现代弧焊设备及工艺PDF电子书下载

绪论 1

0.1焊接技术的发展历程 1

0.2电弧焊方法的分类与特点 2

0.3焊接电弧研究在电弧焊技术发展中的作用 5

0.4课程性质、任务及内容 5

第1章 焊接电弧 7

1.1焊接电弧的物理本质 7

1.1.1气体放电的基本概念 7

1.1.2电弧中带电粒子的产生过程 8

1.2焊接电弧各区域的导电机构 13

1.2.1焊接电弧的区域组成 13

1.2.2弧柱区的导电机构 14

1.2.3阴极区的导电机构 14

1.2.4阳极区的导电机构 16

1.2.5阴极斑点 17

1.2.6阳极斑点 18

1.2.7最小电压原理 19

1.3焊接电弧的电特性 19

1.3.1焊接电弧的静特性 19

1.3.2焊接电弧的动特性 21

1.4焊接电弧的产热及温度分布 23

1.4.1焊接电弧的产热机构 23

1.4.2焊接电弧的热效率及能量密度 25

1.4.3焊接电弧的温度分布 26

1.5焊接电弧作用力及影响因素 26

1.5.1焊接电弧作用力 27

1.5.2焊接电弧作用力的影响因素 29

1.6焊接电弧的稳定性及其影响因素 31

1.6.1焊接电弧的稳定性 31

1.6.2影响焊接电弧稳定性的因素 31

1.6.3电弧的刚直性与磁偏吹 32

第2章 焊丝的加热、熔化与熔滴过渡 35

2.1焊丝的加热与熔化 35

2.1.1焊丝加热与熔化的热源 35

2.1.2影响焊丝熔化速度的因素 36

2.2熔滴上的作用力 38

2.2.1表面张力 39

2.2.2重力 39

2.2.3电磁力 39

2.2.4等离子流力 40

2.2.5斑点压力 40

2.2.6爆破力 40

2.3熔滴过渡主要形式及其特点 41

2.3.1熔滴过渡的分类 41

2.3.2滴状过渡 41

2.3.3喷射过渡 42

2.3.4短路过渡 45

2.3.5渣壁过渡 48

2.4熔滴过渡飞溅的产生及损失 49

2.4.1焊丝熔化的几个基本概念 49

2.4.2熔滴过渡飞溅的特点 50

2.4.3飞溅的大小与熔滴过渡形式的关系 52

2.5熔滴过渡的控制 52

2.5.1脉冲电流控制法 53

2.5.2合理的熔滴过渡形式的选择 55

2.5.3脉冲GMA焊弧光传感熔滴过渡的控制 55

第3章 母材熔化和焊缝成形 58

3.1母材熔化与焊缝形成过程 58

3.2焊缝形状尺寸及其与焊缝质量的关系 59

3.3电弧热与熔池形状的关系 60

3.3.1电弧的热输入量 60

3.3.2电弧热作用下的焊接熔池 61

3.4熔池受到的力及其对熔池尺寸的影响 63

3.4.1力对热源作用位置及熔池形状的影响 63

3.4.2熔池受力及其对焊缝形状的影响 63

3.5焊接工艺参数和工艺因素对焊缝尺寸的影响 64

3.5.1焊接参数对焊缝成形的影响 64

3.5.2工艺因素对焊缝成形的影响 66

3.6焊缝成形缺陷及缺陷形成的原因 68

3.7焊缝成形的控制 70

3.7.1平面内直缝的焊接 70

3.7.2曲面焊缝的焊接 71

3.7.3摆动电弧焊接技术 72

第4章 电弧焊的自动控制技术 75

4.1熔化极电弧焊的自动调节系统 75

4.1.1电弧焊自动调节的必要性 75

4.1.2电弧焊自动调节的基本原理 76

4.1.3自动控制过程中的闭环和开环控制系统 77

4.1.4等速送丝调节系统 78

4.1.5电弧电压反馈调节系统 83

4.2电弧焊接过程参数的恒值控制 88

4.2.1转速自动调节方法 88

4.2.2电弧焊机的拖动电路 88

4.3电弧焊的程序自动控制 91

4.3.1自动电弧焊程序自动控制的对象 91

4.3.2自动电弧焊的程序自动控制的要求 91

第5章 埋弧焊 94

5.1埋弧焊的原理和特点 94

5.1.1埋弧焊的原理 94

5.1.2埋弧焊的特点 95

5.1.3埋弧焊的应用 96

5.2埋弧焊用焊接材料 97

5.2.1埋弧焊焊剂 97

5.2.2焊丝 98

5.2.3焊剂和焊丝及其选配 99

5.3埋弧焊的冶金特点 100

5.3.1冶金过程的一般特点 100

5.3.2低碳钢埋弧焊熔池金属与熔渣之间的主要冶金反应 100

5.4埋弧焊的自动焊设备 102

5.4.1埋弧焊机分类 102

5.4.2埋弧焊机械系统结构 104

5.4.3埋弧焊焊接电源及控制系统 106

5.4.4 MZ-1-1000型自动埋弧焊机 106

5.5埋弧焊工艺 110

5.5.1埋弧焊工艺的内容和编制 110

5.5.2焊接工艺参数的选择及影响 111

5.6埋弧焊焊接技术 112

5.6.1埋弧焊的焊前准备 112

5.6.2对接接头的埋弧焊技术 114

5.6.3埋弧焊的常见缺陷及防止方法 119

5.7高效埋弧焊 120

5.7.1附加填充金属的埋弧焊 120

5.7.2多丝埋弧焊 121

5.7.3带极埋弧焊 121

5.7.4窄间隙埋弧焊 122

5.7.5切换导电增加焊丝通电长度的热丝埋弧焊 123

第6章 钨极氩弧焊 125

6.1钨极氩弧焊原理、特点与应用 125

6.1.1钨极氩弧焊的原理 125

6.1.2钨极氩弧焊的特点 126

6.1.3钨极氩弧焊的应用 126

6.2钨极氩弧焊电极材料与保护气体 127

6.2.1电极材料 127

6.2.2电极直径和端部形状 128

6.2.3钨极氩弧焊保护气体 129

6.2.4 TIG焊焊接保护效果 130

6.2.5填充金属材料 131

6.3钨极氩弧焊设备组成 131

6.3.1钨极氩弧焊焊接电源 132

6.3.2钨极氩弧焊焊枪 132

6.3.3气路、水路系统 134

6.3.4钨极氩弧焊的引弧与稳弧方式 134

6.4 TIG焊电流种类和极性 137

6.4.1直流钨极氩弧焊 137

6.4.2交流钨极氩弧焊 138

6.4.3钨极氩弧焊焊机 140

6.5 TIG焊工艺 142

6.5.1焊件和焊丝的焊前清理 142

6.5.2焊接工艺参数的影响及选择 143

6.5.3 TIG焊操作技术 145

6.5.4 TIG焊接工艺实例 146

6.6钨极脉冲氩弧焊 147

6.6.1低频脉冲钨极氩弧焊 148

6.6.2高频脉冲钨极氩弧焊的特点 148

6.7高效TIG焊技术 149

6.7.1热丝TIG焊接技术 149

6.7.2 A-TIG焊接技术 150

6.7.3单电源型双面双弧焊 153

6.7.4多阴极焊枪的TIG焊 153

6.7.5窄间隙TIG焊接 154

6.7.6超声波复合T IG焊 155

6.7.7尾孔TIG焊技术 157

第7章 熔化极氩弧焊 160

7.1熔化极氩弧焊原理与特点 160

7.1.1熔化极氩弧焊原理 160

7.1.2熔化极氩弧焊特点 161

7.1.3熔化极氩弧焊应用 161

7.2熔化极氩弧焊熔滴过渡 161

7.2.1短路过渡 162

7.2.2喷射过渡 162

7.2.3亚射流过渡 162

7.3熔化极氩弧焊的自动调节系统 162

7.3.1电弧自身调节系统 163

7.3.2电弧固有的自身调节系统 163

7.4熔化极氩弧焊设备 166

7.4.1焊接电源 166

7.4.2送丝系统 166

7.4.3送丝系统焊丝送丝的驱动方式 167

7.5熔化极脉冲氩弧焊 169

7.5.1熔化极脉冲氩弧焊工艺特点 169

7.5.2脉冲MIG焊参数选择 170

7.5.3脉冲MIG/MAG焊的弧长调节作用 171

7.6混合气体的选择和使用 172

7.7 MIG焊工艺 175

7.7.1熔滴过渡形式的选择 175

7.7.2焊接参数的选择 176

7.7.3熔化极氩弧焊焊接工艺实例 179

7.8高效熔化极气体保护焊 180

7.8.1窄间隙MIG焊 180

7.8.2双丝MIG/MAG焊 182

7.8.3 T.I.M.E.焊接工艺 184

7.8.4数字化焊接 185

7.8.5冷金属过渡焊（简称CMT） 186

7.8.6激光-电弧复合焊 188

7.8.7带极GMA焊 189

第8章 CO2气体保护电弧焊 192

8.1 CO2电弧焊的原理、特点与应用 192

8.1.1 CO2电弧焊的原理 192

8.1.2 CO2电弧焊的特点 192

8.1.3 CO2电弧焊的应用 193

8.2 CO2电弧焊的冶金特性 193

8.2.1合金元素的氧化 193

8.2.2脱氧及焊缝金属的合金化 195

8.2.3气孔问题 196

8.3 CO2气体保护电弧焊焊接材料 197

8.3.1 CO2气体 197

8.3.2焊丝 198

8.4 CO2电弧焊工艺 198

8.4.1短路过渡焊接 199

8.4.2细颗粒过渡CO2焊接工艺 201

8.5减少飞溅的方法及措施 202

8.5.1由冶金因素引起的飞溅控制措施 202

8.5.2由力学因素引起的飞溅控制措施 203

8.5.3电源外特性控制 203

8.6 CO2电弧焊设备 205

8.6.1焊接电源 206

8.6.2送丝系统 207

8.6.3供气系统 209

8.6.4控制系统 209

8.6.5 NBC-250型CO2电弧焊设备 210

8.7 CO2电弧焊的焊接技术 212

8.7.1焊前准备 212

8.7.2 CO2电弧焊的引弧与收弧 213

8.7.3 CO2电弧的平焊焊接技术 214

8.7.4自动CO2气体保护焊焊接工艺实例 215

8.8 CO2气体保护电弧焊的其他方法 217

8.8.1药芯焊丝CO2电弧焊 217

8.8.2 CO2电弧点焊 218

8.8.3 CO2气电立焊 220

8.8.4表面张力过渡焊接法（STT法） 220

第9章 等离子弧焊接与切割 223

9.1等离子弧的产生及其特性 223

9.1.1等离子弧的产生 223

9.1.2等离子弧的特性及用途 224

9.2等离子弧焊接设备 226

9.2.1焊接电源 226

9.2.2等离子弧焊枪 228

9.3等离子弧焊接 231

9.3.1等离子弧焊接的基本原理及特点 231

9.3.2穿孔型等离子弧焊接 232

9.3.3等离子弧焊接工艺实例 233

9.3.4其他形式等离子弧焊接 235

9.3.5等离子弧的稳定性 236

9.4等离于弧切割原理及特点 237

9.4.1等离子弧切割原理 237

9.4.2等离子弧切割特点 237

9.4.3等离子弧切割工艺 237

9.4.4其他等离子弧切割方法 238

第10章 螺柱焊及钢筋埋弧压力焊 243

10.1螺柱焊的特点、应用和分类 243

10.2电容储能螺柱焊 245

10.2.1电容储能螺柱焊基本原理 245

10.2.2电容储能螺柱焊焊接工艺 246

10.2.3焊接工艺参数 247

10.2.4电容储能螺柱焊设备 247

10.3短周期螺柱焊 248

10.4电弧螺柱焊 249

10.4.1电弧螺柱焊原理 249

10.4.2电弧螺柱焊焊接工艺 249

10.4.3电弧螺柱焊设备 251

10.5螺柱焊方法的选择 252

10.6螺柱焊焊接材料 252

10.7拉弧式螺柱焊工艺的磁偏吹现象 254

10.8钢筋埋弧压力焊 254

10.8.1钢筋埋弧压力焊的特点 254

10.8.2钢筋埋弧压力焊基本原理 255

10.8.3钢筋埋弧压力焊焊接工艺过程 255

10.8.4钢筋埋弧压力焊工艺参数及其选择 256

10.8.5电渣压力焊焊接缺陷及消除措施 257

10.8.6电渣压力焊、接头质量检验 257

10.8.7钢筋埋弧电渣压力焊设备和焊剂 258

参考文献 260