1、基本焊接知识常识一、焊接工艺 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-叫做母材。 ? 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-叫做熔滴。 5.什么叫熔池？ 答：熔焊时焊件上所形成的具有一
2、定几何形状的液态金属部分-叫做熔池。 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-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
3、 CO2 焊接？ 答：用纯度 99.98% 的 CO2 做保护气体的熔化极气体保护焊称为 CO2 焊。 12.什么叫 MAG 焊接？ 答：用混合气体 75-95% Ar + 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称为 MAG 焊。 13.什么叫 MIG 焊接？ 答:1用高纯度氩气 Ar 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%O2 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用氦+氩惰性混合气做保护的熔化极
4、气体保护焊。 14.什么叫 TIG（钨极氩弧焊）焊接？ 答：用纯钨或活化钨（钍钨、铈钨、锆钨、镧钨）作为不熔化电极的惰性气体保护电弧焊，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 0.50.7Mpa）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 CO2 焊比焊条电弧焊效率高？ 答：1CO2 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
5、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，焊接变形小；CO2 焊缝含氢量低（1.6ML/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； 2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、
6、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 0.530Hz 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 TIG 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
7、，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： 1.2碳钢、不锈钢焊丝，电流 I 260280A） ，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：使用脉冲 MIG/MAG 焊机，1.2 碳钢、不锈钢、
8、铝及铝合金焊丝在电流 I80A 时已实现脉冲射滴过渡，其脉冲电流Ip350A） 。 25.什么叫焊接条件？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。 26.什么叫熔深？ 答：在焊接接头横截面上，母材熔化的深度。 27.什么叫焊接位置？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。 28.什么叫向下立焊和向上立焊？ 答：1立焊时，电弧自上向下进行的焊接叫向下立焊。如：纤维素
9、焊条向下立焊；CO2 向下立焊等。 2立焊时，电弧自下向上进行的焊接叫向上立焊。 29.什么叫焊接结构？ 答：用焊接方法连接的钢结构称为焊接结构。 30.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、Y 、X、U、K、J 型等。 31 焊接接头的分类方法及基本类型是什么？?答：（1）焊接接头的分类方法?焊接接头由焊缝、熔合区、热影响区及其相邻的母材组成。焊接接头主要起两方面作用，一是连接作用，二是传力作用。?（2）焊接接头的基本类型?按焊接方法不同，焊接接头可以分为熔焊接头
10、、压焊接头和钎焊接头三大类。焊接接头的基本类型可归纳为 5 种，即对接接头、T 形（十字）接头、搭接接头、角接接头和端接接头。?上述五类接头基本类型都适用于熔焊，一般压焊（高频电阻焊除外） ，都采用搭接接头，个别情况才采用对接接头；高频电阻焊一般采用对接接头，个别情况才采用搭接接头。钎焊连接的接头也有多种形式，一种分类方法将其分为四种，即搭接接头，T 形接头，套接接头，舌形与槽形接头。?32 熔焊接头与坡口的类型是什么？答：对接接头是熔焊中受力比较理想的接头形式，为保证焊接质量、减少焊接变形和焊接材料消耗，需把被焊工件的边缘加工成各种形式的坡口，进行坡口对焊。?熔焊接头的坡口根据其形状的不同，
11、可分为基本型、混合型和特殊型三类。?基本型坡口主要有以下几种：I 形坡口；V 形坡口；单边 V 形坡口；U 形坡口；J 形坡口等。?特殊型坡口主要有卷边坡口；带垫板坡口；锁边坡口；塞、槽焊坡口等。?33 焊接接头的选择原则是什么？?答：为正确合理的选择焊接接头的类型、坡口形状和尺寸，主要应综合考虑以下几个方面：?（1）设计要求：保证接头满足使用要求；?（2）焊接的难易与焊接变形：焊接容易实现，变形能够控制；?（3）焊接成本：接头准备和实际焊接所需费用低；?（4）施工条件：制造施工单位具备完成施工要求所需的技术、人员和设备条件。 34.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
12、，防止产生冷裂纹。 35.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。 36.为什么焊前要制订焊接工艺规程？ 答：保证焊接质量依靠五大控制环节：人、机、料、法、环。 人焊工的操作技能和经验 机焊接设备的高性能和稳定性 料焊接材料的高质量 法正确的焊接工艺规程及标准化作业 环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。 37.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和隐患。 38
13、.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。 39.什么叫焊接工艺参数？ 答：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。 40.什么叫焊接电流？ 答：焊接时，流经焊接回路的电流，一般用安培（A ）表示。 41.什么叫电弧电压？ 答：电弧两端（两电极）之间的电压降，一般用伏特（V）表示。 42.什么叫焊接速度？ 答：单位时间内完成焊缝的长度，一般用厘米/分钟（cm/min）表示。 43.什么叫干伸长度？ 答：焊接时，焊丝端头距导电嘴端部的距离。 44.什
14、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。 45.什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。 46.什么叫焊缝形状系数？ 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。 47.什么叫左向焊法？ 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。 48.什么叫右向焊法？ 答：熔焊时，焊枪由焊件接缝的左端向右端移动的焊法。 49.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
15、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。 50.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，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。二 焊接材料 51. 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。 52.什么叫焊丝？ 答：焊接时作为填充金属，同时用来导电的金属丝叫焊丝。分实心焊丝和药芯焊丝两
16、种。常用的实心焊丝型号：ER50-6（牌号：H08Mn2SiA） 。 53.为什么 MAG 焊接接头比 CO2 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%，焊丝中的锰、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： 110J。 54.什么叫药芯焊丝？ 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。 55.为什么药芯焊丝用 CO2 气体
17、保护？ 答：按保护方式区分药芯焊丝有两种类型：药芯气保焊丝和药芯自保焊丝。药芯气保焊丝一般用 CO2 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。 56.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。 57.为什么对 CO2 气体纯度有技术要求？ 答：一般 CO2 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 CO2 纯度99.8%的气体，焊缝气孔少，含氢量低，抗裂性好。 58.为什
18、么对氩气纯度有较高技术要求？ 答：目前市场上有三种氩气：普氩（纯度 99.6%左右） 、纯氩（纯度 99.9%左右） 、高纯氩（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氩；避免焊缝及热影响区被氧化无法进行焊接。 59 焊条是怎么组成的？ 答： 焊条就是涂有药皮的供电弧焊使用的熔化电极。它是由药皮和焊芯两部分组成。 （l）焊芯。焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯。焊芯一般是一根具有一定长度及直径的钢丝。焊接时，焊芯有两个作用：一是传导焊接电流，产生电弧把电能转换成热能；二是焊芯本身熔化为填充金属与母材金属熔合形成焊缝。 用于焊接的专用钢丝
19、可分为碳素结构钢钢丝、合金结构钢钢丝和不锈钢钢丝三类。 （2）药皮。压涂在焊芯表面的涂层称为药皮。在光焊条外面涂一层由各种矿物等组成的药皮，能使电弧燃烧稳定，焊缝质量得到提高。 药皮中要加入一些还原剂，使氧化物还原，以保证焊缝质量。 由于电弧的高温作用，焊缝金属中所含的某些合金元素被烧损（氧化或氮化） ，这样会使焊缝的机械性能降低。通过在焊条药皮中加人铁合金或纯合金元素，使之随着药皮的熔化而过渡到焊缝金属中去，以弥补合金元素烧损和提高焊缝金属的机械性能。 改善焊接工艺性能使电弧稳定燃烧、飞溅少、焊缝成形好、易脱渣和熔敷效率高。 总之，药皮的作用是保证焊缝金属获得具有合乎要求的化学成分和机械性能
20、，并使焊条具有良好的焊接工艺性能。 60 电焊条的分类方法是什么？ 答：（l）按焊条的用途分： l）低碳钢和低合金高强度钢焊条（简称结构钢焊条） 。 2）不锈钢焊条。 3）堆焊焊条。 4）低温钢焊条。 5）铸铁焊条。 6）镍及镍合金焊条。 7）铜及铜合金焊条。 8）铝及铝合金焊条。 （2）按焊条药皮熔化后的熔渣特性分： l）酸性焊条。 一般用于焊接低碳钢和不太重要的钢结构。 2）碱性焊条。 碱性熔渣的脱氧较完全，又能有效地消除焊缝金属中的硫，合金元素烧损少，所以焊缝金属的机械性能和抗裂性均较好，可用于合金钢和重要碳钢结构的焊接。 61 如何选用电焊条 答：通常应根据组成焊接结构钢材的化学成分、
21、机械性能。焊接性和工作环境（有无腐蚀介质、高温或是低温）等要求，以及焊接结构的形状。受力情况和焊接设备（是否有直流电焊机）等方面进行综合考虑，以决定选用哪种焊条。在选用焊条时应注意下列原则：（l）焊件的机械性能、化学成分。低碳钢、中碳钢和低合金钢可按其强度等级来选用相应强度的焊条。 在焊条的强度确定后再决定选用酸性还是碱性焊条时，主要决定于焊接结构具体形状的复杂性，钢材厚度的大小，焊件载荷的情况（静载还是动载）和钢材的抗裂性以及得到直流电源的难易等。一般来说，对于塑性、冲击韧性和抗裂性能要求较高，低温条件下工作的焊缝都应选用碱性焊条；当受某种条件限制而无法清理低碳钢焊件坡口处的铁锈。油污和氧化
22、皮等脏物时，应选用对铁锈、油污和氧化皮敏感性小和抗气孔性能较强的酸性焊条。 异种钢的焊接如低碳钢与低合金钢、不同强度等级的低合金钢焊接，一般选用与较低强度等级钢材相匹配的焊条。 （2）焊件的工作条件及使用性能。珠光体耐热钢一般选用与钢材化学成分相似的焊条，或根据焊件的工作温度来选取。 （3）简化工艺、提高生产率和降低成本。 62 ?手工焊时如何选择焊接参数？ 答：电弧焊的焊接参数主要有焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接层数、电源种类及极性等。 （1）焊条直径的选择。焊条直径的选择主要取决于焊件厚度、接头型式、焊缝位置及焊接层次等因素。在不影响焊接质量的前提下，为了提高劳动生产率，一般倾向于选择
23、大直径的焊条。 （2）焊接电流的选择。主要根据焊条类型、焊条直径、焊件厚度、接头型式、焊缝空间位置及焊接层次等因素来决定，其中，最主要的因素是焊条直径和焊缝空间位置。 （3）电弧电压的选择。电弧电压是由电弧长来决定。电弧长，则电弧电压高；电弧短，则电弧电压低。 （4）焊接层数的选择。在中、厚板焊条电弧焊时，往往采用多层焊。 （5）电源种类和极性的选择。直流电源，电弧稳定，飞溅小，焊接质量好，一般用在重要的焊接结构或厚板大刚度结构的焊接上。其他情况下，应首先考虑用交流焊机。 一般情况下，使用碱性焊条或薄板的焊接，采用直流反接；而酸性焊条，通常选用正接。 63 埋弧焊焊接材料有哪些？ 答：1）焊丝
24、 根据所焊金属材料的不同，埋弧焊用焊丝有碳素结构钢焊丝、合金结构钢焊丝。高合金钢焊丝、各种有色金属焊丝和堆焊焊丝。按焊接工艺的需要，除不锈钢焊丝和有色金属焊丝外，焊丝表面均镀铜，以利于防锈并改善导电性能。 同一电流使用较小直径的焊丝时，可获得加大焊缝熔深、减小熔宽的效果。当工件装配不良时，宜选用较粗的焊丝。 2） 焊剂 埋弧焊焊剂按用途分为钢用焊剂和有色金属用焊剂，按制造方法分为熔炼焊剂、烧结焊剂和陶质焊剂。 （1）焊剂应满足下列基本要求： a）具有良好的冶金性能。 b）具有良好的工艺性能。 （2）焊剂的分类。埋弧焊焊剂除按其用途分为钢用焊剂和有色金属用焊剂外，通常还按制造方法、化学成分、化学
25、性质和颗粒结构等分类。 a）按制造方法分为：熔炼焊剂、烧结焊剂和陶质焊剂。 b）按化学成分分为：碱性焊剂、酸性焊剂和中性焊剂。 （3）焊剂和焊丝的选配。 低碳钢的焊接可选用高锰高硅型焊剂，配合 H08MnA 焊丝，或选用低锰、无锰型焊剂配 H08MnA 和 H10MnZ 焊丝。低合金高强度钢的焊接可选用中锰中硅或低锰中硅型焊剂配合与钢材强度相匹配的焊丝。 耐热钢、低温钢、耐蚀钢的焊接可选用中硅或低硅型焊剂配合相应的合金钢焊丝。铁素体、奥氏体等高合金钢，一般选用碱度较高的熔炼焊剂或烧结、陶质焊剂，以降低合金元素的烧损及掺加较多的合金元素。 64.什么叫酸性焊条？ 答：药皮中含有多量酸性氧化物的焊
26、条，如结 422（E4303） 、结 502（E5003）等交直流两用电焊条。 65.什么叫碱性焊条？ 答：药皮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。 66.什么叫纤维素型（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。 2E8010（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。 67.为什么焊前焊条要严格烘干？ 答
27、：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。一般酸性焊条的烘干温度 150-200，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 100-150的保温箱内，随用随取 三、焊接设备 68.什么叫焊接电源？ 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。 69 焊接设备分类及组成 答：（1）气焊设备 气焊设备包括氧气瓶、乙炔发生器（或溶解乙炔瓶）以及回火保险器等；气焊工具包括焊炬、减压器以及胶管等。 焊炬按气体的混合方式分为射吸式焊炬和等压式焊炬两类；按火焰
28、的数目分为单焰和多焰两类；按可燃气体的种类分为乙炔用、氢用和汽油用等；按使用方法分为手工和机械两类。 射吸式焊炬也称为低压焊炬，它适用于低压及中压乙炔气（0.0010.1MPa） ，目前国内应用较多。等压式焊炬仅适用于中压乙炔气。 （2）埋弧焊设备 埋弧焊设备由焊接电源、埋弧焊机和辅助设备构成。 埋弧焊电源可以用交流、直流或交直流并用。埋弧焊机按其自动化程度可分为半机械化（半自动）焊机和机械化（自动）焊机；按用途可分为通用和专用焊机；按电弧自动调节方式可分为等速送丝和均匀调节式焊机；按焊丝数目可分为单丝、双丝和多丝焊机；按行走机构形式可分为小车式、门架式和伸缩臂式等。 常用的机械化埋弧焊机有等
29、速进丝和变速进丝两种，一般由机头、控制箱、导轨（或支架）组成。 （3）CO2 气体保护焊设备半自动 CO2 气体保护焊设备主要由焊接电源、供气系统、送丝机构和焊枪等组成。 供气系统主要由 CO2 气瓶及预热器、干燥器以及气体流量计、减压器和气阀等部件组成。干燥器分为高压（气体未减压前进行干燥）和低压（气体经减压后进行于燥）两种，其主要作用是吸收 CO2 气体中的水分和杂质。通常，气路中只接高压干燥器。 半自动焊的送丝方式有推进式、拉丝式、推拉式和加长推丝式四种，目前应用最多的是推进式送丝系统。 CO2 气体保护焊设备还应有控制系统。 （4）惰性气体保护焊设备 手工惰性气体保护焊设备包括焊枪、焊
30、接电源与控制装置、供气和供水系统四大部分。（5）等离子弧焊设备 等离子弧焊设备主要包括焊接电源、控制系统、焊枪、气路系统和水路系统。 （6）电阻焊设备 电阻焊设备是指采用电阻加热原理进行焊接操作的一种设备，由机械装置、供电装置和控制装置等组成。 70.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、CO2/MAG/MIG 电弧焊电源的
31、外特性是平特性（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。 71.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。72.为什么 CO2 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
32、的电流越大，焊接电流显示值越小，实际焊接电流也变小。所以焊丝伸出长度一般设定在 12-20mm 范围内。 73.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，调节焊接电流即调节焊丝的给送速度；调节电弧电压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
33、弧电压最佳匹配效果：熔滴过渡频率高，飞溅最小，焊缝成形美观。 74.什么叫电弧挺度？ 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。 75.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。 76.什么叫磁偏吹？ 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。 77.什么叫 CO2 电源电弧系统的自身调节特性？为什么 CO2 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
34、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，飞溅越少。这就是 CO2 焊接用细焊丝的原理。唐山松下 CO2 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。 78.什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 60%，自动或半自动为 60%和 100% 。如：500KR2 焊机在额定负载持续率 60%时的额定电流是 500A，在实际负载持续率 100%（自动焊）时，其最大焊接电流 387A。 79.为什么 TIG 焊喷嘴有大小多种规格？ 答：有 48五种规格喷嘴，焊接碳钢可选用 45喷嘴，
35、焊接不锈钢和铝及铝合金应选用 67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。 80.什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 CO2 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，其最大焊接电流 290A。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 207A。 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
36、动焊）时，其最大焊接电流 418A。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 296A。 81 导电嘴的材料有铬锆铜和紫铜的，哪个好？ 答：在欧美系的焊枪上，主要配紫铜的导电嘴，在日韩系的焊枪上配的主要是铬锆铜的导电嘴。主要是欧美用的保护气体以氩气为主的混合气体，电弧长，气体冷却性能差，导电嘴失效的主要方式是导电嘴内孔壁与焊丝之间产生微弧而造成的，因此采用导电导热性能更好的紫铜作导电嘴，而亚洲使用 CO2 气体作保护气体，电弧短，气体冷却能力强，日本认为导电嘴的失效主要以导电嘴内孔壁与焊丝之间摩擦损失为主，因此采用较硬的铬锆铜材料为主。由于中国
37、主要使用 CO2 气体作保护气体，因此应选用铬锆铜导电嘴。 82 导丝管用扁丝绕成的好，还是用园丝绕成的好？ 答：没有明确答案，但欧美只有在导丝直径 1.6mm 以上才使用扁钢，主要是为控制导丝管的外径。但导丝管外面的塑料包层是为平稳导气设计的。导丝管头部必须磨平，以减少焊丝的磨损，和安装平顺。 83 气罩的内径大小有关系吗？ 答：从原理上讲，CO2 焊接工艺有飞溅，所以必须加大气罩内径，否则很容易堵塞，而用氩气则飞溅很小，气罩的内径可以小一点，以方便焊接操作。 84 锻造的导电嘴好还是直接加工的导电嘴好？ 答：锻造的导电嘴好！因为锻造使组织细密，导电效果好。锻造时导电嘴上的孔有一个略大于标准
38、孔径导丝穿上进行锻造，锻造好后，导丝抽出，因此内表面光洁，便于焊丝的穿过。 85 那种枪的寿命高？ 答：从技术角度上讲，市场上见到的枪都是同样的技术，即约 30 年前的技术。寿命的长短与加工工艺和材料使用有直接的关系，但没有本质的差别。 86.什么叫正接法？ 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。 87.什么叫反接法？ 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”也称反极性。碱性焊条（结 507 等） 、碳弧气刨、CO2 焊接均用反接法。 88.为什么直流 TIG 焊二次输出回路接
39、为直流正接？适合于哪些金属材料的焊接？ 答：直流正接时，钨极为负极，阴极区发射电子，温度低，钨极不容易烧损，可以使用较大的焊接电流。适合焊接碳钢、不锈钢、铜、钛及难熔活性金属钼、铌、钽等 89.为什么焊接铝、镁及其合金要用交流 TIG 焊？ 答：直流反接时，钨极为正极，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；而钨极为阳极区，温度很高，钨极严重烧损，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。 90.什么叫起始电流（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
40、入焊接电流。 1TIG 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。 3MIG 焊接不锈钢和钢，起始电流等于焊接电流。 91.什么叫收弧电流？ 答：在收弧“有”状态下，第二次按焊枪开关的电流；一般小于焊接电流 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） 。 92.什么叫上升时间？ 答：TIG 焊时，起始电流到焊接电流的过渡时间。 MIG 焊时，基值电流到脉冲电流的时间。 93.什么叫下降时间？ 答：TIG 焊
41、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。 94.什么叫脉冲焊接电流？ 答：TIG 或 MIG 脉冲焊接时的峰值电流。 95.什么叫基值焊接电流？ 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） 。 96.什么叫滞后停气时间？ 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。 97.什么叫电弧点焊？ 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。 短路引弧法
42、的原理是什么? 答：熔化极气体保护电弧焊都是利用短路引弧法进行引弧，钨极氩弧焊大都采用非接触引弧法，但也有采用短路引弧法。下面以熔化极气体保护焊为例说明短路引弧法的原理。 熔化极气体保护电弧焊引弧时首先送进焊丝，并逐渐接近母材。一旦与母材接触，电源将提供较大的短路电流，利用在 A 点附近的焊丝爆断，进行引弧。如果在 B 点爆断，则引弧失败。所以在 A 点爆断是引弧成功的必要条件。 在 A 点还是在 B 点爆断主要是由于焊丝在该点附近产生电阻热的大小，也就是其接触电阻的大小。B 点为焊丝与导电嘴的接触处，其接触电阻 RB 随时间变化很小，基本上不变。在 A 点却不同，A 点为焊丝端头与母材的接触
43、点。RA 为接触电阻，在焊丝与母材接触瞬间 RA 为无穷大；随着短路电流的增加，A 点迅速软化，使接触面积增加，于是 RA 急剧减小。可见，为确保引弧成功，希望短路电流增长速度 diS/dt 越大越好，RA 衰减速度越慢越好。也就是在 RA 很大时，短路电流 iS 增加到较高的值，使得在 A 点发生爆断。 99.提高引弧成功率的方法是什么？ 答：提高引弧成功率的方法如下：1）提高短路电流增长速度 diS/dt，主要是改善电源的工作状态。如整流焊机中往往利用电流电感调节焊机的动态特性，以便减小飞溅和改善成形，但是却降低了 diS/dt，而降低了引弧功率。为此，在引弧时常常利用旁路电路将直流电感短
44、接，而引弧成功后再将该电感接入。此处，当逆变焊机出现后，充分利用电子电抗器调节电源动特性，而选用很小的直流电感，所以勿需采用上述方法，都可以得到很可靠的引弧过程。 2）减小接触电阻 RA 的衰减速度。引弧时令焊丝送进速度慢一些，以便减小焊丝与母材的压力增长速度，RA 衰减速度减缓。送丝速度太慢也不利，通常选用 1.53m/min。引弧成功后，应立刻转换为正常送丝速度。 3）利用剪断效应引弧。一般情况下，焊接时都利用钳子剪断焊丝端头残留的金属熔滴小球，以利于引弧。但这样做很麻烦，所以现在许多气体保护焊设备增加了去球功能，也就是剪断效应。在焊接结束时，适当降低电弧电压和送丝速度，从而实现自动去球功
45、能。 4）导电嘴磨耗较大时，将增大 B 点处的接触电阻 RB，不利于引弧。为此应及时更换导电嘴 100 逆变焊机的优点是什么？ 答: 逆变电源被称为明天的电源，其在焊接设备中的应用为焊接设备的发展带来了革命性的变化。首先，逆变式焊接电源与工频焊接电源比节能 2030，效率可达8090；其次，逆变式焊接电源体积小、重量轻，整机重量仅为传统工频整流焊接电源的 1/51/10，减少材料消耗 8090。特别是逆变焊接电源有着动态反应速度快的优势，其动态反应速度比传统工频整流焊接电源提高了 23 个数量级，有利于实现焊接过程的自动化和智能控制。这些都预示着逆变焊接电源有着广泛的应用前景和市场潜力。 10
46、1 逆变焊机分为几代？ 答：现在，我国逆变焊机电源已形成 4 代产品：第一代是以可控硅 SCR 为主攻率器件的逆变器；第二代是晶体管逆变器；第三代是场效应管逆变器；第四代是 IGBT 逆变器，其逆变频率高，饱和压降低，功耗小，效率高，无噪声，与前 3 代逆变器相比，优势更明显。 102 逆变电源的发展方向是什么？ 答：逆变电源总的发展趋向是向着大容量、轻量化、高效率、模块化、智能化发展并以提 高可靠性、性能及拓宽用途为核心，愈来愈广泛应用于各种弧焊方法、电阻焊、切割等工艺 中。高效和高功率密度（小型化）是国际弧焊逆变器追求的主要目标自之一。高频化和降低 主要器件的功耗是实现这一目标的主要技术途
47、径。当前，在日、欧等国和地区，20KHz 左 右的弧焊逆变器技术已经成熟，产品的质量较高且产品已系列化。 103 什么叫数字化焊机？ 答：焊机的数字化包括两方面的内容。一是主电路的数字化，另一个是控制电路的数字化。逆变技术的出现为焊机的主电路数字化提供了条件。焊接电源从模拟式焊机发展到逆变式焊机，实际上是完成了主电路从模拟到数字化的跨越。焊接电源主电路的数字化使得焊接电源至少在两方面的性能得到了提高：焊接电源的功率损耗大大减少，使得焊接电源的效率达到 90%以上。随着工作频率的提高，回路输出电流的纹波更小，响应速度更快，因此焊机可以获得更好的动态响应特性。四、各种金属的焊接工艺 碳钢及普通低合
48、金钢的焊接104.什么是碳素钢？常用的有哪几种？答：碳素钢也叫碳钢。常用焊接的有低碳钢（含 C0.25%）和中碳钢（含 C=0.25%-0.60%） ；优质碳素结构钢（08、10、15、20、25、30、35、40、45）105.为什么叫普通低合金钢？它们是如何分类的？答：在普通低合金钢中，除碳以外，还含有少量其他元素，如：锰、硅、钒、钼、钛、铝、铌、铜、硼、磷、稀土等，性能发生变化，得到比一般碳钢更优良的性能，如：高强度钢、耐蚀钢、低温钢、耐热钢等。106.什么是金属材料的机械性能？ 答：强度、硬度、朔性、韧性、耐疲劳和蠕变性能等。107.什么是钢材的工艺性能？答：钢材承受各种冷热加工的能力
49、，如：可切削性、可锻性、可铸性和可焊接性等。108.什么是金属的焊接性？答：在一定的焊接工艺条件下获得优质焊接接头的难易程度。包括两方面的内容：一是接合性能，又称工艺可焊性；二是使用性能，又称使用可焊性。109.为什么 ER50-6 实心焊丝使用十分普遍？它适合哪些钢材？答：ER50-6 实心焊丝适合的钢材有：1普通碳素结构钢：Q215 Q235 Q255 Q2752优质碳素结构钢： 08 10 15 20 25 30 35 40 45 15Mn 20Mn 25Mn 30Mn 35Mn3碳素铸钢：ZG200-400H ZG230-450H ZG275-485H4压力容器用碳素钢 ： 20R5锅炉用碳素钢： 20g6桥梁用碳素结构钢： 16q7核压力容器用碳素钢： 20HR8汽车制造用碳素结构钢 ： 08Al 15Al9普通低合金高强度结构钢：Q295 （09MnV 、09MnNb、09Mn2）Q345 （14MnNb、1
