超全焊接知識

一，電弧焊

電弧：一種強烈而持久的氣體放電現象，正負電極之間有一定的電壓，兩個電極之間的氣體介質應處于電離狀態。點燃焊接電弧時，通常連接兩個電極（一個極端工件，另一個極端填充金屬絲或焊條），短接觸并快速分離，兩個極相互接觸時短路，形成電弧。這種方法被稱為接觸電弧。電弧形成后，只要電源在兩極之間保持一定的電位差，電弧就可以燃燒。

電弧特點：電壓低、電流大、溫度高、能量密度高、移動性好等，一般20~30V電壓可以保持電弧的穩定燃燒，電弧中的電流可以從幾十安培到幾千安培，以滿足不同工件的焊接要求，電弧的溫度可以達到5萬K以上，可熔化各種金屬。

電弧組成：陰極區、陽極區、弧柱區三部分。

弧焊電源：焊接電弧所用的電源稱為弧焊電源，通常可分為交流弧焊電源、直流弧焊電源、脈沖弧焊電源和逆變弧焊電源四類。

直流正連接：當工件連接陽極，焊條連接陰極時，稱為直流正連接，此時工件加熱較大，適用于焊接厚工件。

DC反接：當工件與陰極和焊條與陽極連接時，稱為DC反接。此時，工件加熱較小，適用于焊接小工件。交流焊機焊接時，由于兩極極性交替變化，無正反接問題。

焊接冶金：

在電弧焊過程中，液態金屬、渣和氣體的相互作用是金屬再冶煉的過程。但由于焊接條件的特殊性，焊接化學冶金過程不同于一般冶煉過程。

首先，焊接冶金溫度高，邊界大，反應速度快。當電弧中有空氣侵入時，液態金屬會發生強烈的氧化、氮化反應和大量的金屬蒸發，而空氣中的水和工件和焊接材料中的油、銹、水在電弧高溫下分解的氫原子會溶解在液態金屬中，導致接頭塑性和韌性降低(氫脆)，甚至產生裂紋。

其次，焊接熔池小，冷卻快，使各種冶金反應難以達到平衡狀態，焊縫化學成分不均勻，熔池氣體、氧化物浮出，容易形成氣孔、夾渣等缺陷，甚至產生裂縫。

電弧焊通常采取以下措施：

（1）在焊接過程中，對熔化金屬進行機械保護，使其與空氣離。保護方法有三種：氣體保護、渣保護和氣渣聯合保護

（2）焊接熔池的冶金處理主要通過在焊接材料（焊條皮、焊絲、焊劑）中加入一定量的脫氧劑（主要是錳鐵和硅鐵）和一定量的合金元素，在焊接過程中排除熔池中FeO，補償合金元素燒損。

常用電弧焊方法：

1.手弧焊

手弧焊是各種電弧焊方法中發展最早、應用最廣泛的焊接方法。它使用外部涂有油漆的焊條作為電極和填充金屬，電弧在焊條的末端和焊接工件的表面之間燃燒。在電弧熱作用下，一方面可以產生氣體來保護電弧，另一方面可以產生熔渣覆蓋在熔池表面，防止熔化金屬與周圍氣體的相互作用。

熔渣更重要的作用是與熔化金屬發生物理化學反應或添加合金元素，以提高焊縫的金屬能量。手弧焊設備簡單、輕便、操作靈活。可用于維護和組裝中的短縫焊接，特別是難以到達的部位。相應的焊條可用于大多數工業碳鋼、不銹鋼、鑄鐵、銅、鋁、鎳及其合金。

2.埋弧焊

埋弧焊是一種以顆粒焊劑為保護介質，電弧隱藏在焊劑層下的熔化極焊接方法。埋弧焊的焊接過程由三個環節組成:1。在待焊接接頭處均勻堆放足夠的顆粒焊劑；2.導電嘴和焊件分別連接焊接電源，產生焊接電弧；3.自動送入焊絲并移動電弧進行焊接。

埋弧焊的主要特點如下：

①電弧性能獨特

l焊縫質量高，熔渣隔離空氣保護效果好。電弧區的主要成分是CO2.焊縫金屬中的氮含量大大降低，焊接參數自動調節，電弧機械化，熔池存在時間長，冶金反應充分，抗風能力強，焊縫成分穩定，機械性能好；

l良好的工作條件有利于焊接操作；機械化行走，勞動強度低。

②弧柱電場強度高，與熔化極氣體保護焊相比具有以下特點

l設備調節性能好，由于電場強度高，自動調節系統靈敏度高，提高了焊接工藝的穩定性；

l焊接電流下限較高。

③由于焊絲導電長度縮短，電流和電流密度顯著提高，大大提高了電弧的熔化能力和焊絲的熔化速率；由于焊劑和渣的隔熱作用，總熱效率大大提高，大大提高了焊接速度。

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