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目录 1

第一篇 气体保护焊工艺理论基础 1

第一章 气体保护焊电弧特性 1

第一节 电弧导电过程的物理基础 1

一、电弧中带电粒子的形成、消失和电离平衡 1

二、电弧中带电粒子的运动特性和导电机构 15

三、电弧中的电位分布与电弧电压的构成 20

四、电弧导电的等离子体区——电弧等离子体 21

第二节 电弧的某些工艺特性 25

一、电弧的热能特性 25

二、电弧的最小能量消耗特性——最小电压原理 33

三、电弧的负载特性 35

四、电弧的力学特性 39

五、电弧斑点的游动特性 48

六、电弧的挺直性 51

第三节 常用的气体保护焊电弧 51

一、钨极氩弧 51

二、等离子弧（压缩电弧） 54

三、熔化极电弧 59

第四节 焊接电弧的稳定性 63

一、电弧稳定性的概念 63

三、影响电孤稳定性的因素 64

二、电弧稳定性的评定 64

第二章 气体的保护作用和保护气的选择 67

第一节 粘性气体的流动状态 67

一、层流与紊流 68

二、雷诺试验 69

三、气体在圆截面导管中的流动和流态转化 70

第二节 焊接保护气体的流态和保护作用的分析 71

一、保护气体在焊枪中的流态分析 71

二、焊枪结构对保护气体流态的影响 71

三、保护气体从喷嘴（或保护罩）喷出的初始流态 75

四、电弧对喷出气体的流态和有效保护范围的影响 76

五、工艺因素对保护气体喷出的流态和保护范围的影响 77

第三节 焊接用的保护气体 80

一、常用保护气体的简介 80

二、焊接保护气体的选用原则 82

三、气体保护焊的供气系统 84

第四节 气体保护性能的测定方法 85

一、鉴别从喷嘴喷出的冷态气体的流态 85

二、用激光纹影法测定焊枪喷出气流的热态流态与保护范围 86

三、鉴定气体保护性能的其他方法 86

第三章 焊丝的加热熔化和熔滴过渡 88

第一节 焊丝的加热和熔化特性 88

一、焊丝的加热和熔化 88

二、焊丝的熔化特性 90

三、焊丝的熔化系数、熔敷系数和飞溅、蒸发等损失 91

第二节 焊丝熔滴过渡的力学分析 92

一、影响焊丝熔滴过渡的力 93

二、焊接过程熔滴过渡的力学分析 97

三、常见的熔滴过渡形式与分类 98

第三节 短路过渡的特性 100

一、短路过渡的过程分析与特点 100

二、短路过渡对焊接电源动特性的要求 103

三、短路过渡的飞溅问题 106

第四节 连续喷射过渡的特性 108

一、喷射过渡形成的条件与特点 108

二、影响喷射过渡稳定性的因素 110

第五节 脉冲喷射过渡的特性 113

一、短路过渡和喷射过渡存在的问题 113

二、脉冲喷射过渡的过程分析和特征 113

三、影响获得脉冲喷射过渡的因素 115

四、脉冲喷射过渡的工艺优点 116

第四章 焊缝成形和引弧、收弧控制 118

第一节 母材的加热熔化和焊缝成形 118

一、焊接过程中母材的加热熔化和焊缝成形 118

二、焊接条件对焊缝成形尺寸的影响 120

三、焊缝中母材和焊丝所占的比例及其影响 125

一、不熔化极气体保护焊过程的引弧控制 126

第二节 焊接过程引弧控制和改善途径 126

二、熔化极气体保护焊过程的引弧控制 127

第三节 焊接过程的收弧控制和改善途径 130

一、不熔化极气体保护焊的收弧控制和改善途径 130

二、熔化极气体保护焊的收弧控制和改善途径 131

第五章 气体保护焊过程规范参数的自动控制 133

第一节 焊接过程自动控制的基本原理简介 133

一、焊接过程自动控制的意义和内容 133

二、控制的开环和闭环系统 133

三、焊接规范参数自动控制的作用 134

第二节 熔化极电弧自身调节作用 135

二、电弧自身调节系统静特性曲线的测定 136

一、电弧自身调节作用的实质 136

三、影响电弧自身调节作用灵敏度的因素 138

四、电弧自身调节作用的静态误差（准确度） 141

五、等速送丝匹配平特性焊接电源的焊接规范调节方法和范围 142

第三节 电弧电压反馈自动调节系统 143

一、熔化极气体保护焊的电弧电压反馈自动调节方法 143

二、钨极氩弧焊采用的电弧电压反馈自动调节方法 146

第四节 气体保护焊过程的适应控制 147

一、直接测量焊缝成形方法 148

二、间接测量焊缝成形方法 149

第一节 钨极氩弧焊 151

一、钨极氩孤焊的工艺特性 151

第二篇 常用的气体保护焊方法 151

第六章 钨极氩弧焊 151

二、焊接材料的选用 152

三、钨极氩弧焊焊炬 154

四、钨极氩弧焊工艺 155

第二节 钨极脉冲氩弧焊 158

一、钨极脉冲氩弧焊的工艺特点 159

二、影响焊接质量的某些工艺因素 160

三、焊接规范参数的选定 163

第一节 等离子弧焊的特点与分类 165

一、等离子弧焊的工艺特点 165

第七章 等离子弧焊 165

二、等离子弧焊的分类与应用范围 168

第二节 等离子弧焊炬 169

一、等离子弧焊对焊炬性能的要求 169

二、等离子弧焊炬的结构组成 169

三、设计等离子弧焊炬时应注意的其他问题 172

第三节 等离子弧焊的双弧现象 173

一、双弧的危害 173

二、双弧形成过程和产生的机理 173

三、影响产生双弧的因素 175

第四节 大电流等离子弧焊工艺 178

一、穿孔效应焊接法的焊缝成形特点 178

二、焊接规范参数的选定 179

三、大电流等离子弧焊焊接厚板的问题 181

四、大电流等离子弧焊的气孔问题 184

第五节 中、小电流等离子弧焊工艺 185

一、中、小电流等离子弧焊的工艺特点 185

二、焊接工艺应注意的问题 185

第六节 其他等离子弧焊工艺特点 189

一、脉冲等离子弧焊简介 189

二、等离子弧－熔化极气体保护焊简介 190

第八章 熔化极氩弧焊 192

一、工艺特点 193

二、保护气体的选择 193

第一节 连续喷射过渡氩弧焊 193

三、规范参数的选定 196

四、喷射过渡电弧的气体保护问题 201

五、熔化极气体保护焊的送丝系统与送丝稳定性 202

第二节 脉冲喷射过渡氩弧焊 208

一、工艺特点 208

二、规范参数的调节 209

三、脉冲喷射过渡电弧过程的稳定性问题 211

四、全位置焊接工艺特点简介 216

第九章 CO2气体保护焊 218

第一节 CO2气体保护焊的特点 218

一、CO2气体保护焊的工艺特点与分类 218

二、CO2气体保护焊的冶金特性 221

三、CO2气体保护焊的飞溅问题 223

第二节 CO2气体保护焊用的焊接材料 225

一、CO2气体的选用 225

二、焊丝的选用 227

第三节 细丝CO2气体保护焊工艺 228

一、短路过渡选定规范参数对焊接过程稳定性的影响 228

二、短路过渡CO2气体保护焊的焊接规范参数的选定 231

第四节 其他CO2焊接方法的工艺特点 232

一、CO2长弧焊工艺特点 232

二、CO2电弧点焊的工艺特点 233

三、窄间隙焊工艺特点 235

四、管状焊丝CO2气体保护焊工艺特点 236

第三篇 气体保护焊机控制电路 238

第十章 典型单元电路 238

第一节 引弧器和稳弧器 239

一、引弧电路 239

二、稳弧电路 247

第二节 拖动控制电路 251

一、概述 251

二、等速送丝拖动控制电路 254

三、变速送丝拖动控制电路 259

四、焊丝外伸长度自动调节电路 262

五、钨极自动氩弧焊弧长自动调节电路 265

六、等离子弧焊小孔控制电路 268

第三节 延时电路 270

一、延时电路的基础——电容充、放电过程 270

二、简单阻容式延时电路 271

三、晶体管式延时电路 274

四、双基极二极管式延时电路 276

第四节 焊接电流控制电路 277

一、焊接电流衰减电路 277

二、焊接电流限制电路 283

第十一章 典型气体保护焊机的控制电路 286

第一节 氩弧焊机 286

一、NSA-500-1型手工钨极交流氩弧焊机 286

二、NSA-120型手工钨极小电流交流氩弧焊机 292

第二节 CO2气体保护焊机 300

一、NZC-1000型自动CO2气体保护焊机 300

参考内容：ZPG7-1000型弧焊整流器工作原理简介 304

二、一元化调节的CO2气体保护焊机 307

第三节 等离子弧焊机 313

一、HL-300型等离子弧焊机 313

二、WLH-60型微束等离子弧焊机 321

第四节 脉冲氩弧焊机 329

一、NZM-400型熔化极脉冲氩弧焊机 329

参考内容：关于斩波器关断能力的分析 338

二、NSA5-25型钨极手工脉冲氩弧焊机 341

参考资料 358