電壓

防止冷裂紋的措施： ①合理選配焊接材料 ②選用合格焊絲

③適當降低焊速以及焊前預熱和焊后緩冷 ④焊前適當預熱或減小電流，降低焊速 ⑤調整焊接參數(shù)和改進坡口

⑥調整焊接參數(shù)和改變極性（直流）⑦合理安排焊接順序 ⑧焊前預熱和焊后緩冷 4．脈沖TIG焊特點：

①脈沖方式加熱，適用于熱敏感材料的焊接。

②熱輸入少，電弧能量集中、焊接熱影響區(qū)小，利于薄板焊接。③可精確控制熱輸入及熔池尺寸，適于全位置焊和單面焊雙面成形。

④脈沖電流對熔池的攪拌作用有利于細化晶粒、消除氣孔，提高接頭性能。

TIG點焊的特點： 優(yōu)點

①可從一面進行焊接，方便靈活，對無法從兩面焊接的構件尤其適合。②更易于焊接厚度相差懸殊的焊件。③需施加的壓力小，無須加壓裝置。④設備費用低，耗電少。缺點

①焊接速度不如電阻點焊高。②焊接費用較高。5．產生原因：

①短路過渡引起，是CO2焊產生飛濺的主要原因 ②氣體爆破引起

③電極斑點壓力引起，主要取決于電弧的極性 減少飛濺的措施：

①短路過渡時限制金屬液橋爆斷能量

Ⅰ．在焊接回路中串接附加電感。電感越大，短路電流增長速度越低。通常，焊接回路內的電感值在0～0.2mH范圍內變化時，對短路電流上升速度的影響最明顯。

Ⅱ．波形控制法和STT控制法。波形控制法即在短路過渡過程中的不同時刻向焊接電弧施加電流負脈沖，以改變電弧的瞬時功率，從而減小飛濺。而STT控制法即STT電源能有效地控制短路時的熔滴過渡，電弧柔和，飛濺小，煙塵量少，電弧輻射低，焊縫成形好。

②正確選擇焊接參數(shù)

Ⅰ．焊接電流與電弧電壓。在短路過渡區(qū)飛濺率較小，細滴過渡區(qū)飛濺率也較小，而混合過渡區(qū)飛濺率最大。因此在選擇焊接電流時應盡可能避開飛濺率高的混合過渡區(qū)，電弧電壓則與焊接電流匹配。

Ⅱ．焊接伸出長度。一般焊絲伸出長度越長，飛濺率越高。

Ⅲ．焊槍角度。焊槍垂直時飛濺量最少，傾斜角度越大，飛濺越多。③細滴過渡時在CO2中加入Ar氣

在CO2氣體中加入Ar氣后，改變了純CO2氣體的物理性質，隨著Ar氣比例的增大，飛濺率減小。

④采用低飛濺率焊絲

Ⅰ．超低碳焊絲。在短路過渡或細滴過渡的CO2焊中，采用超低碳的合金鋼焊絲，能夠減少由CO2氣體引起的飛濺。

Ⅱ．藥芯焊絲。由于熔滴及熔池表面有熔渣覆蓋，并且藥芯成分中有穩(wěn)弧劑，因此電弧穩(wěn)定，飛濺少。通常藥芯焊絲CO2焊的飛濺率約為實芯焊絲的1/3．

Ⅲ．活化處理焊絲。在焊絲的表面涂有極薄的活化涂料，能提高焊絲金屬發(fā)射電子的能力，從而改善CO2電弧的特性，使飛濺大大減少。

第二篇：焊接方法及設備復習總結

第一章

1.名詞解釋

1)焊接電弧

焊接電弧是由焊接電源供給能量，在具有一定電壓的兩電極之間或電極與母材之間的氣體介質中產生的強烈而持久的氣體放電現(xiàn)象。

2)熱電離

氣體粒子由于受熱而產生高速運動和相互之間激烈碰撞而產生的一種電離。

3)場致電離

氣體中有電場作用時，氣體中的帶電粒子被加速，電能被轉換為帶電粒子的動能，當動能增加到一定程度時能與中性粒子產生非彈性碰撞，使之電離，成為場致電離。

4)光電離

中性粒子接受光輻射的作用而產生的電離現(xiàn)象。5)熱發(fā)射

金屬表面承受熱作用而產生電子發(fā)射的現(xiàn)象稱為熱發(fā)射。

6)場致發(fā)射

陰極表面空間有強電場存在并達到一定的強度，在電場作用下電子獲得足夠的能量克服陰極內部正離子對他的靜電引力，受到外加電場的加速，提高動能，從電極表面飛出電子的現(xiàn)象稱為場致發(fā)射。

7)光發(fā)射

當金屬電極表面接受光輻射時，電極表面的自由電子能量增加，當電子的能量增加到一定值時能飛出電極的表面，這種現(xiàn)象稱為光發(fā)射。

8)粒子碰撞發(fā)射

當高速運動的粒子碰撞金屬電極表面，將能量傳給電極表面的電子，使電子能量增加并飛出電極表面，這種現(xiàn)象稱為粒子碰撞發(fā)射。

9)熱陰極型電極

電弧的陰極區(qū)電子主要依靠陰極熱發(fā)射來提供的電極。10)冷陰極型電極

電弧的陰極區(qū)電子主要依靠陰極場致發(fā)射來提供的電極。11)焊接電弧動特性

對于一定弧長的電弧，當電弧電流發(fā)生連續(xù)快速變化時，電弧電壓與電流瞬時值之間的關系。

12)磁偏吹

磁偏吹是指焊接時由于某種原因使電弧周圍磁場分布的均勻性受到破壞，從而導致焊接電弧偏離焊絲（或焊條）的軸線而向某一方向偏吹的現(xiàn)象。

13)電弧的物理本質

電弧是在具有一定電壓的兩電極之間的氣體介質中所產生的氣體放電現(xiàn)象中電流最大、電壓最低、溫度最高、發(fā)光最強的自持放電現(xiàn)象。

2.試述電弧中帶電粒子的產生方式

氣體放電必須具備兩個條件：一是必須有帶電粒子，二是在兩電極之間必須有一定強度的電場。電弧中的帶電粒子指的是電子正離子 負離子。賴以引燃電弧和維持電弧燃燒的帶電粒子是電子和正離子。這兩種帶電粒子主要依靠電弧中氣體介質的電離和電極電子發(fā)射兩個物理過程產生的。

電離分為熱電離 場致電離 光電離 電子發(fā)射分為熱發(fā)射 場致發(fā)射 光發(fā)射

3.焊接電弧由那幾個區(qū)域組成，試述各機構導電機構。

焊接電弧是由陰極區(qū)陽極區(qū)和弧柱區(qū)三部分構成的。

(1)弧柱區(qū)導電機構

熱電離

(2)陰極區(qū)導電機構

熱發(fā)射型 場致發(fā)射型 等離子型(3)陽極區(qū)導電機構

熱電離

場致電離 4.何謂最小電壓原理？

在電流和周圍條件一定的條件下，穩(wěn)定燃燒的電弧將自動選擇一適當?shù)臄嗝妫员ＷC電弧的電場強度具有最小的數(shù)值，即在固定弧長上的電壓最小。這意味著電弧總是保持最小的能量消耗。

5.什么是焊接電弧的靜特性？各種焊接方法的電弧靜特性有什么特點？

焊接電弧的靜特性是指在電極材料、氣體介質和弧長一定的條件下，電弧穩(wěn)定燃燒時焊接電流和電弧電壓之間的關系。也稱伏安特性。

焊接電弧的靜特性曲線是一條呈U型的曲線，它包含下降特性、平特性和上升特性三個區(qū)。

TIG（等離子弧焊）：水平段、上升段（電流大時）

MIG/MAG：上升段

埋弧焊：下降段、水平段

CO2氣體保護焊：上升段

6.焊接電弧能產生那些電弧力？說明他們的產生原因以及影響焊接電弧力的因素。

(1)電磁收縮力(電弧靜壓力）

由于兩個導體電流方向相同而產生的吸引力稱為電磁收縮力。它的大小與導體中流過電流大小成正比，與兩導線間的距離成反比。

(2)等離子流力（電弧動壓力）由電弧推力引起的等離子氣流高速運動所形成的力稱為等離子流力，也稱電弧動壓力。等離子流力與等離子氣流的速度、焊接電流值、電極狀態(tài)、電弧形態(tài)、電弧長度等均有關系。

(3)斑點壓力 在電極表面形成斑點時，由于斑點的導電和導熱特點，在斑點上將產生斑點壓力。

焊接電弧力的影響因素

（1）.焊接電流和電弧電壓

增大焊接電流時，電弧力顯著增加。當電弧電壓升高時，意味著電弧長度增加，由于電弧范圍的擴展，使電弧力降低。

（2）.焊絲直徑

當焊接電流相同時，焊接直徑越小，電流密度越大，電弧電磁力越大。

（3）.電極的極性

對于熔化極氣體保護焊，采用直流正接時，電弧力較反接小。

（4）.氣體介質

導熱性強的氣體，消耗熱能多，易引起電弧收縮，導致電弧力的增加。當電弧空間氣體壓力增加時也會引起電弧收縮，時使電弧力增加。

（5）.鎢極端部的幾何形狀 當焊接電流相同時，鎢極端部的角度越小，電弧壓力越大。

（6）.電流的脈動

對于工頻交流鎢極氬弧焊，其電弧壓力小于直流正接時的壓力，而高于直流反接時的壓力。

7.試訴影響電弧穩(wěn)定性的因素

焊接電弧的穩(wěn)定性是指當焊接時電弧保持穩(wěn)定燃燒的程度。影響因素

(1)焊接電源

焊接電源的空載電壓越高，越有利于場致發(fā)射和場致電離，因此電弧的穩(wěn)定性越高。

(2)焊接電流和電弧電壓

焊接電流大時，電弧熱電離越強烈，能產生更多的帶電粒子，電弧更穩(wěn)定。電壓增大時弧長增大，電弧穩(wěn)定性下降。

(3)電流的極性和種類

如果沒有磁偏吹，以直流電弧最穩(wěn)定，脈沖直流電弧次之，交流電弧穩(wěn)定性越差。對于熔化極電弧焊直流反接時電弧穩(wěn)定性好于直流正接。對于鎢極氬弧焊，直流正接時的電弧穩(wěn)定性好于直流反接時穩(wěn)定性。

(4)焊條藥皮和焊劑

焊條藥皮或焊劑中含有較多電離能低的元素（K Na Ca），由于容易電離，使電弧氣氛中帶電粒子增多，提高電弧穩(wěn)定性。含有較多電離能高的氟化物氯化物時，會降低電弧穩(wěn)定性。

(5)磁偏吹

直流電焊接易產生嚴重磁偏吹，交流電時磁偏吹要弱得多。

(6)其他因素

焊件上有鐵銹和水分以及油污時，分解時會消耗電弧熱能，會降低電弧穩(wěn)定性。

8.能夠引起磁偏吹的情況(1)地線接線位置偏向電弧一側(2)電弧一側放置鐵磁物質

(3)同向電流的電弧互相吸引，異向電流的電弧互相排斥。

第二章

1.影響焊絲熔化速度的因素有哪些？是如何影響的?

焊絲熔化速度 通常以單位時間內焊絲熔化長度或熔化質量表示。

融化系數(shù)

是指每安培焊接電流在單位時間內所熔化的焊絲質量。

(1)

焊接電流的影響

電流增大時，熔化焊絲的電阻熱和電弧熱均增加，熔化速度加快。(2)電弧電壓的影響

電壓較高時，電弧電壓對熔化速度影響很小。電弧較短時融化系數(shù)增加，因為弧長縮短時電弧熱量向周圍空間散失減少，提高了電弧的熱效率，使焊絲的熔化系數(shù)增加所致。

(3)焊絲直徑的影響 電流一定時，焊絲直徑越小電阻熱越大，同時電流密度也越大，從而使焊絲熔化速度增大。

(4)焊絲伸出長度的影響

其他條件一定時，焊絲伸出長度越長，電阻熱越大，熔化焊絲的總熱量增加，焊絲熔化速度越快。

(5)焊絲材料的影響

焊接材料不同，電阻率不同，所產生電阻熱不同，對熔化速度影響也不同。

(6)氣體介質和焊絲極性的影響

焊絲為陰極（正接）時的熔化速度總是大于焊絲為陽極（反接）時的熔化速度，并隨混合氣體比例不同而變化。焊絲為陽極時焊絲熔化速度基本不變。氣體介質不僅影響陰極產熱，影響焊絲的加熱和熔化，而且也會影響到熔滴過渡方式。

2.熔滴在形成過程與過渡過程中受到那些力的作用？

(1)重力

平焊時是促使熔滴脫離焊絲末端的作用力。立焊和仰焊時是阻礙熔滴從焊絲末端脫離的作用力。(2)表面張力

(3)電弧力

電磁收縮力

等離子流力

斑點壓力(4)爆破力(5)電弧氣體吹力 3.熔滴過渡

熔滴過渡

在電弧熱的作用下，焊絲末端加熱熔化形成熔滴，并在各種力的作用力下脫離焊絲進入熔池。

熔滴過渡可分為三種基本類型

自由過渡

渣壁過渡

接觸過渡

（一）自由過渡：

1、滴狀過渡：1）粗滴過渡：電流較小而電弧電壓較高，熔滴存在時間長，尺寸大，飛濺大，電弧穩(wěn)定性及焊縫質量都較差。2）細滴過渡：電流較大，電壓高，飛濺少，電弧穩(wěn)定，焊縫成形較好。3）排斥過渡：電壓高，電流小，飛濺大，電弧的穩(wěn)定性及焊縫質量都較差。

2、噴射過渡：射滴過渡、亞射流過渡、旋轉射流過渡、射流過渡。特點：噴射過渡時，熔滴速度高，過渡頻率快，飛濺少，電弧穩(wěn)定，熱量集中，對焊件的穿透力強。

3、爆炸過渡

（二）接觸過渡：1）短路過渡：西

四、短弧、小電流，電流密度大，焊接速度快，焊件質量高，過程穩(wěn)定，飛濺大。2）搭橋過渡

（三）渣壁過渡：熔化的液態(tài)金屬沿渣壁或套筒落入熔池。

短路過渡 主要用于 1.6mm一下的細絲co2氣體保護電弧焊或使用堿性焊條，采用低電壓小電流焊接工藝的焊條電弧焊。

廣泛用于薄板結構及全位置焊接。

熔滴尚未長成大滴時即與熔池接觸而形成短路液體過橋，再向熔池方向的表面張力及電磁收縮力的作用下，熔滴金屬過渡到熔池中去，稱為短路過渡。

短路過渡的實質可以視為 短路

穩(wěn)弧周期性的交替過程。短路過程的穩(wěn)定性，可以用這種交替過程的柔軟 均勻一致程度以及過程中飛濺大小來衡量。滴狀過渡 ：

粗滴過渡

細滴過渡 噴射過渡 ：

射滴過渡

亞射流過渡

射流過渡

旋轉射流過渡

射流過渡臨界電流Ic的大小與

焊絲成分

焊絲直徑

焊絲伸出長度 氣體介質

電源極性有關。

4、熔敷效率

過渡到焊縫中的金屬質量與使用的焊絲金屬質量之比

5、熔敷系數(shù)

單位時間 單位電流所熔敷到焊縫中的焊絲金屬質量

6、損失率

焊絲金屬蒸發(fā) 氧化 飛濺的質量與使用的焊絲金屬質量比

φ=am-ay／am

7、飛濺率

飛濺損失的金屬與熔化的焊絲金屬的質量百分比。

第三章

1.焊縫成形系數(shù) 焊縫熔寬與焊縫熔深之比。

2.焊縫熔合比

熔合比是指單道焊時，在焊縫橫截面上熔化的母材所占的面積與焊縫總面積之比。

3.余高系數(shù)

焊縫熔寬與焊縫余高之比。

4.比熱流 單位時間內通過單位面積傳入焊件的熱能。

5.焊件溫度場：焊接過程中某一瞬間焊件上各點的溫度分布狀況，通常用等溫線或等溫面表示。

6.焊縫成型系數(shù)的大小對焊接質量的影響規(guī)律

焊接熔深H直接影響接頭的承載能力。焊縫成型系數(shù)的大小能影響熔池中氣體逸出的難易程度、熔池金屬的結晶方向、焊縫中心偏析程度。較小的焊縫成型系數(shù)可以縮小焊縫寬度方向的無效加熱范圍，進而可以提高熱效率及減小 熱影響區(qū)。焊焊縫成型系數(shù)一般取φ=1.3-2 通常h=0-3mm 余高系數(shù) 為4-8

7.分析熔池所受到的力及其對焊縫成形的影響

(1)

熔池金屬的重力

重力的大小正比與熔池金屬的體積和密度。水平位置焊接時，熔池金屬的重力有利于熔池的穩(wěn)定性。空間位置焊接時，熔池金屬的重力可能會破壞熔池的穩(wěn)定性，使焊縫成形變壞。

(2)表面張力

表面張力既影響熔池的輪廓形狀，也影響熔池金屬在坡口里的堆敷情況，即熔池表面的形狀。

(3)焊接電弧力

促使熔池金屬流動，在熔池中心形成漩渦現(xiàn)象。電弧靜壓力時熔池形成下凹的形態(tài)。電弧動壓力使焊縫形成指狀熔深。(4)熔滴沖擊力

容易形成指狀熔深

8.分析焊接參數(shù)和焊接工藝因素對焊縫成形的影響規(guī)律 A.焊接參數(shù)對焊縫成形的影響

(1)焊接電流對焊接參數(shù)的影響

隨著焊接電流的增加，焊縫的熔深余高增加，熔寬略有增加

(2)電弧電壓對焊縫成形的影響

電弧電壓增加時通過弧長增加來實現(xiàn)的。電弧長度增加使得電弧熱源半徑增大，電弧散熱增加輸入焊件的能量密度減少，因此熔深略有減小，熔寬增加，余高減小。

(3)焊接速度對焊縫成形的影響

提高焊接速度會導致焊接熱輸入減少，從而熔寬熔深都減小。余高也減小。

B.焊接電流種類和極性、電極尺寸對焊縫成形的影響

（1）焊接電流種類和極性

鎢極氬弧焊焊接鋼鈦等金屬材料時，直流正接形成熔深最大，直流反接最小，交流介于兩者之間。焊接鋁鎂合金時，采用交流最好，有陰極清理作用。熔化極電弧焊時，直流反接時焊縫熔深和熔寬都大于直流正接，交流介于兩者之間。（2）鎢極端部形狀、焊絲直徑和伸出長度的影響

電弧越集中，電弧壓力越大，熔深越大熔寬減小。

焊絲越細，電弧加熱越集中，熔深增加，熔寬減小。

焊絲伸出長度增加時，焊接電流流過焊絲伸出部分產生的電阻熱增加，焊絲熔化速度增加，余高增加，熔深減小。C.其他工藝因素的影響

(1)坡口和間隙

坡口和間隙的尺寸越大，余高越小。

(2)電極（焊絲）傾角

前傾時，熔深減小熔寬增大，余高減小。反接時相反。焊條電弧焊多采用電極后傾法，角度為65-80。

(3)焊件傾角

上坡焊時 熔深大 榮寬窄 余高大

下坡焊時相反。

(4)焊件材質和厚度

導熱性能越好，容積熱容越大，熔寬熔深越小。

焊件厚度增加，散熱加大，熔寬和熔深減小。

(5)焊劑、焊條藥皮和保護氣體

焊劑密度小、顆粒度大或堆積高度小時，熔深較小，熔寬較大，余高小。

9.什么是焊接缺欠？什么是焊接缺陷？焊接缺陷的原因是什么。焊接缺欠是如何分類的，解釋出現(xiàn)這種情況的原因

焊接缺欠是指焊接接頭過程中因焊接而產生的金屬不連續(xù)、不致密或連接不良的現(xiàn)象。

焊接缺陷是指超過規(guī)定限值的缺欠。焊接缺欠分為未熔合未焊透

焊縫形狀不良

(1)未熔合 是指焊縫金屬與母材或焊縫金屬各焊層之間未結合的部分。

(2)未焊透

是指焊接接頭實際熔深小于公稱熔深的現(xiàn)象。選擇合適的焊接參數(shù)及焊接熱輸入量，設計合適的焊接坡口形式及裝配間隙。

(3)焊縫形狀不良 是指焊縫的外表面形狀或接頭的幾何形狀不良。

①

咬邊是指母材在焊縫的焊趾處因焊接而產生的不規(guī)則缺口。應控制好焊接速度，不應太大。橫焊或角位置焊時，控制焊接電流，焊接電壓，角度適宜。

② 下塌是指過多的焊縫金屬伸出了焊縫根部。

③ 燒穿是指焊接熔池塌落導致形成焊縫內的空洞?？刂坪煤附与娏骱秃附铀俣龋娏鞑贿^大，速度不過小。

④ 焊瘤是指電弧焊時熔化的金屬液體流淌到焊縫區(qū)以外未熔化的母材表面，凝固成金屬瘤。選用合適的焊接電流和焊接速度，采用合適的焊條角度及焊接位置。

第四章

1.什么是電弧焊程序自動控制？試述其控制對象和應達到的基本要求。

電弧焊程序自動控制就是以合理的次序使自動電弧焊設備的各個部件進入特定的工作狀態(tài)，從而使電弧焊設備的各環(huán)節(jié)能夠協(xié)調地工作。

控制對象：就是自動電弧焊設備中即將投入工作的各個部件的執(zhí)行機構。主要有焊接電源、拖動電動機、送絲電動機、電磁氣閥、高頻高壓發(fā)生器或者高壓脈沖發(fā)生器、焊件定位的控制閥、焊劑回收裝置?；疽螅?/p>

① 按照要求提前送氣和滯后停氣。② 可靠地一次引燃電弧。③ 順利的熄弧收弧。

④ 對受控對象的特征參數(shù)進行程序自動控制。2.電弧焊程序控制的轉換類型和實現(xiàn)方法有哪些？ 轉換類型：行程轉換

時間轉換

條件轉換

實現(xiàn)方法：繼電器程序控制

無觸點程序控制

數(shù)字程序控制

3.試述當電弧長度變化時電弧自身調節(jié)系統(tǒng)的調節(jié)過程，以及影響調節(jié)精度、調節(jié)靈敏度的因素 調節(jié)過程P88

電弧自身調節(jié)系統(tǒng)靜特性是在一定的焊接條件下，在給定焊絲送絲速度的條件下，由電弧自身調節(jié)系統(tǒng)控制的焊接電弧弧長穩(wěn)定時電流與電弧電壓之間的關系 影響因素

送絲速度

焊絲伸出長度

焊絲直徑和電阻率

電弧的長度 影響調節(jié)精度的因素

調節(jié)精度：當系統(tǒng)收到干擾而產生工作點偏移，通過調節(jié)系統(tǒng)使系統(tǒng)調節(jié)到一個新的穩(wěn)定工作點，此時被調量的穩(wěn)定值與初始穩(wěn)定值的偏離程度。影響因素：

① 焊絲的伸出長度

伸出長度變化量越大，產生靜態(tài)誤差越大，調節(jié)精度越低。② 焊絲的直徑和電阻率

焊絲越細或電阻率越大，越能加劇焊絲伸出長度的影響，靜態(tài)偏差越大。

③ 焊接電源的外特性

對于平的電弧靜特性，宜采用緩降外特性電源。對于上升的電弧靜特性，宜采用上升外特性電源。

④ 網壓波動

長弧緩降外特性電源比陡降外特性電源引起的電弧電壓靜態(tài)誤差小。短弧時陡降外特性或恒流外特性電源靜態(tài)誤差小。影響調節(jié)靈敏度的因素

調節(jié)靈敏度

是指調節(jié)系統(tǒng)對電弧工作點微小變化的回復速度?；謴退俣仍娇欤枵{節(jié)時間越短，調節(jié)靈敏度越高。影響因素

1)焊絲直徑和電流密度

直徑越細或電流密度越大，調節(jié)靈敏度越高。2)電源外特性

電源外特性曲線越平緩，調節(jié)靈敏度越高。3)弧柱的電場強度

弧柱電場強度越大，靈敏度越高。4)電弧長度

4.具有電弧自身調節(jié)系統(tǒng)的熔化極電弧焊是如何調節(jié)焊接電流和焊接電壓的？

焊接電弧的穩(wěn)定工作點就是焊接電源外特性曲線和電弧自身調節(jié)系統(tǒng)靜特性曲線的交點。長弧焊 電弧自身調節(jié)系統(tǒng)靜特性 曲線幾乎與電流坐標垂直，應該采用緩降、平的或微升的外特性電源。通過調節(jié)送絲速度來調節(jié)焊接電流，通過改變電源外特性曲線的位置來調節(jié)電弧電壓。

短弧焊條件下，電弧自身調節(jié)系統(tǒng)靜特性向左彎曲，應該采用陡降或恒流外特性電源。焊接電流和電弧電壓調節(jié)分別通過改變電源外特性、送絲速度來實現(xiàn)。5.試述當電弧長度變化時電弧電壓反饋系統(tǒng)的調節(jié)過程，以及影響調節(jié)精度、調節(jié)靈敏度的因素

電弧電壓反饋調節(jié)系統(tǒng)

原理：當電弧長度波動而引起焊接參數(shù)偏離原來的穩(wěn)定時，利用電弧電壓作為反饋量，通過一個專門的自動調節(jié)裝置，強迫改變送絲速度，使電弧長度恢復到原來的長度。靜特性方程P94 影響電弧電壓反饋調節(jié)系統(tǒng)靜特性的因素

送絲給定電壓

系數(shù)K ki ku

焊絲直徑和伸出長度

焊接材料和保護條件 調節(jié)過程P95 影響調節(jié)精度的因素

① 焊絲伸出長度

② 焊絲直徑、電阻率和電流密度 減小焊絲直徑

增加焊絲電阻率 或提高電流密度使靜態(tài)誤差增大。

③ 焊接電源外特性

電源外特性下降率越大，靜態(tài)誤差越小。

這種調節(jié)機制適用于 陡降外特性電源。

④ 網壓波動 影響調節(jié)靈敏度的因素 a.電弧電壓反饋調節(jié)器的靈敏度K

k越大，靈敏度越大。

b.弧柱電場強度

弧柱電場強度越大，調節(jié)靈敏度越大。5.電弧電壓反饋調節(jié)熔化極電弧焊的電流和電壓的調節(jié)方法

通過改變焊接電源的外特性和送絲給定電壓調節(jié)焊接電流和電壓。6.程序框圖 自己看

第五章

埋弧焊是電弧在焊劑層下燃燒以進行焊接的熔焊方法。1.試述埋弧焊的優(yōu)缺點和應用范圍(1)

埋弧焊的優(yōu)點：

①

生產效率高

埋弧焊所用焊接電流可達到1000A。

② 焊接質量好

焊縫成形好、成分穩(wěn)定，也與采用焊渣進行保護，隔離空氣效果好。③ 勞動條件好

沒有刺眼的弧光，不需要手工操作 ④ 節(jié)約電能及金屬（2）.埋弧焊缺點

1)

焊接適用范圍受到限制

一般只適用于平焊位置（俯位）或傾斜度不大的位置焊接。2)焊接厚度受到限制

不適用于焊接厚度小玉1mm的薄板。3)對焊件坡口加工和裝配要求較嚴。（3）埋弧焊的應用范圍

應用很廣泛，是鍋爐、壓力容器、船舶、橋梁、起重機械、工程機械、冶金機械、海洋機構核電機構的主要焊接手段。

可焊接鋼種有：碳素結構剛、低合金結構鋼、不銹鋼、耐熱鋼以及復合剛 2.埋弧焊的主要冶金反應(1)

錳硅的還原反應及過渡

錳可以焊縫金屬的強度和韌性，并能提高焊縫的抗熱裂性能； 硅能鎮(zhèn)靜熔池，有利于獲得致密的焊縫。但硅錳含量不宜過高。

【Fe】+（MnO）=【Mn】+（FeO）2【Fe】+（SiO2）=【Si】+2（FeO）

升溫區(qū)，有利于反應向右進行，使硅錳含量增加，同時金屬被氧化，焊縫含氧量增加。影響硅錳過渡的因素

①

焊劑的成分

當焊劑中MnO、SiO2增多時，會使錳和硅的過渡量增加。② 錳、硅的原始含量

焊絲母材中Mn Si 的原始含量越低，越有利于Mn Si的還原 ③ 焊劑的堿度

提高焊劑的堿度，使Mn的過渡量增加，而使Si的過渡量減少 ④ 焊接參數(shù)

電弧電壓增加時，焊絲熔化量增加

焊接電流小時，焊絲熔化后呈大顆粒過渡形成時間較長，使 Mn Si過渡量增加（2）.碳的氧化燒損

C+O=CO 使焊縫中的含碳量降低（3）去氫反應

減少氫的措施：

一是焊前清理鐵銹水分和有機物，杜絕氫的來源；二是通過冶金反應將氫結合成不溶于液態(tài)熔池金屬的化合物。

形成HF

形成OH（4）脫磷和脫硫反應

減少硫磷措施 ：一是嚴格限指焊接材料和被焊材料中硫磷的含量；二是通過冶金法院減少含量。

增加焊絲中含錳量或增加焊劑中CaO MnO等堿性氧化物含量。

增加焊劑中的CaO等堿性氧化物的含量

3.HJ431

高錳高硅低氟焊劑

酸性焊劑

4.HJ350

中錳中硅中氟焊劑

中性焊劑 5.HJ250

低錳中硅中氟焊劑

堿性焊劑 6.埋弧焊焊劑與焊絲匹配的主要依據是什么？(1)

被焊材料的類別及對接焊接接頭性能的要求

①

焊接低碳鋼和強度等級較低的低合金鋼時，應按等強原則選用與母材相匹配的焊接材料

② 焊接低合金高強鋼

除要使焊縫與母材等強度外，還要注意保證焊縫的塑形韌性 ③ 焊接耐熱鋼、低溫鋼和耐腐蝕鋼時，除了要使焊縫與母材等強，還要保證焊縫具有與母材相同或相近的耐熱性、耐低溫性、或耐蝕性。

④ 焊接奧氏體或鐵素體高合金鋼時，主要保證焊縫與母材有相近的化學成分，使焊縫具有與母材相匹配的特殊性能，同時也要滿足力學性能和抗裂性能。(2)埋弧焊的工藝特點

a.稀釋度高

b.熱輸入高 c.焊接速度快

7.試述MZ-1000型交流弧焊機控制系統(tǒng)的電器原理

P121 在細絲薄板焊接時，由于 電弧具有上升的靜特性，宜采用平特性電源配以等速送絲方式。對于一 般的粗絲埋弧焊，由于電弧具有水平的靜特性，應采用陡降外特性的電源配以變速送絲方式。

8.什么是焊接工藝？埋弧焊焊接工藝包括那些內容？

焊接工藝是指與制造焊件有關的加工方式和實施要求，包括焊前準備、選擇焊接工藝方法、選擇焊接材料、選擇焊接參數(shù)、明確操作要求、制訂檢查方法及修補技術。

焊前準備

1.坡口的選擇和加工

焊件厚度小于14mm不加坡口

14-22開單面v形坡口

22-50開x形坡口。

2.焊件的清理

將焊件和坡口表面的銹蝕 油污

水分 氧化皮清理干凈。3.焊絲的清理和焊件的烘干、4.焊絲的裝配保證間隙均勻

高低平整。

第六章

TIG焊

鎢極惰性氣體保護焊

是使用純鎢或活性鎢作為非熔化極，采用惰性氣體作為保護氣體的電弧焊方法，簡稱TIG。1.TIG焊的優(yōu)缺點和應用范圍(1)

TIG焊的優(yōu)點

①

能夠實現(xiàn)高品質的焊接，得到優(yōu)良的焊縫。

② 焊接過程中鎢電極時不熔化的。易于保持恒定的電弧長度、不變的焊接電流和穩(wěn)定的焊接過程，使焊縫美觀平滑均勻。

③ 焊接電流范圍通常是5-500A。適合于薄板焊接。

④ 不會因熔滴過渡引起電弧電壓和電流變化而產生的飛濺現(xiàn)象，得到平滑的焊縫表面。

⑤ 鎢極氬弧焊時的電弧是最穩(wěn)定 ⑥ 可以焊接各種金屬材料

⑦ TIG焊可靠性高，可以焊接重要結構。（2）TIG缺點

焊接效率低于其他焊接方法

氬氣沒有脫氧或去氫作用，焊前對焊件的清理要求嚴格

焊接時鎢極有少量的熔化和蒸發(fā)。鎢粒如果進入熔池影響焊縫焊縫質量 生產成本較高（3）應用

TIG常被用于焊接厚度為6mm以下的焊件?？梢杂糜谒薪饘俸秃辖鸬暮附?2.TIG采用的電流波形

（一）直流反接

反接時電弧對母材表面的氧化膜具有陰極清理作用原因是：反接時，母材作為陰極承擔發(fā)射電子的任務。由于表面有氧化膜的地方電子逸出功小，容易發(fā)射電子，因此電弧一尋找金屬氧化物的性質，在氧化膜上容易形成陰極斑點，同時陰極斑點收到質量較大的正離子的撞擊，能使該區(qū)域的氧化膜被清理掉。

TIG焊直流反接用的較少，用于厚度在3mm一下的鋁鎂合金焊接

（二）直流正接

焊件接在電源的正端，鎢極接在直流電源的負端

直流正接是TIG焊中最穩(wěn)定的焊接方法。

適用于 除鋁鎂及其合金以外的其他金屬材料焊接。

（三）交流電源

焊接鋁鎂合金一班都采用交流電源。

因為在工件為陰極的半周里有去除氧化膜的作用。在鎢極為陰極的負半軸里鎢極可以快速冷卻。并發(fā)射足夠的電子以利于電弧穩(wěn)定。

交流電弧中存在直流分量的現(xiàn)象，首先會使陰極清理作用減弱，其次會使焊接變壓器貼心相應產生直流磁通，使變壓器達到磁飽和狀態(tài)，導致勵磁電流增大。帶來不利影響 消除方法在焊接回路中串聯(lián)電容。

（四）方波（矩形波）交流電源

方波電流過零后增長快，再引燃容易，大大提高穩(wěn)弧性能。

可以根據環(huán)境條件選擇最小而必要的kr，使其既能滿足清除氧化膜的需要，又能獲得最小鎢極損耗和可能的最大熔深。

正負半周電流幅值可調，焊接鋁鎂合金時無須另加直流分量裝置。

3.簡述保護氣體、電極、焊絲種類及其對焊接效果的影響

保護氣體

主要時氬氣 氦氣 或氬與氦的混合惰性氣體。

氬氣Ar 在平焊時作焊接保護氣體不宜漂浮散失，有利于保護作用，一旦引燃就很穩(wěn)定。從經濟觀點一班應優(yōu)先選用氬氣。焊接熱導率高的原材料時考慮選用氦氣。焊接不銹鋼時在氬或氦中加入少量氫氣；焊接銅及其合金時，有時也加入少量氮氣。

鎢極

要求

① 引弧及穩(wěn)弧性能好 ② 耐高溫 不宜損耗 ③ 電流容量大 純鎢極

一般在交流tig使用 釷鎢極

一般用于TIG直流正接焊接

鈰鎢極

不適應與大電流條件使用 小電流下有著極佳的起弧性能。

焊絲

手工tig焊用的填充金屬是直棒；自動焊用的是盤狀焊絲

一般要求其化學成分和母材相同。對焊縫金屬沒有特殊要求的情況下，看采用從母材是剪下的具有一定規(guī)格的條料。

為了滿足特殊接頭尺寸形狀的需要，可以專門設計可熔夾條。保護氣體： 氬氣：電弧穩(wěn)定，電弧易擴展，加熱不夠集中。

氦氣：電弧集中，熔深打，焊縫窄，變形?。灰『头€(wěn)弧困難，氦氣貴且輕。

氬氦混合氣體：氬氣電弧穩(wěn)定和柔和，陰極清理作用好；氦氣電弧發(fā)熱量大且集中，熔深大。

氬氫混合：提高焊接速度和控制焊縫金屬成形。

4.TIG工藝

(1)

坡口

小于3mm不需要開坡口 焊接厚度6mm以上厚板需要開坡口，并加填充金屬。厚度超過10mm除了開坡口還要預熱。(2)焊件和焊絲的焊前清理

清理油污 灰塵

清理氧化膜

有機械清理和化學清理兩種。

機械清理主要有機械加工、打磨、刮削、噴砂和拋光等

焊件接頭兩側30-50mm區(qū)域

化學清理主要用于表面氧化膜清理

鋁及鋁合金化學清理工序時先清洗再洗油脂。(3)焊接參數(shù)的選擇

①

焊接電流 決定焊縫熔深 ② 焊接電壓主要影響焊縫寬度

③ 焊接速度

決定單位長度焊縫的熱輸入 ④ 焊絲直徑與填絲速度 ⑤ 保護氣流量

⑥ 鎢極形狀

直流正接和小電流薄板焊接時，克使用小直徑鎢極并將末端磨成尖錐角，使電弧集中，更容易引弧和穩(wěn)定。

大電流焊接時，應將鎢極前段磨成帶有平臺的錐形或純鈍角。直流反接和交流焊接時，電極前段磨成圓形。

⑦ 鎢極伸出長度

確定各焊接參數(shù)的順序是：根據被焊材料的性質，先選定焊接電流 的種類極性和大小，然后選定鎢極的種類和直徑，再選定焊槍噴嘴直徑和保護氣體流量，最后確定焊接速度。在施焊過程中根據情況適當?shù)恼{整鎢極伸出長度和焊槍與焊件的相對位置。

5熱絲TIG焊

是利用附加電源預先加熱填充焊絲3，從而提高焊絲的熔化速度，增加熔敷金屬量，達到生產高效率的一種TIG方法。

6.簡述鎢極脈沖氬弧焊的特點及其焊件參數(shù)的調節(jié)原則

原理：當每一個脈沖電流Im通過時，焊件上形成一個點狀熔池，待脈沖電流停歇時，點狀熔池就冷凝，與此同時電弧由基質電流維持穩(wěn)定燃燒，以便下一次脈沖電流通過，脈沖電弧既能可靠燃燒，又形成一個新的焊點。特點

① 可以減小焊接電流的平均值

② 可調焊接參數(shù)多，便于精確地控制電弧能量及其分布 ③ 在焊接過程中，脈沖電流對點狀熔池有較強的攪拌作用

④ 每個焊點加熱和冷卻迅速，很適于焊接導熱性能強或厚度差別大的焊件。焊接參數(shù)的選擇 a.脈沖電流和脈沖持續(xù)時間

隨之 Im tm 的增加，熔深和熔寬都增加。

b.基質電流和基質電流持續(xù)時間

對焊縫成形影響不大 c.脈沖幅比和脈沖寬比

脈沖幅比RA=Im／Ij和脈沖寬比Rw=tm／tj

對于導熱性好或熱裂傾向大的材料，應選擇較大的Ra和較小的Rw，以提高加熱速度，減少高溫停留時間。

d.脈沖頻率

0.5-10hz 鎢極低頻脈沖氬弧焊

1-30khz

鎢極高頻脈沖氬弧焊

F=Vw／60ls

鎢極脈沖氬弧焊焊接參數(shù)的選擇

首先按焊接材料的厚度，初步選擇脈沖電流和脈沖持續(xù)時間，再根據焊件材料的性質，確定脈沖幅比和脈沖寬比。隨后還要確定基質電流和基質電流持續(xù)時間及電弧長度氣體流量等。確定好后試焊，觀賞是否滿足設計要求，如果不符合，調整參數(shù)再繼續(xù)試焊，直至滿意為止

第七章

MIGMAG 熔化極氬弧焊

是使用焊絲作為熔化電極，采用氬氣或富氬混合氣體為保護氣體的電弧焊方法。

當保護氣體為Ar或Ar+He時，稱為熔化極惰性氣體保護電弧焊

當保護氣體為以Ar為主，加入少量活性氣體O2或O2+CO2等時，稱為熔化極活性氣體保護電弧焊。

1.熔化極氬弧焊的優(yōu)缺點及應用范圍

熔化極氬弧焊的優(yōu)點

① MIG保護氣體無氧化性，焊接時不產生熔渣，在焊絲中不許加入脫氧劑。② 與CO2電弧焊相比，熔化極氬弧焊穩(wěn)定，熔滴過渡穩(wěn)定，焊接飛濺少，焊縫成形美觀。

③ 與TIG焊相比，熔化極氬弧焊采用焊絲作電極，焊絲和電弧電流密度大，焊絲熔化速度快，焊接生產率高。

④ MIG焊采用焊絲為正的直流電弧來焊接鋁及鋁合金時，對母材表面氧化膜有陰極清理作用。

⑤ MIG幾乎可以焊接所有金屬材料 熔化極氬弧焊缺點(1)焊接成本高

(2)焊前清理要求較高，焊接過程對油污

鐵銹等污染比較敏感。

(3)用純Ar氣保護的熔化極氬弧焊焊接鋼鐵時產生陰極飄逸，造成焊縫成形不良。

熔化極氬弧焊的應用 MIG主要用于焊接鋁鎂銅鈦及其合金，以及不銹鋼等金屬材料 MG主要用于焊接碳鋼和某些低合金鋼 2.熔化極氬弧焊的熔滴過渡

當焊接電流小時焊接電壓較高時，呈現(xiàn)大滴過渡； 焊接電流較大且電壓較高時，呈現(xiàn)射滴過渡及射流過渡； 焊接電壓較低時呈現(xiàn)短路過渡；

焊接電壓介于自由過渡和短路過渡之間時，形成亞射流過渡。3.熔化極氬弧焊時的極性選擇，為什么選擇直流反接？

熔化極氬弧焊一般采用直流反接（焊件接負），很少采用直流正接和交流電。

采用直流正接時焊絲為陰極，形成粗滴過渡，電弧不穩(wěn)定，焊縫成形不良。采用直流反接時，焊絲為陽極時，過渡方式過程穩(wěn)定，焊縫成形好，而且具有陰極清理作用，非常適合焊接鋁鎂及其合金?！?/p>

4.什么是熔化極氬弧焊的電弧固有的自調節(jié)作用？電弧固有的自調節(jié)過程中弧焊電源的外特性應該是什么形狀？匹配等速送絲還是變速送絲？

電弧固有的自調節(jié)系統(tǒng)是指在鋁焊絲采用亞射流熔滴過渡進行MIG焊時所采用的一種弧長調節(jié)系統(tǒng)。在弧長受到外界干擾發(fā)生變化時，由于熔化系數(shù)變化，引起焊絲熔化速度變卦，使弧長本身具有了恢復到原來弧長的能力，稱為電弧固有的自調節(jié)作用。

電弧固有的自調節(jié)系統(tǒng)靜特性曲線也稱為焊絲等熔化曲線，反映了送絲速度下鋁焊絲的熔化特性。應采用下降外特性電源，采用等速送絲方式。調節(jié)過程P182 電流電壓的調節(jié)方法

采用送絲速度和焊接電流一元化調節(jié)方法。5.熔化極氬弧焊用焊接材料

保護氣體 a.Ar+He 焊接大厚度鋁及其合金時可以改善焊縫熔深，減少氣孔和提高生產率。

b.Ar+H2

抑制和消除焊縫中的CO氣孔 c.Ar+N2

主要用于焊接銅及銅合金

d.Ar+O2 含氧量較低時用于焊接不銹鋼等高合金鋼 高強度鋼 含氧較高時，用于焊接低碳鋼及其低合金結構鋼

為什么在Ar氣中加入O2可以克服陰極漂移現(xiàn)象？

如果在Ar中加入O2，使熔池表面不斷被氧化，使得在陰極斑點處同時進行著清理氧化物和形成氧化物兩個過程，則陰極斑點不再轉移，漂移現(xiàn)象被克服。e.Ar+CO2 廣泛應用與焊接碳鋼及低合金鋼 f.Ar+CO2+O2 混合氣體焊接低碳鋼和低合金鋼焊縫成形、接頭質量以及金屬熔滴過渡和電弧穩(wěn)定性各方面都比較滿意。

（2）焊絲 化學成分應該和母材匹配，并且具有良好的焊接工藝性能和焊縫力學性能。6.熔化極氬弧焊工藝

(1)

焊前準備

包括焊接坡口準備、焊件及焊絲表面清理、焊件組裝、焊接設備檢查

機械清理

有打磨、刮削 噴砂

焊件接頭兩側30-50mm區(qū)域

化學清理 焊前先進行脫脂去油處理，然后在濃度4百分之-15的NAOH溶液中浸泡5-15分鐘，進行脫氧化膜處理，再用濃度為百分之30的HNO3浸泡2MIN，進行酸洗光化處理。然后取出干燥。

(2)焊接參數(shù)

焊接電流 電弧電壓 焊接速度 焊絲伸出長度 焊絲傾角 焊絲直徑 保護氣體的種類及流量

7.脈沖熔化極氬弧焊調節(jié)原理及匹配的送絲方式

特點

擴大了焊接電流的調節(jié)范圍

有效的控制熔滴過渡及熔滴尺寸，有利于全位置焊接

有效控制熱輸入，改善接頭性能

三種熔滴過渡方式 一脈多滴 一脈一滴 多脈一滴 匹配等速送絲和恒流的弧焊電源外特性進行調節(jié)。

調節(jié)原理：在該調節(jié)系統(tǒng)中，利用電弧電壓反饋來改變脈沖電流頻率，從而改變平均電流和焊絲熔化速度以實現(xiàn)電弧長度的自動調節(jié)。改變脈沖電流的頻率可以改變焊絲的熔化速度。當弧長發(fā)生變化時，通過控制環(huán)節(jié)調節(jié)基值時間是指增加（減?。?，從而降低（提高）脈沖頻率，降低（提高）熔滴過渡頻率和降低（提高）焊絲熔化速度，使電弧電壓減小（增大），使其回復到目標值。

第八章 C02氣體保護焊

C02氣體保護焊是利用CO2氣體作為保護氣體，使用焊絲作為熔化電極的電弧焊方法 1.C02氣體保護焊的優(yōu)點缺點 及應用范圍 C02氣體保護焊優(yōu)點 高效節(jié)能的焊接方法

用粗絲焊接時可以使用較大的電流，實現(xiàn)細滴過渡或噴射過渡，沒有焊渣，焊后不需要清渣，提高生產效率

用細絲焊接時使用較小的電流，實現(xiàn)短路過渡方式電弧穩(wěn)定，熱量集中，焊接熱輸入小，易于控制熱輸入。

C02氣體保護焊是一種低氫型焊接方法，焊縫含氫量極低，抗銹能力強，不易產生冷裂紋，不易產生氫氣孔。氣體焊絲較便宜

C02氣體保護焊是一種明弧焊接方法，焊接時便于監(jiān)控電弧和熔池，有利于實現(xiàn)焊接過程的機械化和自動化 C02氣體保護焊的缺點

金屬飛濺較多，焊縫外形較為粗糙

不能焊接易氧化的金屬不適合在有風的地方施焊 弧光較強 設備比較復雜

C02氣體保護焊應用

CO2焊除不適用于焊接容易氧化的有色金屬及合金外，可以焊接碳鋼和合金結構鋼、CO2的熔滴過渡主要有 短路過渡和自由過渡、2.C02氣體保護焊的冶金反應P214 ①

合金元素的氧化 ② 脫氧與合金化問題 ③ 氣孔問題

3.C02氣體保護焊的焊接參數(shù)選擇有什么特點

主要包括焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲直徑、焊絲伸出長度、電流極性、焊接回路電流值和氣體流量

(1)焊絲直徑的選擇

直徑為1.6和2mm的焊絲可以用于短路過渡和細滴過渡焊接；直徑大于2mm的焊絲，只能用于細滴過渡。

(2)焊接電流的選擇

電流的作用是熔化焊絲和焊件，1.6mm直徑焊絲且為短路過渡電流在200a以下能得到飛濺小成形美觀的焊道；細滴過得的焊接電流在350a以上，能得到熔深較大的焊道。

(3)電弧電壓的選擇 實現(xiàn)短路過渡的條件之一就是保持較短的電弧電壓即低電壓(4)焊接速度的選擇

主要根據生產率和焊接質量選擇(5)焊絲伸出直徑

(6)一般為焊絲直徑的10-12倍電流極性的選擇

主要采用直流反接法

(7)回路中電感值的選擇

主要用于調節(jié)動特性，獲得合適的短路電流增長速度。電感值主要根據焊絲直徑和焊接位置來選擇。

(8)氣體流量的選擇 主要時根據對焊接區(qū)域的保護效果來決定。

確定焊接參數(shù)的順序為：首先根據板厚 街頭形式 和焊縫空間位置等選定焊絲直徑和焊接電流，同時考慮熔滴過渡方式，然后確定電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長度、氣體流量和電感值。4.焊前準備

① 坡口設計

采用細滴過渡時，對接間隙不超過2mm。板厚在12mm以下開I型坡口，大于12mm可以開較小角度的坡口

采用短路過渡時通常允許采用較小的鈍邊，甚至不留鈍邊。② 坡口加工方法與清理

主要有機械加工 氣割和碳弧氣刨

焊定位焊縫之前應將坡口周圍10-12mm范圍內油污、鐵銹、氧化除掉。

第三篇：焊接方法與設備使用實訓指導書

焊接方法與設備使用實訓指導書

實訓一 焊條電弧焊方法與設備的操作實訓

一、實訓目的

1．掌握焊條電弧焊設備及用具使用方法；

2．掌握焊條電弧焊的點燃、調節(jié)、保持和熄滅方法。

3．掌握低碳鋼普通低合金鋼的平對接焊條電弧焊的基本操作技能。

二、實訓內容

1．焊條電弧焊設備及用具使用練習；

2．焊條電弧焊的點燃、調節(jié)、保持和熄滅練習；

3．碳鋼普通低合金鋼的平對接焊條電弧焊的基本操作練習。

三、實訓步驟

（一）焊條電弧焊設備實訓

對照實物，了解常用焊條電弧焊設備的各個組成部分，了解焊機的結構，各部分的工作情況，調整范圍和方法。

（二）焊條電弧焊基本操作實訓

1.引弧 引弧方法通常有兩種(1)接觸引弧法：電焊條垂直對焊件碰擊，然后迅速將焊條離開焊件表面4～5毫米，便產生電弧，多適用于酸性焊條或在狹窄的地方焊接。

(2)擦火引弧法：將焊條象擦火柴一樣擦過焊件表面，隨即將焊條提起距焊件表面4—5毫米便產生電弧。

2.焊接過程中，焊條同時進行以下幾種運動：

（1）送條動作 它的要求是填滿熔池并保持適當?shù)碾姽麻L度。隨著焊接的進行焊條不斷地熔化，焊條下端與悍件之間的距離越來越大，為了保持適當?shù)碾娀￠L度和把熔池填滿，必須沿著焊條軸心向熔池送焊條。如果不送焊條或者送進焊條太慢，電弧自然越來越長，最后電弧必將自動熄滅。

焊條電弧焊正?；￠L(L弧)通常為焊條直徑(d)的 0.5～1.2倍，具體根據焊接條件和焊條牌號而定。焊工技術越熟練，越能保持弧長的恒定。過度地減小電弧長度，就不能充分地發(fā)揮電弧的吹力和熱能，造成焊縫熔合不良，焊縫成型惡化，甚至短路或粘住工件；電弧過長，使飛濺增加，焊縫成型和力學性能變壞。

（2）焊縫縱向運條

其動作是沿焊縫縱方向移動焊條，其目的是形成焊道。縱向運條要求作橫向擺動，橫向擺動的目的是使焊縫具有一定的寬度。其動作是將焊條沿焊縫寬度方向來回擺動。擺動幅度越大，焊縫越寬。直線形（）和帶火形（），兩種手法適用在薄小構件和要求焊肉小的地方，焊縫寬度b為焊條直徑d的0.8～1.5倍。但一般正常成型焊縫的寬度為焊條直徑的3～5倍，故要求作橫向擺動。

3.熄弧

(1)將焊條端部逐漸往坡口邊斜前方拉，同時逐漸抬高電弧，以逐漸縮小熔池。這樣，由于熔池的縮小，液體金屬量減少及熱量的降低，就使熄弧處不致產生裂紋、氣孔等。

(2)用滅弧法堆高弧坑的焊縫金屬使熔池飽滿過度，焊好后，應將多余的部分銼去或鏟去。

四、實訓成績評定方法

實訓時，教師根據學生基本技能的掌握情況，結合相關理論知識的提問，評定學生的實訓成績

五、實訓注意事項

1．必須穿戴規(guī)定的工作服、手套和防護面罩；

2．焊接設備及用具須經指導教師檢查確認安全后，方可使用。3．實訓結束后，應將焊接設備電源關閉。

六、思考題

1． 焊條電弧焊時，引弧、運條和熄弧應如何操作？ 2． 焊條電弧焊時焊接接頭的引弧、收尾應注意什么？

實訓二CO2氣體保護焊方法與設備的操作實訓

一、實訓目的

1.熟悉CO2焊機的結構特點，了解設備組成及主要元器件的作用。2.學習CO2焊的操作和工藝參數(shù)的調節(jié)方法。

二、實訓準備

1．檢查焊機各運動部件是否正常。

2．檢查送絲機及焊絲盤上焊絲是否充足。3．檢查氣瓶表壓(不得小于0.1MPa)、減壓器、預熱器等供氣系統(tǒng)是否正常。4．檢查電源是否正常。

5．將焊件表面清理干凈并平放。

三、操作要點

1．設備認識練習

(1)在操作CO2半自動焊焊機之前需查明焊接電源所規(guī)定的輸入電壓、相數(shù)、頻率，確保與電網相符再接人配電盤上。

(2)對照設備實物，熟悉與設備相連的氣路、電路，認清相應各開關的位置并掌握其作用；在不接通氣、電的情況下，對各開關和調節(jié)器進行調整練習。(3)合上電源開關，將焊機上的轉換開關扭到通的位置。電源應接地線。焊接電源輸出端負極與焊件相連接，正極與焊槍供電部分連接。2． CO2焊焊機的操作練習

(1)接通配電盤開關，合上電源控制箱上的開關，此時電源指示燈亮，電源電路進入工作狀態(tài)。調整焊接電流到150～160A。

(2)合上預熱器開關及氣流開關，打開氣閥，調整C02氣體流量到15L／min左右。(3)打開送絲機構上壓絲手柄，將焊絲通過導絲孔送人送絲輪V形槽內，然后進入軟管。

(4)點動焊槍上的開關，使焊絲伸出導電嘴約15mm左右(此長度稱為焊絲的伸出長度)，多余部分用鋼絲鉗剪斷，以利于引弧。

(5)焊絲與焊件夾角為85°～90°，焊絲距焊件表面2～4mm，準備開始引弧。

(6)啟動焊槍上的開關，氣閥動作提前送氣，焊絲自動送進到達焊件并短路引弧，此刻要稍用力壓住焊槍，因焊絲剛接觸焊件時有反作用力。

(7)引弧成功后要保持好焊絲與焊件的距離以及伸出長度并進行焊接，焊接長度150mm左右?？蛇M行直線或擺動焊接，手法同焊條電弧焊。

(8)收弧時再次壓一下焊槍上的開關，焊絲停止送進，控制電路自動控制減小焊接電流和電弧電壓，填滿弧坑并斷電(對于無弧坑控制電路的焊機在收弧時采用與焊條電弧焊相同的手法收弧)，經過幾秒鐘后氣閥關閉停止送氣。

四、注意事項

1．本課題的實訓是后續(xù)課題實訓操作及實際生產操作的基礎，因此，要認真反復地進行練習。

2．點動送進焊絲時不可將焊槍口對著人，以防傷人。3．由于弧光較強，要特別注意焊接防護。

4．焊接完畢應將壓絲手柄抬起，避免彈簧失去彈性。5．訓練結束后，必須及時將氣源、電源關閉。6．安全防護措施

(1)進行CO2焊焊接時，必須穿好帆布工作服，帶好電焊手套和面罩。(2)應根據焊接電流的大小選擇不同號數(shù)的護目玻璃鏡片。焊接電流在30～100A時，用9—10號玻璃鏡片；焊接電流大于300A時，應選用11～12號鏡片。

(3)多人焊接時，為防止鄰近操作者受弧光的照射，可加設隔光屏板。(4)提供良好的通風條件，將焊接煙霧排除或吹散，或直接在焊槍上裝上抽風裝置，改善勞動條件。

(5)為減少焊接缺欠及焊接煙塵，焊接前應除去焊絲表面的油污。

實訓三 鎢極惰性氣體保護焊方法與設備的操作實訓

一、實訓目的

1.熟悉鎢極氬弧焊機的結構特點，了解設備組成及主要元器件的作用。2.學習TIG焊的操作和工藝參數(shù)的調節(jié)方法。

二、實訓準備

1．接通冷卻水，檢查有無漏水等情況。檢查焊機各運動部件是否正常。2．打開氣瓶調節(jié)閥，調整氬氣體流量到8L／min左右。

3．檢查氣瓶表壓(不得小于0.1MPa)、減壓器等供氣系統(tǒng)是否正常。4．檢查電源是否正常。

5．將焊件表面清理干凈并平放。

三、實訓要點

1．設備認識練習

(1)在操作焊機之前需查明焊接電源所規(guī)定的輸入電壓、相數(shù)、頻率，確保與電網相符再接人配電盤上。

(2)合上電源開關，將控制箱上的轉換開關扭到通的位置。電源應接地線。(3)安裝氣體減壓流量調節(jié)器，并將出氣口與送絲機構的氣管連接。(4)對照設備實物，熟悉與設備相連的氣路、電路，認清相應開關的位置并掌握其作用。

(5)將擦干凈的鋁板焊絲放到工作臺上準備焊接。

(6)在不接通氣、電的情況下，對各開關和調節(jié)器進行調整練習。

(7)將焊槍接近工件使鎢極與工件間有1—2mm距離，按動手把上的啟動開關引燃電弧，觀察電弧燃燒情況。2．TIG焊焊機的操作練習

(1)接通配電盤開關，合上電源控制箱上的開關，此時電源指示燈亮，電源電路進入工

作狀態(tài)。調整焊接電流到150～160A。

(2)打開氣閥，調整氬氣體流量到10L／min左右。

(3)焊槍與焊件夾角為70°～85°，焊絲與焊件夾角為10°～15°，焊絲距焊件表面2～4mm，準備開始引弧。

(4)啟動焊槍上的開關，氣閥動作提前一兩秒送氣。采用非接觸引弧，應先使鎢極端頭與工件之間保持較短距離，然后接通引弧器電路，在高頻電流或高壓脈沖電流的作用下引燃電弧。

(5)引弧成功后要保持好焊絲與焊件的距離以及夾角并進行焊接，焊接長度100mm左右?？蛇M行直線或擺動焊接，手法同焊條電弧焊。

(6)收弧時再次壓一下焊槍上的開關，控制電路自動控制減小焊接電流和電弧電壓，填滿弧坑并斷電(對于無弧坑控制電路的焊機在收弧時采用與焊條電弧焊相同的手法收弧)。

(7)熄弧后，不要立即抬起焊槍，要使焊槍在焊縫上停留3~5s，待鎢極和熔池冷卻后，再抬起焊槍，停止供氣，以防止焊縫和鎢極受到氧化。

(8)關斷焊機，切斷水、電、氣路，至此焊接過程結束。

四、注意事項

1．本實訓是實習TIG焊操作及實際生產操作的基礎，因此，要認真反復地進行練習。

2．操作練習時焊絲不可對著人，以防傷人。3．由于弧光較強，要特別注意焊接防護。

4．訓練結束后，必須及時將氣源、電源關閉。5．安全防護措施：

(1)進行TIG焊操作時，必須穿好帆布工作服，帶好電焊手套和面罩。(2)應根據焊接電流的大小選擇不同號數(shù)的護目玻璃鏡片。焊接電流在30～100A時，用9—10號玻璃鏡片；焊接電流大于300A時，應選用11～12號鏡片。(3)多人操作時，為防止鄰近操作者受弧光的照射，可加設隔光屏板。(4)提供良好的通風條件，將焊接煙霧排除或吹散，改善勞動條件。

(5)為減少焊接缺欠及焊接的煙塵，焊接前應除去焊絲表面的油污。

實訓四 埋弧焊方法與設備的操作實訓

一、實訓目的

1．了解常用埋弧焊機各組成部分包括機構特點、工作原理、焊接參數(shù)調節(jié)方法。

2．初步掌握通用型埋弧焊機的操作方法。

二、實訓內容

1．埋弧焊設備觀察。

2.初步掌握MZ—1000型埋弧焊機的操作方法。

三、實訓原理

MZ—1000型埋弧焊機是采用發(fā)電機---電動機電弧電壓反饋調節(jié)器的一種典型的埋弧焊機。實驗要求根據課堂教學內容，對照焊機電氣原理圖，了解焊機的結構和各部分的組成及工作情況，在老師的指導下進行焊機的調整，并按正確的程序進行操作練習。

四、實訓步驟

（一）埋弧焊設備結構實訓

1．對照實物，了解MZ---1000焊機的各個組成部分，了解焊機的結構，各部分的工作情況，調整范圍和方法。

2．分析MZ---1000型焊機的電氣線路和工作原理，重點理解引弧過程中送絲發(fā)電機—電動機的工作狀態(tài)和變化過程。

（二）埋弧焊設備操作實訓

1．焊前準備

（1）用鋼絲刷對焊縫兩側各20mm的范圍內的鐵銹、氧化皮進行清理；用棉紗將試板的油污和水分擦凈；焊劑事先進行烘干，焊絲用砂紙除銹并擦掉油污；根據焊絲直徑換上相同孔徑的導電嘴。

（2）合上焊接變壓器和控制電源的閘刀開關，控制電源的轉換開關扭到“通”的位置（接通控制電源）。按照預先選擇好的焊接參數(shù)在控制盤上進行調整（根據板厚，大致選一組焊接參數(shù)，進行試焊）。為啟動焊接作好準備工作。

（3）按“焊絲向上”或“焊絲向下”按扭使焊絲回抽或下送，調節(jié)到焊絲端頭與工件表面輕輕接觸頂住，既不太松又不太緊（可移動焊接小車的方法檢查接觸情況）。

（4）打開焊劑漏斗開關，預送焊劑到引弧區(qū)。

2．焊接

（1）按下“啟動”按扭，主接觸器動作，焊接電源接通，開始引燃電?。捎^察引弧過程中送絲速度和方向的變化）。

（2）待電弧穩(wěn)定后，合上焊車的離合器，焊車開始沿焊接方向行走，正常焊接過程開始。

3．停焊

（1）按下“停止”按扭的一半（“停止”是兩次按鈕），送絲電動機斷電停轉，焊絲停止送進，電弧逐漸燒長自然熄滅。

（2）將“停止”按扭按到底，主接觸器斷開，切斷焊接電源，小車停止，焊接工作停止。

（3）關閉焊劑開關，將焊絲稍稍回軸后移開焊車，清理焊劑、焊渣。

（4）若不再繼續(xù)焊接，逐級切斷電源。

操作時要特別注意，不要將“停止”按扭一下按到底，否則由于送絲電動機的慣性，焊絲將會繼續(xù)下送一段，容易插到熔池中去“粘住”，若發(fā)生這種情況，剪斷焊絲后才能移動焊車。

五、實訓注意事項

1．實訓時必須攜帶實訓指導書，實訓前必須仔細閱讀實訓指導書，熟悉實訓目的和實訓內容。

2．實訓時各組應明確分工，認真作好實驗記錄。

3．設備實訓時必須有指導老師在場，在關斷電源的情況下進行。

磁縣職教業(yè)技術教育中心

焊接專業(yè)

第四篇：焊接方法與設備 電子教案 第3章

第三章

埋弧焊

課前分析： 1.教學內容及時間分配

第一節(jié)

埋弧焊的原理和特點

4課時 第二節(jié)

埋弧焊的自動調節(jié)原理

2課時 第三節(jié)

埋弧焊設備

2課時 第四節(jié) 埋弧焊的焊接材料和冶金過程

4課時 第五節(jié) 埋弧焊工藝

4課時 第六節(jié)

埋弧焊的其他焊接方法

2課時 2.教學目的

1、了解埋弧焊特點及應用

2、熟練掌握埋弧焊的治金特點

3、掌握自動焊的焊接焊接參數(shù)自動調節(jié)原理及方法

4、了解埋弧焊焊機的分類及基本原理

5、熟練掌握埋弧焊工藝 3.教學重難點 重點

1、埋弧焊的治金特點

3、自動焊的焊接焊接參數(shù)自動調節(jié)原理及方法

4、埋弧焊焊機的分類及基本原理

5、掌握埋弧焊工藝 難點

1、自動焊的焊接焊接參數(shù)自動調節(jié)原理及方法

2、埋弧焊焊機電氣工作原理 4.教學方法

本教學環(huán)節(jié)采用理論、實踐同步進行的方法。通過面對實物講授，學生可以更直觀的學習。

5.板書布置

第一節(jié) 埋弧焊原理和特點

3.1埋弧焊的特點： 3.1.1主要優(yōu)點：

a.生產效率高 埋弧焊所用焊接電流大相應電流密度也大。加上焊劑和熔渣的保護，電弧的熔渣能力和焊絲的熔敷速度都大大提高。以板厚8～10mm的鋼板對接為例，單絲埋弧焊焊接速度可達30～50m/h，若采用雙絲和多絲焊，速度還可提高1倍以上，而焊條電弧焊接速度則不超過6～8m/h。同時由于埋弧焊熱效率高，熔深大，單絲埋弧焊不開坡口一次熔深可達20mm。

b.焊接質量好 因熔渣的保護，熔化金屬不與空氣接觸，焊縫金屬中含氮量降低，而且熔池金屬凝固較慢，液體金屬和熔化焊劑間的冶金反應充分，減少了焊縫中產生氣孔、裂紋的可能性。焊接工藝參數(shù)通過自動調節(jié)保持穩(wěn)定，焊工操作技術要求不高，焊縫成形好，成分穩(wěn)定，力學性能好，焊縫質量高。

c.勞動條件好 埋弧焊弧光不外露，沒有弧光輻射，機械化的焊接方法減輕了手工操作強度。

3.1.2主要缺點：

a.埋弧焊采用顆粒狀焊劑進行保護，一般只適用于平焊和角焊位置的焊接，44

其它位置的焊接，則需采用特殊裝置來保證焊劑對焊縫區(qū)的覆蓋和防止熔池金屬的漏淌。

b.焊接時不能直接觀察電弧與坡口的相對位置，需要采用焊縫自動跟蹤裝置來保證焊炬對準焊縫不焊偏。

c.埋弧焊使用電流較大，電弧的電場強度較高，電流小于100A時，電弧的電場穩(wěn)定性較差，因此不適宜焊厚度小于1mm的薄件。

3.2埋弧焊的應用

埋弧焊是焊接生產中應用最廣泛的工藝方法之一。由于焊接熔深大、生產效率高、機械化程度高，因而特別適用于中厚板長焊縫的焊接。造船、鍋爐與壓力容器、化工、橋梁、起重機械、工程機械、冶金機械以及海洋結構、核電設備等制造中都是主要的焊接生產手段。

隨著焊接冶金技術和焊接材料生產的發(fā)展到低合金結構鋼、不銹鋼、耐熱鋼以及一些有色金屬材料，如鎳基合金、銅合金的焊接等，此外，埋弧焊用于抗磨損耐腐蝕材料的堆焊，也是十分理想的工藝方法。

3.3埋弧焊冶金過程特點 3.3.1冶金過程的特點

a.電弧和焊接熔池在熔化了的焊劑所形成熔渣包圍下獲得可靠性保護，有效防止了空氣的入侵，使焊縫金屬含氧量及含氮量均極底，因而焊縫金屬塑性良好。

b.利用渣相反應能有效地控制焊縫金屬的化學成分 1）滲錳滲硅

當焊劑中MnO、SiO2含量足夠高時，冶金反應可使焊縫金屬的Mn、Si含量明顯提高，因而焊縫的抗裂性和機械性能提高。

2）脫碳

由于焊劑中不含有碳的成分，高溫下碳與氧的親和力介于錳和硅之間，因此埋弧焊冶金過程會造成一定量碳元素燒損，且隨焊絲中含碳量的增大而加劇，過量時會導致產生CO氣體。因此、埋弧焊用的含碳量必須嚴格控制。

3）脫氫

母材、焊絲表面的銹污及焊劑的吸潮水分是埋弧焊產生氫氣孔的主要原因。為防止氫氣孔，除杜絕氫的來源外，還可利用高溫冶金反應時所生成的溶于熔池的HF和OH來達到去氫的目的。

4）焊劑中含硫、磷量稍高時會造成焊縫金屬含硫、磷量的增加而導致冷裂、熱裂傾向增強，為此焊劑中含硫、磷量應嚴格控制在0.10%以下。

第二節(jié) 埋弧焊的自動調節(jié)原理

焊接過程中的外界干擾會導致焊接工藝參數(shù)不穩(wěn)。外界干擾主要來自弧長波動和電網電壓的波動。由于焊件不平、裝配不良或遇到定位焊點等，都會引起弧長的變化。如圖3-3，如果弧長縮短，電弧的穩(wěn)定工作點就由O沿電源外特性移到O1。電網電壓變化時，電源的外特性也相應發(fā)生變化，如果電網電壓降低，電弧的穩(wěn)定工作點就由O沿電弧靜特性移到O2?？梢钥闯觯￠L波動和電網電壓的波動都會使焊接電流和焊接電壓發(fā)生變化（穩(wěn)定工作點對應的電壓、電流），所以要保持焊接參數(shù)穩(wěn)定，必須要有一種自動調節(jié)系統(tǒng)，來消除或減弱外界干擾的影響，尤其是弧長的干擾，因為弧長的微小變化會帶來電弧電壓的明顯變化，所以自動調節(jié)弧長就成為自動焊機的特有任務。最常用的有電弧自身調節(jié)系統(tǒng)和電弧電壓反饋自動調節(jié)系統(tǒng)。

3.2.5.1 電弧自身調節(jié)作用的原理

這種系統(tǒng)在焊接時，焊絲以給定的速度等速送進，所以也稱為等速送絲系統(tǒng)。如果弧長保持穩(wěn)定，那么送絲速度Vf（feed）和焊絲的熔化速度Vm(melt)必須相等，也就是Vf=Vm 這是任何熔化極電弧系統(tǒng)的穩(wěn)定條件。

當焊接過程中由于某種原因使弧長波動時，必然會引起焊接電流和電壓發(fā)生變化，進而引起焊絲熔化速度發(fā)生變化。如果弧長由于某種原因縮短的話，電弧穩(wěn)定工作點就由O沿電源外特性移到O1，對應的焊接電流加大，電壓下降，由于焊絲熔化速度主要受電流影響，所以焊絲熔化速度加快，而送絲速度是不變的，這就出現(xiàn)了Vf>Vm，弧長加大，從而電弧穩(wěn)定工作點自動恢復到原來的O點。

從上面的分析可以看出，在電弧自身調節(jié)系統(tǒng)中，完全是由弧長變化所引起

的焊接電流等工藝參數(shù)的變化使弧長恢復到原來長度。當焊接電流較大、焊絲較細而且電源外特性較平緩時，電弧的自身調節(jié)作用大。所以，等速送絲焊機一般都采用緩降特性甚至平特性的電源。

3.2.5.2 電弧電壓均勻調節(jié)原理

由于在粗焊絲的情況下，僅靠電弧自身調節(jié)作用已經不能保證焊接過程的穩(wěn)定性，所以發(fā)展了電弧電壓均勻調節(jié)方法，它主要用在變速送絲并匹配陡降外特性的粗絲熔化焊。這種方法和電弧自身調節(jié)作用的不同之處在于，當弧長波動引起焊接規(guī)范參數(shù)波動時，它是利用電弧電壓作為反饋量，并通過一個專門的自動調節(jié)裝置，強迫送絲速度發(fā)生變化。因為一般焊接規(guī)范下電弧電壓和弧長是呈正比的，如果弧長增加，電弧電壓就增大，通過反饋作用使送絲速度相應增加，就會強迫弧長恢復到原來的長度從而保持焊接工藝參數(shù)穩(wěn)定。

可以看出，均勻調節(jié)是一種強迫調節(jié)，而電弧的自身調節(jié)是一種自發(fā)調節(jié)。利用均勻調節(jié)的時候電弧的自身調節(jié)也起作用，但是由于均勻調節(jié)一般采用陡降外特性的電源，弧長變化引起的電流變化不大，所以電弧自身調節(jié)作用很弱。

第三節(jié)

埋弧焊設備

一、埋弧焊電源

一般埋弧焊多采用粗焊絲，電弧具有水平的靜特性曲線。按照前述電弧穩(wěn)定燃燒的要求，電源應具有下降的外特性。在用細焊絲焊薄板時，電弧具有上升的靜特性曲線，宜采用平特性電源。

埋弧焊電源可以用交流(弧焊變壓器)、直流(弧焊發(fā)電機或弧焊整流器)或交直流并用。要根據具體的應用條件，如焊接電流范圍、單絲焊或多絲焊、焊接速度、焊劑類型等選用。

一般直流電源用于小電流范圍、快速引弧、短焊縫、高速焊接，所采用焊劑的穩(wěn)弧性較差及對焊接工藝參數(shù)穩(wěn)定性有較高要求的場合。采用直流電源時，不同的極性將產生不同的工藝效果。當采用直流正接(焊絲接負極)時，焊絲的熔敷率最高；采用直流反接(焊絲接正極)時，焊縫熔深最大。

采用交流電源時，焊絲熔敷率及焊縫熔深介于直流正接和反接之間，而且電弧的磁偏吹最小。因而交流電源多用于大電流埋弧焊和采用直流時磁偏吹嚴重的場合。一般要求交流電源的空載電壓在65V以上。

為了加大熔深并提高生產率，多絲埋弧自動焊得到越來越多的工業(yè)應用。目前應用較多的是雙絲焊和三絲焊。多絲焊的電源可用直流或交流，也可以交、直流聯(lián)用。雙絲埋弧焊和三絲埋弧焊時焊接電源的選用及聯(lián)接有多種組合。

二、埋弧焊機

埋弧焊機分為自動焊機和半自動焊機兩大類。

(一)半自動埋弧焊機

半自動埋弧焊機的主要功能是：(1)將焊絲通過軟管連續(xù)不斷地送入電弧區(qū)；(2)傳輸焊接電流；(3)控制焊接起動和停止；(4)向焊接區(qū)鋪施焊劑。

因此它主要由送絲機構、控制箱、帶軟管的焊接手把及焊接電源組成。軟管式半自動埋弧焊機兼有自動埋弧焊的優(yōu)點及手工電弧焊的機動性。在難以實現(xiàn)自動焊的工件上(例如中心線不規(guī)則的焊縫、短焊縫、施焊空間狹小的工件等)，可用這種焊機進行焊接。

(二)自動埋弧焊機

自動埋弧焊機的主要功能是；(1)連續(xù)不斷地向焊接區(qū)送進焊絲；(2)傳輸焊接電流；(3)使電弧沿接縫移動；(4)控制電弧的主要參數(shù)；(5)控制焊接的起動與停止；(6)向焊接區(qū)鋪施焊劑；(7)焊接前調節(jié)焊絲端位置。

常用的自動埋弧焊機有等速送絲和變速送絲兩種。它們一般都由機頭、控制箱、導軌(或支架)以及焊接電源組成。等速送絲自動埋弧焊機采用電弧自身調節(jié)系統(tǒng)；變速送絲自動埋弧焊機采用電弧電壓自動調節(jié)系統(tǒng)。

自動埋弧焊機按照工作需要，做成不同的形式。常見的有：焊車式、懸掛式、機床式、懸臂式、門架式等。使用最普遍的是MZ—1000焊機，該焊機為焊車式。MZ—1000焊機采用電弧電壓自動調節(jié)(變速送絲)系統(tǒng)，送絲速度正比于電弧電壓。

三、埋弧焊輔助設備

埋弧焊時，為了調整焊接機頭與工件的相對位置，使接縫處于最佳的施焊位置或為達到預期的工藝目的，一般都需有相應的輔助設備與焊機相配合。埋弧焊的輔助設備大致有以下幾種類型：

(一)焊接夾具

使用焊接夾具的目的在于使工件準確定位并夾緊，以便于焊接。這樣可以減少或免除定位焊縫并且可以減少焊接變形。有時為了達到其他工藝目的，焊接夾具往往與其他輔助設備聯(lián)用，如單面焊雙面成型裝置等。

(二)工件變位設備

這種設備的主要功能是使工件旋轉、傾斜、翻轉以便把待焊的接縫置于最佳的焊接位置，達到提高生產率、改善焊接質量、減輕勞動強度的目的。工件變位設備的型式、結構及尺寸因焊接工件而異。埋弧焊中常用的工件變位設備有滾輪架、翻轉機等。

(三)焊機變位設備

這種設備的主要功能是將焊接機頭準確地送到待焊位置，焊接時可在該位置操作；或是以一定速度沿規(guī)定的軌跡移動焊接機頭進行焊接。這種設備也叫做焊接操作機。它們大多與工件變位機、焊接滾輪架等配合使用，完成各種工件的焊接。基本形式有平臺式、懸臂式、伸縮式、龍門式等幾種。

(四)焊縫成形設備

埋弧焊的電弧功率較大，鋼板對接時為防止熔化金屬的流失和燒穿并促使焊縫背面成形，往往需要在焊縫背面加襯墊。最常用的焊縫成形設備除前面已提到的銅墊板外，還有焊劑墊。焊劑墊有用于縱縫的和用于環(huán)縫的兩種基本型式。

(五)焊劑回收輸送設備

用來在焊接中自動回收并輸送焊劑，以提高焊接自動化的程度。采用壓縮空氣的吸壓式焊劑回收輸送器可以安裝在小車上使用。

第四節(jié)

埋弧焊的焊接材料和冶金過程

一、埋弧焊冶金過程特點 1.冶金過程的特點

a.電弧和焊接熔池在熔化了的焊劑所形成熔渣包圍下獲得可靠性保護，有效防止了空氣的入侵，使焊縫金屬含氧量及含氮量均極底，因而焊縫金屬塑性良好。

b.利用渣相反應能有效地控制焊縫金屬的化學成分 1）滲錳滲硅

當焊劑中MnO、SiO2含量足夠高時，冶金反應可使焊縫金屬的Mn、Si含量明顯提高，因而焊縫的抗裂性和機械性能提高。

2）脫碳

由于焊劑中不含有碳的成分，高溫下碳與氧的親和力介于錳和硅之間，因此埋弧焊冶金過程會造成一定量碳元素燒損，且隨焊絲中含碳量的增大而加劇，過量時會導致產生CO氣體。因此、埋弧焊用的含碳量必須嚴格控制。

3）脫氫

母材、焊絲表面的銹污及焊劑的吸潮水分是埋弧焊產生氫氣孔的主要原因。為防止氫氣孔，除杜絕氫的來源外，還可利用高溫冶金反應時所生成的溶于熔池的HF和OH來達到去氫的目的。

焊劑中含硫、磷量稍高時會造成焊縫金屬含硫、磷量的增加而導致冷裂、熱裂傾向增強，為此焊劑中含硫、磷量應嚴格控制在0.10%以下。

二、埋弧焊工藝參數(shù)及焊接技術 3.4.1熔池形狀

埋弧自動焊時，在電弧熱作用下熔化的焊絲和母材金屬所構成的液體金屬熔

池較為穩(wěn)定，其形狀和尺寸與電弧的熱輸入線能量的大小有關。

3.4.2焊縫形狀

通常是指焊縫熔化區(qū)橫截面形狀，一般以熔深H、熔寬B和余高a三個參數(shù)表征。足夠的熔深是焊縫質量好壞的重要指標。B、a應與H有合理的比例。常用形狀系數(shù)ψ＝B/H、增厚系數(shù)B/a表征焊縫形狀。ψ愈小，則焊縫深而窄，表明焊接電弧熱量集中，焊縫熱影響區(qū)小。但ψ過小，易出現(xiàn)裂紋和氣孔。通常埋弧焊的ψ>1.3。B/a為4～8，其值過小，對接頭動載強度不利，重要結構甚至還應磨去余高。

3.4.3影響焊縫形狀、性能的因素

埋弧焊主要適用于平焊位置焊接，如果采用一定工裝輔具也可以實現(xiàn)角焊和橫焊位置的焊接。埋弧焊時影響焊縫形狀和性能的因素主要是焊接工藝參數(shù)、工藝條件等。

1)焊接工藝參數(shù)的影響

影響埋弧焊焊縫形狀和尺寸的焊接工藝參數(shù)有焊接電流、電弧電壓、焊接速度和焊絲直徑等。

（1）焊接電流

當其它條件不變時，增加焊接電流對焊縫熔深的影響，無論是Y形坡口還是I形坡口，正常焊接條件下，熔深與焊接電流變化成正比，即電流增加，熔深增加。焊接電流對焊縫斷面形狀的影響。電流小，熔深淺，余高和熔寬不足；電流過大，熔深大，余高過大，易產生高溫裂紋。

（2）電弧電壓

電弧電壓和電弧長度成正比，在相同的電弧電壓和焊接電流時，如果選用的53

焊劑不同。電弧空間電場強度不同，則電弧長度不同。如果其它條件不變，改變電弧電壓對焊縫形狀的影響。電弧電壓低，熔深大，焊縫寬度窄，易產生熱裂紋；電弧電壓高時，焊縫寬度增加，余高不夠。埋弧焊時，電弧電壓是依據焊接電流調整的，即一定焊接電流要保持一定的弧長才可能保證焊接電弧的穩(wěn)定燃燒，所以電弧電壓的變化范圍是有限的。

（3）焊接速度

焊接速度對熔深和熔寬都有影響，通常焊接速度小，焊接熔池大，焊縫熔深和熔寬均較大，隨著焊接速度增加，焊縫熔深和熔寬都將減小，即熔深和熔寬與焊接速度成反比。焊接速度對焊縫斷面形狀的影響。焊接速度過小熔化金屬量多，焊縫成形差；焊接速度較大時，熔化金屬不足，容易產生咬邊。實際焊接時，為了提高生產率，在增加焊接速度的同時必須加大電弧功率，才能保證焊縫質量。

（4）焊絲直徑

焊接電流、電弧電壓、焊接速度一定時，焊絲直徑不同，焊縫形狀會發(fā)生變化。其它條件不變時，熔深與焊絲直徑成反比關系，但這種關系隨電流密度的增加而減弱，這是由于隨著電流密度的增加，熔池熔化金屬量不斷增加，熔融金屬后排困難，熔深增加較慢，并隨著熔化金屬量的增加，余高增加焊縫成形變差，所以埋弧焊時增加焊接電流的同時要增加電弧電壓，以保證焊縫成形質量。

2）工藝條件對焊縫成形的影響（1）對接坡口形狀、間隙的影響

在其它條件相同時，增加坡口深度和寬度，焊縫熔深增加，熔寬略有減小，余高顯著減小。在對接焊縫中，如果改變間隙大小，也可以調整焊縫形狀，同時板厚及散熱條件對焊縫熔寬和余高也有顯著影響。

（2）焊絲傾角和工件斜度的影響

焊絲的傾斜方向分為前傾和后傾兩種。傾斜的方向和大小不同，電弧對熔池的吹力和熱的作用就不同，對焊縫成形的影響也不同。焊絲在一定傾角內后傾時，電弧力后排熔池金屬的作用減弱，熔池底部液體金屬增厚，故熔深減小。而電弧對熔池前方的母材預熱作用加強，故熔寬增大。

工件傾斜焊接時有上坡焊和下坡焊兩種情況，它們對焊縫成形的影響明顯不同，上坡焊時，若斜度β角>60～120，則焊縫余高過大、兩側出現(xiàn)咬邊，成形明顯惡化。實際工作中應避免采用上坡焊。下坡焊的效果與上坡焊相反。

（3）焊劑堆高的影響

埋弧焊焊劑堆高一般在25～40mm，應保證在絲極周圍埋住電弧。當使用粘結焊劑或燒結焊劑時，由于密度小，焊劑堆高比熔煉焊劑高出20%~50%。焊劑堆高越大，焊縫余高越大，熔深越淺。

3）焊接工藝條件對焊縫金屬性能的影響

當焊接條件變化時，母材的稀釋率、焊劑熔化比率（焊劑熔化量/焊絲熔化量）均發(fā)生變化，從而對焊縫金屬性能產生影響，其中焊接電流和電弧電壓的影響較大。

第五節(jié)

埋弧焊工藝

（1）平板雙面對焊 ①懸空焊 ②焊劑墊法

圖3-4 焊劑墊結構原理

1-焊件；2-焊劑；3-橡皮帆布；4-橡皮帆布軟管

③臨時工藝墊板法

圖3-5 臨時墊雙面焊

(a)薄鋼帶墊；(b)石棉繩墊；(c)石棉板墊

④手弧焊封底法

（2）單面焊雙面成形（3）角焊縫

圖3-6 船形焊和斜角焊 船形焊；(b)斜角焊

3.5埋弧焊主要缺陷及防止

埋弧焊時可能產生的主要缺陷，除了由于所用焊接工藝參數(shù)不當造成的熔透不足、燒穿、成形不良以外，還有氣孔、裂紋、夾渣等。

3.5.1氣孔

埋弧焊焊縫產生氣孔的主要原因及防止措施如下： 1)焊劑吸潮或不干凈

焊劑中的水分、污物和氧化鐵屑等都會使焊縫產生氣孔，在回收使用的焊劑中這個問題更為突出。水分可通過烘干消除，烘干溫度與時間由焊劑生產廠家規(guī)定。防止焊劑吸收水分的最好方法是正確的存儲和保管。采用真空式焊劑回收器可以較有效地分離焊劑與塵土，從而減少回收焊劑在使用中產生氣孔的可能性。

2)焊接時焊劑覆蓋不充分

由于電弧外露并卷入空氣而造成氣孔。焊接環(huán)縫時，特別是小直徑的環(huán)縫，容易出現(xiàn)這種現(xiàn)象，應采取適當措施，防止焊劑散落。

3)熔渣粘度過大

焊接時溶入高溫液態(tài)金屬中的氣體在冷卻過程中將以氣泡形式溢出。如果熔渣粘度過大，氣泡無法通過熔渣，被阻擋在焊縫金屬表面附近而造成氣孔。通過

調整焊劑的化學成分，改變熔渣的粘度即可解決。

4)電弧磁部位偏吹

焊接時經常發(fā)生電弧磁偏吹現(xiàn)象，特別是用直流電焊接時更為嚴重。電弧磁偏吹會在焊縫中造成氣孔。磁偏吹的方向受很多因素的影響，例如工件上焊接電纜聯(lián)接位置、電纜接線處接觸不良、部分焊接接頭電纜環(huán)繞接頭造成的二次磁場。在同一條焊縫的不同部位，磁偏吹的方向也不相同。在接近端部的一段焊縫上，磁偏吹更經常發(fā)生，因此這段焊縫的氣孔也較多。為了減少磁偏吹的影響，應盡可能采取交流電源；工件上焊接電纜的聯(lián)接位置盡可能遠離焊縫終端；避免部分焊接電纜在工件上產生二次磁場等。

5)工件焊接部位被污染

焊接坡口及其附近的鐵銹、油污或其它污物在焊接時將產生大量氣體，促使氣孔生成，焊接之前應予清除。

3.5.2裂紋

通常情況下，埋弧焊焊接接頭有可能產生兩種類型裂紋，即結晶裂紋和氫致裂紋。前者只限于焊縫金屬，后者則可能發(fā)生在焊縫金屬或熱影響區(qū)。

1）結晶裂紋

鋼材焊接時，焊縫中的S、P等雜質在結晶過程中形成低熔點共晶。隨著結晶過程的進行，它們逐漸被排擠在晶界，形成了“液態(tài)薄膜”。焊縫凝固過程中，由于收縮作用，焊縫金屬受拉應力，“液態(tài)薄膜”不能承受拉應力而形成裂紋?？梢姰a生“液態(tài)薄膜”和焊縫的拉應力是形成結晶裂紋的兩方面原因。

鋼材的化學成分對結晶裂紋的形成有重要影響。硫對形成結晶裂紋影響最大，但其影響程度又與鋼中其它元素含量有關，如Mn與S結合成MnS而除硫，58

從而對S的有害作用起抑制作用。Mn還能改善硫化物的性能、形態(tài)及其分布等。因此，為了防止產生結晶裂紋，對于焊縫金屬中的Mn/S值有一定要求。Mn/S值多大才有利于防止結晶裂紋，還與含碳量有關。

埋弧焊焊縫的熔合比通常都較大，因而母材金屬的雜質含量對結晶裂紋傾向有很大關系。母材雜質較多，或因偏析使局部C、S含量偏高，Mn/S可能達不到要求?？梢酝ㄟ^工藝措施（如采用直流正接、加粗焊絲減小電流密度、改變坡口尺寸等）減小熔合比；也可以通過焊接材料調整焊縫金屬的成分，如增加含Mn量，降低含C、Si量等。

焊縫形狀對于結晶裂紋的形成也有明顯影響。窄而深的焊縫會造成對生的結晶面，“液態(tài)薄膜”將在焊縫中心形成，有利于結晶裂紋的形成。焊接接頭形式不同，不但剛性不同，并且散熱條件與結晶特點也不同，對產生結晶裂紋的影響也不同。

2）氫致裂紋

這種裂紋較多的發(fā)生在低合金鋼、中合金鋼和高碳鋼的焊接熱影響區(qū)中。它可能在焊后立即出現(xiàn)，也可能在焊后幾小時、幾天、甚至更長時間才出現(xiàn)。這種焊后若干時間才出現(xiàn)的裂紋稱為延遲裂紋。

氫致裂紋是焊接接頭含氫量、接頭顯微組織、接頭拘束情況等因素相互作用的結果。在焊接厚度10mm以下的工件時，一般很少發(fā)現(xiàn)這種裂紋。工件較厚時，焊接接頭冷卻速度較大，對淬硬傾向大的母材金屬，易在接頭處產生硬脆的組織。另一方面，焊接時溶解于焊縫金屬中的氫，由于冷卻過程中溶解度下降，向熱影響區(qū)擴散。當熱影響區(qū)的某些區(qū)域氫濃度很高而溫度繼續(xù)下降時，一些氫原子開始結合成氫分子，在接頭拘束應力作用下產生裂紋。

焊接某些超高強度鋼時，這種裂紋也會出現(xiàn)在焊縫金屬中。針對氫致裂紋產生的原因，可以從以下幾方面采取措施。

A．減少氫的來源及其在焊縫金屬中的溶解，采用低氫焊劑；焊劑保管中注意防潮，使用前嚴格烘干；對焊絲、工件焊口附近的銹、油污、水分等焊前必須清理干凈。

通過焊劑的冶金反應把氫結合成不溶于液態(tài)金屬的化合物，如高Mn高Si焊劑可以把H結合成HF和OH兩種穩(wěn)定化合物進入熔渣中，減少氫對生成裂紋的影響。

B．正確的選擇焊接工藝參數(shù)，降低鋼材的淬硬程度并有利于氫的逸出和改善應力狀態(tài)，必須時可采用預熱。

C．采用后熱或焊后熱處理

焊后后熱有利于焊縫中的溶解氫順利的逸出。有些工件焊后需要進行熱處理，一般情況下多采用回火處理。這種熱處理的效果一方面可消除焊接殘余應力，另一方面使已產生的馬氏體高溫回火，改善組織。同時接頭中的氫可進一步逸出，有利于消除氫致裂紋，改善熱影響區(qū)的延性。

D．改善接頭設計，降低焊接接頭的拘束應力

在焊接接頭設計上，應盡可能消除引起應力集中的因素，如避免缺口、防止焊縫的分布密集等。坡口形狀盡量對稱為宜，不對稱的坡口裂紋敏感性較大。在滿足焊縫強度的基本要求下，應盡量減少填充金屬的用量。

埋弧焊時，焊接熱影響區(qū)除了可能產生氫致裂紋外，還可能產生淬硬脆化裂紋、層狀撕裂等。

3.5.3夾渣

埋弧焊時，焊縫的夾渣除與焊劑的脫渣性能有關，還與工件的裝配情況和焊接工藝有關。對接焊縫裝配不良時，易在焊縫底層產生夾渣。焊縫成形對脫渣情況也有明顯影響。平而略凸的焊縫比深凹或咬邊的焊縫更容易脫渣。雙道焊的第一道焊縫，當它與坡口上緣熔合時，脫渣容易；而當焊縫不能與坡口邊緣充分熔合時，脫渣困難。在焊接第二道焊縫時易造成夾渣。焊接深坡口時，有較多的小焊道組成的焊縫，夾渣的可能性大。

第六節(jié)

埋弧焊其他方法

（1）多絲埋弧焊

多絲埋弧焊是一種高生產率的焊接方法。按照所用焊絲數(shù)目有雙絲埋弧焊、三絲埋弧焊等，在一些特殊應用中焊絲數(shù)目多達14根。目前工業(yè)上應用最多的是雙絲埋弧焊和三絲埋弧焊。雙絲焊和三絲焊的電源聯(lián)接方式。焊絲排列一般都采用縱列式，即2根或3根焊絲沿焊接方向順序排列。焊接過程中，每根焊絲所用的電流和電壓各不相同，因而它們在焊縫成形過程中所起的作用也不相同。一般由前導的電弧獲得足夠的熔深，后續(xù)電弧調節(jié)熔寬或起改善成形的作用。為此，焊絲間的距離要適當。

（2）帶狀電極埋弧焊

此種方法具有最高的熔敷速度、最低的熔深和稀釋度，尤其是雙帶極埋弧焊，因此是表面堆焊的理想方法。帶極埋弧焊的關鍵是要有合適成分的帶材、焊劑和送帶機構。一般常用的帶寬為60mm。焊劑宜采用燒結焊劑，并盡可能減少氧化鐵含量。

帶極埋弧堆焊通常采用直流反接極性。寬帶極埋弧堆焊采用軸向外加磁場或橫向交變磁場，可以有效的提高寬帶堆焊層的熔寬和熔深均勻性。

（3）附加依靠焊絲電阻熱預熱的熱絲、冷絲、鐵粉的埋弧焊方法。這些方法有較高熔敷率、較低的熔深和稀釋率。僅適用于難以制成帶極或絲極的某些合金埋弧堆焊及焊接，也常在窄間隙埋弧焊時被采用。

（4）單面焊雙面一次成形埋弧焊

在一定的板厚、坡口及間隙條件下，采用適當?shù)膹娭瞥尚我r墊可以實現(xiàn)單面焊雙面一次成形對接埋弧焊。這種施焊方法可以免除焊件翻身，提高生產率。但

由于受電弧能量密度的限制，只能在小于25mm板厚條件下實現(xiàn)單面焊雙面成形。

埋弧焊的單面焊雙面成形的關鍵是設計合理的強制成形襯墊裝置，并使其緊貼焊縫反面。

（5）窄間隙埋弧焊

厚度在50mm以上，焊件若采用普通的V形或U形坡口埋弧焊，則焊接層數(shù)、道數(shù)多，焊縫金屬填充量及所需焊接時間均隨厚度成幾何級數(shù)增長，焊接變形也會非常大且難以控制。窄間隙埋弧焊就是為了克服上述弊端而發(fā)展起來的，其主要特點為：A.窄間隙坡口底層間隙為12～35mm，坡口角度為10～70，每層焊縫道數(shù)為1～3，常采用工藝墊板打底焊。B.氣孔為避免電弧在窄坡口內極易誘發(fā)的磁偏吹，通常采用交流方波電源是一種理想的電源。C.為了提高窄坡口埋弧焊的熔敷和焊接速度，采用串列雙弧焊是有效途徑。D.為使焊絲送達厚板窄坡口底層，需設計能插入坡口內的專用窄焊嘴，焊絲外伸長度常取為50～75mm，以獲得較高熔敷速率。E.要采用專用焊劑，其顆粒度一般較細，脫渣性應特別好，為滿足高強韌性焊縫金屬性能，大多采用高堿度燒結型焊劑。F.為保證焊絲和電弧在深而窄坡口內的正確位置，采用自動跟蹤控制常常是必須的。

第五篇：焊接技術考試試卷和答案

廣東盛路通信科技股份有限公司

電烙鐵的構造及使用培訓考試試卷

車間：姓名：

一、填空題(78分每空1.5分)

1、電烙鐵是由：

2、我公司目前使用的電烙鐵按功率范圍分可分為：大功率電烙鐵指功率在 率電烙鐵指功率在的電烙鐵三大類。

3、大功率電烙鐵嘴寬mm，嘴厚mm；

中等功率電烙鐵嘴寬mm，嘴厚mm；

小功率電烙鐵嘴寬mm，嘴厚mm。

4、電烙鐵一般預熱分鐘左右可以開始焊接。

5、烙鐵嘴與焊接部位應成時烙鐵頭在焊頭處停留時間控制在秒鐘。

6、對于有電鍍層且不易焊接的工件應先后再焊接。

7、在焊接作業(yè)時，應先放烙鐵咀于工件部位加熱，后加錫焊接。

8、電烙鐵在使用一段時間后，烙鐵咀會出現(xiàn)缺口或凹陷，易影響焊接效果，應對烙鐵嘴進行。

9、電烙鐵每天使用完成后，應將下，倒出烙鐵芯里的，再裝上烙鐵嘴。

10、a、電子元件、印制電路板焊接用 規(guī)格錫絲；

b、射頻接頭及其它焊接用 規(guī)格錫絲；

c、大功率電烙用 規(guī)格錫絲；

11、電烙鐵要用100W電烙鐵時，其上電流是

12、焊電子元件時，一般采用有 芯的焊錫絲。這種焊錫絲焊點較低，而且內含劑，使用極為方便。

13、常用的助焊劑是或。使用助焊劑可以幫助清除金屬

表面的。

14、電烙鐵插頭最好使用三極插頭，能使外殼妥善，以防觸電。1--人力資源部

15、電烙鐵使用中，不能用力敲擊，要防止。烙鐵頭上焊錫過多時，可用擦掉，不可亂甩，以防燙傷他人。

16、清除印刷電路板上焊接部位氧化層時，可用一層溶液。

17、焊接過程中，電烙鐵不能到外亂放。不焊時，應放在上，注意電

源線不可搭在烙鐵頭上，以防燙壞，而發(fā)生事故。

18、為了方便焊接時操作常采用、、、和

等作為輔助工具。

19、下列能與銅材料焊接在一起的金屬材料有、、，不能與銅材焊接在一起的金屬材料有、。

a、銅（Cu）；b、鋁（Al）；c、鎂(Mg)；d、鐵（Fe）；

e、金（Au）；f、銀（Ag）；g、鎳（Ni）；h、鋅（Zn）；

i、鉻（Cr）；j、錫（Sn）

二、問答題(22分)

1、電烙鐵的工作原理是什么？(8分)

2、如何區(qū)分焊點是真焊還是假焊或虛焊？(14分)

電烙鐵的構造及使用培訓考試答案

參考答案

1、烙鐵嘴、外殼、手持柄、烙鐵芯2、100W及以上、50-75W、35W及以下3、12、3；

10、1；

5、0.8；4、55、45、2-36、打磨、加錫

7、焊接

8、修整

9、烙鐵嘴、氧化物

10、Φ0.5-0.8、Φ1.2、Φ211、220、0.4512、松香、松香助焊

13、松香、松香水、氧化物

14、接地

15、跌落、布（海綿）

16、細紗紙、松香酒精

17、烙鐵架、絕緣層

18、尖嘴鉗、偏口鉗、鑷子、小刀

19、adefj ；bcghi

三、問答題

1、在通電狀態(tài)下，由電烙鐵的烙鐵芯發(fā)熱，將熱量傳到烙鐵嘴，使烙鐵嘴

發(fā)熱，以達到高溫熔錫的目的。

2、真焊應是錫點光亮，圓滑而無毛刺，錫量適中。錫和被焊物融合牢固。

不應有虛焊和假焊。

虛焊：焊點處只有少量錫焊住，造成接觸不良，時通時斷。

假焊是指表面上好像焊住了，但實際上并沒有焊上；而且焊點堆積在一起。