為什麼陰極斑點對焊接是不利的

『壹』 什麼叫直流正接，什麼直流反接，焊接時怎麼選擇

一、直流正接（即正接法）：正接法是指西林電橋迴路試驗中中用於測量介質損耗因數的一種接線方法。正接法測量介質損耗因數值小，反接法測量介質損耗因數值偏大。與反接法相比，正接法測試可以有效的減少防暈層表面電阻對介質損耗因數測試值的影響。

二、直流反接（即反接法）：指在焊接時的一種電路接法。在鎢極氬弧焊中，直流反接有去除氧化膜的作用，稱為「陰極破碎」或「陰極霧化」現象。去除氧化膜的作用，在交流焊的反極性半波也同樣存在，它是成功地焊接鋁、鎂及其合金的重要因素。

三、在焊接時，需要根據焊接材料的需要，具體地選擇直流正接或者直流反接。實踐證明，直流反接時，工件表面的氧化膜在電弧的作用下可以被清除掉而獲得外表光亮美觀、成形良好的焊縫。若線棒可與地分離，現場試驗應盡量採用正接法的測試方式。

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直流反接的原理：

當直流反接時，工件表面的氧化膜在電弧的作用下可以被清除掉而獲得外表光亮美觀、成形良好的焊縫。這是因為金屬氧化物逸出功小，容易發射電子，所以氧化膜上容易形成陰極斑點並產生電弧，陰極斑點有自動尋找金屬氧化物的性質。陰極斑點的能量密度很高，被質量很大的正離子撞擊，使氧化膜破碎。

但是，直流反接的熱作用對焊接是不利的,因為鎢極氬弧焊陽極熱量多於陰極。反極性時電子轟擊鎢極，放出大量熱量,很容易使鎢極過熱熔化，這時假如要通過125A焊接電流，為不使鎢極熔化，就需約6mm直徑的鎢棒。

同時，由於在焊件上放出的能量不多，焊縫熔深淺而寬，生產率低，而且只能焊接約3mm厚的鋁板。所以在鎢極氤弧焊中直流反接除了焊鋁、鎂薄板外很少採用。

『貳』 焊接電弧的焊接電弧的物理基礎

電弧是一種氣體放電現象，它是帶電粒子通過兩電極之間氣體空間的一種導電過程。
電弧有三個部分構成：陰極區、陽極區、弧柱區。 1、氣體的電離
在外加能量作用下，使中性的氣體分子或原子分離成電子和正離子的過程稱為氣體電離。
其本質是中性氣體粒子吸收足夠的能量，使電子脫離原子核的束縛而成為自由電子和正離子的過程。
電離種類：
（1）熱電離
氣體粒子受熱的作用而產生電離的過程稱為熱電離。其本質為粒子熱運動激烈，相互碰撞產生的電離。
（2）場致電離
帶電粒子在電場中加速，和其中的中性粒子發生非彈性膨脹而產生的電離。
電離程度：
電離度：單位體積內電離的粒子數浴氣體電離前粒子總數的比值稱為電離度。
（3）光電離
中性氣體粒子受到光輻射的作用而產生的電離過程稱為光電離。
2、陰極電子發射
（1）電子發射：陰極中的自由電子受到外加能量時從陰極表面逸出的過程稱為電子發射。其發射能力的大小用逸出功Aw表示。
（2）陰極斑點
陰極表面光亮的區域稱為陰極斑點。
陰極斑點具有「陰極清理」（「陰極破碎」）作用，原因：由於氧化物的逸出功比純金屬低，因為陰極斑點會移向有氧化物的地方，將該氧化物清除。
（3）電子發射類型
1）熱發射
陰極表面受熱引起部分電子動能達到或超過逸出功時產生的電子發射。
熱陰極以熱發射為主要的發射形式。
2）場致發射
陰極表面受到電場力的影響，當電場力達到某一程度時電子逸出陰極表面形成電子發射。
冷陰極以場致發射為主要的發射形式。
3）光發射
陰極表面受到光輻射的作用使自由電子能量達到一定程度而逸出金屬表面形成發射。
4）粒子碰撞發射
電弧中高速運動的正離子碰撞陰極時使表面自由電子得到能量而逸出陰極表面的現象。 1、擴散
帶電粒子從密度高的中心部位向密度低的周邊遷移的現象。
2、復合
電弧周邊正負粒子結合成中性粒子的現象。
3、負離子的形成
部分中性粒子吸附電子而形成負離子的過程。 弧柱是包含大量電子、正離子等帶電粒子和中性粒子等聚合在一起的氣體狀態，這種對外呈電中性的狀態稱為電弧等離子體。
最小電壓原理：弧柱在穩定燃燒的時候，有一種使自身能量消耗最小的特性，即當電流和電弧周圍條件一定時，穩定燃燒的電弧將自動選擇一個確定的導電截面，使電弧的能量消耗最小。當電弧長度也為定值時，電場強度的大小即代表了電弧產熱量的大小，因此，能量消耗最小時的電場強度最低，即在固定弧長上的電壓降最小，這就是最小電壓原理。 作用有：接受由弧柱傳來的正離子流；向弧柱區提供電弧導電所需的電子流。
其發射形式主要有：
1、熱發射型
2、電場發射型
（三）陽極區的導電特性
1、陽極斑點
在陽極表面可看到的爍亮發光的區域，稱為陽極斑點。
陽極斑點會自動尋找熔點比較低的純金屬表面而避開氧化物，在金屬表面遊走。
2、陽極區的導電形式
（1）場致電離
（2）熱電離

『叄』 焊接電弧的焊接電弧的工藝特性

1、弧柱的產熱
電流密度小，溫度高，能量主要由粒子碰撞產生，熱能損失嚴重。
2、陰極區的產熱
電流密度大，溫度低，能量主要用來對陰極加熱和陰極區的散熱損失，還可用來加熱填充材料或焊件。
3、陽極區的產熱
電流密度大，溫度低，能量主要用於對陽極的加熱和散失，也可用來加熱填充材料或焊件。 電弧力影響到焊件的熔深及熔滴過渡，熔池的攪拌、焊縫成形以及金屬飛濺，因此電弧力直接影響著焊縫質量。
1、電弧力及其作用
（1）電磁收縮力
產生原因：電弧電流線之間產生的相互吸引力。
由於電極兩端的直徑不同，因此電弧呈倒錐形狀。電弧軸向推力在電弧橫截面上分布不均勻，弧柱軸線處最大，向外逐漸減小，在焊件上此力表現為對熔池形成的壓力，稱為電磁靜壓力。
作用效果：使熔池下凹；對熔池產生攪拌作用，細化晶粒；促進排除雜質氣體及夾渣；促進熔滴過渡；約束電弧的擴展，使電弧挺直，能量集中。
（2）等離子流力
電磁軸向靜壓力推動電極附近的高溫氣流（等離子流）持續沖向焊件，對熔池形成附加的壓力，這個壓力就稱為等離子流力（電磁動壓力）。
作用效果：等離子流力可增大電弧的挺直性；促進熔滴過渡；增大熔深並對熔池形成攪拌作用。
（3）斑點力
電極上形成斑點時，由於斑點處受到帶電粒子的撞擊或金屬蒸發的反作用而對斑點產生的壓力，稱為斑點壓力或斑點力。
斑點力的方向總是和熔滴過渡方向相反，因此總是阻礙熔滴過渡，產生飛濺。
一般來說，陰極斑點力比陽極斑點力大。
2、電弧力的主要影響因素
（1）焊接電流和電弧電壓
（2）焊絲直徑
（3）電極的極性
（4）氣體介質 概念：焊接電弧的穩定性是指電弧保持穩定燃燒的程度。
電弧的穩定性除了和操作人員的熟練程度有關之外，還與其他因素有關。
1、焊接電源（電源的空載電壓；電源的極性；電源的接法）
2、焊條葯皮或焊劑
3、焊接電流
4、磁偏吹
5、電弧長度
6、焊前清理
7、其他

『肆』 TIG焊按電流和極性可分為哪幾種,給有什麼優缺點

TIG焊的電流種類和極性
TIG焊時，焊接電弧正、負極的導電和產熱機構與電極材料的熱物理性能有密切關系、從而對焊接工藝有顯著影響。下面分別討論採用不同電流種類和極性進行TIG焊的情況。
一、直流TIG焊
直流TIG焊時，電流極性沒有變化，電弧連續而穩定，按電源極性的不同接法，又可將直流TIG焊分為直流正極性法和直流反極性法兩種方法。
1．直流正極性法
直流正極性法焊接時，焊件接電源正極，鎢極接電源負極。由於鎢極熔點很高，熱發射能力強，電弧中帶電粒子絕大多數是從鎢極上以熱發射形式產生的電子。這些電子撞擊焊件（負極），釋放出全部動能和位能（逸出功），產生大量熱能加熱焊件，從而形成深而窄的焊縫，該法生產率高，焊件收縮應力和變形小。另一方面，由於鎢極上接受正離子撞擊時放出的能量比較小，而且由於鎢極在發射電子時需要付出大量的逸出功，所以鎢極上總的產熱量比較小，因而鎢極不易過熱，燒損少；對於同一焊接電流可以採用直徑較小的鎢極。再者，由於鎢極熱發射能力強，採用小直徑鎢棒時，電流密度大，有利於電弧穩定。
綜上所述，直流正極性有如下特點：
1）熔池深而窄，焊接生產率高，焊件的收縮應力和變形都小。
2）鎢極許用電流大，壽命長。
3）電弧引燃容易，燃燒穩定。
總之，直流正極性優點較多，所以除鋁、鎂及其合金的焊接以外，TIG焊一般都採用直流正極性焊接。
2．直流反極性法
直流反極性時焊件接電源負極，鎢極接正極。這時焊件和鎢極的導電和產熱情況與直流正極性時相反。由於焊件一般熔點較低，電子發射比較困難，往往只能在焊件表面溫度較高的陰極斑點處發射電子，而陰極斑點總是出現在電子逸出功較低的氧化膜處。當陰極斑點受到弧柱中來的正離子流的強烈撞擊時，溫度很高，氧化膜很快被汽化破碎，顯露出純潔的焊件金屬表面，電子發射條件也由此變差。這時陰極斑點就會自動轉移到附近有氧化膜存在的地方，如此下去，就會把焊件焊接區表面的氧化膜清除掉，這種現象稱為陰極破碎（或稱陰極霧化）現象。
陰極破碎現象對於焊接工件表面存在難熔氧化物的金屬有特殊的意義，如鋁是易氧化的金屬，它的表面有一層緻密的A12O3附著層，它的熔點為2050℃，比鋁的熔點（657℃）高很多，用一般的方法很難去除鋁的表面氧化層，使焊接過程難以順利。若用直流反極性TIG焊則可獲得弧到膜除的顯著效果，使焊縫表面光亮美觀，成形良好。
但是直流反極性時鎢極處於正極，TIG焊陽極產熱量多於陰極（有關資料指出：2/3的熱量產生於陽極，1/3的熱量產生於陰極），大量電子撞擊鎢極，放出大量熱量，很容易使鎢極過熱熔化而燒損，使用同樣直徑的電極時，就必須減小許用電流或者為了滿足焊接電流的要求，就必須使用更大直徑的電極；另一方面，由於在焊件上放出的熱量不多，使焊縫熔深淺，生產率低。所以TIG焊中，除了鋁、鎂及其合金的薄件焊接外，很少採用直流反極性法。
二、交流TIG焊
交流TIG焊時，電流極性每半個周期交換一次，因而兼備了直流正極性法和直流反極性法兩者的優點。在交流負極性半周里，焊件金屬表面氧化膜會因「陰極破碎」作用而被清除；在交流正極性半周里，鎢極又可以得到一定程度的冷卻，可減輕鎢極燒損，且此時發射電子容易，有利於電弧的穩定燃燒。交流TIG焊時，焊縫形狀也介於直流正極性與直流反極性之間。實踐證明，用交流TIG焊焊接鋁、鎂及其合金能獲得滿意的焊接質量。
但是，由於交流電弧每秒鍾要100次過零點，加上交流電弧在正負半周里導電情況的差別，又出現了交流電弧過零點後復燃困難和焊接迴路中產生直流分量的問題。必須採取適當的措施才能保證焊接過程的穩定進行。
綜上所述，TIG焊既可以使用交流電流也可以使用直流電流進行焊接，對於直流電流還有極性選擇的問題。焊接時應根據被焊材料來選擇適當的電流和極性。

『伍』 焊接電弧中，陰極斑點的溫度總高於陽極斑點的溫度嗎

陽極高於陰極，所以有些用直流反接，就是為了更好的擊穿

『陸』 有色金屬的焊接都有哪些特點

壓力容器設備中，除廣泛使用碳鋼、低合金鋼及不銹鋼外，有色金屬如鈦及鈦合金、鎳及鎳基合金、銅及銅合金、鋁及鋁合金的應用也日益增多。由於這些有色金屬具有不銹鋼所不能比的優點，所以在一些特殊的重要場合已佔有主導地位。
一、鎳基耐蝕合金的焊接
鎳及鎳基合金具有特殊的物理、力學及耐腐蝕性能，鎳基耐蝕合金在200℃~1090℃范圍內能耐各種腐蝕介質的侵蝕，同時具有良好的高溫和低溫力學性能。在一些苛刻腐蝕條件下是一般不銹鋼無法取代的優良材料。純鎳一般在工業中應用較少，但在鎳中添加入鉻、銅、鐵、鉬、鋁、鈦、鈮、鎢等元素後，通過固溶強化，不但改善其力學性能，而且可適應於各種腐蝕介質下侵蝕，使其具有優良的耐腐蝕性。
1、鎳基耐蝕合金的焊接特點
①易產生焊接熱裂紋
由於鎳基合金為單相奧氏體組織，所以與不銹鋼相比，具有高的焊接熱裂紋敏感性，特別是焊縫易產生多邊化晶間裂紋。這種裂紋一般為微裂紋，焊後對焊縫進行著色檢查時，短時間都發現不了，但經過一段時間後，才顯露出來。這說明裂紋非常微細，但有時也能發展為較寬的宏觀裂紋。如果在單相奧氏體焊縫中加人固溶強化的鉬、鎢、錳、鉻、鈮等元素，就可有效地抑制鎳基合金焊縫多邊化結晶的發展，從而顯著提高抗熱裂紋能力。限制線能量，避免採用大線能量焊接也有利於防止熱裂紋的產生。此時注意，如果線能量過小，會加速焊縫的凝固結晶速度，更易形成多邊化晶界，在一定應力下有助於多邊化裂紋的產生。
②液態金屬流動性差，焊縫熔深淺
這是鎳基合金的固有特性。靠加大焊接電流不是解決此問題的辦法，因為電流增加會引起裂紋和氣孔，降低接頭的耐蝕性能，所以為了獲得良好的焊縫成形，應採用小擺動工藝，另外要加大坡口角度，減小坡口鈍邊。
2、鎳基耐蝕合金的焊接要點
鎳基合金一般可採用與奧氏體不銹鋼相同的焊接方法進行焊接。這里就最常用的鎢極氣體保護焊和焊條電弧焊進行論述。無論是何種焊接方法，焊前一定要徹底清理焊接區表面，鎳基合金對污染物的危害極為敏感，母材應盡可能在固溶狀態下焊接。
①鎢極氣體保護焊是應用最廣泛的，幾乎適合於任何一種可熔焊的鎳基合金，特別適合於薄件和小截面構件。保護氣體最常用的是氬氣，它成本低，密度大，保護效果好。氬氣中加5％氫氣，有還原作用，一般只用於第一層焊道和單道焊，多層焊的其餘焊道可能要產生氣孔。氦氣保護焊應用較少，但有如下特點，氦氣導熱大，向熔池線能量比較大，能提高焊接速度，減少了氣孔的可能性，但氦弧焊，電流小於60A時，電弧不穩定。
鎢極氣體保護焊焊一般使用直流正接，採用高頻引弧以及電流衰減的收弧技術。在保證焊透的條件下，應採用較小的焊接線能量，多層焊時應控制層間溫度，焊接析出強化合金及熱裂紋敏感性大的合金時，更要注意控制層間溫度。弧長盡量短，薄件焊接時焊槍可不作擺動，但厚板多層焊時，為使熔敷金屬與母材及前道焊縫充分熔合，焊槍仍可適當的擺動。為保證單面焊完全焊透需要用帶凹形槽的銅襯墊，通以保護氣體進行反面保護。為加強焊接區的保護效果，也可在焊嘴後側加一輔助輸入保護氣體的拖罩。
②使用焊條電弧焊時焊接鎳基合金時，由於焊條含合金元素多，且要求防止熱裂紋，一般鎳基合金焊條的葯皮類型為鹼性葯皮，採用直流反接。為了防止合金元素的燒損和控制線能量，焊接時要求盡可能採用小規范，與同規格的不銹鋼焊條相比，電流可降低20％~30％。由於液態金屬的流動性差，為防止未熔合和氣孔等缺陷，一般要求在焊接過程中適當擺動，但不能過大。在焊縫介面再引弧時，應採用反向引弧技術，以利調整介面處焊縫平滑並且能有利於抑制氣孔的發生。採用逆向收弧，把弧坑填滿，防止弧坑裂紋，必要時要對弧坑進行打磨。
二、鈦及鈦合金的焊接
鈦及鈦合金具有良好的耐腐蝕性能，在氧化性、中性及有氯離子介質中，其耐腐蝕性優於不銹鋼，有時甚至為普通奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti的10倍。工業純鈦塑性好，但強度較低，具有良好的低溫性能，其線膨脹系數和熱導率都不大，這都不會給焊接帶來困難。鈦合金的比強度大，又具有良好的韌性和焊接性，在航天工業中應用最為廣泛。鈦及鈦合金在我國現行標准中按其退火態的組織分為α鈦合金、β鈦合金和α+β鈦合金三類，分別用TA、TB和TC表示。在石化行業中的壓力容器設備中，牌號為TA2這種工業純鈦使用為居多。
1、鈦及鈦合金的焊接特點
①雜質元素的沾污引起脆化
鈦是一種活性元素，特別是在焊接高溫下非常容易吸收氮、氫、氧，從而使焊縫的硬度、強度增加，塑性、韌性降低，引起脆化。碳也會與鈦形成硬而脆的TiC，易引起裂紋。因此，鈦及鈦合金焊接時必須進行有效的保護，防止空氣或其他因素的污染。因此鈦及鈦合金焊接不能採用氣焊或焊條電弧焊方法進行，否則接頭滿足不了焊接質量要求，一般只能採用氬氣保護或在真空下焊接。
②焊接相變引起的接頭塑性下降
常用的工業純鈦為α合金，焊接時由於鈦導熱差、比熱小、高溫停留時間長、冷卻速度慢，易形成粗大結晶；若採用加速冷卻，又易產生針狀α組織，也會使塑性下降。
③產生焊接裂紋
鈦合金焊接時產生的焊接熱裂紋的幾率極小，只有當焊絲或母材質量不問題時才可能產生熱裂紋。由氫引起的冷裂紋是鈦合金焊接時應注意防止的，焊接時熔池和低溫區母材中的氫向熱影響區擴散，引起熱影響區含氫量增加，造成熱影響區出現延遲裂紋。
④氣孔
鈦及鈦合金焊接時氣孔是最常見的焊接缺陷。焊絲或母材表面清理不幹凈或氬氣不純都會造成氣孔產生，因此保護氣-氬氣純度要求在99.99％以上，焊絲及工件表面要酸洗、凈水沖洗後烘乾。
2、鈦及鈦合金的鎢極氬弧焊
鈦及鈦合金焊接時採用最多的就是鎢極氬弧焊，對於較厚的工件也可採用熔化極氬弧焊，對於技術要求嚴格的航天工業中一些重要設備經常也採用真空電子束焊接。
①焊絲的選用。焊絲的選用應使在正常焊接工藝下的焊縫在焊後狀態的抗拉強度不低於母材退火狀態的標准抗拉強度下限值，焊縫焊後狀態的塑性和耐蝕性能不低於退火狀態下的母材或與母材相當，焊接性能良好，能滿足鈦容器製造和使用的要求。
焊絲中的氮、氧、碳、氫、鐵等雜質元素的標准含量上限值應大大低於母材中雜質元素的標准含量上限值。不允許從所焊母材上裁條充當焊絲，應採用JB/T4745-2002《鈦制焊接容器》中附錄D中的焊絲用作鈦容器用焊絲。雜質元素含量不高於JB/T4745-2002中附錄D的其他標準的焊絲也可使用。
一般情況下可按表根據所焊母材牌號來選擇相應的焊絲牌號，並通過JB/T4745-2002中附錄B的焊接工藝評定驗證。
不同牌號的鈦材相焊時，一般按耐蝕性能較好和強度級別較低的母材去選擇焊絲材料。
②保護氣體的選用。焊接用氬氣純度不應低於99.99％，露點不應高於-50℃，且符合GB4842-1984的規定。當瓶裝氬氣的壓力低於0.5MPa時不宜使用。
③鎢極。鎢極氬弧焊時推薦採用鈰鎢電極。電極直徑應根據焊接電流大小選擇，電極端部應為圓錐形。
鈦及鈦合金氬弧焊時，最關鍵的是要將焊接高溫區與空氣隔離開，為了有效地進行保護，焊炬噴嘴、拖罩和背面保護裝置通以適量流量的氬氣是極其重要的。焊縫及近縫區顏色是衡量保護效果的標志，銀白色、淺黃色表示保護效果好，深黃色為輕微氧化，一般情況下還是允許的，金紫色表示中度氧化，深藍色表示嚴重氧化，至於灰白色是不允許的，表示焊縫已經變質，必須報廢重焊。
三、鋁及鋁合金的焊接
壓力容器中常用純鋁、鋁-錳合金和鋁-鎂合金。鋁錳合金僅可變形強化，其強度比純鋁略高，成形工藝及耐蝕性、焊接性好。鋁鎂合金僅可變形強化，其ω（Mg）一般為0.5％~7.0％，與其他鋁合金相比，鋁鎂合金具有中等強度，其延性、焊接性能、耐蝕性良好。
鋁在空氣和氧化性水溶液介質中，表面產生緻密的氧化鋁鈍化膜，因而在氧化性介質中具有良好的耐蝕性。鋁在低溫下與鐵素體鋼不同，不存在脆性轉變，鋁容器的設計溫度可達-269℃。
1、鋁及鋁合金焊接特點
鋁極易氧化，在常溫空氣中即生成緻密的A12O3薄膜，焊接時造成夾渣，氧化鋁膜還會吸附水分，焊接時會促使焊縫生成氣孔。焊接時，對熔化金屬和高溫金屬應進行有效的保護。
鋁的線膨脹系數約為鋼的2倍，鋁凝固時的體積收縮率也比鋼大得多，鋁焊接時熔池容易產生縮孔、縮松、熱裂紋及較高的內應力。
鋁及鋁合金液體熔池易吸收氫等氣體，當焊後冷卻凝固過程中來不及析出，在焊縫中形成氣孔。
當母材為變形強化或固溶時效強化時，焊接熱影響區強度將下降。
2、焊接方法
鋁及鋁合金適用的方法很多，壓力容器上施焊時，經常採用鎢極氬弧焊和熔化極氣體保護焊，這兩種焊接方法熱量比較集中，電弧燃燒穩定，由於採用隋性氣體，保護良好，容易控制雜質和水分來源，減少熱裂紋和氣孔的發生，焊縫質量優良，鎢極氬弧焊一般用於薄板，熔化極氣體保護焊用於厚板。
3、焊絲材料
選用的焊絲應使焊縫金屬的抗拉強度不低於母材（非熱處理強化鋁為退火狀態，熱處理強化鋁為指定值）的標准抗拉強度下限值或指定值，並使焊縫金屬的塑性和耐蝕性不低於或接近於母材，或滿足圖樣要求。
為保證焊縫的耐蝕性，在焊接純鋁時宜用純度與母材相近或純度比母材稍高的焊絲。在焊接鋁鎂合金或鋁錳合金等耐蝕鋁合金時，宜採用含鎂量或含錳量與母材相近或比母材稍高的焊絲。
焊絲可從GB/T10858-1989《鋁及鋁合金焊絲》中選取，也可從化學成分與變形鋁及鋁合金相同（符合GB/T3190-1996《變形鋁及鋁合金化學成分》）的絲材中選取，如按（GB/T3197-2001《焊條用鋁合金線》。
常用的保護氣體有氬氣和氮氣，其氣體純度應大於99.9％。
由於鈰鎢極化學穩定性好，陰極斑點小，壓降低，燒損少，易於引弧，電弧穩定性好。宜選用鈰鎢極。
三、銅及銅合金的焊接
常用的銅及銅合金有四種：純銅，黃銅，青銅和白銅。在壓力容器中純銅與黃銅使用較多。
純銅是ω（Cu）不低於99.5％的工業純銅，具有良好的導電性、導熱性，良好的常溫和低溫塑性，以及對海水等的耐腐蝕性，純銅中的雜志如氧、硫、鉍等都不同程度地降低純銅的優良性能，增加材料的冷脆性和接頭中出現熱裂紋的傾向。黃銅系銅和鋅組成的二元合金，黃銅與純銅強度、硬度和耐腐蝕能力都高，且具有一定塑性，能很好承受熱加工和冷加工，ω（Zn）在<30％~40％的黃銅具有α相與少量的β相，因而提高了強度、塑性、耐蝕性、但對焊接性不利。
1、銅及銅合金焊接特點
銅及銅合金導熱率高，線脹系數和收縮率大，當焊接線能量不足時，則容易產生未熔合、未焊透，焊後變形也較嚴重，外觀成形差。焊接時，銅能與其中雜質生成多種低熔點共晶，在焊接應力作用下產生熱裂紋，雜質中以氧的危害性最大。
熔焊銅及銅合金時，由於溶解的氫和氧化還原反應引起氣孔，幾乎分布在焊縫的各個部位。同時，由於晶粒嚴重長大，雜質和合金元素的摻人，有用合金元素的氧化、蒸發，使焊接接頭性能發生很大的變化。
2、焊接方法
焊接銅及銅合金需要大功率、高能束的熔焊熱源，熱效率越高，能量越集中愈有利，不同厚度的材料對於不同焊接方法有其適應性，薄板焊接以鎢極氬弧焊、焊條電弧焊和氣焊為好，中板以熔化極氣體保護焊和電子束焊較合適，厚板則建議使用埋弧焊、MIG焊和電渣焊。
3、焊接材料
①焊條
焊條電弧焊用焊條分為純銅、青銅兩類，由於黃銅中的鋅容易蒸發，因而極少採用焊條電弧焊。純銅焊條型號ECu為低氫型葯皮，用於焊接脫氧或無氧銅結構件，在大氣及海水中具有良好的耐腐蝕性。
②埋弧焊用焊絲與焊劑
埋弧焊的特點是電熱效率高，對熔池的保護效果好。大、中厚度銅焊件的焊接工藝與鋼基本相同，可選用高硅高錳焊劑HJ431，但可能發生合金元素向焊縫過渡，對接頭性能要求高的焊件宜選用HJ260、HJ150。焊絲則選用純銅焊絲、青銅焊絲、焊接純銅和黃銅。
③氣體保護焊用焊絲
銅薄板和中板焊接，使用氣保焊逐漸取代氣焊、焊條電弧焊，電極一般採用釷鎢極（EWTh-2）。焊接純銅，一般選用含有ω（Si）0.5％，ω（P）0.15％或ω（Ti）0.3％~0.5％脫氧劑的無氧銅焊絲，如HSCu。焊接普通黃銅，採用無氧銅加脫氧劑的錫青銅焊絲，如HSCuSn。對高強度黃銅則採用青銅加脫氧劑的硅青銅焊絲或鋁青銅焊絲，如：HSCuAl、HSCuSi等。
保護氣體則選用氬氣（Ar）或Ar+He（Ar+He混合比50/50或30/70），採用Ar+He混合氣體的最大優點是可以改善焊縫金屬的潤濕性，提高焊接質量。由於氦氣保護時輸入熱量比氬氣保護時大，故可降低預熱溫度。
4、焊接工藝
①焊前要預熱或在焊接過程中採取同步加熱的措施。
②嚴格限制銅中的雜質含量，通過焊絲加人硅、錳、磷等合金元素，增加對焊縫的脫氧能力，選用能獲得α+β組織的焊絲等措施防止焊接接頭裂紋與減少氣孔。
③控制焊後冷卻速度，防止焊接變形。

『柒』 直流焊接的接線方法有哪些怎樣接各適用於焊接何種材料

一、有兩種，直流正接和直流反接，正接就是工件接正，反接就是工件接負，正接和反接和材料關系不大，和焊接方法有關，一般堆焊才用直流正接以條熔敷效率，還有鎢極氬弧焊也用的是正接（焊接鋁、鎂、鋁青銅等材料時用交流）以減少鎢極燒損，其它方法基本用的是直流反接。

二、通常採用反接，地線接負極焊把（或焊槍 焊鉗等）接正極。作為熔化極焊接，具有電弧穩定，飛濺小，熔深比工頻交流焊機淺。適合所有位置焊接。

1、直流正接，作為熔化極焊接。電弧穩定性差，飛濺較大，熔深大。通常作為對熱敏感金屬的焊接。或者高速堆焊等特殊場合。

2、直流正接，鎢極氬弧焊，鎢極作為不熔化電極。電弧穩定性好，鎢極燒損低。相比反接能承載大電流。，在焊接除了鋁及鋁合金 鎂及鎂合金以外金屬的焊接。薄件金屬焊接 ，管道打底焊等場合。

反接，鎢極氬弧焊 ，鎢極燒損嚴重，通常極少採用。

(7)為什麼陰極斑點對焊接是不利的擴展閱讀：

實踐證明,直流反接時，工件表面的氧化膜在電弧的作用下可以被清除掉而獲得外表光亮美觀、成形良好的焊縫。這是因為金屬氧化物逸出功小，容易發射電子,所以氧化膜上容易形成陰極斑點並產生電弧，陰極斑點有自動尋找金屬氧化物的性質。

陰極斑點的能量密度很高，被質量很大的正離子撞擊，使氧化膜破碎。但是，直流反接的熱作用對焊接是不利的，因為鎢極氬弧焊陽極熱量多於陰極。

反極性時電子轟擊鎢極，放出大量熱量,很容易使鎢極過熱熔化，這時假如要通過125A焊接電流，為不使鎢極熔化，就需約6mm 直徑的鎢棒。

同時，由於在焊件上放出的能量不多,焊縫熔深淺而寬，生產率低，而且只能焊接約3mm厚的鋁板。所以在鎢極氤弧焊中直流反接除了焊鋁、鎂薄板外很少採用。

『捌』 什麼是陰極清理作用

陰極清理作用是惰性氣體中的電弧在以金屬板（絲）為陰極的情況下，陰極斑點在金屬板（絲）上掃動，除去金屬表面上的氧化膜，使其露出清潔金屬面，稱作電弧的陰極清理作用或氧化膜的破碎作用。

當工件為負極時，表面生成的氧化膜逸出功小．易發射電子，所以陰極斑點總是優先在氧化膜處形成。工件為冷陰極材料時，陰極區有很高的電壓降，因此陰極斑點能量密度相當高，遠遠高於陽極。

正離子在陰極電場作用下高速撞擊氧化膜，使得氧化膜破碎、分解而被清理掉，接著陰極斑點又在鄰近氧化膜上發射電子，繼而又被清理。

(8)為什麼陰極斑點對焊接是不利的擴展閱讀

使用直流正接法時沒有陰極清理作用，無法焊接那些容易被氧化的鋁、鎂及其合金。雖然直流反接法具有陰極清理作用能夠焊接鋁、鎂及其合金，直流反接時的焊縫熔深深、縫寬大，但增加焊接電流，又受到鎢極易燒損的限制、故這類金屬多採用交流TIG焊。

主要的原因是利用交流正半周期鎢極發射電子有利於電弧的穩定，而交流負半周期有工件表面的陰極清理作用焊縫清理後周圍的白邊，就是清理作用把母材表面氧化膜去除的痕跡。

發生的范圍是在惰性氣體充分包圍的地方，如混入空氣就不發生這種作用。當惰性氣體流量不足或保護欠佳時，其作用范圍就會減少。

『玖』 請問電焊中的電弧吹力是怎麼回事吹力的方向和焊接電流流動方向有關系嗎

電弧的力學特性

電弧力不僅直接影響焊件的熔深及熔滴過渡，而且也影響到熔池的攪拌、焊縫成形及金屬飛濺等，因此，對電弧力的利用和控制將直接影響焊縫質量。電弧力主要包括電磁收縮力、等離子流力、斑點力等。

1．電弧力及其作用

（1）電磁收縮力 當電流流過導體時，電流可看成是由許多相距很近的平行同向電流線組成，這些電流線之間將產生相互吸引力。如果是可變形導體（液態或氣態），將使導體產生收縮，這種現象稱為電磁收縮效應，產生電磁收縮效應的力稱為電磁收縮力。這個電磁收縮力往往是形成其他電弧力的力源。

焊接電弧是能夠通過很大電流的氣態導體，電磁效應在電弧中產生的收縮力表現為電弧內的徑向壓力。通常電弧可看成是一圓錐形的氣態導體。電極端直徑小，焊件端直徑大。由於不同直徑處電磁收縮力的大小不同，直徑小的一端收縮壓力大，直徑大的一端收縮壓力小，因此將在電弧中產生壓力差，形成由小直徑端（電極端）指向大直徑端（工件端）的電弧軸向推力。而且電流越大，形成的推力越大。

電弧軸向推力在電弧橫截面上分布不均勻，弧柱軸線處最大，向外逐漸減小，在焊件上此力表現為對熔池形成的壓力，稱為電磁靜壓力。這種分布形式的力作用在熔池上，則形成碗狀熔深焊縫形狀。

（2）等離子流力 高溫氣體流動時要求從電極上方補充新的氣體，形成有一定速度的連續氣流進入電弧區。新加入的氣體被加熱和部分電離後，受軸向推力作用繼續沖向焊件，對熔池形成附加的壓力，如圖1-8所示。熔池這部分附加壓力是由高溫氣流（等離子氣流）的高速運動引起的，所以稱為等離子流力，也稱為電弧的電磁動壓力。

等離子流力可增大電弧的挺直性，在熔化極電弧焊時促進熔滴軸向過渡，增大熔深並對熔池形成攪拌作用。

（3）斑點力 電極上形成斑點時，由於斑點處受到帶電粒子的撞擊或金屬蒸發的反作用而對斑點產生的壓力，稱為斑點壓力或斑點力。

陰極斑點力比陽極斑點力大，主要原因是：①陰極斑點承受正離子的撞擊，陽極斑點承受電子的撞擊，而正離子的質量遠大於電子的質量，且陰極壓降一般大於陽極壓降，所以陰極斑點承受的撞擊遠大於陽極斑點；②陰極斑點的電流密度比陽極斑點的電流密度大，金屬蒸發產生的反作用力也比陽極斑點大。

由於陰極斑點力大於陽極斑點力，所以在直流電弧焊時可通過採用反接法來減小這種影響。熔化極氣體保護焊採用直流反接，可以減小熔滴過渡的阻礙作用，減少飛濺，鎢極氬弧焊採用直流反接，由於陰極斑點位於焊件上，正離子的撞擊使電弧具有陰極清理作用。

電弧的氣體吹力

這種力出現在焊條電弧焊中。焊條電弧焊時，焊條葯皮的熔化滯後於焊芯的熔化，這樣在焊條的端頭形成套筒。此時葯皮中造氣劑產生的氣體及焊芯中碳元素氧化的CO氣體在高溫作用下急劇膨脹，從套筒中噴出作用於熔滴。不論是何種位置的焊接，電弧氣體吹力總是促進熔滴過渡。
吹力的方向和焊接電流流動方向關系不大.

『拾』 焊接電弧的特點有哪些

01
陰極區
為保證焊接電弧穩定燃燒，陰極區的任務是向弧柱區提供電子流和接受弧柱區的正離子流。在焊接時，陰極表面存在一個爍亮的輝點，稱為陰極斑點。陰極斑點是電子發射源，也是陰極區溫度最高的部分，一般可達2130℃～3230℃，放出的熱量占焊接總熱量的36%左右。陰極溫度的高低主要取決於陰極的電極材料，一般都低於材料的沸點。此外，電極的電流密度增加，陰極區的溫度也相應提高。

02
陽極區
陽極區的任務是接受弧柱區過來的電子流和向弧柱區提供正離子流。在陽極表面上的光亮輝點稱為陽極斑點。陽極斑點是由於電子對陽極表面撞擊而形成的。一般情況下，與陰極比較，由於陽極能量只用於陽極材料的熔化和蒸發，無發射電子的能量消耗，因此在和陰極材料相同時，陽極區溫度略高於陰極區。陽極區的溫度一般可達2330℃～3980℃，放出的熱量占焊接總熱量的43%左右。

03
弧柱區
弧柱區是處於陽極區和陰極區之間的區域。弧柱區起著電子流和正離子流的導電通路作用。弧柱溫度不受材料沸點的限制，而取決於弧柱區中氣體介質和焊接電流。焊接電流越大，弧柱中電離程度就越大，弧柱溫度就越高。弧柱區的溫度可達5730℃～7730℃，放出的熱量占焊接總熱量的21%左右。

04
電弧電壓
電弧電壓是陰極區、陽極區和弧柱區的電壓降之和。