工艺总复习
国际焊接学会授权的培训机构 IIW Authorised Training Body
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1、焊接概述包括：
1）焊接基本术语（ISO857） 2）ISO4063对焊接方法的分类及表示符号 3）各种焊接方法的焊接过程简介及适用范围
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双道焊：熔敷两条焊道完成整条焊缝或者一个焊层中 熔敷两条焊道进行的焊接。 单面焊：仅在焊件的一面施焊，完成整条焊缝而进行 的焊接。 双面焊：在焊件的两面施焊，完成整条焊缝而进行的 焊接。 焊接操作：通过焊接完成工件的连接的过程。
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焊接条件： 1）包括环境因素（例如天气） 2）应力和环境因素（例如噪音、热度、拘束状态） 3）工件因素（例如母材材质、坡口形状、工作位置） 焊接工艺参数：焊接时为保证焊接质量而需要的数据。 熔化速度：填充材料熔化的速度。指填充材料在单位 时间内熔化的长度 焊接速度：单位时间内完成焊缝的长度
SMAW
SAW
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方
法
数字标记 (ISO4063)
德文缩写 (DIN1910)
英文缩写
气体保护焊 金属极气体保护焊
金属极活性气体保护 焊
药芯焊丝活性气体保护 焊
SG 13
135 136 131 14 MIG WSG
MSG
MAG
GMAW
MAG FCAW MIG GTAW
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几种金属电子逸功：
Fe →Fe++ e-+4.8eV Al →Al++ e-+4.0eV Cu →Cu++ e-+4.8eV • 为提高电子发射能力和改善焊接工艺性能，TIG 焊时在钨极中常加入Th、Cs等成份，可以提高钨 极的电流容量和改善引弧性能。
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弧焊电源的安全
焊接电源的空载电压
对人而言，很小的电流（ 0.05~0.1A）就已经可能 使心脏停止跳动而引起死亡。通常交流电比直流电 更危险。假如人体的内阻为2000欧姆，根据欧姆定 律，当电压为100伏时，人体就可能流过0.05安培。
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He
F
24.6
17.5
O2
CO
12.0
14.1
OH
H2O
Байду номын сангаас13.8
12.6
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电离电压与气体物质的结构有关，电离电 压高表示这种气体难于电离，导电困难。 为了提高交流电弧燃烧的稳定性，在焊条 药皮或焊剂中加入稳弧剂。稳弧剂主要是 由容易电离的钾、钠等碱金属组成。
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常用元素及化合物电离电压
元素或 化合物 Ar H H2 电离电压 (V) 15.7 13.6 15.4 元素或 化合物 N N2 O 电离电压(V) 元素或 化合物 14.5 15.6 13.5 CO2 NO NO2 电离电压(V) 13.8 9.5 11
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气体间隙电离的过程和 电弧的形成过程如下：
当弧焊电源输出端的两个极即 电极和焊件短路时，表面局部 突出部位首先接触，在接触区 域有电流通过，金属熔化并形 成小桥，拉开电极则小桥爆断， 使金属受热气化。当电极与工 件分离后，在极小的间隙中， 在电源电压的作用下，形成较 大的电场强度，电子在电场的 作用下，自“阴极逸出”，形 成“电子发射”。由阴极发射 出的电子，在电场的作用下快 速向阳极运动，与中性气体粒 子相撞并使其电离，分离成电 子和正离子。电子被阳极吸收， 而正离子向阴极运动，形成电 弧放电过程。
金属极惰性气体保护 焊 钨极气体保护焊
钨极惰性气体保护焊
等离子弧焊 激光焊
141
15 52
WIG
WP LA
TIG
PAW LBW
电子束焊
51
EB
EBW
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2、电工学基础、弧焊电源
电流的实质 • 在自然界的固体、液体和气体中原子是构成每一 种物质的最小微粒。原子由带正电荷（+）的原 子核和带负电荷（-）的电子壳层所组成；原子核 本身由质子和中子所构成；在电子壳层上，电子 沿着椭圆形轨道围绕着原子核旋转，电子的数量 与具体材料有关。
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化学效应 电镀时，电流在正极（铜）和负极（工 件）之间流动。电解液硫酸铜（CuSO4 ）分 解成带电质点，这些带电质点完成电流的输 送任务。铜作为涂层析出在工件上。
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蓄电池充电时，在一块极板上，硫酸铅 转变成二氧化铅，在另一块极板上，硫酸铅 转变成铅。蓄电池放电时，通过化学反应储 存的电能被重新释放出来。
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2）焊接方法的分类及表示符号 （ISO4063）
数字标记(ISO4063) 德文缩写(DIN1910) 英文缩写 3 311 11 G G
方 气焊 氧乙炔气焊 金属电弧焊
法
焊条电弧焊
药芯焊丝金属电弧 焊(自保护) 埋弧焊
111
114 12
E
MF UP
哈尔滨焊接技术培训中心

Harbin Welding Training Institute
国际焊接工程师培训课程
Training Course for International Welding Engineer
Practice for Pressure Vessel
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电流热效应也出现在，当引燃电弧以 后出现的自由电子及正离子与其它微粒碰 撞时，可将它们的运动能量（动能）转换 成热能。
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磁效应 一个通电导体周围密布着磁场。如果 沿着电流方向观察磁力线，则磁力线是以 逆时针方向围绕着导体旋转。
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电弧的带电粒子的产生
• 电离与热解离：电弧是由两电极和其间的 气体空间组成，电弧中的带电粒子主要依 靠气体空间中气体的电离和电极的电子发 射产生。 a、电离 在一定条件下，中性气体分子或 原子分离为正离子和电子的现象称为电离。 使中性气体粒子失去第一个电子所需要的 最低外加能量称为第一电离能,用符号V表 示则为电离电压。
交 流 低
直 流 高
磁偏吹影响
空载电压 触电危险 构造和维修 噪音
很小
较高 较大 简单 不大
较大
较低 较小 复杂 不一定
成本
供电 质量
低
一般单相 较轻
高
一般三相 较重
功率及功率因数
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• 视在功率S 电路中总电压和电流有效值之间的乘积 定义为电路的视在功率。 • 有功功率P 是 S 的一部分，它被转换成“非电”功 率，被转换成热量（电弧）或者机械功（马达）的 功率，从电网中取出的有功功率是不可逆转的。 • 无功功率Q 理想电感元件虽然不消耗电能，但它与 电源之间不断进行能量互换;无功功率Q是建立电场 或磁场用的电功率，当电场或磁场的能量衰减时， 又把它提供回网路。 • 功率因数cosφ：有功功率与视在功率的比值。
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焊接时间：完成焊接接头所需要的时间（不包括准 备和完成操作），包括焊接生产时间和辅助时间。 熔敷效率：熔敷在坡口或者工件上的焊缝金属量与 熔化的填充金属量的比率，或者与药芯电弧焊中 熔化焊丝的比率，常用百分比表示。 焊接填充材料：焊接时被熔化用尽，并有利于焊缝 形成的材料。例如填充金属、气体、焊剂。
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电流种类
直流电 对于公共供电网路，不使用直流。特定的电弧 焊接方法只能用直流进行焊接，直流对焊接而言是很 重要的 交流电 公共供电网络，几乎用交流电。生活用电， 通常交流电压有效值为220V。 三相交流电 是由一组频率相同、振幅相等、相位互差 120º 的三个电动势组成的供电系统。 应用： 主要应用于电流消耗较大的电器设备的网路供电。所 有的公共电网都是三相网路电流，它的电压通常为 380V（在较大的企业中，三相网路电压也可达500V）
1）焊接基本术语（ISO857）
熔化焊：使局部地区熔化，在无压力的作用 下，带或不带焊接填充材料的焊接。 熔化焊焊缝通常在以下方面有较高的要求： ——强度和韧性 ——具有较强耐高温和低温能力 ——耐腐蚀和磨损能力 ——对气体、蒸汽、压力或真空等条件下的密封性能 压力焊：在力的作用下，带或不带焊接填充材料，实 施局部性加热（至熔化状态）的焊接。
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电流效应
热效应 电流在导体内的流动产生热量。所产生的热量 大小与通过导体的电流强度、导体横截面积大小以 及导体的材料种类有关。如果在一根通电导体的某 一段内，用高熔点材料—如钨制成的细丝替代，那 么就会在该部位产生很高的热量。它可能达到白炽 状态。
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3、电弧
• 电弧 既是一种气体导电现象，又是一种自持放 电现象。电弧中的带电粒子主要是依靠电弧中的 气体介质的电离和电极的电子发射两个物理过程 而产生的。