焊接+西工大

null焊接的定义 焊接的定义 通过适当物理、化学过程两个分离的固态物体 产生原子（分子）间结合连接成一体的连接方法。 被连接的两个物体： 金属：同种或异种金属——狭义上的焊接，冶金结合 非金属：金属+陶瓷，塑料焊接，物理、化学结合第2章 焊接电弧物理基础第2章 焊接电弧物理基础电弧焊在焊接领域中主导地位，原因—— 电弧能简便、有效地将电能转换为焊接能源（热能、机械能），因此，对焊接质量的控制即是 对焊接能源的控制––––有必要对电弧的进行深入研究。2.1 焊接电弧2.1 焊接电弧焊接电弧是一种气体放电形式–––– 弧光放电 正常气体介质不导电–––产生带电粒子的过程––––放电2.1.1 气体放电的V-A特性2.1.1 气体放电的V-A特性 非 自持放电 自持放电 暗辉光弧光放电低弧压、大电流U I加热、光照，高频高压 P237图12-22.1.2 焊接电弧常用引弧方式 2.1.2 焊接电弧常用引弧方式 引弧方式 接触 非〃〃: 高频高压，或脉冲高压引弧 引弧三条件： 阴极发射电子 气体电离，形成导电能路，以及 极间加有电场（电弧燃烧的电源）2.1.3电弧中带电粒子的产生2.1.3电弧中带电粒子的产生焊接电弧导电特征 与一般弧光放电有区别–––– （1）介质：金属蒸汽，或保护介质 （2）放电在  1atm下进行（一般情况） （3）导电特征：低U，大I2.1.3电弧中带电粒子的产生2.1.3电弧中带电粒子的产生两种形式： 电离 电子发射带电 粒子电弧导电电场（1）电离（1）电离电离弧隙气体介质金属蒸汽保护气：Ar, He, CO2焊剂或药皮蒸汽光电场热电离的难易程度电离电压 (电位)eV V（1）电离（1）电离常见气体电离电位 He：24.50 V Ar：15.76 V Fe： 7.87 V K ： 4.34 V电离的难度（2）电子发射（2）电子发射电子发射阴极表面光电场热阴极发射电子的难易程度逸出电压 (电位)eV V讨论阴极表面有实际意义，因为其参与了导电过程。（2）电子发射（2）电子发射逸出功（电位） W 4.5 V W+Zr 3.1 V W+ThO2 2.7 V W+CeO 2.7 V氧化膜存在，逸出功2.1.4 带电粒子的扩散与复合2.1.4 带电粒子的扩散与复合带电粒子（电子、离子）有寿命 产生消失动平衡过程扩散复合电离电子发射（1） 扩散（1） 扩散扩散的动力： 带电粒子的浓度梯度。 电弧中带电粒子的分布是不均匀的 按扩散定律 带电粒子的浓度梯度: 在x方向上带电粒子密度的变化率扩散通量：单位时间内通过单位面积的带电粒子数扩散系数，反映了粒子扩散能力的大小（2） 复合（2） 复合正、负粒子相遇结合成中性原子的过程 电离、电子发射的逆过程 两种复合形式： 空间复合 表面复合1）空间复合 1）空间复合 复合是内能降低的过程（放热反应），所以不能在温度高的弧芯产生，一般在电弧的外缘，电子和离子温度、速度都较低，容易相遇产生复合。1）空间复合 1）空间复合 但交流过零时，电弧熄灭，温度骤然降低，在整个弧隙空间中都会产生大量的复合。2）表面复合 2）表面复合 发生在阴极、阳极的表面处 正离子撞击阴极––不能进入阴极––拉出电子与之复合：释放电离能 电子撞击进入阳极––复合释放能量：相当于阳极金属的逸击功—++3） 复合的影响 3） 复合的影响 带电粒子数↓––导电性↓ 形成负离子影响较大（低氢型） 释放大量热量和弧光––用于焊接电离能逸出功2.1.5 电弧各区域导电机构2.1.5 电弧各区域导电机构带电粒子的运动形式（4种） 电弧高温引起的热运动 沿电场方向的迁移运动 浓度不均匀引起的扩散运动 电弧流体流动（主要是等离子流）引起的运动 2.1.5 电弧各区域导电机构2.1.5 电弧各区域导电机构对导电有贡献的––带电粒子沿电场方向的定向迁移运动 因为其产生导电电流。（1）电弧的区域组成（1）电弧的区域组成阴极区: 近阴极表面 宽约10-5~10-7cm 压降UK 弧柱：中间部分 压降UC，EC 较均匀 阳极区：近阳极表面 宽约10-2~10-3cm 压降UA（2）弧柱区的导电 （2）弧柱区的导电 弧柱为气体介质，其加热，不象固体、或液体——受到Tm、TV 限制，可达很高T: 5,000～30,000K 其组成为热电离为主的等离子体。（2）弧柱区的导电（2）弧柱区的导电忽略负离子影响，则导电电流由运动方向相反的电子流与离子流组成，即 I = Ie + Ii  Ie ∵ Ie>>Ii（1000倍） ∴ 电弧弧柱中，导电主要靠电子流（99.9%）（2）弧柱区的导电（2）弧柱区的导电通过弧柱的电子流由阴极区输送来。 通过弧柱的离子流由阳极区输送来。 为维持弧柱区带电粒子数目的恒定，由消电离丧失的带电粒子，由电弧空间的高温热电离来补偿。 （3）阴极区的导电 （3）阴极区的导电 阴极区的作用： （1）向弧柱区输送电子流（99.9%） （2）接受弧柱送来的正离子流（0.1%）––即拉出0.1%的电子与之复合，所以，阴极表面的电流，完全由电子流组成（4）阳极区的导电（4）阳极区的导电作用： 接受弧柱流入的电子流（99.9%） 向弧柱提供正离子流（0.1%）（+）0.1%99.9%导电机构： 阳极不能发射正离子，靠 阳极区的气体电离来向弧 柱提供正离子流（4）阳极区的导电（4）阳极区的导电依靠阳极区电离，向弧柱提供正离子流（0.1%），电离出的电子流加阳极，所以阴极表面的电流，完全由电子流组成（5）电极表面导电现象（5）电极表面导电现象斑点：电极表面集中导电的区域 通过高速摄影观察，电极斑点常处在高速而杂乱的运动状态之中，时而相聚，时而分散。 影响电弧的导电与传热过程。阴极斑点阳极斑点1）阴极斑点形成1）阴极斑点形成热阴极：由热发射提供足够的电子流，不形成。（不熔化极，大I） 冷阴极：热—电场发射（熔化极），UK 为了减小发射电子的能量消耗，阴斑占据Ww，或局部EK部位（微观不均匀），从而使导电截面收缩阴斑游动阴斑游动正离子在UK作用下，加速撞击阴斑，不能进入阴极，沉积在氧化膜表面（这里Uw），形成微电容，积累，EK，击穿，氧化膜破碎—— 阴极清理（雾化）作用——显露金属表面（ Uw ）——寻找氧化膜——分散与游动阴极雾化的影响阴极雾化的影响优点：去除氧化膜—— 焊Al等活泼金属用AC-TIG阴极雾化的影响阴极雾化的影响缺点（MIG焊时）： 电弧游动不稳，扰乱保护气流，降低保护效果 焊缝成形质量，如 咬边 边缘不齐 焊道凸起阴极雾化的影响阴极雾化的影响大Ｉ时，F，起皱，要控制： 熔化极气体保护焊钢时，Ar + O2, 或Ar + CO2， 使熔池产生轻微氧化，只要氧化与清理达到平衡，就能够抑制阴斑游动，改善焊缝成形．2）阳极斑点2）阳极斑点低熔点阳极 工件作为阳极时，DCSP 热输入， 熔池，电弧易钉在熔化的、 T区域（蒸发点），而形成阳斑。 金属蒸气Ui，优先电离而成为电弧的主要介质。2）阳极斑点2）阳极斑点高熔点作阳极时 如TIG焊、DCRP，阳极不熔化 靠阳极区气体热电离向弧柱提供离子流，不形成阳斑。阳斑游动阳斑游动与阳极表面各处是否容易蒸发有关，蒸发点变，阳斑跳动。区别区别阴斑：电子发射，Uw——寻找氧化膜——分散与游动 Random walk. 阳斑：阳极区电离，Ui——寻找纯金属——固定在蒸发点——跳动关于极性关于极性以工件的极性为准 工件接正：正极性，TIG，PAW 工件接负：反极性，MIG，CO2 可正反或交流：SAW，SMAW DCSP: Direct Current Straight Polarity DCRP: Direct Current Reversed Polarity2.1.6 最小电压原理2.1.6 最小电压原理在 I 及周围条件一定时，电弧稳定燃烧，其弧柱半径R，应使电弧的电场强度E具有最小值。即––– 电弧具有保持最小的能量消耗特性。当I一定，电弧自动确定一合适弧柱半径R，以保持最小U。解释解释电弧稳定燃烧时，电弧的产热和耗热互平衡这时弧柱要自动确定一个合适的直径D，或半径R，以使保证弧压U最低。比如，这时D偏离了自动确定的值： Ｄ↑––接触面积↑––热消耗 > 热输入––要求产热↑––而I一定，于是U↑。违背了最小电压原理。 Ｄ↓––J↑––电弧电阻↑––U↑。同样违背了最小电压原理。 利用最小电压原理 说明电弧的自动调节（1）利用最小电压原理 说明电弧的自动调节（1）（1）电弧介质的变化 若对加强电弧冷却，如 加入导热↑如He， 多原子如H2、N2， Q↑——利用最小电压原理 说明电弧的自动调节（2）利用最小电压原理 说明电弧的自动调节（2）则热消耗↑>热输入，电弧通过两个途径来减小消耗，达到新的平衡： (i)、收缩电弧的截面积，收缩电弧的加热范围，以减小热消耗—热缩效应 (ii)、U↑以提高电弧的热输入（I一定）利用最小电压原理 说明电弧的自动调节（3）利用最小电压原理 说明电弧的自动调节（3）（2）I 的变化 若I –––热输入 > 热消耗，同样： 降低热输入的增加幅度， 通过D , 以保持J不变，或增加很小–––弧柱扩展，这时 加热面积同时增大，热消耗增大。U不变或增加较小,因为Ｊ不变。2.1.7 焊接电弧的负载特性2.1.7 焊接电弧的负载特性在弧–源系统中，电弧是电源的负载。 负载特性是指：电弧稳定燃烧时，I与U的关系––也称为电弧的伏-安特性。 根据使用的电流种类不同可分为：电弧的 静特性 动特性（1）电弧的静特性（1）电弧的静特性是指一定弧长下，电弧稳定燃烧时，I与U的关系（1）电弧的静特性（1）电弧的静特性(一) 静特性形状：U形 小电流的负阻区（下降特性）AB段 中电流等压区（平特性）BC段 大电流正阻区（上升特性）CD段（1）电弧的静特性（1）电弧的静特性每一条静特性曲线，代表一定弧长；ABCDI（J）U弧长增加（1）电弧的静特性（1）电弧的静特性不同的焊接方法所处的区段不同，一般无法覆盖全特性 和电流密度有关（1）电弧的静特性（1）电弧的静特性1）小电流（密度）负阻区1）小电流（密度）负阻区此时，J低、T低、x低，导电率 随I—T —x —导电率 ，于是 虽I——但要求的驱动U , 表现为 负阻特性电离度２）中电流（密度）等压区２）中电流（密度）等压区此时，I足够大、T足够高、x接近饱和，导电率变化已不大， 随I—靠Ｄ—来维持Ｊ＝const, 于是， Ｕ不随Ｉ变化，表现为 平特性３）大电流（密度）上升特性３）大电流（密度）上升特性I很大，弧柱磁缩效应， I时，电弧扩展受限，J。于是，电弧电阻率，需要U ，来维持足够的I，表现为 上升特性４）弧长对静特性的影响４）弧长对静特性的影响L——U ，静特性上移。所以， 其它条件一定，每一根静特性代表一定弧长（２）电弧的动特性（２）电弧的动特性交流，脉冲等电弧焊时，i、u，随 t 而变，表达三者关系曲线–––动特性（动态V––A特性） ２）电弧的动特性２）电弧的动特性交流电弧的u-i波形与动特性曲线动特性回线的PQR高于RST 回线的PQR高于RST 因为i、u随 t 交 替变化，––––使电弧中T、x、形态等交变，但电弧存在热容而具有热惯性––––变化滞后一定时间： i–T、x滞后–––与平衡状态下相比，T、x偏低，为维持足够的导电电流––u––PQR高 i– T、x滞后–––与平衡状态下相比，T、x偏高，维持导电电流要求的 u–––––RST低２.1.8　焊接电弧的产热２.1.8　焊接电弧的产热电功率的热当量来表示: P = I Ua 将电弧分为三个区，则 P=IUa =I（UK+UA+UC） = IUK+IUA+IUC 阴极热、阳极热和弧柱热。（1）弧柱区产热（1）弧柱区产热PC=IUC TC  带电粒子（主要是电子），在弧柱电场中吸收电场能—动能，Ｔ—碰撞传能—Ｔ均匀 使各种粒子动能相等 （1）弧柱区产热（1）弧柱区产热弧柱中不断送入冷的电弧介质（保护气等），经电子碰撞传能，部分电离，产生带电粒子，用以补充带电粒子流失或消失带来的损失。 弧柱热主要用于维持弧柱高温和热电离，维持弧隙导电。（1）弧柱区产热（1）弧柱区产热 弧柱热只部分传给电极或工件，但在这两种情况下，要注意 弧柱传热的影响： 大电流PAW，弧柱深入熔池 大电流MIG，等离子流流动传热，熔滴过渡传热（2）阴极区的产热（2）阴极区的产热阴极热=电子吸收的阴极电场能，但要扣除发射电子消耗的逸出功 PK=IUK — IUW = I (UK — UW)发射电子对电极有冷却作用（2）阴极区的产热（2）阴极区的产热PK主要用来加热熔化和蒸发阴极金属材料，以保持足够的温度, 维持电子发射。（３）阳极区产热（３）阳极区产热 PA = IUA + IUW = I (UA + UW  ) UW  是常数，UA变化不大，特别是大I 时很小，可忽略，所以阳极热一般变化较小。（３）阳极区产热（３）阳极区产热PA主要用于阳极金属的加热熔化和阳极区气体介质的电离２.1.9 电弧换热（电能 热能）的物理本质２.1.9 电弧换热（电能 热能）的物理本质定向迁移吸收电场能电子发射电场加速动能T，热电子碰撞２.1.9 电弧换热（电能 热能）的物理本质２.1.9 电弧换热（电能 热能）的物理本质碰撞电子原子传能非弹性弹性Ｔ均匀电离传递动能 （热传导）传递内能复合放热２.1.9 电弧换热（电能 热能）的物理本质２.1.9 电弧换热（电能 热能）的物理本质电子发射–––定向迁移吸收电场能，加速（动能），T –––碰撞传能，（1）弹性碰撞：各粒子温度均匀化（热传导）；（2） 非弹性碰撞：变内能，产生电离（动能变化学能）––––复合放热 2.1.10 焊接电弧的热效率 及能量密度2.1.10 焊接电弧的热效率 及能量密度（1）热效率 Qe =Qa  :热效率（有效热功率系数） （1）热效率（1）热效率手弧焊 .65~.85 SAW .80~.90 TIG .65~.70 MIG .70~.80 CO2 .75~.90P240埋弧、渣保护，热散失小电弧潜入熔池，熔滴过渡传热短路过渡、短弧焊，热散失小（2）能量密度q (热流密度，或功率密度)（2）能量密度q (热流密度，或功率密度)工作表面单位面积上的热功率，Ｗ/cm2 气　焊：1~10 Ｗ/cm2 电弧焊：102~104 等离子：104~105 激　光：104~106 电子束: 104~106 （３）热流分布，q与J（３）热流分布，q与Jq影响焊缝形状与尺寸q影响焊缝形状与尺寸焊接方法不同，q 分布不同，焊缝形状尺寸不同：酒杯状 如PAW蘑菇状 如MIG扁豆状 如TIG2.1.11 电弧的温度分布2.1.11 电弧的温度分布阴、阳极温度：受Tm, TV 限制，不超过TV 弧柱温度：无Tm, TV 限制，5,000 ~ 30,000K弧柱温度弧柱温度rT径向从中轴线向外T––热交换轴向靠电极处T高–––D, J2.1.12　电弧中的力2.1.12　电弧中的力电弧是能源，具有 热和力两重能量特性— 电弧热 电弧力电弧力是个综合概念 电弧力是个综合概念 包括： 电磁力 等离子流力 斑点压力 喷流反作用力 爆破力 过渡熔滴冲力（1） 电磁静压力p（1） 电磁静压力p电流通过一导体–––电流线吸引 （1）固体导体–––难影响； （2）柔性电弧（或熔滴）–––导电截面收缩现象–––磁缩效应（1） 电磁静压力p（1） 电磁静压力p磁缩效应引起的电弧（熔滴）内部静压力–––电磁静压力（注：没有方向）（1） 电磁静压力p（1） 电磁静压力p等离子流（1） 电磁静压力p（1） 电磁静压力p锥形电弧的静压力沿轴向由电极（锥顶）到工件（锥面）逐渐降低，形成静压力梯度，造成电弧等离子体的流动，形成等离子流，方向由电极指向工件。 （２）等离子流力（２）等离子流力等离子流作用在 熔滴，熔池，或弧柱上的附加动压力–––等离子流力, FP（２）等离子流力（２）等离子流力产生：静压力梯度造成等离子体流动 方向：由电极指向工件 作用：熔滴、熔池、弧柱（２）等离子流力（２）等离子流力等离子流力作用 （1）不断吸进冷气––热缩–––EC；同时，增加电弧的挺直性–––指向性（作用在电弧弧柱上的FP ）—+ArAr（２）等离子流力（２）等离子流力+（2）冲击挖掘熔池，H （作用在熔池上的FP ）——+Fp熔池（２）等离子流力（２）等离子流力（3）使保护气体由焊丝末端切向吸入（吸泵作用），促进熔滴过渡。 （作用在熔滴上的FP ）++-FpArAr焊丝熔滴（3） 斑点压力FB（3） 斑点压力FB带电粒子冲击电极斑点, 将动量转化为力（3） 斑点压力FB（3） 斑点压力FB离子阴极 EK=105 ~ 107 V/cm 电子阳极 EA  102 V/cm mi >> me 阴斑压力 >> 阳斑压力（3） 斑点压力FB（3） 斑点压力FBFB 作用在焊丝的末端，阻碍熔滴过渡 熔化极电弧焊常用DCRP的原因之一。（4） 金属蒸汽喷流的反作用力（4） 金属蒸汽喷流的反作用力电极斑点处， J  ，局部可加热到接近TV，产生猛烈蒸发膨胀，形成金属蒸汽喷流，对电极斑点施加一定的反作用力。与FB相似。 J–––F：斑点面积–––F （５） 爆破力（５） 爆破力短路过渡时，液桥在电磁收缩力作用下变细，最后气化爆断，对熔池与熔滴形成冲力，飞溅（6） 过渡熔滴冲力（6） 过渡熔滴冲力发生在大电流MIG焊–––喷射过渡–––等离子流加速–––高速冲向熔池产生的冲力–––a = 40 ~ 50 g 深入挖掘熔池，Ｈ2.1.13　焊接电弧的可压缩性2.1.13　焊接电弧的可压缩性电弧是一种柔性气体导体 受外界条件作用（拘束）––可产生形变–––改变形态或性质。（１）电弧的三大压缩作用（１）电弧的三大压缩作用热缩作用（冷却电弧外围） 磁缩作用（电磁收缩力） 机械拘束 –––Ｄ–––E–––J，T（１）电弧的三大压缩作用（１）电弧的三大压缩作用三者具加–––形成压缩电弧–––等离子弧–––等离子弧 形成基本条件（焊炬特点）： 用水冷带压缩孔道的铜喷咀； 钨极内缩到孔道内； 孔道内通离子气。等离子弧形成过程示意等离子弧形成过程示意等离子弧形成过程等离子弧形成过程孔道限制Ｄ，使电弧不能自由扩展–––机械压缩；等离子弧形成过程等离子弧形成过程通Ar及水冷Cu喷咀–––在弧柱外缘与孔道内壁间产生强烈换热–––热缩––– J––磁缩 同时，使这一环状空间形成x、T的冷气膜，相当于位障，建立起冷气膜位障––––阻碍了等离子弧向喷咀孔壁传热与导电–––形成气稳定。等离子弧特性 等离子弧特性 压缩电弧 J–––T 24,000~50,000 K; TIG: 10,000~24,000 K q  105 W/cm2 TIG < 104 W/cm2等离子弧特性等离子弧特性静特性上升（E）; 形态近似圆柱形–––发散角小（5 ~ 6），L变化对加热面积影响小; 挺直性好–––抗干扰强. 可压缩性还表现在––存在磁场––形变与压缩可压缩性还表现在––存在磁场––形变与压缩自身磁场不对称：磁偏吹 接地线位置 存在铁磁物质等（左手定则）外加磁场外加磁场横–––交变–––摇摆–––B、H–––堆焊 纵–––螺旋运动–––E––半径–––抑制扩散––压缩–––E，J 双尖角––椭圆截面–––压缩电弧––E，J （２）电弧的挺直性（２）电弧的挺直性反映电弧沿轴线方向挺直燃烧的特点–––具有明显的指向性–––工艺上很重要 2.2 焊丝的加热熔化与 熔滴过渡 2.2 焊丝的加热熔化与 熔滴过渡 2.2.1 焊丝的加热与熔化（1） 焊丝的加热（1） 焊丝的加热vfＬS导电咀喷咀AOBArLAOBTT预Tm+—MIG焊过程Workpiece概念概念vf ––––送丝速度 Wire feeding rate (m/hr) vm ––––熔化速度 Wire melting rate (m/hr或kg/hr)表征焊丝熔化的快慢 Ls ––––焊丝的外伸长度（干伸长）Wire extension 10~30mm1） 电弧热1） 电弧热PK=I (UK - UW) DCSP PA = I (UA + UW  ) DCRP起决定作用2） 电阻热2） 电阻热起预热作用––––影响　vm  较大（如SUS）作用明显 Al、Cu等 小，影响小，可忽略。 I、LS、S（d）、–––PR–––vm2.2.2 焊丝的熔化特性 2.2.2 焊丝的熔化特性 vm与 I 之间的关系曲线。是一组曲线簇 vmId =1.2 mmd =1.6 mmd =2.0 mmAl焊丝H08Mn2Si焊丝H08Mn2Si焊丝王震澄：P76图3-4，H08Mn2Si焊丝，DCRP，CO2焊时的熔化特性曲线vmd=0.8mm1.2mm1.6mmI (A)（m/hr）熔化特性的作用熔化特性的作用通过实验测得。 等速送丝（vf = const），电弧稳定燃烧时，需满足 vm=vf 选定vf ——确定了 I 值； 已知 I 值——按曲线确定 vf 值。 2.2.3　熔滴过渡和飞溅2.2.3　熔滴过渡和飞溅2.2.3.1 熔滴上的作用力 主要为电弧力， 但也有其它力（1）表面张力（1）表面张力熔滴与固态焊丝末端间的表面张力，是托住熔滴不至于脱离焊丝的主要力量–––阻碍力 （1）表面张力（1）表面张力d–––焊丝越细， F ，熔滴越小––––熔化极常用细丝的原因之一。另外 –––F ，Ar+少量CO2(O2) 利用活性气体降低表面张力，细化熔滴。（2）重力（2）重力Ｆg与dD有关，焊丝越细，熔滴的尺寸越小–––在喷射过渡时常可以忽略。 影响: 与焊接空间位置有关–––平焊促进过渡，其它阻碍过渡。短路过渡特殊情况短路过渡特殊情况F 作用形式不同，促进过渡。此时，液桥与熔池接触周界，要比和焊丝接触周界长度大得多，即， FF（3）电磁收缩力（3）电磁收缩力作用在焊丝与熔滴间，促进熔滴缩颈、脱落––––一般促进过渡。 Note: 不要去分解该力，没有实际意义FcFc（4）等离子流力Fp（4）等离子流力Fp等离子流作用在熔滴上的力。促进熔滴从焊丝末端脱离–––––促进过渡。 I—FP   ，是大I 时，促进熔滴过渡的主要力量。（5）斑点压力（5）斑点压力作用在熔滴的端部，阻碍过渡 作用大小与极性有关： DCSP：焊丝为阴极–––受正离子撞击–––F； DCRP：焊丝为阳极–––受电子的撞击–––F。 MIG/MAG常采用DCRP原因之一。 （6）爆破力（6）爆破力熔滴内部含有易挥发金属或由于冶金反应而产生气体时，电弧高温——气体积聚膨胀，并爆炸形成过渡。 2.2.3.2 熔滴过渡的主要形式及特点2.2.3.2 熔滴过渡的主要形式及特点分类不同电弧焊方法的 熔滴过渡形式 不同电弧焊方法的 熔滴过渡形式 手弧焊 （SMAW––Shielded Metal Arc Welding） ①酸性焊条––––含SiO2, TiO2多，接触界面––––渣壁浸润性好–– L小时–––部分沿套筒壁过渡，部分直接过渡 L大时–––过渡力大，直接细滴过渡。 ②碱性焊条–––––含SiO2, TiO2少，接触界面，不呈渣壁过渡，过渡稳定性差 L小时–––呈短路过渡 L长时–––呈滴状过渡。不同电弧焊方法的 熔滴过渡形式不同电弧焊方法的 熔滴过渡形式埋弧焊 SAW––Submerged Arc Welding 大部分呈渣壁过渡，少部分呈细滴过渡。不同电弧焊方法的 熔滴过渡形式不同电弧焊方法的 熔滴过渡形式气体保护焊 Gas Shielded Arc Welding 短路过渡–––CO2短弧焊 细滴过渡–––CO2中电流、长弧焊 喷射过渡–––MIG焊（1）滴状过渡（1）滴状过渡MIG/MAG焊采用中、小I和高U（长弧）时，过渡力小，将形成大滴过渡，其焊接工艺性是很差的，通常不用。（2）喷射过渡（2）喷射过渡长弧焊时，对于一定的焊丝和气体介质，随I，过渡f , d　(V)，当I > ICR 时，f, d发生突变，同时电弧形态也发生改变––––形成喷射过渡。（2）喷射过渡（2）喷射过渡f VIP252图12-21ICRI>ICR弧根上爬 到焊丝的侧壁critical（2）喷射过渡（2）喷射过渡Ar或富Ar，E小，弧根容易扩展。I–––d，弧根上爬，当I>I临， （1）弧根上爬到焊丝侧壁，封罩熔滴，在强大的等离子流力切削作用下，细小的熔滴以很高的速度过渡；i 射流过渡i 射流过渡流束型黑线圆锥形烁亮区钟罩形暗红色弧焰射流过渡电弧形态，北京工业大学焊接研究所焊钢时，焊丝端部形成液锥，如同削尖的铅笔i 射流过渡i 射流过渡电弧分三层，轮廓清晰–––– 中心：流束型　黑线，由过渡频率和速度很高的细小熔滴组成。 二层：圆锥形　烁亮区，主要导电区域，由高温、高度电离的金属蒸汽组成。 外层：钟罩形　暗红色弧焰。x，T ii 射滴过渡ii 射滴过渡Al, Cu材料，，导热，不易形成液锥，呈射滴过渡。射滴过渡电弧形态，北京工业大学焊接研究所iii 喷射过渡工艺特点iii 喷射过渡工艺特点（i）电弧功率大(I200A)、挺度，热、力––––适合焊大厚度构件（  3mm） iii 喷射过渡工艺特点iii 喷射过渡工艺特点（ii）熔滴在等离子流力作用下–––加速，a=(30~50)g，冲击挖掘熔池，使焊缝中心部位的熔深明显增大––––焊缝截面呈蘑菇形。iii 喷射过渡工艺特点iii 喷射过渡工艺特点（iii）规范恒稳，保护好，飞溅小，焊缝表面成形好，鱼鳞纹细，余高小，平稳咝咝声。iii 喷射过渡工艺特点iii 喷射过渡工艺特点（iv）焊钢: Ar+少量（5~7%）CO2 稳定阴斑，同时 –––ICR； 但加多使 I临：CO2多原子，吸热–––弧根收缩 iii 喷射过渡工艺特点 iii 喷射过渡工艺特点（v）缺点 电弧功率大，热输入大，造成 （i）熔深大–––––––不能焊薄板； （ii）熔池体积大–––全位置焊困难； （iii）HAZ宽––––––不能焊热敏感材料 解决：用脉冲电流代替连续电流。（3） 脉冲喷射过渡（3） 脉冲喷射过渡原理 实现的原理与连续喷射过渡相似，区别： 用脉动电流代替连续恒定直流，电流组成： 基值电流+脉冲电流（3） 脉冲喷射过渡（3） 脉冲喷射过渡ttPtbiIPIbI（3） 脉冲喷射过渡（3） 脉冲喷射过渡IP–––加热熔化焊丝，形成喷射过渡；同时，加热、熔化母材形成熔池。 Ib––––维持弧隙导电，预热焊丝，熔池在冷凝。（3） 脉冲喷射过渡（3） 脉冲喷射过渡在IP导通时，IP > IPCR（形成条件）–––形成脉冲喷射过渡 由于加热不够集中，要求的 IPCR 要高一些。呈射滴过渡。 （3） 脉冲喷射过渡（3） 脉冲喷射过渡三种过渡状态 一个脉冲过渡2~3滴–––规范匹配宽，脉冲能量偏大； 一个脉冲过渡 1滴–––脉冲能量选得正好，规范匹配窄； 二个以上脉冲过渡 1滴–––脉冲能量过小，不合适。（3） 脉冲喷射过渡（3） 脉冲喷射过渡电弧与加热特性 （i）宏观电弧形态与连续喷射相似，微观上电弧形态是脉动的–––随电流的变化而变化。焊丝与熔池的熔化主要靠IP，Ib 时，熔池还在冷凝。所以， （ii）加热也是脉动的。（3） 脉冲喷射过渡（3） 脉冲喷射过渡工艺优点 对于既定焊丝，可用的规范范围宽–––– （i）扩大了应用，可焊厚、薄；且 （ii）平均 I 小，热输入小，变形小，可焊热敏感材料；再者， （iii）可精确控制规范，减小熔池体积，实现全位置焊。 （4）短路过渡特性（4）短路过渡特性（i）短路过渡的应用特征 ① 用于DCRP细丝CO2焊–––d1.6mm； ② 规范特征–––小电流、低弧压； ③ L短，熔滴未长得很大时，即短路–––形成液桥过渡； ④ 焊接钢铁薄壁零件和全位置焊接。 （4）短路过渡特性（4）短路过渡特性短路过渡过程分析 四个阶段 : 燃弧、 短路、 缩颈脱落、 复燃。 短路过渡过程短路过渡过程P254短路过渡电弧与加热短路过渡电弧与加热Ｔ = t燃 + t短 电弧脉动，在Ｔ内只在 t燃 内对焊丝加热––– 加热是脉动的–––平均来讲，电弧功率小、热输入小。因而， 熔深浅、变形小、HAZ小。适于焊薄板和全位置焊。Heat Affected Zone 热影响区短路过渡频率短路过渡频率P254短路过渡稳定性短路过渡稳定性在一定的 d 下，过渡稳定性可用f短来评定––– f短 高，稳定。 通过U0和vf来调整。 短路过渡稳定性短路过渡稳定性①焊丝直径 d d–––d熔滴––f短, 稳定性差一些: 使用细丝的原因 注意：并非粗丝就不稳定。短路过渡稳定性短路过渡稳定性②焊丝成分–––若–––细化熔滴–––f短 气体成分–––电弧静特性短路过渡稳定性短路过渡稳定性③规范参数 小Ｉ、低Ｕ，匹配合适 I（vf）–––U–––以保证一定Ｌ（静特性上升）短路过渡稳定性短路过渡稳定性④电源动特性 存在两个极限过程： 燃弧––短路：U––0，I––Imax 短路–––复燃：U––Umax，I 动特性匹配要合适––––对电源特性要求对电源特性要求（1）电源外特性–––等速送丝匹配平或缓降外特性，以获得––– 稳定工作点 灵敏的弧长调节特性 较大的短路电流。对电源特性要求对电源特性要求（2）电源动特性–––三个 Imax–––短路电流峰值，Imax = (2~3) I du/dt–––电压恢复速度，慢则复燃难。 经验 班主任工作经验交流宣传工作经验交流材料优秀班主任经验交流小学课改经验典型材料房地产总经理管理经验 ：25V/0.05sec 上两项由焊机 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 决定。 di/dt–––短路 I 增长速度，为可调参数，影响到过渡稳定性与飞溅。对电源特性要求对电源特性要求di/dt  –––I增长慢，Fc，不能迅速产生缩颈，t短，于是–––粗大液桥严重过热爆断––––飞溅； 同时，焊丝仍在等速送进–––固体插入––––大段爆断––––大颗粒金属飞溅，电弧出现剧烈的噼啪声–––断弧。 冷态引弧困难。对电源特性要求对电源特性要求di/dt  –––I增长太快，造成接触点严重过热爆断，冲击熔池和熔滴，引起大量细颗粒飞溅。 不严重时会出现所谓的点爆现象。对电源特性要求对电源特性要求di/dt调节方法 应按d来匹配选定： d小，则熔滴小，短路速度快，周期短，di/dt 可快一些。对电源特性要求对电源特性要求di/dt 的调节手段之一:水平主回路中串一可调电感L电源Uo+–U2.3　焊缝成形和引、收弧控制2.3　焊缝成形和引、收弧控制2.3.2　焊缝成形2.3.2.1 基本概念2.3.2.1 基本概念XTLBaHv熔池的形状尺寸H，B，L，a熔深熔深加强高焊缝尺寸焊缝尺寸BaH图12-12 P247对焊缝尺寸的要求对焊缝尺寸的要求焊缝截面 H、B、a 焊缝成形系数（宽深比）： P72 =B/H 应保持在1.3~2， 国外常用深宽比宽深比宽深比 过小–––焊缝深而窄，易产生气孔和热裂  过大以及a过大–––应力集中 对承受动载荷不利。加强高加强高TIG、PAW 不填丝––––下凹，控制 TIG、PAW 填丝，MIG、SAW ––– 要求a不要过高 以影响承受动载。焊缝，接头，焊道焊缝，接头，焊道2.3.2.2电弧对母材的热、力作用2.3.2.2电弧对母材的热、力作用（1）热的作用 考虑三个方面的作用 （i）热输入––––B, H（1）热的作用（1）热的作用（ii）热流密度q(r) 沿径向呈正态分布 中心q–––––H 外围q–––––H （1）热的作用（1）热的作用（iii）电弧形态 弧体细, J –––中心T，H 弧焰分散, T –––外围H，若存在 斑点游动 –––加热分散–––H，B（1）热的作用（1）热的作用（iv）电弧下方液体层厚度 液层薄––––电弧热继续作用固体金属–––––H（2）电弧力的作用（2）电弧力的作用作用在熔池上的力主要有–––– （i） 电磁静压力 （ii） 电磁动压力（等离子流力） （iii）斑点压力，如果是熔化极还有 （iv）喷射过渡熔滴冲力，等 （2）电弧力的作用（2）电弧力的作用共同作用在熔池的表面，使下凹，形成一定熔深。 F–––H 力的作用方向的影响 力的作用方向的影响 如v–––F不垂直–––分解为 垂直力––––H 水平力––––aF其它力的影响其它力的影响a、熔池的重力 大小与体积有关，影响决定于空间位置––––成形变坏的重要因素。其它力的影响其它力的影响b、表面张力 影响流体金属在电弧力作用下的流动&边界的润湿， 温度梯度大时，作用明显–––a, B其它力的影响其它力的影响c、电磁力 熔池中电流线发散–––Fc在斑点处最大––––涡流，有利于 成分均匀、气体析出 强制对流对底部传热–––HＪ2.3.2.3 焊接条件对焊缝成形尺寸的影响2.3.2.3 焊接条件对焊缝成形尺寸的影响（1）焊接规范的影响（i）I 的影响（i）I 的影响I –––热、力––– H； ––– D––– B； –––对于熔化极，vm––a（ii）弧压的影响（ii）弧压的影响U ––L––加热范围––B，a； ––散热，工件表面q，–––H（iii）焊接速度影响（iii）焊接速度影响v–––线能量––––H，B，a线能量=IU/v单位：J/m（2）焊接工艺因素的形影响（2）焊接工艺因素的形影响（i）电流种类与极性 TIG焊 DCSP：热发射，电弧稳定，热与力相对集中–––H，B DCRP：阴斑游动，电弧发散，加热面积宽、不集中––––––H，B 目前已较少使用（i）电流种类与极性（i）电流种类与极性AC ：介于SP与RP之间––––用于焊有色金属。（ii）熔滴过渡（ii）熔滴过渡MIG/MAG：DCRP，取决于熔滴过渡形式–– 短路过渡（细丝CO2焊）–––I–––H–––熔池浅–––a 喷射过渡–––I–––H，B （iii）焊枪倾角（iii）焊枪倾角前倾焊 电弧指向未焊处，预热–––B，液金属向未熔处排–––液层–––H 后倾焊 电弧指向已焊焊缝–––液金属向后排––– a，液层––– 挖掘–– H 预––– B略 （iv）工件倾斜（iv）工件倾斜分上坡、下坡焊，分析同上。（v）坡口与间隙（v）坡口与间隙开坡口与留间隙––––相当于焊缝位置下沉––––同规范下H，a，作用之一–––调整余高。（vi）材料与厚度（vi）材料与厚度母材的热物理性能的影响，如––– 比热容C––– H 导热率–––– H 2mm SUS 140A, Cu 200A 熔点Tm–––– H 熔化潜热––– H 厚度––––––– H 密度–––液金属排出难–––H（vii）焊接材料（气体或焊剂）（vii）焊接材料（气体或焊剂）气体热缩––––E，挺度–––H，B2.3.3 焊接过程起弧与收弧质量控制2.3.3 焊接过程起弧与收弧质量控制（1）引弧质量控制 引弧质量要求： （1）电弧启动性能好，保证一次可靠引燃。 （2）引弧处熔透，成形好，避免出现冶金缺陷（气孔等）。（i） 不熔化极（i） 不熔化极采用高频高压或脉冲高压引弧 电弧引燃后预热（延时） 以保证熔透。（ii） 熔化极（ii） 熔化极焊丝作电极，接触短路引弧要保证一次接触短路 引燃电弧要保证一次接触短路 引燃电弧常用 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 常用措施 (a) 引弧前将焊丝末端剪尖–––RA；常用措施常用措施(b) 用缓送丝引弧， v引= 30 ~ 50% vf RA下降速度减慢。 多用在粗丝等速送丝的场合。常用措施常用措施(c) 用回抽引弧–––用于变速送丝，人为造成小间隙，从而可靠引燃。 粗丝SAW 常用措施常用措施(d) 采用带启动补偿的弧焊电源， 引弧时，提供大的di/dt和Imax，保证A点先熔断。（2）改善引弧段成形质量 （2）改善引弧段成形质量 i、脉冲焊可加大引弧时tp（脉宽）值–––热输入–––然后切换为正常值。 ii、可采取工艺补偿的办法 半自动焊时，合理地选择引弧点 纵长缝可用引弧板，焊后切除。 iii、多层焊，先TIG焊封底，保证熔透，再用熔化极盖面。（3）收弧质量控制（3）收弧质量控制收弧质量要求： （1）良好地填满弧坑（crater）， （2）收弧处不应出现冶金缺陷––气孔 blowhole: pinhole针状, porosity密集, wormhole条虫 （3）熔化极防止粘丝（工件或导电咀）或返烧电弧烧坏导电咀。（i）不熔化极（i）不熔化极加焊丝–––填满弧坑易 不加丝–––收弧衰减Ｉ–––热、力–––熔池排出的液态金属回流入弧坑，（很难填满）； 大电流PAW还衰减离子气。 I 衰减 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 有四种 P87图3-22null（ii）熔化极 （ii）熔化极 不同方法采取不同措施。（a）回烧焊丝收弧（a）回烧焊丝收弧用于等速送丝匹配平特性。 先停送丝，电弧回烧，L–––I到一定弧长时断弧–––填满弧坑 简单易行。但易烧坏导电咀；收弧时间无法调节。（a）回烧焊丝收弧（a）回烧焊丝收弧（b）回抽焊丝收弧 （b）回抽焊丝收弧 收弧时，强迫送丝电机反转回抽焊丝，Ｌ，I，焊丝尚能继续熔化填满弧坑。 当Ｌ拉长到一定长度时，切断电弧，收弧结束。（c）衰减 I–––用于脉冲焊（c）衰减 I–––用于脉冲焊（d） 加引弧板2.4 焊接规范的自动调节2.4 焊接规范的自动调节2.4.1 电弧自身调节系统调节的必要性 调节的必要性 自动电弧焊过程, 保证焊缝成形质量的重要条件是控制热入，影响参数： I, U, vw 要求 L 波动后能自动恢复—保持规范稳定—规范自动调节的必要性。自动调节系统自动调节系统给定值执行机构被控对象开环给定值执行机构被控对象检测与反馈闭环在焊接中的应用在焊接中的应用开环用于焊接设备的顺序控制 程序开关元器件接触器、电磁阀 信号有去无回。 Sequence control在焊接中的应用在焊接中的应用闭环用于焊接规范的控制： 恒值––––稳定设定值； 适应––––优化参数，达到最佳规范匹配。 信号有去有回：检测偏差，纠正偏差，抗干扰能力强。恒温恒流恒压等离子焊小孔自适应控制在焊接中的应用在焊接中的应用在熔化极自动电弧焊过程中，当选定vf引燃电弧后——若电弧燃烧稳定，电弧参量不变—— L=const——必然存在: vm= vf 当L波动，工作点发生改变，引起电弧静特性上移或下移，从而规范发生变化.（1）电弧自身调节过程（1）电弧自身调节过程L——I——vm——vm< vf ——焊丝下送——L：恢复原定弧长, 即发生了电弧自身调节作用O´OII´UU´UILL（2）调节实质（2）调节实质L波动引起规范（I & U）的变化——vm变化——通过瞬时 vm  vf 使焊丝上提, 或下送——L恢复——参数保持稳定。 根据自身调节原理——制成等速送丝自动焊机（3）电弧自身调节系统静特性曲线（3）电弧自身调节系统静特性曲线等熔特性曲线——C曲线L1L2L3L4CUI图12-7 P242O1O2O3O4实验测得。短路过渡区亚射流过渡区自由飞渡区细丝，上升特性匹配平外特性（4）等熔特性曲线的特点（4）等熔特性曲线的特点（i）Ｃ上的任何一点都是电弧稳定燃烧工作点。 （ii）Ｃ上的任何一点都满足vm=vf=const, 所以, C曲线就是在特定条件下的该焊丝的等速熔化特性曲线（4）等熔特性曲线的特点（4）等熔特性曲线的特点（iii）Ｃ上的任何一点，都是三条曲线的交点——反映了熔化极自动电弧焊时，电弧稳定工作， I, U, vf 应保持的匹配关系（4）等熔特性曲线的特点（4）等熔特性曲线的特点（iv）在一般情况下，该曲线略向右倾，表明U–––L––热损失略–––I 略。 （v）特定的 d 下测得，条件改变则曲线的形状、位置都将发生改变。（5）影响C曲线位置的因素（5）影响C曲线位置的因素（i）vf vf ––––要保持vm=vf，要求I，曲线右移。所以，IU9001800 m/hr1200 1500Ｃ曲线实际上是一组不同vf下的曲线簇d =const焊丝直径vf送丝速度（5）影响C曲线位置的因素（5）影响C曲线位置的因素（ii）Ls, 有一定的影响 Ls，电阻热，（vm=vf=const）熔化同样金属所需 I，C左移。焊丝外伸长度（5）影响C曲线位置的因素（5）影响C曲线位置的因素（iii）d d，而vf = const，m/hr, 即单位时间内熔化的长度不变，熔化量却要增大。于是，要求的I ，C右移。所以， 不同 d 下的C曲线不作在同一图上！焊丝直径（6）电弧自身调节作用的灵敏度（6）电弧自身调节作用的灵敏度弧长恢复存在快慢问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ——灵敏度。 显然， L波动引起的vm，恢复速度快，灵。 （i）电源外特性（i）电源外特性UIOLL´II陡降外特性平外特性L弧长缩短量OO（i）电源外特性（i）电源外特性平特性引起的I最大，于是vm最大，灵。 熔化极气体保护焊, 采用平特性的重要原因。(ii) d(ii) dd (J )——对焊丝加热效率， vm  MIG/MAG常采用细丝的另一重要原因 另：F  ，改善熔滴过渡 总结：细丝、大I、平外特性，灵焊丝直径（7）自身调节精度（准确度）（7）自身调节精度（准确度）弧长波动——自调恢复——恢复不到原来值——出现误差（8）等速送丝自动焊机的规范调节范围（8）等速送丝自动焊机的规范调节范围调变U–––实际上是调变电源外特性，即调变U0，因而存在焊机的U0的调节范围 U0max~ U0min 调变I–––实际上是改变vf，即C曲线的位置，因而也存在一个调节范围 vfmax~ vfmin（8）等速送丝自动焊机的规范调节范围（8）等速送丝自动焊机的规范调节范围UILmaxvfminvfmaxLmaxU0minU0minP243图12-82.4.2 弧压反馈自动调节系统简介 2.4.2 弧压反馈自动调节系统简介 粗焊丝 （i）采用变速送丝——焊接过程中，靠弧压反馈使送丝电机正、反转——实现送丝或退丝。 （ii）采用下降或陡降外特性电源。（1）工作原理简介（1）工作原理简介UIL´L粗丝，平特性（1）工作原理简介（1）工作原理简介在焊接过程中，电弧燃烧稳定，同样有 vm= vf 使弧长保持不变。 L–––U––vf( vm < vf ) –– 焊丝下送–––L 弧长恢复（2）弧压反馈调节静特性曲线（A曲线）（2）弧压反馈调节静特性曲线（A曲线）（1）水平略向上斜 （2）UC增大——A曲线上移（3）变速送丝自动焊机的规范调节范围（3）变速送丝自动焊机的规范调节范围由Amax（Ucmax）～Amin（Ucmin）及 Imax～Imin围成的区域 P246图12-11 I 由电源外特性来调节 陡降外特性，调节Ｉ 平外特性，调U0 U 由给定电压Uc来调节3）变速送丝自动焊机的规范调节范围3）变速送丝自动焊机的规范调节范围Amin (Ucmin)Amax (Ucmax)UIIminImaxP246 图12-11熔焊的保护熔焊的保护电弧焊保护目的与方法 隔离焊接区和空气接触，防止与消除空气中O2和N2对金属的有害作用（冶金）熔焊的保护熔焊的保护保护范围： 电极（焊丝）的受热部分 焊接电弧（保证电弧介质不变） 熔池 未冷焊缝 HAZ–––Heat Affected Zone 统称焊接区保护方法保护方法渣保护 手弧焊，埋弧焊，电渣焊 气~~ TIG，MIG，CO2，PAW，激光焊 气-渣：药芯焊丝 真空~~ 真空钎焊，真空扩散焊，电子束焊3.1 埋弧焊3.1 埋弧焊SAW: Submerged Arc Welding（1）特点（1）特点（i） 过程：先送丝，让末端与工件表面接触––––撒焊剂–––启动电源，同时回抽焊丝–––引燃–––正常送丝焊接。（1）特点（1）特点（ii） 电弧引燃后，金属与焊剂蒸汽形成气泡熔融熔渣焊剂vf熔池（1）特点（1）特点电弧在里边燃烧––––上部被一层熔融熔渣所包围––––埋弧： ①隔绝空气–––保护好； ②飞溅； ③热、光辐射，看不到弧光，没有弧光照射问题。（1）特点（1）特点（iii） 渣壁过渡 + 少量颗粒状过渡。（1）特点（1）特点（iv）电弧功率大，E=30~38V/cm I=700~1000A 厚板，高速（ vw= 30~50 m/hr ） 熔池冶金反应充分气体、熔渣析出不开坡口，单面焊双面成形=20mm（1）特点（1）特点（v）只适于平焊，长直缝或大曲率半径缝 焊剂的堆放问题无法解决（2）SAW应用（2）SAW应用（i）适于焊接 碳钢 低合金钢 SUS 耐热钢，etc。 焊剂中主要为MnO、SiO2等非金属氧化物，不能焊活泼金属Al、Ti等。不锈钢（2）SAW应用（2）SAW应用（ii）厚、大、长。  3mm（2）SAW应用（2）SAW应用（iii）应用于造船、锅炉、化工容器、桥梁、起重、冶金、矿山机械 是常用电弧焊方法3.1.2 SAW冶金特点3.1.2 SAW冶金特点3.1.2.1 焊丝、焊剂及其选配（1）焊丝（1）焊丝按成分分为 碳素结构钢焊丝， 如H08A, H08MnA 合金钢结构钢焊丝， 如H30CrMnSiA 不锈钢焊丝， 如H1Cr18Ni9Ti, H1Cr13（2）焊剂（2）焊剂造气、造渣作用； 稳弧作用； 脱氧、渗合金作用。（2）焊剂（2）焊剂要求 （i）稳定电弧； （ii）S、P%； （iii）对锈、油及杂质敏感性小 （iv）合适的熔点、粘度。（2）焊剂（2）焊剂主要成分：P241 SiO2、MnO、 CaO、MgO、 Al2O3 etc.（2）焊剂（2）焊剂按制造方法分： P241 （1）熔炼焊剂（1500~1600 C）常用。 （2）陶瓷″″： 粘结型（ 400~500C 烧结） 烧结型（ 700~900C 烧结）（2）焊剂（2）焊剂按化学成分 无锰焊剂，如HJ130 (高硅型) 低锰″″，″HJ230 (″″ ″) 中锰″″， ″HJ330 (″″ ″) 高锰″″， ″HJ430,1,3 (″″)Mn（2）焊剂（2）焊剂使用前烘干：250 C ，1~2hr 脱水––––气孔 可回收再用。（3）选配 P241（3）选配 P241（i）焊低碳钢时 高Mn高Si焊剂––––H08A, H08MnA 中Mn高Si″″––––H08A, H08MnA，Mn: 0.8~1.9% 低Mn、无Mn″″–––H08Mn2，Mn: 1.5~1.9%（3）选配（3）选配（ii）焊低合金高强钢 中Mn中Si焊剂，或 低Mn中Si″″–––与母材强度相配的焊丝–––从强度考虑。（3）选配（3）选配（iii）焊耐热钢、低Mn钢、耐蚀钢 中Si焊剂，或 低Si ″″––––母材成分相近的焊丝––––从组织相同或相近考虑，保证耐蚀性。 （3）选配（3）选配（iv）焊铁素体、奥氏体高强钢 陶瓷焊剂掺加合金元素（使渗合金）––––成分相近焊丝，从组织考虑使生成Ferrite or Austenite. 3.1.2.2 SAW工艺与设备3.1.2.2 SAW工艺与设备（1）SAW工艺 （i）焊前准备（i）焊前准备坡口制备––––清理––––装配  < 14mm(手弧焊<5mm)不开坡口。  = 14~22mm，V形，U形。  > 22mm，开X形。 定位焊（暂焊、点固焊），保持间隙均匀、无错边。（ii）焊缝成形方式（i