第章埋弧焊SAW.ppt

《焊接方法与设备》
项目六等离子弧焊接与切割
目录
任务一等离子弧的形成及特性
任务二等离子弧焊
任务三等离子弧堆焊及喷涂
任务四等离子弧切割艺编制与实施
主要内容:
等离子弧的实质、产生、特性、分类及应用;等离子弧发生器的结构、工作原理;等离子弧焊的基本方法、工艺特点及适用范围;等离子弧焊机的结构组成、工作原理和性能特点;等离子弧焊的工艺过程、工艺要点。等离子弧焊切割的过程、原理、特点及应用;等离子弧焊切割设备的结构组成、工作原理和性能特点;等离子弧焊切割工艺要点;
重点:
离子弧焊机的结构组成、工作原理和性能特点,等离子弧焊切割设备的结构组成、工作原理和性能特点;等离子弧焊切割工艺要点;
教学目标:
了解等离子弧的实质、产生、特性、分类及应用;
掌握等离子弧焊的基本方法、工艺特点及适用范围;
掌握等离子弧焊机的结构组成、工作原理和性能特点;
掌握等离子弧焊切割设备的结构组成、工作原理和性能特点;等离子弧焊切割工艺要点。
任务一等离子弧的形成及特性
目的要求:
掌握等离子弧的形成及其特性
等离子弧是一种被压缩的钨极氩弧,具有很高的能量密度、温度及电弧力。等离子弧是通过三种压缩作用获得的:
1. 机械压缩水冷铜喷嘴孔径限制弧柱截面积的自由扩大,这种拘束作用就是机械压缩;
2. 热压缩喷嘴中的冷却水使喷嘴内壁附近形成一层冷气膜,进一步减小了弧柱的有效导电面积,从而进一步提高了电弧弧柱的能量密度及温度,这种依靠水冷使弧柱温度及能量密度进一步提高的作用就是热压缩;
3. 电磁压缩由于以上两种压缩效应,使得电弧电流密度增大,电弧电流自身磁场产生的电磁收缩力增大,使电弧受到进一步的压缩,这就是电磁压缩。
一、等离子弧的形成
应用:焊接、切割、堆焊、喷涂、冶金
等离子弧的形成原理
如何压缩?
途径:将电极内缩于导电喷嘴内部,产生三种压缩作用
电弧通过小孔——机械压缩(前提)
离子气冷却——热收缩(主因)
电磁收缩——使弧柱变得更细
结果:电弧直径变小、温度升高、能量密度增大
喷嘴孔道形状和尺寸——
形状:圆柱形(常用)
喇叭形(喷涂多用)
梅花形(切割多用)
尺寸:喷嘴孔径dn及孔道长度ln是压缩喷嘴的两个重要寸。
孔径越小、孔道越长,压缩程度越大。它们之间的配
合关系见上表。
喷嘴孔径
孔道比
压缩角
电弧类型
~
~
25~45
联合型
~
~
60~90
转移型
等离子弧的影响因素
电流——电流越大,压缩程度越高
内缩度(影响压缩程度)和同心度(影响电弧稳定性)
内缩长度Lr一般取Lr=Lo+ 。
安装电极时应注意电极与喷嘴应保持同心。一般焊接时要求高频火花布满圆周75%~80%以上(可根据电极和喷嘴之间的高频火花在电极四周的分布情况检查)。
离子气体种类及流量--在一定范围内,气体的携热性越强、流量越大,压缩程度越高,也有利于电弧的稳定。
喷嘴孔径、电流大小、气体流量的配合可参见下表。
喷嘴孔径mm
电流A
离子气流量L/min

1~25


20 ~ 70


40 ~ 100


100 ~ 200


150 ~ 300


200 ~ 500