焊工工艺学 教学课件 作者 王滨涛 1_第一章　焊条电弧焊.pptx

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1、焊工工艺学HG1第一章　焊条电弧焊1.掌握焊条电弧焊的基本知识。2.了解焊条电弧焊的种类。3.能识别焊缝符号。4.掌握焊接的定额计算。HG1第一节　焊条电弧焊概述一、焊条电弧焊的焊接过程图1-1　焊条电弧焊焊接过程示意图HG1第一节　焊条电弧焊概述二、焊条电弧焊的特点三、焊条电弧焊的应用范围1.操作灵活，适应性强2.设备简单、维护方便3.容易控制焊接应力与变形4.劳动条件差，生产效率低HG1第二节　焊接电弧(1)气体电离　一般情况下，由于气体的分子和原子都是呈中性的，气体中没有带电质点，因此气体不能导电。(2)阴极电子发射　阴极电子发

2、射是指阴极端金属表面连续地向外发射出电子的现象。(1)高频高压引弧法　这种方法是将两电极互相靠近2～5mm，然后加上2000～3000V的空载电压，利用高电压将空气击穿，引燃电弧。一、焊接电弧的产生1.焊接电弧的基本知识2.焊接电弧的产生过程HG1第二节　焊接电弧(2)接触短路引弧法　焊条电弧焊采用这种方法引弧。图1-2　接触引弧时电弧的引燃过程(3)接触短路引弧的因素　影响引弧的因素有焊接电流、气体中的电离物质、弧焊电源的空载电压及其特性等。二、焊接电弧的组成及温度分布1.焊接电弧的组成HG1第二节　焊接电弧图1-3　焊接电弧的组成

3、HG1第二节　焊接电弧(1)阴极区　阴极区靠近阴极处(电源负极)，区域很窄，大约只有10-4mm左右，在阴极表面上有一个明显光亮的斑点，称为阴极斑点，阴极斑点是电子发射的发源地，也是阴极区温度最高的部分。(2)阳极区　阳极区在靠近阳极处(电源正极)，区域比阴极区宽些，大约有10-2~10-3mm。(3)弧柱区　弧柱区是处于阴极区与阳极区之间的区域，由于阴极区和阳极区都很窄，电弧的主要部分是弧柱区，故认为弧柱长度基本上等于电弧长度。2.焊接电弧的温度分布HG1第二节　焊接电弧(1)阴极区温度　阴极斑点的温度一般可达2400~3500K，

4、阴极区放出的有效热量占电弧总热量的36%左右。表1-1　不同电极材料的电弧两极温度(单位：K)(2)阳极区温度　阳极斑点的温度达到了2600~4200K。(3)弧柱区温度　弧柱区的热量及温度与气体介质的电离程度及焊接电流大小等因素有关，几种气体介质中的弧柱区温度见表1-2。HG1第二节　焊接电弧表1-2　几种气体介质中的弧柱区温度图1-4　焊接电弧压降HG1第二节　焊接电弧三、电弧电压四、焊接电弧的静特性图1-5　焊接电弧静特性曲线1.电弧的静特性HG1第二节　焊接电弧(1)焊条电弧焊　焊接时，由于使用的焊接电流受到限制，(焊条电弧

5、焊使用的焊接电流不大于500A)其静特性曲线无上升特性cd段。(2)钨极惰性气体保护焊(钨极氩弧焊)　一般在小电流焊接时，其电弧静特性为下降特性ab段：在大电流区间焊接时，其静特性为水平特性bc段。(3)埋弧焊　在正常电流密度下焊接时，其电弧静特性为水平特性bc段;采用大电流密度焊接时，其电弧静特性为上升特性曲线。2.不同焊接方法的电弧静特性HG1第二节　焊接电弧(4)熔化极气体保护焊　由于焊接电流密度大，其静特性为上升特性cd段。(1)电弧长度的影响　当电弧长度发生变化时，静特性曲线上下平行移动，即电弧长度增加，电弧电压升高。(2)

6、气体介质种类的影响　电弧周围气体介质的物理性能不同，会对电弧电压产生显著的影响，从而改变电弧静特性曲线的位置。(3)气体介质压力的影响　气体介质压力增大，会使电弧电压升高，电弧静特性曲线上移。3.影响焊接电弧静特性的因素HG1第二节　焊接电弧1.焊接电源的极性图1-6　不同弧长的电弧静特性曲线图五、焊接电源的极性及应用HG1第二节　焊接电弧(1)试焊法1)采用低氢型碱性焊条(如E5015)试焊，若电弧稳定、飞溅小、声音正常，则表明极性是反接，否则表明是正接。2)用碳棒试焊，若碳弧燃烧稳定，电弧拉起很长仍不熄弧，断弧后碳棒端面光滑，则极

7、性是正接，反之为反接。2.极性的应用3.直流电源极性鉴别方法HG1第二节　焊接电弧(2)直流电压表鉴别法　将直流电压表的正负极分别接在直流电源的两个电极上，若电压表的指针向正方向偏转时，则与电压表正极相接的是直流电源的正极，反之是负极。(1)造成电弧磁偏吹的因素六、焊接电弧的稳定性1.弧焊电源的影响2.焊条药皮的影响3.焊件接头处的清洁程度和气流的影响4.电弧的磁偏吹HG1第二节　焊接电弧1)接地线不正确引起的电弧磁偏吹，如图1-8所示。2)铁磁物质引起的电弧磁偏吹，如图1-9所示。图1-8　接地线位置不正确引起的电弧磁偏吹HG1第二

8、节　焊接电弧(2)减少或防止电弧磁偏吹的方法1)可适当改变焊件上的接地线位置，尽可能使弧柱周围磁场分布均匀。2)在操作时适当调整焊条角度，使焊条偏吹的方向指向熔池，这种方法在实际工作中应用得较为广泛。3)采用短弧焊接，增