文档介绍：《机械制造基础》第三篇连接成形西南大学工程技术学院第二章第二章电弧焊电弧焊目录目录 焊接电弧焊接电弧 电弧焊的冶金过程与焊缝质量电弧焊的冶金过程与焊缝质量 电电焊条焊条 焊接接头的组织和性能焊接接头的组织和性能 焊接应力与变形焊接应力与变形 焊条电弧焊焊条电弧焊 电电焊机焊机《机械制造基础》第三篇连接成形西南大学工程技术学院熔化焊的焊接过程是利用各种焊接热源焊接热源(如电弧、气体火焰等)先将焊件焊缝处的金属和焊条加热到熔化状态,形成熔池;然后随着热源向前移动,熔池液体金属冷却结晶,从而形成焊缝。电弧焊是熔化焊中应用最为普遍的焊接方法,它是利用焊接电弧的高温来加热和熔化焊件焊缝处的金属和焊条,从而实现焊接的。 焊接电弧焊接电弧 焊接电弧的定义焊接电弧的定义焊接电弧是由焊接电源提供一定电压,在两电极之间或电极与焊件之间的气体介质中产生的强烈而持久的放电现象放电现象(如图图 2-1 2-1 所示),它是应用最广泛的焊接热源。《机械制造基础》第三篇连接成形西南大学工程技术学院电极可以是熔化熔化的焊条、金属丝等,也可以是不熔不熔化化的碳棒、钨极。一般电弧焊都使用焊条或者焊丝。 焊接电弧的产生过程及实质焊接电弧的产生过程及实质(1) (1) 焊接电弧的产生过程焊接电弧的产生过程通常情况下气体是不导电的,但是在一定的电场和温度下,可使气体离解而导电。焊接电弧产生过程(如图图 2-2 2-2 所示):电极与工件接触→产生短路,存在很大短路电流→接触处产生大量热量→电极末端,工件升温→产生高温气体(高温空气、金属及药皮蒸汽)→电极提起→形成电场→电子定向运动→高温气体电离(电子和正离子)→带电粒子运动,相互碰撞和复合→产生大量热和弧光(即电弧)。《机械制造基础》第三篇连接成形西南大学工程技术学院+ 2 ( ) M 2M M + e ????????- 分解电离放出热能、光能和机械能物质被加热成为气态分子,分子进一步分解成原子,原子经电离形成带电的粒子(正离子、负离子、电子),带电粒子在电场中作定向运动而形成焊接电流。(2) (2) 电弧放电的实质电弧放电的实质电弧放电的实质即是把焊接电源提供的电能转换为热能、光能和机械能的能量转换过程能量转换过程。电弧焊就是利用电弧放电时产生的热能来熔化金属进行焊接的,电弧产生热量的多少与焊接电流和电压的乘积成正比。电流越大,工件和焊条金属的熔化速度越快,生产率越高,且工件表面熔深也较大,故厚工件需较大的焊接电流。《机械制造基础》第三篇连接成形西南大学工程技术学院 焊接电弧的结构及热量温度分布焊接电弧的结构及热量温度分布(1) (1) 焊接电弧的结构焊接电弧的结构(2) (2) 焊接电弧的热量温度分布焊接电弧的热量温度分布焊接电弧呈圆锥形圆锥形(如图图 2-3 2-3 所示),包括三个区域: 阴极区阴极区:紧靠负极很薄的一层; 阳极区阳极区:紧靠正极的一层(厚度与阴极区相近); 弧柱区弧柱区:阴极区与阳极区之间的部分,其长度近似等于电弧长度。三个区域物理过程不同,其热量温度分布也不同。阴极区阴极区:平均温度 2400K ,占总热量的 36% ; 阳极区阳极区:平均温度 2600K ,占总热量的 43% ; 弧柱区弧柱区:平均温度 6000 ~8000K ,占总热量的 21% 。《机械制造基础》第三篇连接成形西南大学工程技术学院 焊接电源的连接方法焊接电源的连接方法(1) (1) 直流电源的连接直流电源的连接(2) (2) 交流电源的连接交流电源的连接由于焊接电弧阴极区和阳极区产生的热量和温度不相等,因此,在使用直流电源焊接时有以下两种接法: 直流正接法直流正接法:工件接电源正极,电极(或焊条)接负极, 多用于焊厚板和高熔点金属焊件; 直流反接法直流反接法:工件接电源负极,电极(或焊条)接正极, 多用于焊薄板、低熔点金属焊件或使用低氢型焊条时。使用交流电源焊接时,由于电流方向不断迅速交替变化( 50Hz = 100 次/s),故无正、负极之分,两极温度都在 2500K 。交流焊接电弧不如直流焊接电弧稳定。《机械制造基础》第三篇连接成形西南大学工程技术学院 电弧焊的冶金过程与焊缝质量电弧焊的冶金过程与焊缝质量 焊缝的形成及冶金过程焊缝的形成及冶金过程