焊接基础知识问答.pdf

《焊接基础知识问答.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《焊接基础知识问答.pdf（40页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、焊接基础知识问答（1）、基本知识1.什么叫焊接？答：两种或两种以上材质（同种或异种），通过加热或加压或二者并用,来达到原子之间的结合而形成永久性连接的工艺过程叫焊接.2.什么叫电弧？答：由焊接电源供给的，在两极间产生强烈而持久的气体放电现象一叫电弧。1按电流种类可分为：交流电弧、直流电弧和脉冲电弧。2按电弧的状态可分为：自由电弧和压缩电弧（如等离子弧）。3按电极材料可分为：熔化极电弧和不熔化极电弧。3.什么叫母材？答：被焊接的金属一叫做母材一。4.什么叫熔滴？答：焊丝先端受热后熔化，并向熔池过渡的液态金属滴一叫做熔滴。5.什么叫熔池？答：熔焊时焊件上所形成的具有一定几何形状的液态金属部分一叫做

2、熔池。6.什么叫焊缝？答：焊接后焊件中所形成的结合部分。7.什么叫焊缝金属？答：由熔化的母材和填充金属（焊丝、焊条等）凝固后形成的那部分金属。8.什么叫保护气体？答：焊接中用于保护金属熔滴以及熔池免受外界有害气体（氢、氧、氮）侵入的气体一保护气体。9.什么叫焊接技术？答：各种焊接方法、焊接材料、焊接工艺以及焊接设备等及其基础理论的总称一叫焊接技术。10.什么叫焊接工艺？它有哪些内容？答：焊接过程中的一整套工艺程序及其技术规定。内容包括：焊接方法、焊前准备加工、装配、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、焊接工艺参数以及焊后处理等。11.什么叫CO2焊接？答：用纯度99.98%的CO2做保护气

3、体的熔化极气体保护焊一称为CO2焊。12.什么叫MAG焊接？答：用混合气体75 95%A r+25-5%CO2,（标准配比：80%Ar+20%CO2）做保护气体的熔化极气体保护焊一称为MAG焊。13.什么叫MIG焊接？答：1用高纯度氨气ArN 99.99%做保护气体的熔化极气体保护焊接铝及铝合金、铜及铜合金等有色金属；2用98%Ar+2%02或95%Ar+5%CO2做保护气体的熔化极气体保护焊接实心不锈钢焊丝的工艺方法-称为MIG焊。3用氮+叙惰性混合气做保护的熔化极气体保护焊。14.什么叫TIG（鸨极僦弧焊）焊接？答：用纯鸨或活化铝（针鸨、铺鸨、错鸨、锢鸨）作为不熔化电极的惰性气体保护电弧焊

4、，简称TIG焊。15.什么叫SMAW（焊条电弧焊）焊接？答：用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。16.什么叫碳弧气刨？答:使用碳棒作为电极，与工件间产生电弧，用压缩空气（压力650.7Mpa）将熔化金属吹除的一种表面加工的方法。常用来焊缝清根、刨坡口、返修缺陷等。17.为什么C02焊比焊条电弧焊效率高？答：1C02焊比焊条电弧焊熔化速度和熔化系数高1-3倍；2坡口截面比焊条减小50%,熔敷金属量减少1/2；3辅助时间是焊条电弧焊的50%。三项合计：CO2焊的工效与焊条电弧焊相比提高倍数2.02-3.88倍18.为什么CO2焊接接头比焊条电弧焊的焊接接头质量好？答:CO2焊缝热影响区小,焊接变形

5、小;CO2焊缝含氢量低（W1.6ML/100g）,气孔及裂纹倾向小；CO2焊缝成形好，表面及内部缺陷少，探伤合格率高于焊条电弧焊。19.为什么CO2焊比焊条电弧焊的综合成本低？答：1坡口截面积减少36-54%,节省填充金属量;降低耗电量65.4%；3设备台班费较焊条电弧焊降低67-80%,降低成本20-40%；4减少人工费、工时费，降低成本10-16%；5节省辅助工时、辅料消耗及矫正变形费用；综合五项,CO2焊能使焊接总成本降低39.6-78.7%,平均降低59%。20.什么叫低频脉冲？适用哪些焊接？答：脉冲频率在0.5-30HZ的脉冲电弧叫作低频脉冲焊接。主要用于不锈钢、钢和钛等有色金属的T

6、IG焊。21.什么叫中频脉冲？适用哪些焊接？答：脉冲频率在30-500HZ的脉冲电弧叫作中频脉冲焊接。由于具有电弧压缩效应，电弧集中，挺度好，主要用于薄件不锈钢、钢和钛等有色金属的TIG焊和不锈钢和铝及铝合金的MIG焊。22.为什么CO2焊接有飞溅？答：焊丝端部的熔滴与熔池短路接触（短路过渡），由于强烈过热和磁收缩的作用使熔滴爆断，产生飞溅。CO2焊机的输出电抗器和波形控制可以将飞溅降低至最小程度。23.为什么MIG/MAG大电流焊接才能实现射流过渡，无飞溅？答：MIG/MAG焊接时，各种金属均具有短路过渡转变为射流过渡的临界电流 值（如：（p1.2碳钢、不锈钢焊丝，电流IN260280A）,

7、此时电弧呈射流过渡状态，实现无飞溅焊接。24.为什么MIG/MAG小电流焊接要用带脉冲的电源才能实现射流过渡，无飞溅？答：MIG/MAG焊接，焊接电流低于临界电流值时，采用带脉冲的电源，其脉冲电流大于临界电流值，电弧也能呈射流过渡状态，实现无飞溅焊 接（如：使用松下AG2/GE2脉冲MIG/MAG焊机，q）1.2碳钢、不锈钢、铝及铝合金焊丝在电流l80A时已实现脉冲射滴过渡，其脉冲电流lp350A）o二、焊接材料1.什么叫焊接材料？包括哪些内容？答：焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂、气体、电极、衬垫等。2.什么叫焊丝？答：焊接时作为填充金属，同时用来导电的金属丝一叫焊丝。分实心焊丝和药芯焊丝两种。

8、常用的实心焊丝型号：ER50-6（牌号：H08Mn2SiA）。3.为什么MAG焊接接头比C02焊接接头的冲击韧性高？答：MAG焊接时，活性气体仅为20%,焊丝中的合金元素过渡系数高，焊缝的冲击韧性高。CO2焊活性气体为100%,焊丝中的镒、硅合金元素联合脱氧，其合金元素过渡系数略低，焊缝的冲击韧性不如MAG焊高。如唐山神钢MG-51T焊丝（相当于ER50-6）其常温冲击韧性值：MAG：160J；CO2：110Jo4.什么叫药芯焊丝？答：由薄钢带卷成圆形钢管，同时在其中填满一定成分的药粉，经拉制而成的一种焊丝。5.为什么药芯焊丝用C 02气体保护？答：按保护方式区分药芯焊丝有两种类型：药芯气保焊

9、丝和药芯自保焊丝。药芯气保焊丝一般用C 02气体作保护，属于气渣联合保护形式，焊缝成形好，综合机械性能高。6.为什么药芯焊丝焊缝表面会出压痕气孔？答：因药芯焊丝是由薄钢带卷成的管状焊丝，属于有缝焊丝；空气中的水分会通过缝隙侵入药芯，焊 药 潮 湿（无法烘干），造成焊缝有压痕气孔。7.为什么对C 02气体纯度有技术要求？答：一 般 C 02气体是化工生产的副产品，纯度仅为99.6%左右，含有微量的杂质和水分，会给焊缝带来气孔等缺陷。焊接重要产品一定要选用C02纯度299.8%的气体，焊缝气孔少，含氢量低，抗裂性好。8.为什么对氨气纯度有较高技术要求？答:目前市场上有三种气气：普 僦（纯度99.6

10、%左右）、纯 悬（纯度99.9%左右）、高 纯 气（纯 度 99.99%）,前两种可焊接碳钢和不锈钢；焊接铝及铝合金、钛及钛合金等有色金属一定要选用高纯氨；避免焊缝及热影响区被氧化无法进行焊接。9.为什么TIG焊喷嘴有大小多种规格？答：有 4-8#五种规格喷嘴，焊接碳钢可选用45#喷嘴，焊接不锈钢和铝及铝合金应选用6-7#大喷嘴，以加强焊缝及热影响区的保护范围。焊接钛及钛合金等有色金属应选用78#更大的喷嘴，才能防止焊缝及热影响区被氧化。10.什么叫酸性焊条？答:药皮中含有多量酸性氧化物的焊条，如结422(E4303)、结 502(E5003)等交直流两用电焊条。11.什么叫碱性焊条？答:药皮

11、中含有多量碱性氧化物同时含有氟化物的焊条，如结507(E5015)、结 506(E5016)等电焊条。12.什么叫纤维素型(下向立焊专用)焊条？答：药皮中含有多量有机物的焊条，管道及薄板结构下向立焊专用。1如 E6010(相当于E4310、J425G)适用于打底焊、热焊、填充焊。(2)E8010(相当于E5511、J555)适用于热焊、填充焊、盖面焊层。一般用低氢下向焊条盖面焊；E7048(相当于J506X)焊缝外形整洁、美观。13.为什么焊前焊条要严格烘干？答：焊条往往会因吸潮而使工艺性能变坏，造成电弧不稳、飞溅增大，并容易产生气孔、裂纹等缺陷。因此，焊条使用前必须严格烘干。一般酸性焊条的烘

12、干温度150-200C,时间1 小时；碱性焊条的烘干温度350-400,时间1 2 小时，烘干后放在100 150C的保温箱内，随用随取。三、焊接设备1 .什么叫焊接电源？答：电焊机中，供给焊接所需的电能并具有适宜于焊接电气特性的设备称为焊接电源。2.为什么对弧焊电源有特殊要求？有哪些要求？答：为了保证焊接电弧稳定燃烧和适应各种焊接工艺要求，弧焊电源具有下列特殊要求：1弧焊电源的静特性（或称外特性）即稳态输出电流和输出电压之间的关系，有下降特性（恒流特性）和平特性（恒压特性）。A、焊条电弧焊、TIG焊和碳弧气刨电源的外特性是下降（恒流）特性；B、C02/MAG/MIG电弧焊电源的外特性是平特性

13、（恒压特性）。（2）弧焊电源的动特性当负载状态发生瞬时变化时（如：熔滴的短路过渡、颗粒过渡、射流过渡等），弧焊电源输出电流和输出电压与时间的关系，用以表征对负载瞬变的反应能力（即动态反应能力），简称“动特性”。3空载电压引弧前电源显示的电压。4调节特性改变电源的外特性以适应焊接规范的要求。3.为什么电弧长度发生变化时，电弧电压也会发生变化？答：由弧焊电源的外特性所决定的，电弧越长，电弧电压越高；电弧越短，电弧电压越低。4.为什么C02焊接时，焊丝伸出长度发生变化时，电流显示值也会发生变化？答：焊丝伸出长度（即干伸长度）越长，焊丝的电阻量越大，由电阻热消耗的电流越大，焊接电流显示值越小，实际焊接

14、电流也变小。所以焊丝伸出长度一般设定在12-20mm范围内。5.为什么CO2/MAG/MIG焊接时，焊接电流和电弧电压要严格匹配？答：CO2/MAG/MIG焊接时，调节焊接电流一即调节焊丝的给送速度；调节电弧电压一即调节焊丝的熔化速度；很显然，焊丝的熔化速度和给送速度一定要相等，才能保证电弧稳定焊接。1在焊接电流一定时，调节电弧电压偏高，焊丝的熔化速度增大，电弧长度增加，熔滴无法正常过渡，一般呈大颗粒飞出，飞溅增多。2）在焊接电流一定时，调节电弧电压偏低，焊丝的熔化速度减小，电弧长度变短，焊丝扎入熔池，飞溅大，焊缝成形不良。3焊接电流和电弧电压最佳匹配效果：熔滴过渡频率高，飞溅最小，焊缝成形美

15、观。6.什么叫电弧挺度？答：在热收缩和磁收缩等效应的作用下，电弧沿电极轴向挺直的程度。7.为什么焊接电弧有偏吹现象？答：焊接过程中，因气流的干扰、磁场的作用或焊条偏心的影响,使电弧中心偏离电极轴线的现象。8.什么叫磁偏吹？答：直流电弧焊时，因受到焊接回路中电磁力的作用而产生的电弧偏吹。通过改变接地线位置或减小焊接电流及改变焊条角度，能够减弱磁偏吹的影响。9.什么叫C 0 2 电源电弧系统的自身调节特性？为什么C 02焊接用细焊丝？答：等速送丝系统下，当弧长变化时引起电流和熔化速度变化，使弧长恢复的作用成为电源电弧系统的自身调节作用。使用的焊丝直径越细，电弧的自身调节作用越强，电弧越稳定，飞溅越

16、少。这就 是 C 02焊接用细焊丝的原理。唐山松下C 02焊机通过先进的控制技术，电弧的自身调节作用最好，性能最稳定。10.什么叫焊机的负载持续率？答：负载持续率指焊接电源在一定电流下连续工作的能力。国标规定手工焊额定负载持续率为6 0%,自动或半自动为60%和100%o 如：500KR2焊机在额定负载持续率60%时的额定电流是 500 A,在实际负载持续率100%（自动焊）时，其最大焊接电流W387A。11.什么叫焊枪的负载持续率？答：指焊枪在一定电流下连续工作的能力。1如：350KR焊枪在C02焊接时额定负载持续率为70%,额定电流是350A；在实际负载持续率100%（自动焊）时，其最大焊

17、接电流W290A。而 在MAG焊时，额定负载持续率为35%,在实际负载持续率100%时，其最大焊接电流W207A。2）再 如500KR焊枪在CO2焊接时额定负载持续率为70%,额定电流是500A；在实际负载持续率100%（自动焊）时，其最大焊接电流W418A。而 在MAG焊时，额定负载持续率为35%,在实际负载持续率100%时，其最大焊接电流W296A。12.什么叫正接法？答：直流电弧焊时，焊件接电焊机输出端的正极，焊 枪（焊钳）接输出端的负极的接线法，叫“正接法”也称正极性。13.什么叫反接法？答：直流电弧焊时，焊件接电焊机输出端的负极，焊 枪（焊钳）接输出端的正极的接线法，叫“反接法”也称

18、反极性。碱性焊条（结507等）、碳弧气刨、CO2焊接均用反接法。14.为什么直流TIG焊二次输出回路接为直流正接？适合于哪些金属材料的焊接？答：直流正接时，鸨极为负极，阴极区发射电子，温度低，鸨极不容易烧损，可以使用较大的焊接电流。适合焊接碳钢、不锈钢、铜、钛及难熔活性金属电目、锯、锂等15.为什么焊接铝、镁及其合金要用交流TIG焊？答：直流反接时，鸨极为正极，产生动能较大的阳离子，撞击铝、镁及其合金表面的氧化膜，具有清洁作用；而鸨极为阳极区,温度很高，鸨极严重烧损，不能使用较大的焊接电流进行正常焊接。采用交变的方波电源，正半波加热工件，负半波清理氧化膜,实现了铝、镁及其合金的高质量焊接。16

19、.什么叫起始电流（初期电流）？答：在收弧“有”状态下，按焊枪开关起弧的电流；松开焊枪开关转入焊接电流。TIG焊接时，起始电流小于焊接电流，用于预热和引导电弧和焊丝指向起焊处，松开焊枪开关转入正常焊接。2MIG焊铝，起始电流大于焊接电流2030A,减少起焊处的未熔合。3）MIG焊接不锈钢和钢，起始电流等于焊接电流。17.什么叫收弧电流？答：在收弧“有”状态下，第二次按焊枪开关的电流；一般小于焊接E巨流40-60%,无论TIG/MIG/MAG/CO2焊接，均用于焊缝收尾处填满弧坑，减少弧坑缺陷（如火口裂纹等）。18.什么叫上升时间？答：TIG焊时，起始电流到焊接电流的过渡时间。MIG焊时，基值电流

20、到脉冲电流的时间。19.什么叫下降时间？答：TIG焊时，焊接电流到收弧电流的过渡时间。MIG焊时，脉冲电流到基值电流的时间。20.什么叫脉冲焊接电流？答：TIG或 MIG脉冲焊接时的峰值电流。21.什么叫基值焊接电流？答：TIG或 MIG脉冲焊接时的最小电流（TIG焊时调节焊接电流旋钮）。22.什么叫滞后停气时间?答：即焊接电弧熄灭后，保护气体延迟0.35 秒再停止送气的时间；一般TIG焊铝、不锈钢、钛等金属滞后停气时间要长到35秒。23.什么叫电弧点焊？答：薄板搭接接头，用 TIG/MIG/MAG/CO2焊接方法，使用一定的焊接电流，在设定的时间内，形成表面熔核，连接上下两板的焊接方法。四、

21、焊接工艺1.什么叫焊接条件？它有哪些内容？答：焊接时周围的条件，包括：母材材质、板厚、坡口形状、接头形式、拘束状态、环境温度及湿度、清洁度以及根据上述诸因素而确定的焊丝（或焊条）种类及直径、焊接电流、电压、焊接速度、焊接顺序、熔敷方法、运枪(或 运 条)方 法 等。2.什么叫焊接接头？基本形式有几种？答：用焊接方法连接的接头。焊接接头包括焊缝、熔合区和热影响区三部分。接头基本形式有：对接、角接、搭接和T型接等。3.什么叫熔深？答：在焊接接头横截面上，母材熔化的深度。4.什么叫焊接位置？有几种形式？答：熔焊时，焊件接缝所处的空间位置。有平焊、立焊、横焊和仰焊等形式。5.什么叫向下立焊和向上立焊？

22、答：1立焊时，电弧自上向下进行的焊接一叫向下立焊。如：纤维素焊条向下立焊；C 02向下立焊等。(2)立焊时，电弧自下向上进行的焊接一叫向上立焊。6.什么叫焊接结构？答：用焊接方法连接的钢结构称为焊接结构。7.为什么对焊件要开坡口？答：坡口根据设计或工艺要求，将焊件的待焊部位加工成一定几何形状，经装配后形成的沟槽。为了将焊件截面熔透并减少熔合比；常用的坡口形式有：I、V、丫、X、U、K、J型等。8.为什么对某些材料焊前要预热？答：为了减缓焊件焊后的冷却速度，防止产生冷裂纹。9.为什么对某些焊接构件焊后要热处理？答：为了消除焊接残余应力和改善焊接接头的组织和性能。10.为什么焊前要制订焊接工艺规程

23、？答：保证焊接质量依靠五大控制环节：人、机、料、法、环。人一焊工的操作技能和经验机一焊接设备的高性能和稳定性料一焊接材料的高质量法一正确的焊接工艺规程及标准化作业环一良好的焊接作业环境焊前依据焊接试验和焊接工艺评定，制订的焊接工艺规程是“法规”，是保证焊接质量的重要因素。11.为什么焊前要对母材表面处理加工？答：焊件坡口及表面如果有油（油漆）、水、锈等杂质，熔入焊缝中会产生气孔、夹杂、夹渣、裂纹等缺陷，给焊接接头带来危害利隐患。12.什么叫焊丝的熔化系数？答：焊丝的熔化系数是指单位时间内通过单位电流时焊丝的熔化量。（g/Ah）焊丝越细，其熔化系数越大，既效率越高。13.什么叫焊接工艺参数？答：

24、焊接时，为保证焊接质量而选定的诸物理量（如：焊接电流、电弧电压、焊接速度、线能量等）的总称。14.什么叫焊接电流?答：焊接时，流经焊接回路的电流，一般用安培（A）表示。15.什么叫电弧电压？答：电弧两端（两电极）之间的电压降，一般用伏特（V）表示。16.什么叫焊接速度？答：单位时间内完成焊缝的长度，一般用厘米/分钟（cm/min）表17.什么叫干伸长度？答：焊接时，焊丝端头距导电嘴端部的距离。18.什么叫焊接线能量?答：熔焊时，由焊接热源输入给单位长度焊缝上的能量，亦称“热输入”。一般用焦耳/厘米（J/cm）表示。19.什么叫焊缝金属的熔合比？答：熔焊时，被熔化的母材部分在焊缝金属中所占的比例

25、。20.什么叫焊缝形状系数？答：熔焊时，在单道焊缝横截面上焊缝宽度与焊缝厚度的比值。21.什么叫左向焊法?答：熔焊时，焊枪由焊件接缝的右端向左端移动的焊法。气体保护效果好，焊缝成型美观。CO2、TIG焊接均用左向焊法；MIG焊铝必须用左向焊法。22.什么叫右向焊法？答：熔焊时，焊枪由焊件接缝的左端向右端移动的焊法。23.为什么说焊接接头是焊接结构中的薄弱环节？答：因为焊接接头存在着组织和性能的不均匀性，还往往存在着一些焊接缺陷，存在着较高的拉伸残余应力；所以焊接接头是焊接结构中的薄弱环节。24.为什么说通过工艺途径可获得优质的焊接接头？答：提高焊接接头的质量，可从以下途径着手：正确选配焊接材料

26、，采用合理的焊接工艺方法，控制熔合比，调节焊接热循环特征，运用合理的操作方法和坡口设计，辅以预热、层间保温及缓冷、后热等措施，或焊后热处理方法等，可获得优质的焊接接头。铜及铜合金的焊接工艺与设备1.铜具有优良的导电性、导热性、耐腐蚀性、延展性及一定的强度等特性。在电气、电子、化工、食品、动力、交通及航空航天工业中得到广泛应用。在 纯 铜（紫铜）中添加10余种合金元素，形成固溶体的各类铜合金，如加锌为黄铜；加银为白铜；加硅为硅青铜；加铝为铝青铜等等。2.铜及铜合金可用钎焊、电阻焊等工艺方法实现连接，在工业发达的今天、熔焊已占据主导地位。用焊条电弧焊、TIG焊、MIG焊等工艺方法容易实现铜及铜合金

27、的焊接。3.影响铜及铜合金焊接性的工艺难点主要有四项元素：一是高导热率的影响。铜的热导热率比碳钢大711倍，当采用的工艺参数与焊接同厚度碳钢差不多时，则铜材很难熔化，填充金属和母材也不能很好地熔合。二是焊接接头的热裂倾向大。焊接时，熔池内铜与其中的杂质形成低熔点共晶物，使铜及铜合金具有明显的热脆性，产生热裂纹。三是产生气孔的缺陷比碳钢严重得多，与要是氢气孔。四是焊接接头性能的变化。晶粒粗化，塑性下降,耐蚀性下降等。4.纯 铜（紫铜）可用“铜107”电焊条施焊，选用松下400AT2,400/600SS直流弧焊机，直流反接。施焊前，工件须预热4006 0 0 C,保证焊条填充金属与母材熔合良好。硅

28、青铜、铝青铜、磷青铜电焊条也可用上述工艺施焊化学成分相同的铜合金结构。5.直流TIG焊工艺方法广泛应用于铜及铜合金的焊接，焊风成型好，内外质量优良，在氮气的保护下，熔池纯净，气孔少，热裂影响小，操作易掌握。厚度04mm时可不用焊前预热，直接用氨气预热，待熔池温度接近600时，可加填充焊丝熔化母材，实现焊接。厚度大于4mm的铜材，纯铜应预热400600。铜合金焊接预热200300。300TSP,315Tx直流TIG焊机可焊接纯铜、硅青铜、磷青铜、黄铜、白铜等铜合金。300WP5、300/500WX4交直流两用TIG焊机可用交流TIG焊接铝青铜（用交流方波清除表面氧化膜）及 用 直 流TIG焊接上

29、述铜材。6.近年来，采 用MIG方法焊接铜及铜合金的施工越来越多，尤其对于厚度N3mm的铝青铜、硅青铜和白铜最好选用MIG焊方法。厚 度314mm或 14mm的铜及铜合金几乎总要选用MIG焊，因为熔敷效率高、熔深大、焊 速 快（一 般 为TIG焊 的34倍），实现高效、优质、低成本的经济效益要求。铜材施焊前均应达到预热 温 度 要 求（纯 铜4006 0 0 C,铜 合 金200300）,焊丝与母材化学充分相似，僦气纯度N99.98%。唐 山 松 下500RF2波形控制、500AG2逆 变 脉 冲MIG/MAG焊机适合上述铜及铜合金的熔化极气体保护焊工艺要求。焊接设备的接地保护 流 区 电 通

30、 大 地f 7 L、柱彩瓶/J J电气上的3地R示毒区一.概 述：焊接设备的接地，是保障焊接设备安全、操作人员安全和设备正常运行的必要措施。可以认为，凡是与电网连接的所有仪器设备都应当接地；凡是电力需要到达的地方，就是接地工程需要作到的地方。由此可以我们知道，接地工程的广泛性和重要性。一方面，随着时代的进步，强功能高价值焊接设备的广泛使 用，要求提供更加可靠的接地保护；另一方面，微电子技术的推广，使得现代焊接设备要求更低的接地电阻，还往往需要抗干扰。二.接地的概念：带电导体与大地相接触的现象称为接地。该定义中隐含了一个事实导体对大地放电。那么什么是地呢？就是以接地点为圆心，以 距 离S为半径的

31、半球形以远、0电位的地方，称作电气上的“地。如图所示距 离S以内为流散电场，场 强 随S减小而增强。电场中的电流为扩散电流，电流受到的阻力称流散电阻。根据经验，一般确认：在干燥的气候条件下S为20m。在不明确接地点具体数据时，可确认20米及以远处电位为0,显然也就是安全的地方。在接地点，带电导体与大地电位等于0 处的电压称接地电压 U。；流入大地的电流称接地短路电流Io；它们的比值称作接地电阻R o,即 Ro=Uo/Io。如变换为Io*Ro=Uo,更容易看出，接地电阻Ro与接地电压U。成正比关系。后面讨论的人们建造的接地装置就是将接地电阻R o 的值做得尽量小，使接地装置在接地电流I。通过时接

32、地导线与地的接地电压U。尽量低。而 Uo就是该点的地电位，地 电 位 U o 的升高称之为地电位升。当某一接地装置建造后，接地电阻Ro是一个常数，地电位升Uo随着接地电流I。增大而升高。一.接地的分类和目的：按接地的作用来分类，常用的有以下儿种：.保护接地：防止电气设备的外壳带电，保护人员和设备不受损害为保护接地。.工作接地：保障设备的正常运行需要为工作接地，例如配电变压器低压侧中性点的工作接地。过电压（防雷）接地：为了消除电气装置或设备的金属结构免遭过电压损坏的接地。.静电接地：防止产生的聚集静电荷对设备的损坏而进行接地。.隔离接地:把不能受干扰的电器设备或干扰源用金属外壳屏蔽起来并进行接地

33、，以避免干扰信号影响设备正常工作。本文主要介绍保护接地的重要性。保护接地是为防止绝缘损坏造成设备带电危及人身安全而设置的保护装置，它有接地与接零两种方式。按电力规定，凡采用三相四线供电的系统，由于中性线接地，所以应采用接零方式，把设备的金属外壳通过导体接至零线上，而不允许将设备外壳直接接地。1、保护接地机壳安全接地是将焊接设备平时不带电的金属部分（焊机外壳，操作台外壳等）与地之间形成良好的导电连接，以保护焊接设备和人身安全。原因是焊接设备的供电是强电供电（380、220或11OV）,通常情况下机壳等是不带电的，当故障 发 生（如主机电源故障或其它故障）造成电源的供电火线与外壳等导电金属部件短路

34、时，这些金属部件或外壳就形成了带电体，如果没有很好的接地，那么这带电体和地之间就有很高的电位差，如果人不小心触到这些带电体，那么就会通过人身形成通路，产生危险。因此，必须将金属外壳和地之间作很好的连接，使机壳和地等电位。此外，保护接地还可以防止静电的积聚。机壳漏电流公式：I=U*（R1+R2）/（RI*R2）RI人体电阻 R2保护性接地电阻当无保护性接地时，R2值相对于R1很大，漏电流全部通过人体电阻，造成人体触电。当有保护性接地时，R2值很小(规定不超过4。),R相对于R2很大，漏电流儿乎全通过接地电阻，人体免受电击危险。2、接零保护：为了防止焊接设备因绝缘损坏而使人身遭受触电危险，将焊接设

35、备的金属外壳与供电变压器的中性点相连接者称为接零保护。在中性点直接接地的低压电力网中，焊接设备应采用低压接零保护。在中性点非直接接地的低压电力网中，焊接设备应采用低压接地保护。由同一台发电机、同一台变压器或同一段母线供电的低压电力网中，不宜同时采用接地保护与接零保护。现在电网为三相四线制或三相五线制，除了 U、V、W三相380V主线外，还有 零 线(N)、保 护 线(P E)或保护性零线(PEN)几种。焊机机壳保护措施有保护性接地、保护性接，一二，李。在低压电网中性点直接接地的系统中，焊机外壳接地后再与零线连接，形成保护性接零。在保护接零系统中，如果零线在某一处中断，该环境中又有一台焊机外壳带

36、电，短路电流与电源零线不能形成回路，造成系统中所有焊机外壳都带电。为了避免这种危险，必须采用重复接地保护。重复接地就是在零线的每一个重要分支上进行一次可靠接地。焊机外壳通过焊机接地螺钉接到中线上，当产生碰壳时，经中线与机壳会流过很大的短路电流，使得焊机外配电柜电源保险丝立即熔断，将电网切除。3、接地和接零相比较有哪些不同之处？保护接地和保护接零是维护人身安全的两种技术措施，其不同处是：其一，保护原理不同。低压系统保护接地的基本原理是限制漏电设备对地电压，使其不超过某一安全范围；高压系统的保护接地，除限制对地电压外，在某些情况下，还有促成系统中保护装置动作的作用。保护接零的主要作用是借接零线路使

37、设备潜心电形成单相短路，促使线路上保护装置迅速动作。其二，适用范围不同。保护接地适用于一般的低压不接地电网及采取其它安全措施的低压接地电网；保护接地也能用于高压不接地电网。不接地电网不必采用保护接零。其三，线路结构不同。保护接地系统除相线外，只有保护地线。保护接零系统除相线外，必须有零线；必要时，保护零线要与工作零线分开；其重要的装置还应有地线。二.安全电压：在比较干燥的环境中，人体电阻约为10001500 Q,电流对人体的最大安全值约为工频交流30m A,根据欧姆定律：U=I*R可计算出外电安全电压为交流36V（直流为W48V）,松下电焊机防触电电压W直 流15Vo三.焊接设备使用中的安全注

38、意事项：焊机正常状态下机壳不带电。焊接设备在使用一段时间后，内部会有飞溅微粒、铁粉、油尘等大量堆积。如果工厂环境欠佳，或野外作业，电源内部铁粉等尘埃则更多。如果不经常对内部进行除尘，当操作人员接触焊接设备外壳时就会感到麻手，这是由于交流漏电而焊接设备外壳没接地（零）造成的。当多台焊机与母材共同放置在铁板上，主变压器绕组绝缘损坏与铁芯短路等均可能造成焊机外壳带电，出现安全隐患，造成人身伤害。高空、潮湿及金属容器内作业，危险性更大。许多用户已经认识到漏电的危害，外配电柜的电源开关均为带漏电保护开关，但有些用户仍然麻痹大意，焊接设备不进行保护接地或接零，造成安全隐患。在一些经常移动的焊接设备中，由于

39、接地（零）线常常被忽略，操作人员有的可能会双手同时接触接零和不接零的焊接设备，就有可能发生上述现象。严重时将会造成灼伤、触电等重大事故。电伤主要是对人体外部造成的局部伤害，包括电弧烧伤等。电击时电流通过人体内部，破坏心脏、肺部、神经系统的正常工作，严重时致人死亡。上使用时应可靠进行接地或接零保护，但保护性接地与保护引用接地保护的焊机发生对地短路时，若短路电流不能及时切对地电压公式：U=U相*RJ(R3+R4)R3一 接 地 保 护 的 电 阻R4配电变压器中性点的接地电阻正常状态下,R3=R4,短路将使零线电位升高到U O V以上,造成危险。日常使用中，焊工、维修工可以人为增大绝缘电阻，如带橡

40、皮手套，雨天、野外穿绝缘鞋，在金属容器内带绝缘安全帽等。另外，焊钳、母材线等不许用裸线、铁板，应用绝缘性能良好的导线连接。焊机出现故障，检修时应谨慎作业，仔细检查，避免出现伤害事故及造成二次故障。为了保证人身安全，以及焊接设备的性能，以期长年使用。除了保证焊接设备(如焊机外壳等)可靠接地外，最好每三个月进行一次检修。并用干燥的压缩空气将电源内部的飞溅物和尘埃等吹净。只有这样，才能保证焊接设备长期可靠、安全的运行。四.焊机外壳带电的测量：当出现焊机外壳带电后，重新使用前必须断电检查焊机内部元件的绝缘电阻。使 用500V兆欧表测定前，先用导线把整流器件、可控硅模块、接触器、晶体管电气元件等短路，以

41、防止过电压击穿。氨气在焊接中的应用1、氨 气(A r)的性质氮气是无色、无味、单原子的惰性气体，原 子 量 为3 9.9 4 8,密度为 1.7 8 k g /(空气密度为 1.2 9 k g /m 3)。氮气的重量是空气的1.4倍，可在熔池上方形成一层稳定的气流层，具有良好的保护性能。另外在焊接过程中，产生的烟雾较 少，便于控制焊接熔池和电弧。氨气是一种惰性气体，在常温下与其它物质均不发生化学反应，在高温下也不溶于液态金属中，故在焊接有色金属时更能显示其优越性。氮气是一种单原子气体，在高温下，氮气直接离解为正离子和电子，因此能量损耗低，电弧燃烧稳定。同时分解后的正离子体积和质量较大，对阴极的

42、冲击力很强，具有强烈的阴极破碎作用。叙气对电弧的冷却作用小，所以电弧在叙气中燃烧时,热量损耗小，稳定性比较好。僦气对电弧的热收缩效应较小，加上悬弧的电位梯度和电流密度不大，维持氨弧燃烧的电压较低，一 般10V即可。故焊接时电弧拉长，其电压改变不大，电弧不易熄灭。这点对手工氨弧焊非常有利。2、对氮,气纯度的要求气气是制氧的副产品，因为氨气的沸点介于氧、氮之间，差值很小，所以在氨气中常残留一定数量的杂质。焊接用氮气按我国GB4842-84（氨气及其检验方法）标准要求，其纯度应达到99.99%。具体技术要求见下表，如果氨气中的杂质含量超过规定标准，在焊接过程中不但影响对熔化金属的保护，而且极易使焊缝

43、产生气孔、夹渣等缺陷，使焊接接头质量变坏，并使鸨极的烧损量也增加。表一量气纯度的技术要求项目名称指标氨含量%99.99氮含量PPmW 70氧含量PPmW 10氢含量ppmW 5总碳含量ppmW 10水分含量 p p mW 203、瓶装氨气叙气可在低于一18 4 的温度下以液态形式贮存和运送，焊接用瀛气大多以气态形式装人气瓶中，每瓶大约可装7 0 0 0 升气体，气瓶为灰色，用绿漆标明“叙气”字样，目前我国常用氮气瓶的容积为 3 3、4 0、4 4 L,最高工作压力为15 M P a。氨气瓶在使用中严禁敲击、碰撞；不得用电磁起重机搬运氨气瓶；夏季要防日光曝晒；瓶内气体不能用尽；氨气瓶应直立放置。

44、CO2气体的应用1.C 0 2气体的性质 纯 C 0 2是无色、无味的气体。密度为1.9 8 k g/m3,比空气重（空气为1.2 9 k g/m3）。是空气的1.5 倍。C O 2 有三种状态：固态、液态、气态。不加压力冷却时，C O 2 直接由气体变成固体，叫做干冰。温度升高时，干冰升华直接变成气体。因空气中的水分不可避免地会凝结在干冰上，使干冰升华时产生的C O 2 气体中含有大量水分，所以固态C 0 2 不能用于焊接。常温C 0 2 加压至5-7 M P a 时变成液体。常温下液态C 0 2 比水轻，其沸点为一7 8 C。在 0 和 0.1 M P a 时，1 k g的液态C 0 2

45、可产生5 0 9 L 的C O 2气体。2 .C O 2 纯度对焊缝质量的影响C O?气体的纯度对焊缝金属的致密性和塑性有很大的影响。C O 2 气体中的主要杂质是水分和氮气。氮气一般含量较少，危害较小。水分的危害较大。随着C 0 2 气体中水分的增加，焊缝金属中的扩散氢含量也增加，焊缝金属的塑性变差,容易出现气孔，还可能产生冷裂纹。根 据 C 0 2 气体保护焊工艺规程J B/Z2 8 6-8 7 要求，焊接用 C O 2 气体的纯度不应低于9 9.5%(体积法)，其含水量不超过0.0 0 5%(重量法)。近年来有些国家要求焊接用C O?的纯度9 9.8%,露点低于一4 0 o3 .瓶装C

46、O 2 气体 工业上使用的瓶装液态C O?既经济又方便。规定钢瓶主体喷成银白色，用黑漆标明“二氧化碳”字样。容量为4 0 L 的标准钢瓶，可灌入2 5 k g液态的C O 2,约占钢瓶容积的8 0%,其余2 0%的空间充满了 C O 2 气体，气瓶压力表上指示的就是这部分气体的饱和压力，它的值与环境温度有关。温度高时,饱和气压增高;温度降低时，饱和气压降低。0 C 时，饱利气压为3.6 3 M P a(3 5.5 7 k gf/c m2)；2 0 时,饱和气压为 5.7 2 M P a (5 6.0 6 k gf /c m2)；3 0 时，饱和气压达 7.4 8 M P a (7 3.3 0

47、k gf /c m 2)；因此，应防止C O 2 气瓶靠近热源或让烈日曝晒，以免发生爆炸事故。当气瓶内的液态C O 2 全部挥发成气体后，气瓶内的压力才逐渐下降。液态C O?中可溶解约0.0 5%(按重量)的水，多余的水沉在瓶底，这些水和液态C02一起挥发后，将混人C02气体中一起进人焊接区。溶解在液态C0?中的水也可蒸发成水蒸气混入C02气中，将影响气体的纯度。水蒸气的蒸发量与气瓶中气体的压力有关，气瓶内压力越低，水蒸气含量越高。4.C02气体的提纯 目前国内焊接使用的C02气体，主要是酿造厂、化工厂的副产品，含水分较高，纯度不稳定。为保证焊接质量，应对这种瓶装气体进行处理，以减少其中的水分

48、和空气。焊接现场采取以下措施，可有效地降低C02气体中水分的含量：更换新气时，先放气2 3m in,以排除装瓶时混入的空气和水分。将气瓶倒置1 2h后，打开阀门，可排出沉积在下面的自由状态的水。根据瓶中含水量的不同，每 隔 30min左右放一次水，需放水2 3 次。然后将气瓶放正，开始焊接。使用时应在气路中安装加热器，对气体加热。气瓶中液态CO2用完后，气体的压力将随气体的消耗而下降。气瓶中压力降到IM Pa时，CO2中所含的水分将增加1 倍以上，应停止使用。如果继续使用，焊缝中将产生气孔。焊接对水比较敏感的金属时。当瓶中气压降至1.5MPa时就不宜再用了。焊件及工装夹具的磁场对电弧形状和焊缝

49、成形的影响电弧是一种气体导电现象，电弧中的带电粒子主要依靠气体空间的电离和电极的电子发射两个物理过程所产生的。当电弧周围存在一些干扰因素（如：电磁场、气流场等），电弧中心轴线偏离焊条、鸨极、焊丝的中心轴线，产生电弧偏吹现象，造成焊缝成形不良甚至无法焊接。1.直流弧焊机（400/630SS.400AT2）,烧焊电焊条时，产生磁偏吹现象。克服的方法：1改变工件上的接线位置（或将工件两头接双根地线），使工件上的磁场均匀分布。2改变焊条的行走角度，将焊条向偏弧一侧倾斜。3减少焊接电流，减小造成磁偏吹的磁场强度。4）改用交流弧焊机。2.工件坡口上剩余磁场的干扰。如管道TIG焊、MAG焊、焊条电弧焊时电弧

50、偏移于一侧，无法施焊。克服的方法：1 将偏弧指向一侧的管道坡口边缘用直流弧焊机二次输出电缆按一定方向盘绕3-5圈，电缆短接形成回路；调节焊接电流旋钮由小到大,再由大到小瞬时变化一次，做消磁处理。2上述处理后，磁场如果仍然存在，请将电缆反方向再盘绕一次，调节电流再消磁处理，直至剩余磁场完全消除为止。3.大型焊件及工装夹具上的剩余磁场对焊缝成形（驼背焊缝、蛇行焊缝等）的影响。1因磁场方向和强度无法测试，焊缝成形不良找不出影响因素。排除了焊接工艺规范（电流、电压、焊丝、保护气体等）诸多影响因素外，应考虑焊件及工装夹具上的剩余磁场对焊缝成形的影响。（2）此类影响时有时无，焊缝表面成形质量时好时坏。3）