焊接電弧現(xiàn)象與焊接材料工藝性

內(nèi)容概要

　　本書討論了焊條電弧焊，熔化極氣體保護(hù)焊的焊接材料工藝性問題。作者從對電弧現(xiàn)象的觀察入手，以影響電弧物理特性的主要因素——熔滴過渡現(xiàn)象為切入點(diǎn)，并對其特征及其物理意義進(jìn)行分析和解讀，提出了基于漢諾威分析儀的電弧焊接材料（焊條、焊絲）電弧物理特性分析及工藝性定量評價(jià)方法。本書可供從事焊接材料、焊接設(shè)備和焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)制造企業(yè)的科技人員，對設(shè)置焊接方向的相關(guān)專業(yè)的大專院校師生，研究院、所從事焊接物理、焊接冶金、焊接電源、焊接工藝及焊接材料的研究人員使用。本書也可供焊接領(lǐng)域從事相關(guān)信息化的工程科技人員參考。

書籍目錄

序一
序二
序三
前言
第1章　熔焊過程信息的物理屬性與特征
　1.1熔化極焊接電弧過程信息的屬性
　1.2熔化極電弧焊金屬過渡特征信息
　1.3焊接過程電參數(shù)信息
　1.3.1焊接過程數(shù)據(jù)信息特征
　1.3.2焊接過程電參數(shù)信息的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法
　1.4焊接過程統(tǒng)計(jì)信息的解讀
　1.4.1焊接過程信息的知識化
　1.4.2焊接材料工藝性的認(rèn)識和解讀
　參考文獻(xiàn)
第2章　焊條電弧焊電弧現(xiàn)象與焊條工藝性
　2.1焊條電弧焊粗熔滴過渡與渣壁過渡
　2.1.1粗熔滴過渡與渣壁過渡現(xiàn)象
　2.1.2粗熔滴過渡與渣壁過渡飛濺現(xiàn)象
　2.1.3粗熔滴過渡時(shí)的電弧行為
　2.1.4粗熔滴過渡與渣壁過渡的形成機(jī)制
　2.2焊條電弧焊熔滴的爆炸過渡與噴射過渡
　2.2.1焊條電弧焊熔滴的爆炸過渡現(xiàn)象
　2.2.2焊條電弧焊熔滴的噴射過渡現(xiàn)象
　2.2.3焊條電弧焊爆炸過渡與噴射過渡的形成機(jī)制
　2.3焊條熔滴過渡形態(tài)對焊條工藝性的影響
　2.3.1熔滴過渡形態(tài)對電弧穩(wěn)定性的影響
　2.3.2熔滴過渡形態(tài)對飛濺的影響
　2.3.3熔滴行為對電弧熱效率的影響
　2.3.4 熔滴過渡形態(tài)特征與焊條工藝性的關(guān)系
　2.4焊條工藝性的設(shè)計(jì)
　2.4.1焊條熔滴過渡的主導(dǎo)力與P′—P″關(guān)系圖
　2.4.2焊條工藝性設(shè)計(jì)原則
　參考文獻(xiàn)
第3章　焊條電弧焊工藝性分析與評價(jià)
　3.1焊條熔滴過渡形態(tài)與電弧物理特性
　3.1.1焊條電弧物理特性的測試
　3.1.2焊條電弧焊波形特征及解讀
　3.2鈦鈣型結(jié)構(gòu)鋼焊條工藝性分析與評價(jià)
　3.2.1鈦鈣型碳鋼焊條熔滴過渡形態(tài)及焊接工藝性
　3.2.2鈦鈣型結(jié)構(gòu)鋼焊條工藝性的評價(jià)
　3.2.3焊條電弧焊工藝性的分析與評價(jià)案例
　3.3低氫型結(jié)構(gòu)鋼焊條工藝性分析與評價(jià)
　3.3.1低氫型結(jié)構(gòu)鋼焊條熔滴過渡形態(tài)及焊接工藝性
　3.3.2低氫型結(jié)構(gòu)鋼焊條的電弧物理特性
　3.3.3低氫型結(jié)構(gòu)鋼焊條工藝性判據(jù)的建立
　3.3.4低氫型焊條工藝性分析與評價(jià)案例
　3.4高纖維素焊條電弧物理特性及工藝性的評價(jià)
　3.4.1高纖維素焊條的熔滴過渡現(xiàn)象及工藝性
　3.4.2高纖維素焊條電弧物理特性指數(shù)的測試
　3.4.3高纖維素焊條工藝性評價(jià)判據(jù)
　3.5不銹鋼焊條電弧物理特性及工藝性分析與評價(jià)
　3.5.1不銹鋼焊條的工藝穩(wěn)定性
　3.5.2不銹鋼焊條電弧物理特性分析
　3.5.3不銹鋼焊條工藝穩(wěn)定性的評價(jià)
　參考文獻(xiàn)
第4章　藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊電弧現(xiàn)象
　4.1藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊熔滴過渡形態(tài)
　4.1.1藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊熔滴的排斥過渡
　4.1.2藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊熔滴的表面張力過渡
　4.1.3藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊時(shí)的細(xì)熔滴過渡
　4.2藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊時(shí)熔渣的滯熔現(xiàn)象分析
　4.2.1藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊時(shí)渣柱的形成及特征
　4.2.2渣柱對熔滴過渡的影響
　4.2.3熔渣的行為對飛濺的影響
　4.3藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊飛濺現(xiàn)象
　4.3.1熔滴的瞬時(shí)短路飛濺現(xiàn)象
　4.3.2熔滴的爆炸飛濺現(xiàn)象
　4.3.3熔滴氣體逸出飛濺現(xiàn)象
　4.3.4熔池中氣體逸出飛濺現(xiàn)象
　4.3.5熔滴飄離飛濺現(xiàn)象
　4.3.6藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊熔滴過渡形態(tài)對飛濺的影響
　4.3.7焊接過程不穩(wěn)定時(shí)的飛濺現(xiàn)象
　4.3.8關(guān)于焊條電弧焊與CO2氣體保護(hù)焊時(shí)飛濺現(xiàn)象的總結(jié)
　4.4CO2氣體保護(hù)焊排斥過渡時(shí)的電弧行為
　4.4.1CO2氣體保護(hù)焊排斥過渡時(shí)電弧行為的一般特點(diǎn)
　4.4.2CO2氣體保護(hù)焊排斥過渡時(shí)電弧活動(dòng)的特殊表現(xiàn)
　4.5藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊時(shí)的煙塵
　4.5.1藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊煙塵的形成
　4.5.2影響煙塵的電弧物理因素分析
　4.5.3藥芯焊絲煙塵異常析出現(xiàn)象
　參考文獻(xiàn)
第5章　CO2氣體保護(hù)焊焊絲工藝質(zhì)量分析與評價(jià)
　5.1CO2氣體保護(hù)焊熔滴行為與工藝性分析
　5.1.1熔滴行為的觀察和分析
　5.1.2漢諾威分析儀的測試結(jié)果
　5.2CO2氣體保護(hù)焊藥芯焊絲工藝質(zhì)量的評價(jià)
　5.2.1小焊接參數(shù)下藥芯焊絲工藝性的評價(jià)
　5.2.2較大焊接參數(shù)下藥芯焊絲工藝性的評價(jià)
　5.2.3大焊接參數(shù)下藥芯焊絲工藝性的評價(jià)
　5.2.4采用信號分析方法評價(jià)大參數(shù)下藥芯焊絲工藝性
　5.3CO2氣體保護(hù)焊實(shí)心焊絲的試驗(yàn)和工藝性評價(jià)
　5.3.1CO2氣體保護(hù)焊實(shí)心焊絲工藝性及電弧物理特性試驗(yàn)
　5.3.2CO2氣體保護(hù)焊實(shí)心焊絲的工藝性評價(jià)
　參考文獻(xiàn)
第6章　金屬粉芯和自保護(hù)藥芯焊絲電弧物理特性
　6.1金屬粉芯焊絲電弧物理特性試驗(yàn)
　6.1.1金屬粉芯焊絲CO2氣體保護(hù)焊試驗(yàn)
　6.1.2金屬粉芯焊絲混合氣體保護(hù)焊試驗(yàn)
　6.2自保護(hù)藥芯焊絲的概念和電弧物理特性
　6.2.1自保護(hù)藥芯焊絲的一般概念
　6.2.2自保護(hù)藥芯焊絲電弧物理特性
　6.2.3自保護(hù)藥芯焊絲焊接參數(shù)對焊接過程穩(wěn)定性的影響
　6.2.4自保護(hù)藥芯焊絲焊接過程穩(wěn)定性的評價(jià)
　6.3焊接材料的熔滴過渡形態(tài)的形成機(jī)制和工藝性評價(jià)的判據(jù)
　參考文獻(xiàn)
第7章　漢諾威分析儀在焊接信息化方面的應(yīng)用
　7.1焊接材料工藝質(zhì)量分析與評價(jià)
　7.1.1CO2氣體保護(hù)焊藥芯焊絲工藝性的測試實(shí)例
　7.1.2分析儀參數(shù)的設(shè)置
　7.1.3焊條工藝性的測試實(shí)例
　7.1.4“焊接材料工藝質(zhì)量分析與評價(jià)系統(tǒng)”軟件及應(yīng)用
　7.1.5自保護(hù)焊絲工藝性評價(jià)實(shí)例
　7.2焊接材料產(chǎn)品工藝質(zhì)量的定量評估與定位
　7.3焊接材料產(chǎn)品質(zhì)量信息化管理
　7.3.1焊接產(chǎn)品質(zhì)量信息化的基本概念
　7.3.2焊接信息化在焊接材料產(chǎn)品質(zhì)量管理中的應(yīng)用
　7.3.3焊條產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性評價(jià)案例
　7.3.4藥芯焊絲產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性的評價(jià)案例
　7.3.5焊材產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督與管理
　7.4焊接過程的監(jiān)測
　7.5弧焊電源的工藝性分析與評價(jià)
　7.6自動(dòng)化焊接熔深信息的提取與工藝參數(shù)優(yōu)化
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   可以這樣說，氣體以氣泡的形式逸出，當(dāng)?shù)竭_(dá)液體表面時(shí)，引發(fā)兩種效應(yīng)而產(chǎn)生飛濺，一是當(dāng)氣泡表面膜破裂時(shí)形成的飛沫，二是氣體逸出后發(fā)生液柱的隆起引起的飛濺。在這里作者將前一種效應(yīng)即氣泡的表面膜破裂形成的飛濺稱作“飛沫”，是因?yàn)閮煞N效應(yīng)產(chǎn)生的飛濺的機(jī)構(gòu)不同，飛濺的特征也不相同。前者飛濺物數(shù)量雖多，但顆粒十分細(xì)小，飛濺的顆粒也沒有明確的方向性，飛濺的距離短，一旦形成很快被燒掉，這種飛濺物即使是通過高速攝影也很難觀察到，從飛濺的激烈程度而言，操作者對它的影響也不會(huì)有更深的感受，也許是這樣的原因，在文獻(xiàn)（20）中在分析柱狀隆起引起飛濺時(shí)很少提到它，也沒有以“飛沫”這樣命名。在這里作者之所以特別提到這種飛濺形式，是因?yàn)轱w沫對形成煙塵的影響不能忽視。氣體逸出后形成的第二個(gè)效應(yīng)，即發(fā)生液柱的隆起引起的飛濺，它對工藝性產(chǎn)生的影響，是操作者對它直接感受到的。一般提到氣體逸出飛濺的時(shí)候，實(shí)際上就指的是液柱隆起造成的飛濺，液柱隆起造成的飛濺顆粒比“飛沫”大，飛行方向與液面垂直，飛行的距離也比較長，但大多數(shù)的飛濺物也比較小，在飛行過程中大都會(huì)被燒掉。 可以設(shè)想如果大顆粒飛濺（也伴隨著小顆粒）是由爆炸引起的話，則大多數(shù)小顆粒飛濺是由于氣體逸出時(shí)形成柱狀隆起造成的，液體金屬內(nèi)氣泡越小，產(chǎn)生的飛濺顆粒也越小，但在隆起的液柱尖端形成的飛濺顆粒數(shù)目越多，飛行的距離也越遠(yuǎn)；而當(dāng)氣泡體積較大時(shí)，由隆起的液柱飛出的顆粒尺寸也大，但顆粒數(shù)目少，飛行速度低，飛行的距離短。在焊接時(shí)當(dāng)金屬內(nèi)大量氣體以小氣泡的形式逸出時(shí)，人們可以觀察到熔池的沸騰，而不能直接看到由熔池中逸出的小顆粒飛濺，其實(shí)沸騰的熔池正是大量的小氣泡由熔池中逸出的表現(xiàn)，這種飛濺物顆粒細(xì)小且十分密集，飛濺的過程中大都被燒損，焊接時(shí)看到的四散的小火花，就是燃著的飛行中的小顆粒飛濺物。它既有液柱隆起形成的飛濺，也有氣泡破裂形成的“飛沫”，這種飛濺不妨叫做小火花飛濺，由于飛濺顆粒的體積十分小，在高速攝影的影片中也難以捕捉到它們。氣體逸出造成的柱狀隆起方向總是和液面垂直的，因此在焊接時(shí)發(fā)生的向周圍四散的飛濺多數(shù)是由熔滴表面柱狀隆起造成的，而在平焊時(shí)發(fā)生的向上的或是向斜上方的飛濺火花，則主要是由熔池中隆起的液柱形成的。在焊接高水分焊條時(shí)，出現(xiàn)的大量向上的接近垂直方向飛出的小火花應(yīng)該看作是由熔池中大量氣體逸出形成的細(xì)顆粒飛濺。圖中拍攝到的熔池中飛濺的場景是較大的柱狀隆起形成的較大顆粒飛濺，然而這僅是熔池中可見飛濺物的一小部分，其實(shí)絕大部分細(xì)小的飛濺物顆粒數(shù)量很多，但它們的顆粒很小，特別是氣泡在金屬表面破裂時(shí)形成的“飛沫”，飛行過程中很快被燒掉，即使焊后在焊縫的周圍也收集不到。熔池中大氣泡的逸出，往往冶金過程并不一定十分猛烈，產(chǎn)生的柱狀隆起的液柱也不很高，由液柱的尖端分離出去的顆粒速度也不大，當(dāng)更大的氣泡逸出時(shí)，有時(shí)雖然形成了隆起的液柱，但液柱尖端液體金屬卻不會(huì)被分離，不形成飛濺。

編輯推薦

　　本書特色　　本書以對焊接電弧現(xiàn)象的大量、細(xì)致的觀察為切入點(diǎn)，揭示熔滴過渡現(xiàn)象與工藝性之間的具體聯(lián)系?！　⊥ㄟ^焊接質(zhì)量分析儀提取反的電弧現(xiàn)象的數(shù)據(jù)信息，用電弧述，從該類電弧過程的屬性尋求有效的分析方法征現(xiàn)象及物理意義的定量認(rèn)識和解讀?！　附硬牧瞎に囆缘脑u價(jià)由人的直感和經(jīng)驗(yàn)提升到信息化、知識化的層面上，從而實(shí)現(xiàn)焊接材料分析與評價(jià)的定量化。

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