绪论
1.常用焊接方法的分类:(熔焊)、(压焊)、(钎焊)。 2.熔焊形成的焊接接头和钎焊接头有何异同?
答:熔焊是在不施加压力的情况下,将待焊处的母材加热熔化以形成焊缝的焊接方法。(焊接时母材熔化而不施加压力)。钎焊是焊接时采用比母材熔点低的钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点,但低于母材熔点的温度,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙,并与母材相互扩散而实现连接的方法。(焊接时母材不熔化,钎料熔化)。第一章:焊接电弧
1.什么是焊接电弧?焊接电弧有何特点?
答:焊接电弧:在具有一定电压的两电极之间或电极与母材之间的气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。特点:电流最大,电压最低,温度最高,发光最强。
2.气体的电弧导电与金属的导电有何异同?
答:气体:分子或原子通过电离成为正、负离子和自由电子来导电的。 金属:依靠金属内部的自由电子导电。
3.什么是电离能?电离能与电子逸出功有何区别?
答:电离能:使中性分子或原子电离所需要的最低外加能量。区别:电离能是针对气体分子或原子是去电子成为正离子而外加的最低能量;电子逸出功是针对电子从电极表面飞出需要的最低外加能量。
4.什么是电离?有哪些电离种类?
答:电离:在外加能量的作用下,使中性气体分子或原子分离成为正离子和电子的现象。种类:热电离、场致电离、光电离
5.电离对电弧的稳定性有影响吗?为什么?
答:有。电离程度越高,导电粒子越多,电弧越稳定。
6.何谓阴极电子发射?电子发射有哪几种类型?电子发射能力强弱对电弧阴极压降有何影响? 答:阴极电子发射:阴极电极表面接受一定外加能量作用,使其内部的电子冲破电极表面的束缚而飞到电弧空间的现象。种类:热发射、场致发射、光发射、粒子碰撞发射。影响:电子发射能力强,电弧阴极压降大。
7.焊接电弧由(阴极区)、(阳极区)、(弧柱区)组成。
8.焊接电弧是怎样将电能转换为热能的? 答:自由电子和离子运动将电能转化为热能。 9.掌握焊接电弧中温度分布的特点。
答:轴向两极区的温度较低,阳极区的温度又稍高于阴极区,弧柱区的温度较高。温度沿
径向分布不均与,中心轴温度最高,离开中心轴的温度逐渐降低。 10.冷阴极材料的阴极导电机构有何特点?
答:小电流时,温度低,阴极不能发射出足够的电子,正离子堆积在阴极,形成强电场,产生场致发射。小电流时,重离子撞击阴极使阴极发射电子,产生等离子型发射。
11.热阴极材料的阴极导电机构中阴极压降有何特点?为什么?
答:大电流时,热发射作用强,阴极压降低;小电流时,热发射作用弱,产生场致发射,阴极压降高。
12.焊接电弧力包括(电磁收缩力)、(等离子流力)、(斑点压力)。 13.焊接熔池的静压力是如何产生的?
答:焊接电弧是断面直径变化的圆锥状气体导体,直径不同就引起了压力差,从而产生了由电弧指向焊件的推力,也就是静压力。
14.焊接电流的大小对电弧中的电弧力有影响吗?
答:有,焊接电流增大,电弧力显著增加。电流增大,电磁收缩力和等离子流力也增加。
15.根据电流种类如何划分焊接电弧类型?掌握每类焊接电弧的应用特点。 答:直流电弧、交流电弧,脉冲电弧。直流电弧的极性对于熔化极电弧焊来说,由于受熔滴过渡稳定性的影响,通常是直流反接时的电弧稳定性好于直流正接。对于钨极氩弧焊来说,直流正接时的电弧稳定性好于直流反接时的稳定性。
16.从焊接工艺方面看,脉冲电弧有何优点?
答:易实现射滴过渡,可控制焊接线能量,可焊接对热敏感的钢。 17.什么是电极斑点?形成阴(阳)极斑点的条件有何异同?
答:电极斑点:在电弧燃烧时,电极表面很小很亮的斑点。阴极斑点形成的条件:①该点应具有氧化物②电弧通过该点时能量消耗较小。阳极斑点形成条件:①该点有金属蒸发②电弧通过该点时弧柱消耗能量较低。
18.何谓焊接电弧的刚直性(挺度)?
答:电弧作为柔性导体抵抗外界干扰,力求保持焊接电流沿电极轴向流动的性能,这种性能是电弧自身磁场决定的。
19.形成电弧磁偏吹的实质是什么?举例说明。
答:实质:电弧周围磁场分布的均匀性受到破坏,使焊接电弧偏离焊丝或焊条的轴线而向某一方向偏吹。比如:平行电弧间产生的磁偏吹、地线接线位置产生的磁偏吹、电弧一侧铁磁物体引起的磁偏吹。
20.焊接电弧的引弧方式有哪些?各有何特点?举例说明其应用。
答:接触式引弧:焊条或焊丝和焊件分别接通于弧焊电源的两极,将焊条或焊丝与焊件轻轻地接触,然后迅速提拉,这样就使焊丝或焊条与焊件之间产生了一个电弧。焊条电弧焊、埋弧焊等。非接触式引弧:在电极和焊件之间存在一定间隙,施以高电压击穿间隙使电弧引燃。钨极氩弧焊、等离子弧焊等。
21.当焊接电流一定时,电弧长度怎样影响电弧电压? 答:电弧长度越长,电弧电压越高。
22.什么是最小电压原理?并利用该原理解释为什么用风扇对着电弧吹时电弧会收缩。答:在电流和周围条件一定的情况下,稳定燃烧的电弧将自动选择一适当的断面,以保证电弧的电场强度具有最小的数值,即在固定弧长上的电压最小。电弧收缩,断面面积减小,也就减少了电弧表面散失的热量,从而使电场强度增加的幅度减小。
第二章:焊丝的熔化和熔滴过渡 1.熔化焊丝的热量主要来自哪里?
答:电弧燃烧时的电弧热和焊丝自身的电阻热。
2.何谓焊丝的干伸长度?干伸长度与焊丝熔化有怎样的关系?
答:导电嘴的接触点到电弧端头的一段焊丝的长度,即焊丝的伸出长度。其他条件不变,焊丝干伸长度越长,焊丝速度越快。
3.何谓焊丝熔化速度?影响焊丝熔化速度的主要因素有哪些?
答:单位时间内焊丝的熔化长度或熔化质量。因素:①电流增大,焊丝熔化速度越快;②电弧电压对焊丝熔化速度几乎没影响③焊丝直径越细,焊丝熔化速度越快④焊丝伸出长度越长,熔化速度越快⑤电阻率大的材料,焊丝熔化速度越快⑥气体介质和焊丝极性
4.何谓熔滴过渡? 熔滴过渡有哪些主要形式?
答:在电弧热的作用下,焊丝末端加热熔化形成熔滴,并在各种力的作用下脱离焊丝进入熔池,称为熔滴过渡。形式:自由过渡、接触过渡、渣壁过渡。
5.简述熔滴短路过渡的主要特点。
答:①燃弧、短路交替进行②焊接电流较小③一般采用细丝,焊接速度快,电弧短,质量好。
6.熔滴上的作用力主要有哪些?
答:重力、表面张力、电弧力、熔滴爆破力、电弧的气体吹力。
7.存在于熔化的焊丝端部的熔滴主要受到哪些作用力?这些力对熔滴过渡有怎样的影响?
答:重力:平焊时是促使熔滴脱离焊丝末端的作用力,立焊和仰焊时,是阻碍熔滴从焊丝末端脱离的作用力。
表面张力:阻碍熔滴过渡的力
电磁收缩力:可以是推力,也可以是阻力。 等离子流力:有助于熔滴脱离焊丝,是推力 斑点压力:阻碍熔滴过渡。 熔滴爆破力:能促进熔滴过渡 电弧的气体吹力:有利于熔滴过渡。 第三章:母材的熔化和焊缝成形 1.描述焊缝截面的主要参数有哪些? 答:焊缝熔深H、焊缝熔宽B、焊缝余高h。
2.焊接熔池中金属的流动主要受到哪几种力的作用?这些力与焊缝成形有何关系?掌握影响作用力的主要因素。
答:熔池金属的重力:水平位置焊时,有利于熔池的稳定性,空间位置焊时,有可能破坏熔池的稳定性,使焊缝成形变坏。
表面张力:将阻止熔池金属在电弧力或熔池金属重力作用下的流动。 焊接电弧力:有利于形成更深的熔池。 熔滴冲击力:容易形成指状熔深。
3.母材的熔化断面形态主要有哪几种类型?了解其形成的主要原因? 答:碗状静压力;指状电弧动压力;钟状射滴过渡。
4.焊接电流、焊接电压、焊接速度怎样影响焊缝熔深、熔宽、余高的形成? 答:焊接电流:电流增加,焊缝的熔深和余高均增加,熔宽略有增加。 焊接电压:电压增加,熔深略有减小,熔宽增加,余高减小。 焊接速度:焊接速度提高,焊缝熔宽和熔深都减小,余高也减小。
5.上坡焊、下坡焊、焊条前倾、焊条后倾、焊丝直径、干伸长如何影响熔深熔宽余高?
答:上坡焊:熔深大,熔宽窄,余高大。 下坡焊:熔深减小,熔宽增大,余高减小。 焊条前倾:熔深减小,熔宽增大,余高减小。 焊条后倾:熔深增加,熔宽减小,余高增大。
6.常见焊接缺陷的种类有哪些?掌握形成各种常见缺陷的原因。(成形缺陷) 答:烧穿、塌陷、咬边、焊瘤、气孔、夹渣、未熔合、未焊透。 第四章:埋弧焊
1.埋弧焊有哪些主要的优缺点?
答:优点:生产效率高,焊接质量高,劳动条件好,节约金属及电能。 缺点:焊接适用的位置受到限制,焊接厚度受到限制,对焊件坡口加工与装配要求较严。
2.埋弧焊中使用的焊剂与电渣焊中使用的焊剂的主要功能相同吗?为什么? 答:不同。埋弧焊焊剂:焊接时形成熔渣,起着隔离空气、保护焊接金属不受空气侵害的作用。也起着对熔化金属进行冶金处理的作用。电渣焊焊剂:焊剂熔化形
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