焊接电弧焊基础知识学习教案.pptx
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1、会计学1焊接焊接(hnji)电弧焊基础知识电弧焊基础知识第一页,共29页。焊接焊接(hnji)(hnji)电弧电弧一、焊接一、焊接(hnji)电弧的物电弧的物理基础理基础 电弧的实质:气体放电电弧的实质:气体放电电弧的实质:气体放电电弧的实质:气体放电(fng(fng din)din)(导电)(导电)(导电)(导电)(一)电弧及其电场强度分布(一)电弧及其电场强度分布 电弧的特点:低电压、大电流、温度高、亮度大电弧的特点:低电压、大电流、温度高、亮度大电弧的特点:低电压、大电流、温度高、亮度大电弧的特点:低电压、大电流、温度高、亮度大第1页/共28页第二页,共29页。获得电弧获得电弧获得电弧获
2、得电弧(dinh)(dinh)的途径:气体电离的途径:气体电离的途径:气体电离的途径:气体电离+电子发射电子发射电子发射电子发射 1 1、电离的种类:、电离的种类:、电离的种类:、电离的种类:热电离场致电离光电离热电离场致电离光电离热电离场致电离光电离热电离场致电离光电离电离能及其与引弧的关系电离能及其与引弧的关系电离能及其与引弧的关系电离能及其与引弧的关系 2 2、(阴极)电子发射、(阴极)电子发射、(阴极)电子发射、(阴极)电子发射 热发射场致发射光发射粒子碰撞发射热发射场致发射光发射粒子碰撞发射热发射场致发射光发射粒子碰撞发射热发射场致发射光发射粒子碰撞发射逸出功及其与引弧的关系逸出功及
3、其与引弧的关系逸出功及其与引弧的关系逸出功及其与引弧的关系(二)电弧(二)电弧(二)电弧(二)电弧(dinh)(dinh)中带电粒子的中带电粒子的中带电粒子的中带电粒子的产生产生产生产生第2页/共28页第三页,共29页。(三)带电粒子的消失(三)带电粒子的消失(三)带电粒子的消失(三)带电粒子的消失带电粒子通过扩散、复合和电子结合成负离子等的过程消失。带电粒子通过扩散、复合和电子结合成负离子等的过程消失。带电粒子通过扩散、复合和电子结合成负离子等的过程消失。带电粒子通过扩散、复合和电子结合成负离子等的过程消失。电弧稳定电弧稳定电弧稳定电弧稳定“燃烧燃烧燃烧燃烧”时,带电粒子的产生和消失处于动平
4、衡状时,带电粒子的产生和消失处于动平衡状时,带电粒子的产生和消失处于动平衡状时,带电粒子的产生和消失处于动平衡状态态态态(zhungti)(zhungti)。负离子的存在对电弧稳定性的影响。负离子的存在对电弧稳定性的影响。负离子的存在对电弧稳定性的影响。负离子的存在对电弧稳定性的影响。第3页/共28页第四页,共29页。二、焊接电弧二、焊接电弧二、焊接电弧二、焊接电弧(dinh)(dinh)的导电特性的导电特性的导电特性的导电特性电弧的三个区域电弧的三个区域电弧的三个区域电弧的三个区域(qy)(qy):阴极区弧柱区阳极区:阴极区弧柱区阳极区:阴极区弧柱区阳极区:阴极区弧柱区阳极区(一)弧柱区的导
5、电特性(一)弧柱区的导电特性(一)弧柱区的导电特性(一)弧柱区的导电特性最小电压最小电压最小电压最小电压(diny)(diny)原理原理原理原理(二)阴极区的导电特性(二)阴极区的导电特性(二)阴极区的导电特性(二)阴极区的导电特性1 1、热发射型、热发射型、热发射型、热发射型 2 2、电场发射型阴极斑点、电场发射型阴极斑点、电场发射型阴极斑点、电场发射型阴极斑点(三)阳极区的导电特性(三)阳极区的导电特性(三)阳极区的导电特性(三)阳极区的导电特性 1 1、阳极斑点、阳极斑点、阳极斑点、阳极斑点 2 2、阳极区导电形式、阳极区导电形式、阳极区导电形式、阳极区导电形式第4页/共28页第五页,共
6、29页。三、焊接三、焊接(hnji)电弧的工艺特电弧的工艺特性性电弧的工艺电弧的工艺(gngy)特性主要包括:热能特性、力学特性、特性主要包括:热能特性、力学特性、电弧稳定性等。电弧稳定性等。1 1、电弧热的形成机构、电弧热的形成机构 电弧的弧柱、阴极电弧的弧柱、阴极(ynj)(ynj)区、阳极区的产热特性各不相同。区、阳极区的产热特性各不相同。弧柱的产热弧柱的产热 阴极阴极(ynj)(ynj)区的产热特性区的产热特性 阳极区的产热特性阳极区的产热特性(一)电弧的热能特性(一)电弧的热能特性(一)电弧的热能特性(一)电弧的热能特性第5页/共28页第六页,共29页。2、电弧、电弧(dinh)的温
7、度分布的温度分布轴向两极轴向两极(lingj)(lingj)区低弧柱区低弧柱区高区高径向中心高四周低径向中心高四周低3、焊接电弧的热效率及、焊接电弧的热效率及能量能量(nngling)密度密度 电弧产热的一部分热量会通过对流、传导、辐射等形式散电弧产热的一部分热量会通过对流、传导、辐射等形式散电弧产热的一部分热量会通过对流、传导、辐射等形式散电弧产热的一部分热量会通过对流、传导、辐射等形式散失,所以会存在热效率问题。失,所以会存在热效率问题。失,所以会存在热效率问题。失,所以会存在热效率问题。常用焊接方法的大致热效率如表。常用焊接方法的大致热效率如表。常用焊接方法的大致热效率如表。常用焊接方法
8、的大致热效率如表。第6页/共28页第七页,共29页。能量密度分布:轴向两极区大弧柱区小能量密度分布:轴向两极区大弧柱区小能量密度分布:轴向两极区大弧柱区小能量密度分布:轴向两极区大弧柱区小 径向中心径向中心径向中心径向中心(zhngxn)(zhngxn)大大大大四周小四周小四周小四周小第7页/共28页第八页,共29页。(二)、电弧(二)、电弧(dinh)的力学特性的力学特性 1 1、电弧、电弧、电弧、电弧(dinh)(dinh)力类型及作用力类型及作用力类型及作用力类型及作用电磁(收缩)力电磁(收缩)力电磁(收缩)力电磁(收缩)力使电弧使电弧使电弧使电弧(dinh)(dinh)获得刚直性,促进
9、熔滴过渡获得刚直性,促进熔滴过渡获得刚直性,促进熔滴过渡获得刚直性,促进熔滴过渡第8页/共28页第九页,共29页。等离子流力等离子流力等离子流力等离子流力促进促进促进促进(cjn)(cjn)熔滴过渡熔滴过渡熔滴过渡熔滴过渡斑点(压)力斑点(压)力斑点(压)力斑点(压)力阴极阴极阴极阴极(ynj)(ynj)阳极阻碍熔滴过渡阳极阻碍熔滴过渡阳极阻碍熔滴过渡阳极阻碍熔滴过渡第9页/共28页第十页,共29页。2 2、电弧力的主要影响因素、电弧力的主要影响因素、电弧力的主要影响因素、电弧力的主要影响因素气体介质、焊接气体介质、焊接气体介质、焊接气体介质、焊接(hnji)(hnji)电流和电压、焊丝(条)
10、直径、电流和电压、焊丝(条)直径、电流和电压、焊丝(条)直径、电流和电压、焊丝(条)直径、极性和电极端部形状等。极性和电极端部形状等。极性和电极端部形状等。极性和电极端部形状等。电极电极电极电极(dinj)(dinj)材料蒸发的反作用力材料蒸发的反作用力材料蒸发的反作用力材料蒸发的反作用力阴极阳极阻碍阴极阳极阻碍阴极阳极阻碍阴极阳极阻碍熔滴过渡熔滴过渡熔滴过渡熔滴过渡熔滴熔滴熔滴熔滴(droplet)(droplet)冲击力冲击力冲击力冲击力对熔池造成冲击对熔池造成冲击对熔池造成冲击对熔池造成冲击短路爆破力短路爆破力短路爆破力短路爆破力短路时产生,导致飞溅短路时产生,导致飞溅短路时产生,导致飞
11、溅短路时产生,导致飞溅第10页/共28页第十一页,共29页。三、焊接三、焊接(hnji)电弧的稳定性电弧的稳定性 电弧电弧电弧电弧(dinh)(dinh)稳定性的概念(稳定性的概念(稳定性的概念(稳定性的概念(P19P19)影响电弧影响电弧影响电弧影响电弧(dinh)(dinh)稳定性的因素:电源、外界因素、药皮稳定性的因素:电源、外界因素、药皮稳定性的因素:电源、外界因素、药皮稳定性的因素:电源、外界因素、药皮(芯)(芯)(芯)(芯)(焊剂)、磁偏吹等(焊剂)、磁偏吹等(焊剂)、磁偏吹等(焊剂)、磁偏吹等第11页/共28页第十二页,共29页。焊接焊接(hnji)(hnji)熔滴过渡熔滴过渡(
12、一)焊丝的热源(一)焊丝的热源(一)焊丝的热源(一)焊丝的热源焊丝熔化的热源电弧热(主)焊丝熔化的热源电弧热(主)焊丝熔化的热源电弧热(主)焊丝熔化的热源电弧热(主)+电阻热(次)电阻热(次)电阻热(次)电阻热(次)(二)焊丝的熔化特性(二)焊丝的熔化特性(二)焊丝的熔化特性(二)焊丝的熔化特性 焊丝的熔化特性焊丝的熔化特性焊丝的熔化特性焊丝的熔化特性焊丝的熔化速度与焊接电流焊丝的熔化速度与焊接电流焊丝的熔化速度与焊接电流焊丝的熔化速度与焊接电流(dinli)(dinli)之间的关系。之间的关系。之间的关系。之间的关系。一、焊丝一、焊丝一、焊丝一、焊丝(hn s)(hn s)的加热和熔化特性的
13、加热和熔化特性的加热和熔化特性的加热和熔化特性 区别清楚与焊丝熔化有关的几个概念:区别清楚与焊丝熔化有关的几个概念:区别清楚与焊丝熔化有关的几个概念:区别清楚与焊丝熔化有关的几个概念:熔化速度熔化速度熔化速度熔化速度(mm/min(mm/min&kg/h&kg/h)熔化系数熔化系数熔化系数熔化系数(g/A(g/A h h)熔敷系数熔敷系数熔敷系数熔敷系数(g/A(g/A h h)熔敷速度熔敷速度熔敷速度熔敷速度(kg/h)(kg/h)熔敷效率熔敷效率熔敷效率熔敷效率(%)(%)飞溅率飞溅率飞溅率飞溅率(%)(%)损失系数损失系数损失系数损失系数(%)(%)第12页/共28页第十三页,共29页。
14、焊丝的熔化特性主要受焊丝材料、直径焊丝的熔化特性主要受焊丝材料、直径焊丝的熔化特性主要受焊丝材料、直径焊丝的熔化特性主要受焊丝材料、直径(zhjng)(zhjng)和伸出长度和伸出长度和伸出长度和伸出长度(stick-out)(stick-out)等因等因等因等因素影响。素影响。素影响。素影响。第13页/共28页第十四页,共29页。二、熔滴上的作用力二、熔滴上的作用力二、熔滴上的作用力二、熔滴上的作用力熔滴上的作用力是影响熔滴过渡及焊缝熔滴上的作用力是影响熔滴过渡及焊缝(hn fn)成形的主要因素。成形的主要因素。1、重力、重力 2、表面张力、表面张力 3、电弧、电弧(dinh)力(注意其包含
15、几项力(注意其包含几项力在内)!力在内)!4、熔滴爆破力、熔滴爆破力 5、电弧、电弧(dinh)的气体吹送力的气体吹送力 第14页/共28页第十五页,共29页。在不同的焊接条件下,力的种类、大小不同,形成了不同的熔滴过渡形式在不同的焊接条件下,力的种类、大小不同,形成了不同的熔滴过渡形式重力(促进或阻碍熔滴过渡)重力(促进或阻碍熔滴过渡)重力(促进或阻碍熔滴过渡)重力(促进或阻碍熔滴过渡)表面张力(促进或阻碍熔滴过渡)表面张力(促进或阻碍熔滴过渡)表面张力(促进或阻碍熔滴过渡)表面张力(促进或阻碍熔滴过渡)电磁收缩力(促进或阻碍熔滴过渡)电磁收缩力(促进或阻碍熔滴过渡)电磁收缩力(促进或阻碍熔
16、滴过渡)电磁收缩力(促进或阻碍熔滴过渡)等离子流力(促进熔滴过渡)等离子流力(促进熔滴过渡)等离子流力(促进熔滴过渡)等离子流力(促进熔滴过渡)气体吹送力(促进熔滴过渡)气体吹送力(促进熔滴过渡)气体吹送力(促进熔滴过渡)气体吹送力(促进熔滴过渡)金属蒸气的反作用力(阻碍熔滴过渡)金属蒸气的反作用力(阻碍熔滴过渡)金属蒸气的反作用力(阻碍熔滴过渡)金属蒸气的反作用力(阻碍熔滴过渡)斑点压力(阻碍熔滴过渡)斑点压力(阻碍熔滴过渡)斑点压力(阻碍熔滴过渡)斑点压力(阻碍熔滴过渡)爆破爆破爆破爆破(bop)(bop)力(造成飞溅)力(造成飞溅)力(造成飞溅)力(造成飞溅)总结总结(zngji):熔滴
17、上的作用力及其特点:熔滴上的作用力及其特点第15页/共28页第十六页,共29页。三、熔滴过渡三、熔滴过渡(gud)(gud)及特点及特点 自由过渡:滴状过渡自由过渡:滴状过渡自由过渡:滴状过渡自由过渡:滴状过渡 喷射过渡喷射过渡喷射过渡喷射过渡(Spray transfer):(Spray transfer):易在(富)易在(富)易在(富)易在(富)氩气氛种获得,熔深大氩气氛种获得,熔深大氩气氛种获得,熔深大氩气氛种获得,熔深大 熔敷效率高,熔敷效率高,熔敷效率高,熔敷效率高,适用适用适用适用(shyng)(shyng)于中、厚板平位置的于中、厚板平位置的于中、厚板平位置的于中、厚板平位置的填
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