1、 焊 工工 艺 学HG4第九章 其他焊接方法与切割方法第九章 其他焊接方法与切割方法1.掌握等离子弧焊与切割的原理及技术。2.掌握电渣焊的原理及其应用。3.了解电阻焊、摩擦焊的原理及特点。4.了解钎焊的种类与常用的钎焊方法。HG4第一节 等离子弧焊与切割图 9-1 等离子弧发生原理示意图(1)机械压缩 电弧弧柱被强迫通过细孔道的喷嘴,使截面压缩变细。(2)热收缩 通入具有一定压力的工作气体均匀地冲刷弧柱,使弧柱外围受到强烈的冷却,同时喷嘴内的冷却水对弧柱外围也有冷却作用,使其外围的电离度急剧减弱,迫使电弧电流只能从弧柱中心通过,导致截面进一步缩小,电弧弧柱进一步被压缩。一、等离子弧的产生原理及
2、特点1.等离子弧产生的原理HG4第一节 等离子弧焊与切割(3)磁收缩 带电粒子在弧柱内的运动,可看成是无数根通电的平行导线,这些平行导线的自身磁场所产生的电磁力,使它们相互吸引,从而产生磁收缩。(1)能量高度集中 由于等离子弧导电性极好,可通过很大的电流密度,而且弧柱截面又很小 ,所以能量高度集中。(2)良好的稳定性 由于等离子弧电离度极高,使气体放电过程稳定,并且弧柱挺度好、方向性强,抵抗外界干扰的能力也强。2.等离子弧的特点HG4第一节 等离子弧焊与切割(3)很强的冲击力 等离子弧发生装置内通入喷嘴细孔的气体和等离子流,以极高的速度冲向焊件,则可产生很强的冲击力。(1)转移型弧 转移型弧是
3、产生于电极与焊件之间的等离子弧,如图 9-2a所示,电弧先在电极与喷嘴之间引燃,然后再转移到电极与焊件之间,转移型弧热量集中,热效率高,主要用于金属材料的焊接,切割与堆焊。(2)非转移型弧 非转移型弧是产生于电极与喷嘴之间的等离子弧,如图 9-2b所示。3.等离子弧的类型HG4第一节 等离子弧焊与切割图 9-2 等离子弧的类型(3)联合型弧 联合型弧是转移型弧和非转移型弧同时存在的等离子弧,如图 9-2c所示。(1)穿透型等离子弧焊 穿透型等离子弧焊是,利用小孔效应实现等离子弧焊的方法。1)工作气体流量。图 9-3 等离子弧焊示意图二、等离子弧焊1.等离子弧焊的焊接工艺HG4第一节 等离子弧焊
4、与切割2)焊接电流。3)焊接速度。4)喷嘴距焊件的距离。(2)熔透型等离子弧焊 焊接过程中,只熔透焊件但不产生小孔效应的等离子弧焊方法,称为熔透型等离子弧焊。(3)微束等离子弧焊 微束等离子弧焊是利用小电流 (通常小于30A)进行焊接的等离子弧焊,焊接时要用联合型弧,热源由转移型弧提供,非转移型起着在小电流焊接的情况下,维持等离子弧稳定的作用,由于焊接电流在 30A以下,因此适宜焊接金属薄箔及丝网。HG4第一节 等离子弧焊与切割(1)电源 等离子弧焊广泛采用具有陡降外特性的直流电源,微束等离子焊,使用具有垂直陡降外特性的电源。(2)焊枪 焊枪可分为上枪体,下枪体和喷嘴等几部分。(3)喷嘴图 9
5、-5 等离子弧焊用喷嘴结构1)单孔喷嘴,如图 9-5a所示,适用于中、小电流等离子弧焊的焊枪。2)多孔喷嘴,如图 9-5b所示,多用于大电流等离子弧焊枪中。2.等离子弧焊设备HG4第一节 等离子弧焊与切割3)双锥度喷嘴,如图 9-5c所示,这种喷嘴能减小或避免双弧现象,多用于大电流,焊接较大厚度的焊件。表 9-1 不同材料等离子弧焊的焊接参数1)可切割任何黑色金属、有色金属。三、 等离子弧切割1.等离子弧切割的特点HG4第一节 等离子弧焊与切割2)采用非转移型弧,可切割非金属材料及混凝土,耐火砖等。3)由于等离子弧的能量高度集中,所以切割速度快,生产率高。4)切口光洁、平整,并且切口窄、热影响区小、变形小和切割质量好。(1)电源 等离子弧切割要求具有陡降外特性的直流电源,并且空载电压保持在 150400V之间。2.电源、工作气体及电极