焊條電弧焊實(shí)作 教學(xué)課件 作者 楊新華 引弧實(shí)作.ppt

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1、焊條電弧焊實(shí)作學(xué)習(xí)情境2.1——引弧實(shí)作項(xiàng)目圖樣技術(shù)要求1．焊條電弧焊引弧堆焊實(shí)訓(xùn)。2．高度約為50mm，直徑約13mm。3．控制熔池的溫度，防止金屬流淌。學(xué)習(xí)情景2.1——引?。╝rc）實(shí)作學(xué)習(xí)情景2.1——引?。╯trikingarc）實(shí)作教學(xué)目標(biāo)能利用焊條熟練進(jìn)行引弧操作認(rèn)識(shí)電弧的本質(zhì)、構(gòu)造及特點(diǎn)認(rèn)識(shí)電弧的危害,并掌握防止電弧傷害的保護(hù)措施認(rèn)識(shí)磁偏吹現(xiàn)象，并掌握消除磁偏吹的措施能解決焊接電弧不穩(wěn)定的問(wèn)題資訊任務(wù)利用焊條進(jìn)行引弧操作電弧基本知識(shí)引弧準(zhǔn)備操作安全引弧方法技術(shù)要求引弧要領(lǐng)電弧的遠(yuǎn)距離圖片基礎(chǔ)知識(shí)：電弧的認(rèn)識(shí)(一)電弧是一種強(qiáng)烈的、刺眼的光。電弧的認(rèn)識(shí)電弧或弧光是

2、氣體放電的一種形式。在正常狀態(tài)下，氣體具有良好的電氣絕緣性能，但當(dāng)在氣體間隙的兩端加上足夠大的電場(chǎng)時(shí)，就可以引起電流通過(guò)氣體，這種現(xiàn)象稱為放電。電弧的近距離圖片焊接電弧是在焊條與工件之間產(chǎn)生的強(qiáng)烈、持久又穩(wěn)定的氣體放電現(xiàn)象。焊接引弧時(shí)，焊條和工件瞬間接觸形成短路，強(qiáng)大的電流產(chǎn)生強(qiáng)烈電阻熱使接觸點(diǎn)熔化甚至蒸發(fā)，當(dāng)焊條提起時(shí)，在電場(chǎng)作用下，熱的金屬發(fā)射大量電子，電子碰撞氣體使之電離，正、負(fù)離子和電子構(gòu)成電弧。1.電弧的本質(zhì)電弧的本質(zhì)示意圖電弧帶電粒子的產(chǎn)生(1)氣體電離熱電離：是弧柱區(qū)產(chǎn)生帶電粒子的主要途徑。電場(chǎng)作用下的電離：陰極區(qū)和陽(yáng)極區(qū)的電場(chǎng)強(qiáng)度非常高，高達(dá)105~107V/c

3、m，氣體電離以電場(chǎng)作用下的電離為主。光電離：次要途徑。碰撞電離電弧帶電粒子的產(chǎn)生(2)電極發(fā)射電子逸出功：使一個(gè)電子從金屬表面飛出所需的能量稱為逸出功。通常用逸出電壓表示。電子發(fā)射：電極表面受到外加能量的作用，使其內(nèi)部的電子沖破電極表面的束縛飛到電弧空間的現(xiàn)象稱為電子發(fā)射。金屬WFeAl純金屬4.544.484.25氧化物3.923.9常用金屬逸出功有氧化物時(shí)逸出功比較低，所以電子容易從氧化膜出逸出，形成陰極斑點(diǎn)。電子發(fā)射機(jī)構(gòu)分類熱發(fā)射電場(chǎng)發(fā)射光發(fā)射粒子碰撞發(fā)射實(shí)際焊接中往往是多種電子發(fā)射機(jī)構(gòu)共同完成電子發(fā)射的任務(wù)。熱陰極和冷陰極熱陰極：當(dāng)使用沸點(diǎn)高的材料W或C作電極時(shí)，陰極區(qū)

4、的帶電粒子主要靠熱發(fā)射提供，這種陰極稱為熱陰極。冷陰極：鋼、銅、鋁、鎂等材料作陰極時(shí)，由于它們沸點(diǎn)很低，電極加熱溫度受沸點(diǎn)的限制不可能很高，熱發(fā)射不能提供足夠的帶電粒子，此時(shí)電場(chǎng)發(fā)射起主要作用，這種電極稱為冷陰極。電弧帶電粒子的產(chǎn)生(3)負(fù)離子的產(chǎn)生負(fù)離子的形成主要是由中性氣體粒子（原子或分子）吸附一個(gè)電子形成的，負(fù)離子所帶電量與電子相同，但是質(zhì)量大，不能有效參與電弧導(dǎo)電過(guò)程。造成電弧不穩(wěn)。不希望電弧中存在大量的負(fù)離子。1、維持電弧放電的電壓較低，一般為10-50V。2、電弧中的電流很大，可從幾A到幾千A。3、具有很高的溫度?；≈行臏囟瓤蛇_(dá)5000-30000K，某些情況下可

5、達(dá)50000K以上(等離子弧)，大大超過(guò)了金屬的熔點(diǎn)，所以可以用來(lái)熔化金屬，作為各種電弧焊方法的熱源。利用電弧將工作連接在一起的焊接方法，稱為電弧焊，電弧焊是焊接方法中應(yīng)用最為廣泛的一種。據(jù)一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的統(tǒng)計(jì)，電弧焊在焊接生產(chǎn)總量中所占比例一般都在60%以上。2.電弧的主要特點(diǎn)3.焊接電弧的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)非自持放電自持放電電流最大電壓最低溫度最高發(fā)光最強(qiáng)電弧放電(一)電弧的伏安特性電弧由陰極區(qū)、陽(yáng)極區(qū)和弧柱區(qū)三部分組成，如圖所示。1）陰極區(qū)：電子發(fā)射區(qū)，熱量約占36%，平均溫度2400K；2）陽(yáng)極區(qū)：受電子轟擊區(qū)域，熱量約占43%，平均溫度2600K；3）弧柱區(qū)：陰、陽(yáng)兩極間區(qū)域

6、，幾乎等于電弧長(zhǎng)度，熱量21%，弧柱中心溫度可達(dá)6000—8000K。焊接電弧的構(gòu)造電弧的導(dǎo)電特性焊接電弧由陰極區(qū)、陽(yáng)極區(qū)、弧柱區(qū)構(gòu)成。Ua=UA+UC+UK電弧的伏安特性曲線電弧的靜特性曲線:在電極材料、氣體介質(zhì)和弧長(zhǎng)一定的條件下，電弧穩(wěn)定燃燒時(shí)，焊接電流與電弧電壓的關(guān)系。（也稱伏安特性曲線，顯U形）電弧成負(fù)阻特性電弧成平特性電弧成上升特性電弧靜特性曲線影響焊接電弧靜特性的因素:（1）電弧長(zhǎng)度電弧長(zhǎng)度增加時(shí)，電弧電壓增加，電弧靜特性曲線上移；電弧長(zhǎng)度減小時(shí)，電弧電壓減小，電弧靜特性曲線下移；（2）氣體介質(zhì)種類在純氬中加入50%氫氣，電弧電壓升高，電弧靜特性曲線上移；（3）氣體

7、介質(zhì)壓力壓力增大，電弧電壓升高，電弧靜特性曲線上移；同一種焊接方法，電弧靜特性曲線不止一條。焊條電弧焊：水平區(qū)鎢極惰性氣體保護(hù)焊：下降區(qū)（小電流），水平區(qū)（大電流）細(xì)絲熔化極氣體保護(hù)焊：上升區(qū)焊接電弧的極性：直流焊接時(shí)電弧的兩極與電源的連接方式稱為電弧的極性。電弧的極性4.焊接電弧的特性焊接電弧是一個(gè)將電能轉(zhuǎn)換成熱能、光能、機(jī)械能的過(guò)程，其能量特性在三個(gè)特征區(qū)是不同的。（1）弧柱區(qū)的能量特性：一般電弧焊中，弧柱的熱量?jī)H有少部分通過(guò)輻射傳給了焊絲或工件，而是通過(guò)弧柱散熱損失了；弧柱區(qū)能夠產(chǎn)生的