焊工工藝與技能訓(xùn)練電子課件第一單元焊接基礎(chǔ)知識(shí)

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1、第一單元焊接基礎(chǔ)知識(shí)課題1焊接電弧課題2焊接接頭的組織和性能課題3焊縫符號(hào)課題4焊接檢驗(yàn)課題1焊接電弧焊條電弧焊是利用手工操縱焊條進(jìn)行焊接的電弧焊方法。一、焊接電弧的概念焊接時(shí)，將焊條與焊件接觸后很快拉開(kāi)，在焊條端部和焊件之間立即會(huì)產(chǎn)生明亮的電弧。電弧是一種氣體放電現(xiàn)象。電弧示意圖a)電弧的產(chǎn)生b)原理由焊接電源供給的具有一定電壓的兩電極間或電極與焊件間的氣體介質(zhì)中所產(chǎn)生的強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象，稱(chēng)為焊接電弧。1.氣體電離使中性的氣體分子或原子釋放電子形成正離子的過(guò)程稱(chēng)為氣體電離。使氣體電離所需要的能量稱(chēng)為

2、電離電位(或電離功)。不同的氣體或元素由于原子結(jié)構(gòu)不同，其電離電位也不同。在焊接時(shí)，使氣體介質(zhì)電離的方式主要有熱電離、電場(chǎng)作用下的電離、光電離。(1)熱電離氣體粒子受熱的作用而產(chǎn)生的電離稱(chēng)為熱電離。溫度越高，熱電離作用越大。(2)電場(chǎng)作用下的電離帶電粒子在電場(chǎng)的作用下，各作定向高速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生較大的動(dòng)能，并不斷與中性粒子相碰撞，不斷地產(chǎn)生電離，兩電極間的電壓越高，電場(chǎng)作用越大，則電離作用越強(qiáng)烈。(3)光電離中性粒子在光輻射的作用下產(chǎn)生的電離，稱(chēng)為光電離。2.陰極電子發(fā)射陰極的金屬表面連續(xù)地向外發(fā)射出電子的現(xiàn)

3、象，稱(chēng)為陰極電子發(fā)射。要使電子發(fā)射，必須施加一定的能量，使電子克服金屬內(nèi)部正電荷對(duì)它的靜電引力。所加的能量越大，陰極產(chǎn)生電子發(fā)射作用就越強(qiáng)烈。電子從陰極表面逸出所需要的最低外加能量稱(chēng)為逸出功，單位是電子伏特(eV)。電子逸出功的大小與陰極的成分有關(guān)。表列出了常見(jiàn)元素的電子逸出功。焊接時(shí)，根據(jù)陰極吸收能量的方式不同，所產(chǎn)生的電子發(fā)射有以下幾類(lèi)：(1)熱發(fā)射　焊接時(shí)，陰極表面的溫度很高，使陰極內(nèi)部的電子熱運(yùn)動(dòng)速度增加，當(dāng)電子的動(dòng)能大于其逸出功時(shí)，電子即沖出陰極表面而產(chǎn)生熱電子發(fā)射。(2)電場(chǎng)發(fā)射　當(dāng)陰極表面外

4、部空間存在強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，電子可獲得足夠的動(dòng)能克服正電荷對(duì)它的靜電引力，從陰極表面發(fā)射出來(lái)?兩極間電壓越高，則電場(chǎng)發(fā)射作用越大。(3)撞擊發(fā)射　高速運(yùn)動(dòng)的正離子撞擊陰極表面時(shí)，將能量傳遞給陰極而產(chǎn)生電子發(fā)射的現(xiàn)象，稱(chēng)為撞擊發(fā)射。電場(chǎng)強(qiáng)度越大，在電場(chǎng)中正離子運(yùn)動(dòng)速度越快，產(chǎn)生撞擊發(fā)射的作用也越強(qiáng)烈。二、焊接電弧的構(gòu)造、電壓及靜特性1.焊接電弧的構(gòu)造焊接電弧的構(gòu)造可分為3個(gè)區(qū)域：(1)陰極區(qū)(2)陽(yáng)極區(qū)(3)弧柱焊接電弧的構(gòu)造2.焊接電弧的電壓通常測(cè)出的焊接電弧電壓就是陰極區(qū)、陽(yáng)極區(qū)和弧柱區(qū)電壓降之和。當(dāng)弧長(zhǎng)一定時(shí)

5、，電弧電壓的分布如圖所示。電弧電壓可用公式表示：焊接電弧各區(qū)域的電壓分布3.焊接電弧的靜特性在電極材料、氣體介質(zhì)和弧長(zhǎng)一定的情況下，電弧穩(wěn)定燃燒時(shí)，焊接電流與電弧電壓變化的關(guān)系稱(chēng)為電弧靜特性。表示它們關(guān)系的曲線叫作電弧的靜特性曲線。(1)當(dāng)電流較小(曲線ab段時(shí)的電流)時(shí)，電壓隨著電流的增加而降低，這是電弧的下降特性區(qū)。(2)在正常焊接狀態(tài)時(shí)，電壓不隨電流變化，基本保持不變，這是電弧的平特性區(qū)。(3)當(dāng)電流更大(曲線cd段的電流)時(shí)，電壓隨電流的增加而升高，這是電弧的上升特性區(qū)。焊接電弧的靜特性在一般情況

6、下，電弧電壓總是和電弧長(zhǎng)度成正比地變化。當(dāng)電弧長(zhǎng)度增加時(shí)，電弧電壓升高，其靜特性曲線的位置也隨之上升。不同電弧長(zhǎng)度的電弧靜特性曲線學(xué)以致用三、電弧焊的熔滴過(guò)渡電弧焊時(shí)，焊條(或焊絲)端部在電弧高溫作用下熔化成的液態(tài)金屬滴，通過(guò)電弧空間不斷地向熔池中過(guò)渡的過(guò)程稱(chēng)為熔滴過(guò)渡。1.熔滴過(guò)渡的作用力a.通過(guò)同方向電流的2根平行導(dǎo)線的相互作用力Ｉ—電流Ｆ—電磁力b.磁力線在熔滴上的壓縮作用Ｆ—電磁壓縮力(4)斑點(diǎn)壓力(5)氣體的吹力(1)熔滴的重力(2)表面張力(3)電磁力a.b.2.熔滴過(guò)渡的形式(1)滴狀過(guò)渡滴

7、狀過(guò)渡分為粗滴過(guò)渡和細(xì)滴過(guò)渡。粗滴過(guò)渡是熔滴呈粗大顆粒狀向熔池自由過(guò)渡的形式。(2)短路過(guò)渡由于強(qiáng)烈過(guò)熱和磁收縮的作用使焊條或焊絲端部的熔滴爆斷，直接向熔池過(guò)渡的形式，稱(chēng)為短路過(guò)渡。(3)噴射過(guò)渡熔滴呈細(xì)小顆粒，并以噴射狀態(tài)快速通過(guò)電弧空間向熔池過(guò)渡的形式，稱(chēng)為噴射過(guò)渡。熔滴過(guò)渡的形式a)粗滴過(guò)渡b)短路過(guò)渡c)噴射過(guò)渡課題2焊接接頭的組織和性能一、焊接結(jié)構(gòu)及其分類(lèi)焊接結(jié)構(gòu)是指用各種焊接方法連接而成的金屬結(jié)構(gòu)，焊接結(jié)構(gòu)的種類(lèi)有梁、柱、桁架、容器和薄板結(jié)構(gòu)等。焊接結(jié)構(gòu)的種類(lèi)二、焊接接頭形式和焊縫形式1.焊接

8、接頭形式焊接結(jié)構(gòu)均是由若干個(gè)焊接接頭組成，所謂焊接接頭即是用焊接方法連接的接頭。由于焊件的結(jié)構(gòu)形狀、厚度及技術(shù)要求不同，往往需要把焊件裝配成不同形式的焊接接頭，以及將焊件邊緣加工成各種形式的坡口。焊接接頭的基本形式可分為4種。焊接接頭的形式a)對(duì)接接頭b)Ｔ形接頭c)角接接頭d)搭接接頭常用的坡口形式有I形坡口、V形坡口、X形坡口和U形坡口等。對(duì)接接頭a)I形坡口b)V形坡口c)X形坡口c)U形坡口(1)對(duì)接接頭2個(gè)焊件端面相