绪论 1
一、气体保护焊的发展简介 1
目录 1
二、气体保护焊的优缺点和分类 2
三、本课程的学习目的与任务 3
第一篇 气体保护焊工艺理论基础 5
第一章 气体保护焊电弧特性 5
§1-1 电弧导电过程的物理基础 5
一、电弧中带电粒子的形成、消失和电离平衡 6
二、电弧中带电粒子运动特性和导电机构 17
三、电弧导电的等离子体区 20
一、电弧的热能特性 22
§1-2 焊接电弧的某些工艺特性 22
二、电弧的最小能量消耗特性——最小电压原理 28
三、电弧的负载特性 29
四、电弧的力学特性 32
五、电弧斑点的游动特性 37
六、电弧的挺直性 40
§1-3 常用的气体保护焊电弧 41
一、钨极氩弧 41
二、等离子弧（压缩电弧） 43
三、熔化极电弧 46
二、气体保护焊电弧稳定性的评判 49
§1-4 焊接电弧的稳定性 49
一、焊接电弧稳定性的概念 49
三、影响电弧稳定性的因素 50
第二章 气体的保护作用和保护气 52
§2-1 气体的流动性质与流态 52
一、气体的流动性质 52
二、气体在圆导管中流动和流态转化 54
三、气体从焊枪喷嘴喷出的射流 55
§2-2 焊接保护气体的流态和保护作用的分析 55
一、保护气体在焊枪中的流态分析 55
二、焊枪结构对保护气体流态的影响 56
三、保护气体从喷嘴（或保护罩）喷出的初始流态 59
四、电弧对喷出气体的流态和有效保护范围的影响 61
五、工艺因素对保护气体喷出的流态和保护范围的影响 62
§2-3 焊接用的保护气体 65
一、常用保护气体简介 65
二、焊接保护气体的选用原则 67
三、气体保护焊的供气系统 69
§2-4 气体保护性能的测定方法 70
一、鉴别从喷嘴喷出的冷态气体流态 70
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 71
三、鉴定气体保护性能的其他方法 72
一、焊丝的加热和熔化 73
§3-1 焊丝的加热和熔化特性 73
第三章 焊丝的加热熔化和熔滴过渡 73
二、焊丝的熔化特性 75
三、焊丝的熔化系数、熔敷系数和飞溅、蒸发等损失 76
§3-2 焊丝熔滴过渡的力学分析 78
一、影响焊丝熔滴过渡的力 78
二、焊接过程熔滴过渡的力学分析 82
三、常见的熔滴过渡形式与分类 83
§3-3 短路过渡的特性 85
一、短路过渡的过程分析和特点 85
二、短路过渡对焊接电源动特性的要求 86
三、短路过渡的金属飞溅问题 89
一、喷射过渡形成的条件与特点 91
§3-4 连续喷射过渡的特性 91
二、影响喷射过渡稳定性的因素 93
§3-5 脉冲喷射过渡的特性 96
一、脉冲喷射过渡的过程分析和特征 96
二、影响获得脉冲喷射过渡的因素 98
三、脉冲喷射过渡的工艺优点 99
第四章 焊缝成形和引弧、收弧控制 101
§4-1 母材的加热熔化和焊缝成形 101
一、焊接过程中母材的加热熔化和焊缝成形 101
二、焊接条件对焊缝成形尺寸的影响 103
三、焊缝的熔合比及其影响 108
一、不熔化极气体保护焊过程的引弧控制 109
§4-2 焊接过程引弧控制和改善途径 109
二、熔化极气体保护焊过程的引弧控制 110
§4-3 焊接过程的收弧控制和改善途径 113
一、不熔化极气体保护焊的收弧控制和改善途径 113
二、熔化极气体保护焊的收弧控制和改善途径 114
第五章 气体保护焊过程规范参数的自动控制 116
§5-1 焊接过程自动控制的基本原理简介 116
一、焊接过程自动控制的意义和内容 116
二、控制的开环和闭环系统 116
三、焊接规范参数自动控制的作用 117
一、电弧自身调节作用的实质 118
§5-2 熔化极电弧自身调节作用系统 118
二、电弧自身调节系统静特性曲线的测定 119
三、影响电弧自身调节作用灵敏度的因素 121
四、电弧自身调节作用的静态误差（准确度） 124
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 125
§5-3 电弧电压反馈自动调节系统 126
一、熔化极气体保护焊的电弧电压反馈自动调节方法 126
二、钨极氩弧焊采用的电弧电压反馈自动调节方法 129
§5-4 气体保护焊过程的适应控制 130
一、直接测量焊缝成形方法 131
二、间接测量焊缝成形方法 132
§6-1 钨极氩弧焊 135
一、钨极氩弧焊的工艺特性 135
第六章 钨极氩弧焊 135
第二篇 常用的气体保护焊方法 135
二、焊接材料的选用 136
三、钨极氩弧焊焊炬 138
四、钨极氩弧焊工艺 139
§6-2 钨极脉冲氩弧焊 142
一、钨极脉冲氩弧焊的工艺特点 143
二、影响焊接质量的某些工艺因素 144
三、焊接规范参数的选定 148
第七章 等离子弧焊 150
§7-1 等离子弧焊的特点与类型 150
一、等离子弧焊的工艺特点 150
二、等离子弧焊的类型与应用 151
§7-2 等离子弧焊炬 152
一、等离子弧焊对焊炬性能的要求 152
二、等离子弧焊炬的结构组成 152
§7-3 等离子弧的失稳现象 155
一、直流正极性等离子弧的失稳现象 155
二、直流反极性等离子弧和交流等离子弧的失稳现象 160
§7-4 大电流等离子弧焊工艺 160
一、小孔型等离子弧焊的焊缝成形特点 160
二、焊接规范参数的选定 161
三、厚板焊接的问题 163
四、大电流等离子弧焊的气孔问题 164
一、中、小电流等离子弧焊的工艺特点 165
§7-5 中、小电流等离子弧焊工艺 165
二、焊接工艺应注意的问题 166
§7-6 其他等离子弧焊工艺特点 169
一、脉冲等离子弧焊 169
二、交流等离子弧焊 170
三、等离子弧-熔化极气体保护焊 171
第八章 熔化极氩弧焊 173
§8-1 连续喷射过渡氩弧焊 174
一、工艺特点 174
二、喷射过渡电弧的气体保护问题 174
三、焊接规范参数的选定 177
四、熔化极气体保护焊的送丝系统 181
§8-2 铝合金亚射流过渡焊接特性 184
一、亚射流过渡的特点 185
二、亚射流过渡电弧固有的自调节作用 186
三、亚射流过渡焊接的焊缝成形特点 186
四、用亚射流过渡电弧焊接时的规范控制 187
§8-3 脉冲喷射过渡氩弧焊 187
一、工艺特点 187
二、焊接规范参数的选择与调节 187
三、脉冲喷射过渡电弧过程的稳定性问题 189
四、全位置焊接工艺特点简介 191
§8-4 窄间隙焊接 193
一、CO2气体保护焊的工艺特点与分类 195
第九章 CO2气体保护焊 195
§9-1 CO2气体保护焊的特点 195
二、CO2气体保护焊的冶金特性 198
三、CO2气体保护焊的飞溅问题 200
§9-2 CO2气体保护焊用的焊接材料 202
一、CO2气体的选用 202
二、焊丝的选用 203
§9-3 细丝CO2气体保护焊工艺 205
一、短路过渡选定规范参数对焊接过程稳定性的影响 205
二、短路过渡CO2气体保护焊的焊接规范参数的选定 208
§9-4 其他CO2焊接方法的工艺特点 209
一、CO2长弧焊工艺特点 209
二、CO2电弧点焊的工艺特点 210
三、管状焊丝CO2气体保护焊工艺特点 212
第三篇 气体保护焊机控制电路 215
第十章 典型单元电路 215
§10-1 引弧器和稳弧器 216
一、引弧电路 216
二、稳弧电路 222
§10-2 拖动电机调速电路 225
一、可控硅整流式调速电路 225
二、三极管放大式调速电路 229
§10-3 焊接参数调节电路 230
一、熔化极电弧焊弧压自动调节电路 230
二、自动钨极氩弧焊弧压自动调节电路 233
三、焊丝外伸长度自动调节电路 235
四、等离子弧焊小孔控制电路 237
五、焊接参数的单旋钮调节 239
§10-4 延时电路 242
一、简单阻容式延时电路 243
二、三极管式延时电路 244
三、双基极二极管式延时电路 246
§10-5 焊接电流控制电路 247
一、焊接电流衰减电路 247
二、过载保护电路 251
一、NSA-500-1型手工钨极交流氩弧焊机 253
§11-1 氩弧焊机 253
第十一章 典型气体保护焊机的控制电路 253
二、NSA-120型手工钨极小电流交流氩弧焊机 257
§11-2 CO2气体保护焊机 261
一、NBC型半自动CO2气体保护焊机 261
二、NEW-K型自动CO2气体保护焊机 263
§11-3 等离子弧焊机 270
一、LH-300型等离子弧焊机 270
二、LH-30型微束等离子弧焊机 275
§11-4 脉冲氩弧焊机 278
一、WSM系列钨极脉冲氩弧焊机 278
二、NSA5-25型钨极手工脉冲氩弧焊机 282
参考文献 287