电弧焊方法复习题 答案
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 导致直流分量。
危害: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。
通常配置消除直流分量的装置:
(1)在焊接回路中串联直流电源(蓄电池); (2)在焊接回路中接入电阻和二极管; (3)在焊接回路中串联电容。(常用方法)
6. 简述 TIG 焊的原理及特点。TIG 焊按电流种类和极性可分为哪几 种?试述每种方法的优缺点。
一、TIG 焊的原理(如图) 二、 TIG 焊的特点
优点:(1)几乎可以焊接所有的金属或合金 (2)焊接质量好(焊缝纯净、成形好、
热影响区小) (3)适于薄板及打底/全位置焊(4)无飞溅
缺点:焊接效率低、成本高;对焊前清理要求严格;需要特殊的引弧措施;紫外线强
缺点:
(1)焊丝制造过程复杂。 (2)送丝较实心焊丝困难,需要采用降低送丝压力的送丝机构等。 (3)焊丝外表容易锈蚀,粉剂易吸潮,因此,需要对焊丝的保存严加管理。
药芯焊丝电弧焊的保护机制: ① 造气保护 ② 金属蒸气保护 ③ 造渣保护 ④ 合金元素保护
12.电子的发射种类。电弧气氛中气体电离的方式。 答:电子的发射种类:(P17)热发射、电场发射、光发射、粒子碰撞发射, 电弧气氛中气体电离的方式:(P14)热电离、电场作用下的电离、光电离、碰撞电离 13.焊接电弧的结构形式。电弧力的种类。 答:焊接电弧的结构形式:(P19)阴极区、阳极区、弧柱区 电弧力的种类:(P29~P31)电弧收缩力、等离子流力、斑点压力(正离子和电子对电
4. 试比较低碳钢、中碳钢和高碳钢的焊接性好坏。实际焊接过程中
对于焊接性差的碳钢采取什么措施。
焊接性 问题
低碳钢 良好
中碳钢 较差
1.焊缝区易产生热裂纹; 2.热影响区易产生冷裂纹;
高碳ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 差
1.焊缝区易产生热裂纹; 2.热影响区易产生冷裂纹;
措施
1.焊前预热(150~250 ℃ ), 1.焊前预热(250~350 ℃ ),
MIG 焊:以 Ar、He 或其混合气体等惰性气体作为保护气体的焊接方法称为熔化极惰性
气体保护电弧焊,通常该法应用于钛、铜和铝等有色金属的焊接,而对于碳钢来说这是一种 昂贵的焊接方法
MAG 焊: 在 Ar 中加入少量氧化性气体(O2、CO2 或混合气体)混合而成的气体作为保护
气体的焊接方法称为熔化极气体保护焊,一般用于黑色金属的焊接。
烈、臭氧浓度高;抗风能力差。
三、TIG 焊的电流种类和极性计有
直流:正接 反接 交流:正弦交流 变极性方波交流
四、每种方法的优缺点
7.在铝、镁及其合金焊接时为什么广泛采用交流 TIG 焊焊接?
答:通常情况下,铝板或镁板表面有一层很明显的氧化膜。即使工件金属熔化后,此膜也
呈固体状浮在表面上(既不熔化),为达到良好的焊接效果,就需要清除此膜。 清洁作用:TIG 焊接工件为阴极时,阳离子(氩气正离子)加速冲向工件,破坏并分解表
电极斑点:
电
极 阴极斑点
斑
阳极斑点
点
定 惰性气体保护下母材作为阴极时,受母材尺寸 小电流焊接,母材作为阳极,如果母
义 大、导热量大等条件的影响,表面上容易形成 材上不能形成连续的熔化,将会在母
阴极斑点
材上电弧后面形成阳极斑点,
特 阴极斑点对电极有“黏着”作用; 点 电弧阴极斑点的形成通常对焊接是不利的
焊缝区、熔合区、热影响区(过热区、正火区、部分相变区)
焊接电弧:(P7)在一定条件下电荷通过两电极间气体的一种导电过程,或者说是一种
气体的放电现象
焊接电弧的静特性:(P24)一定长度的电弧在稳定状态下,电弧电压 UF 与电弧
电流 IF 之间的关系
直流正极性:(P109)当焊接电源正极与工件相接,负极与焊条相接时
直流反极性:(P109)当焊接电源负极与工件相接,正极与焊条相接时
具有哪些特点?自保护药芯焊丝电弧焊时,如何对熔滴和熔池金属进
行保护?
答:综合了焊条电弧焊和普通熔化极气体保护焊的优点:
(1)采用气渣联合保护,焊缝成形美观,电弧稳定性好,飞溅少且颗粒细小。 (2)焊丝熔敷速度快,熔敷效率(大约为 85%^-90%)和生产率都较高(生产率比手工焊高 3^}5 倍)。 (3)焊接各种钢材的适应性强,通过调整焊剂的成分与比例可提供所要求的焊缝金属化学成 分。
阴极破碎(清理)作用:TIG 焊接工件为阴极时,阳离子(氩气正离子)加速冲
向工件、破坏并分解表面氧化膜的作用。
1. 熔滴过渡的基本类型。
自由过渡、接触过渡、渣壁过渡
2. 焊接参数主要有哪些?焊缝成形参数有哪些?阐述焊接参数对焊
缝成形的影响。P90~P91
焊接参数主要有:焊接电流、电弧电压、焊接速度; 焊缝成形参数有:熔深 H、熔宽 B、熔池长度 Lp、余高 a ; 阐述焊接参数对焊缝成形的影响:电流主要影响熔深.是决定熔深的主要因素;电弧电
压主要影响熔宽.是影响熔宽的主要因素。
3. 焊条电弧焊的电源分类,阐述焊条电弧焊的主要特点(包含优点
和缺点)。
答:焊条电弧焊的电源分类:弧焊变压器、弧焊整流器、弧焊逆变整流器 1.优点
(1)设备简单,维护方便 (2)操作灵活,适应性强 (3)不需要辅助气体 (4)应用范围广
2.缺点
(1)对焊工操作技术要求高 (2)劳动条件差 (3)生产效率低 (4)不适于特殊金属及薄板焊接
10.什么是熔化极氩弧焊的电弧自身调节作用?试述其电弧自身调节 系统在焊接过程中的弧长调节过程。
答:熔化极氩弧焊的电弧自身调节作用: 等速送丝调节系统,焊丝等速送进,当电
弧长度波动时,依靠弧长变化所引起的焊接参数变化,使焊丝的熔化速度产生相应的变化来 达到恢复弧长的目的。
电弧自身调节系统在焊接过程中的弧长调节过程:
极的撞击力、电磁收缩力、电极材料蒸发的反作用力、细熔滴的冲击力、短路过渡时局部气 体膨胀产生的冲击力)
14.阐述焊接缺陷的种类及其形成的主要原因。(选择几种考核) P93?
15.焊接电弧的引弧方式,其中接触引弧的三个过程。
答:非接触式引弧、接触式引弧,
16.焊接接头包括哪几部分,焊接热影响区包括哪几部分?
焊后缓冷;
焊后缓冷;
2.选用低氢型焊条; 3.焊件开坡口,且采用细焊条、小电流、多层焊。
5. 焊接应力产生的原因?焊接变形的基本形式有哪些?如何防止焊 接变形?
焊接应力与变形产生的根本原因是:焊件(工件)在焊接过程中受到局部不均匀 加热和快速冷却。 焊接变形的基本形式:收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪形变形 焊接变形的防止: 1)设计时,焊缝不要密集交叉,截面和长度也应尽可能小。 2)合理选择焊接顺序。 3)反变形法。 4)采用焊前刚性固定法。
5)采用合理的焊接规范(小电流、快速焊接)
6.试阐述埋弧焊的优点、缺点。埋弧焊的主要冶金特点有哪些?埋弧 焊焊接工艺包括的内容。
答:优点: (1)生产率高 (2)质量高 (3)成本低 (4)环保,劳动条件好 缺点: 基本上只能平焊和横焊; 焊剂含氧化物,有氧化性,不能焊接 Al、Ti 等活性金属;
只适用于自动焊,机动性差,设备成本高、复杂; 适合于长直焊缝,短焊缝效率不明显; 小电流(<100A)稳定性差,电流强度大,不适合焊接薄板; 单层大电流焊接焊缝金属晶粒粗大,韧性较差。 冶金特点: (1)机械保护作用好 (2)冶金反应充分 (3)焊缝的化学成分稳定 (4) 焊缝的组织易粗化 埋弧焊焊接工艺应包括以下内容: (1)焊接准备 (2)选择焊接工艺方法 (3)选择焊接材料 (4)选择焊接 参数 (5)明确操作要求
面的氧化膜,使氧化膜消失。这一作用是在氩气中进行的,一旦被破坏消除后,此膜不会再 生,即可得到漂亮、光洁的铝等焊缝。
8.交流 TIG 焊焊接铝、镁及其合金时为什么会产生直流分量?有什么 危害性?如何消除它? 答:正弦交流 TIG 焊由于电弧每秒 100 次过零点,加上电极(钨)与焊件(钢、铝等)的
物理性质、体积差别巨大,导致正、负半波电流波形严重不对称(正半波大、负半波小)。 钨极与工件的熔点不同;逸出功不同;几何尺寸相差很大。从而使交流 TIG 焊正负
9.等离子弧形成的三种压缩效应。等离子弧的三种分类形式。等离子 弧焊接的优点。 答:三种压缩效应:机械压缩效应(前提)、热压缩效应(主要原因)、电磁收缩效应(必
然存在)
等离子弧的三种分类形式:
(1)依电源联接方式等离子弧分为:转移弧、非转移弧、联合弧
等离子电弧具有下列优点:
1) 熔透能力强,在不开坡口、不加填充焊丝的情况下可一次焊透 8 10mm 厚的不锈钢 板;
射流过渡:是喷射过渡中最富有代表性且用途广泛的一种过渡形式。获得射流过渡的
条件是采用纯氩或富氩保护气氛,直流反接,除了保持高弧压(长弧)外,还必须使焊接电 流大于某一临界值。
熔敷系数:是指单位时间、单位电流所熔敷到焊缝中的焊丝金属质量。
焊丝的熔敷效率:过渡到焊缝中的金属质量与使用的焊丝(条)金属质量之比。
2) 焊缝质量对弧长的变化不敏感,这是由于电弧的形态接近圆柱形,且挺直度好,弧长 变化对加热斑点面积的影响很小,易获得均匀的焊缝形状;
3) 钨极缩在水冷铜喷嘴内部,不会与工件接触,因此可避免焊缝金属产生夹钨现象; 4) 等离子电弧的电离度较高,电流较小时仍很稳定,可焊接微型精密零件; 5) 可产生稳定的小孔效应,通过小孔效应,正面施焊时可获得良好的单面焊双面成形。
焊缝的成形系数:Φ= B/H
焊接电弧焊接熔合比:焊缝中母材金属所占的面积与焊缝总面积的比值为熔合比
γ=Am/(Am +AH)
弧焊电源的外特性:是指电源内部参数一定的情况下,改变负载时,电源输出的