焊工工藝與技能訓(xùn)練 課題

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1、焊接室紀(jì)律與安全1.進(jìn)車間必須穿戴規(guī)定的衣物，否則不應(yīng)進(jìn)車間。2.上課實(shí)習(xí)期間，不得擅自離開車間或教室，有事請假。3.實(shí)習(xí)、上課前班長報(bào)告應(yīng)到和實(shí)到人數(shù)；實(shí)習(xí)完畢前，報(bào)告班級所在人數(shù)、離開同學(xué)名單。4.進(jìn)行焊接時(shí)，應(yīng)先打開電源后打開焊機(jī)，焊接完畢后，應(yīng)先關(guān)閉焊機(jī)后關(guān)閉電源。5.各工位的工具、衛(wèi)生責(zé)任到人。7/12/20211課題一平敷焊一、焊接電弧的概念二、焊接電弧的構(gòu)造及靜特性三、電弧焊的熔滴過渡四、手弧焊操作預(yù)備知識7/12/20212一、焊接電弧的概念焊接時(shí)，將焊條與焊件接觸后很快拉開，在焊條端部和焊件之間立即會產(chǎn)生明亮的電弧。電弧是一種氣體放電現(xiàn)象。7/12/2

2、0213一、焊接電弧的概念焊接電弧：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，產(chǎn)生強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象。一般情況下，由于氣體的分子原子都是呈中性的，不能導(dǎo)電。要使氣體呈現(xiàn)導(dǎo)電性必須使氣體電離。氣體電離后，原來氣體中的一些中性分子或原子轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮?、正離子等帶電質(zhì)點(diǎn)，這樣電流才能通過氣體間隙形成電弧。7/12/20214一、焊接電弧的概念1.氣體電離氣體原子中電子是按一定的軌道環(huán)繞原子核運(yùn)動(dòng)，在常態(tài)下原子都是呈中性的。但在一定的條件下，氣體原子中的電子從外面獲得足夠的能量，就能脫離原子核的引力成為自由電子，同時(shí)原子由于失去電子而成為正離子，這種使中性

3、的氣體分子或原子釋放電子形成正離子的過程稱為氣體電離。使氣體電離所需要的能量稱為電離電位(或電離功)；不同的氣體或元素，由于原子結(jié)合不同，其電離電位電不同。7/12/20215一、焊接電弧的概念氣體介質(zhì)電離的方式主要有熱電離、電場作用下的電離、光電離。(1)熱電離氣體粒子受熱的作用而產(chǎn)生的電離稱為熱電離，溫度越高，熱電離作用越大。(2)電場作用下的電離帶電粒子在電場的作用下，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時(shí)，不斷地產(chǎn)生電離：兩電極間的電壓越高，電場作用越大，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，稱為光電離7/12/2

4、0216一、焊接電弧的概念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)象。作用：電弧產(chǎn)生和維持的重要條件。一般情況下，電子不能自由離開金屬表面產(chǎn)生電子發(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。7/12/20217電子從陰極表面逸出所需要的最低外加能量稱為逸出功，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1-2列出了常見元素的電子逸出功。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：熱發(fā)射、電場發(fā)射和撞擊發(fā)射等。7/12/20218二、焊接電弧

5、的構(gòu)造及靜特性1．焊接電弧的構(gòu)造焊接電弧的構(gòu)造可分為三個(gè)區(qū)域：陰極區(qū)、陽極區(qū)、弧柱區(qū)(圖1—2)7/12/20219(1)陰極區(qū)任務(wù)：向弧柱區(qū)提供電子流和接受弧柱區(qū)正離子流。在焊接時(shí)，陰極表面存在一個(gè)爍亮的輝點(diǎn)，稱為陰極斑點(diǎn)。陰極斑點(diǎn)是子發(fā)射源，也是陰極區(qū)溫度最高的部分，一般達(dá)2130～3230℃，放出的熱量占焊接總熱的36％左右；陰極溫度的高低主要取決于陰極的電極材料，一般都低于材料的沸點(diǎn)。電極的電流密度增加，陰極區(qū)的溫度也相應(yīng)提高。陰極和陽極為同種料。7/12/202110二、焊接電弧的構(gòu)造及靜特性(2)陽極區(qū)任務(wù)：接受弧柱區(qū)流過來的電子流和向弧柱區(qū)提供正離子流；在

6、陽極表面的光亮輝點(diǎn)稱為陽極斑點(diǎn)，陽極斑點(diǎn)是由于電子對陽極表面撞擊而形成的。一般情況下，陽極區(qū)的溫度達(dá)2330～3980℃放出的熱量占焊接總熱量的43％左右。7/12/202111二、焊接電弧的構(gòu)造及靜特性(3)弧柱區(qū)弧柱是處于陰極區(qū)與陽極區(qū)之間的區(qū)域；作用：電子流和正離子流的導(dǎo)電通路，弧柱的溫度不受材料沸點(diǎn)制，而取決于弧柱中氣體介質(zhì)和焊接電流，焊接電流越大，弧柱中電離程度就越大，弧柱溫度也就越高?；≈鶇^(qū)的中心溫度高達(dá)5730～7730℃，放出的熱量占焊接總熱量的21％左右。7/12/202112二、焊接電弧的構(gòu)造及靜特性(4)電弧電壓陰極區(qū)、陽極區(qū)和弧柱區(qū)電壓降之和，電

7、弧電壓的分布如圖1—3所示。電弧電壓叫用可式表示：U弧=U陰+U陽+U柱=U陰+U陽+bl弧U弧——弧電壓，V；U陰——陰極電壓降，VU陽——陽極電壓降，VU柱——弧柱電壓降，Vb——單位長度的弧柱電壓降，一般為20—40V／㎝；L弧——電弧長度，㎝。7/12/202113二、焊接電弧的構(gòu)造及靜特性2電弧的靜特性在電極材料、氣體介質(zhì)和弧長一定的情況卜，電弧穩(wěn)定燃燒時(shí)，焊接電流與電弧電壓變化的關(guān)系稱為電弧靜特性。表示它們關(guān)系的曲線叫做電弧的靜特性曲線，如圖1-4所示。7/12/202114二、焊接電弧的構(gòu)造及靜特性(1)電弧靜特性曲線7/1