熔焊方法及设备总结第一章非自持放电时气体导电需要的带电粒子需要外加措施才能产生，不能通过导电过程本身产生，自持放电不需要外加措施导电机构（1）弧柱区：电子质量小，在同样eE 作用下，速度高，载流能力强，电子流占99.9%，正离子流占0.1%，电流I=0.999Ie+0.001Ii ；呈中性，大电流、低电压；弧柱温度5000〜50000K热电离（2）阴极区：电子流占（60〜80）%,有时超过97.5%,导电机构类型有热发射型、场致发射型、等离子型；（3）阳极区: 接受弧柱区99.9%电子流，提供弧柱区0.1%正离子流, 提供正离子的方式有场致电离和热电离最小电压原理:在电流和周围条件一定的情况下, 稳定燃烧的电弧将自动选择一适当的截面以保证电弧的电场强度具有最小值，即在固定弧长上的电压最小产热公式：（1 ）阳极区：PA=I（UA+UW+UT）（2阴极区：PK=I（UK-UW-UT）;（3）弧柱区:PC=IUC焊接电弧力、及其影响因素：焊接电弧中的作用力统称电弧力，主要包括电磁力、等离子流力、斑点压力、短路爆破力等。
电磁力：当电流在一个导体中流过时，整个电流可看成是由许多平行的电流线组成，这些电流线间将产生相互吸引力，使导体断面有收缩的倾向，这种收缩现象谓之电磁收缩效应，而作用的力称为电磁收缩力或电磁力。
电磁力合成方向：小断面指向大断面，靠近电极处电磁力大等离子流力：由等离子流的高速运动产生的气动力，也称电磁动压力。
等离子流力形成原因：沿电弧轴向存在电磁压力梯度，使得电弧中的高温等离子体从高电磁压力区（焊丝）向低压力区流动，形成一股等离子流，同时，又将从上方吸入新气体，被加热电离后继续向低压处流动。
等离子流力除影响焊缝形状外，它还有促进熔滴过渡、搅拌熔池、增加电弧的挺度等作用。
等离子流是由焊条与工件形成锥形电弧而引起的，因此与电流种类和极性无关，运动方向总是由焊条指向工件。
斑点力构成：①电磁收缩力②正离子或电子对电极的撞击力③金属蒸发反作用力•这三个力中，阴极斑点力均较大；斑点力在一定条件下将阻碍焊条熔化金属的过渡。
阴极斑点和阳极斑点：（1）阳极斑点形成条件：①阳极上某些点产生金属的蒸发。
②电弧通过这些点可使弧柱消耗的能量最少。
由于阳极斑点的形成条件之一是金属的蒸发，因此金属表面覆盖氧化膜时，同阴极斑点的情况相反，阳极斑点则有避开氧化膜而去自动寻找纯金属表面的倾向。
(2 )阴极斑点形成条件：①阴极上存在热发射和电场发射能力较高的微区②在这些微区导电电弧消耗能量最小。
阴极表面上的热发射性能强的物质有吸引电弧的作用；阴极斑点有自动跳向温度高、热发射强的物质上的性能。
如果金属表面有低逸出功的氧化膜存在时，阴极斑点有自动寻找氧化膜的倾向。
斑点力：正离子和电子对电极的撞击力阴极大于阳极电磁收缩力阴极斑点尺寸小，阴极大于阳极电极材料蒸发产生的反作用力阴极斑点的电流密度大，阴极大于阳极阳性斑点力与阴极斑点力特点、原理自由电弧与压缩电弧压缩电弧：借助水冷喷嘴等外部拘束条件使弧柱受到压缩的电弧--- 等离子弧直流、交流电弧磁偏吹：(1)磁偏吹：由于磁场不均匀对称分布而使得电弧偏离电极轴线的现象。
(偏向磁力线稀疏的一侧)；( 2)直流磁偏吹大于交流磁偏吹；( 3)引起磁偏吹的情况：地线接线位置偏向电弧一侧电弧一侧放置铁磁物质平行电弧(同吸异斥)其他因素(铁锈，水分，油污，降低电弧稳定性)(4)控制措施：以交代直工件消磁，避免周围铁磁物质选择好接线点选用厚皮药条短弧焊(5) 外加磁场的作用: 外加横向磁场应用：摆动电弧，用于薄板焊接外加纵向磁场应用：磁压缩，有助于提高能量密度外加尖角型磁场第二章焊丝的熔化和熔滴过渡1. 焊丝的加热热源及极性: 加热热源：电弧热、电阻热(1)电弧热对焊丝的加热：阴极区的产热Pk=l(Uk-Uw-UT)〜l(Uk -Uw)阳极区的产热PA=I(UA+Ww+UT) IUw在细丝熔化极焊及使用含有CaF2焊剂的埋弧焊等条件下,Uk»Uw,故Pk>PA焊丝为阴极(正接)的产热量比反接时大，即正接比反接的焊丝熔化快(2)电阻热对焊丝的加热:PR=I2R加热总热源Pm=I(Um+IRs)正接极：Um=Uk-Uw反接极：Um=Uw2. 焊丝熔化速度影响因素:（1）焊接电流:I 增大, 焊丝熔化速度加快（2）电弧电压: 电压较高时无影响,反之,Ua降低,弧长缩短,焊丝熔化系数增加（3）焊丝直径及伸出长度：直径越小, 伸出长度越大, 焊丝熔化速度越快（4）焊丝材料: 材料不同, 电阻率不同对熔化速度和熔化系数的影响不同（5）气体介质及极性：正接熔化速度大于反接3. 熔滴上的作用力：重力表面张力电弧力爆破力电弧气体吹力4. 熔滴过渡形式：自由过渡（滴状喷射）接触过渡（短路搭桥）渣壁过渡5. 各种焊接方法熔滴过渡形式：埋弧焊- 渣壁TIG- 搭桥过渡MIG- 短路、射滴、射流亚射流C02电弧焊-短路（细丝）滴状或喷射（粗丝）第三章母材熔化和焊缝成型焊缝的形状一般指焊缝横截面的形状，通常用焊缝熔深H,焊缝熔宽B,和焊缝熔高h来描述。
形状尺寸：熔深H熔宽B余高h成形系数①=B/H熔合比熔合比：单道焊缝时，在焊缝横截面上熔化的母材所占的面积与焊缝总面积之比。
焊缝成形系数和余高系数用来表征焊缝成型特点。
余高系数 2 =B/h焊接规范与焊缝成形：1. 焊接电流：其他条件不变时，随着焊接电流I 增大，焊缝的熔深、熔宽和余高均增大，其中以熔深随电流增大最明显，而熔宽只是略有增大。
H=KmI2. 焊接电压：其他条件不变时，随电弧电压U增大焊缝熔宽显著增加，而熔深和余高略有减小3. 焊速提高时，焊接线能量减小，熔深和熔宽都明显减小，余高略有减小。
第四章电弧焊自动控制基础电弧焊程序自动控制内容：所谓电弧焊程序自动控制，就是以合理的次序使电弧焊设备的各个部件进入特定的工作状态，从而使电弧焊设备的各个环节能够协调工作，必须明确程序自动控制的对象和基本要求，了解程序自动控制的转换方法以及电弧焊各个基本环节的实现方法。
电弧焊程序自动控制的转换方式：时间转换、行程转换、条件转换引弧方式及适用的焊接方法：1.爆裂引弧法：直接短路爆裂引弧法（细丝C02半自动焊）；慢送丝爆裂引弧法（粗丝CO2电弧焊，MIG焊）；提高短路电流增长速度法 2.回抽引弧法：发动机—电动机可逆拖动法（埋弧焊）；电弧电压继电器控制法；高频引弧（非熔化极电弧焊）熄弧方式：焊丝返烧熄弧、剪球熄弧、电流衰减熄弧、电弧后退熄弧电弧焊自动调节系统：电弧自身调节系统，电弧电压反馈调节系统，焊接电流反馈变送丝调节系统等电弧自身调节系统调节过程：1. 弧长缩短时，焊接电流Ia 增大，电弧电压Ua 减小，引起焊丝熔化速度Vm增大，使Vm>Vf,弧长增大自动恢复到原长度。
2.弧长增大时，焊接电流la减小，电弧电压Ua增大，引起焊丝熔化速度Vm减慢，Vm电弧自身调节系统的规范：在长弧焊的条件下：通过调节送丝速度调节焊接电流。
电弧电压则是通过改变电源外特性曲线的位置来调节，焊接电流的调节范围取决于送丝速度的调节范围，电弧电压的调节范围取决于电源外特性的调节范围。
断弧焊的条件下：焊接电流由电源外特性调节，电弧电压的调节由送丝速度来实现。
电弧电压反馈系统调节过程：先把书上P88 的图。
如图，如果电弧稳定燃烧的最初工作点是Oo点，对应的焊接电流为Io，电弧电压为Ua当外界干扰使弧长突然缩短时，Lo―― LI,工作点从Oo点移到OI点，相应的焊接电流从Io增大到II，电弧电压从Uo减小到UI，使焊丝送进速度Vf减慢；根据，电弧电压Ua减小，使焊丝送进速度Vf减慢；根据，焊接电流Ia 增大，又使焊丝的融化速度增大。
这两者作用的结果都使电弧长度增加。
如果调节前后焊丝伸出长度不变，工作点会自动的从OI点返回到稳定工作点O Q即恢复到原来的焊接电流Io和电弧电压Uo值。
电弧电压反馈调节系统的规范：焊接电源外特性不变，改变送丝给定电压调节电弧电压，给定送丝给定电压增大时系统静特性曲线平行上移使电弧电压增大。
送丝给定电压不变，改变电源外特性曲线，右移时焊接电流增大，电弧电压略有上升，故电弧焊的电弧电压调节范围，由送丝给定电压调节范围决定，焊接电流调节范围由电源外特性调节范围决第五章埋弧焊自动埋弧焊原理：焊接电源的两极分别接导电嘴和焊件。
焊接时，颗粒状焊剂由焊剂漏斗经软管均匀的堆敷在焊件的待焊处，焊丝由焊丝盘经送丝机构和导电嘴送入焊接区，电弧在焊剂下面的焊丝与母材之间燃烧，电弧热是焊丝、焊剂、母材局部融化和部分蒸发，金属蒸气、焊剂蒸气和冶金过程中析出的气体在电弧周围形成一个空腔，融化的焊剂在空腔上部形成一层熔渣膜，这层熔渣膜如同一个屏障，使电弧、液态金属、和空气隔离，而且能将弧光遮蔽在空腔中，在空腔的下部，母材局部融化形成熔池，在空腔上部，焊丝熔化形成熔滴，并以渣壁过渡的形式向熔池中过渡，只有少数采用自由过渡的形式。
随着电弧向前移动，电弧力将液态金属推向后方并逐渐冷却凝固成焊缝，熔渣则凝固成渣壳覆盖在焊缝表面。
自动埋弧焊特点：优点：1、生产效率高2、焊接质量好3、劳动条件好4、节约金属及电能缺点：焊接适用位置受限制焊接厚度受限制对坡口加工和装配要求较严自动埋弧焊应用：1 、应用领域：锅炉、压力容器、船舶、桥梁、起重机械、工程机械等2 、适用于中厚板长焊缝的焊接3 、可焊接钢种：碳素结构刚、低合金结构钢、不锈钢、耐热钢、复合钢、耐热耐蚀合金、镍基合金、铜基合金埋弧焊电弧区保护：焊剂在电弧作用下发生融化，并围绕电弧空间形成一个液态熔渣膜构成的天然屏障，能有效的防止空气侵入电弧空间埋弧焊焊剂分类：按制造方法分熔炼焊剂和烧结焊剂两大类按熔渣碱度分为酸、中、碱性焊剂三大类按照化学成分分类（SiO2、MnQ CaF2）例如：中氟高氟低氟埋弧焊设备的组成及应用：包括埋弧焊及和各种辅助设备。
埋弧焊机时核心部分由机械系统（作用：送丝、移动电弧、洒焊剂）控制系统（作用：实现引弧、熄弧、送丝、移动电弧等的程序自动控制和保持焊接过程稳定）焊接电源（作用：提供电能、提供埋弧焊工艺所需的电气特性）三部分构成辅助设备作用：使焊缝处于最佳焊接位置、达到某些工艺目的所配置的工艺装置，包括焊件准确定位、夹紧焊件的夹具等埋弧焊的工艺特点：稀释率高热输入高焊接速度快第六章钨极惰性气体保护（TIG）1. 钨极氩弧焊原理、特点、应用（结构、材料）工作原理：钨极被夹持在电极夹上，从TIG 焊焊枪的喷嘴中伸出一定长度。
在伸出的钨极端部与焊件之间产生电弧，对焊件进行加热。
与此同时，惰性气体进入枪体，从钨极的周围通过喷嘴喷向焊接区，以保护钨极、电弧和熔池，使其免受大气的侵害。
当焊接薄板时，一般不需加填充焊丝，可以利用焊件被焊部位自身熔化形成焊缝。