焊接基础知识

一、基本知识

1.什么叫焊接?

答：两种或两种以上材质(同种或异种),通过加热或加压或二者并用,来达到原子之间的结合而形成永久性连接的工艺过程叫焊接。

2.什么叫电弧？

答：由焊接电源供给的，在两极间产生强烈而持久的气体放电现象叫电弧。
（1）按电流种类可分为：交流电弧、直流电弧和脉冲电弧。
（2）按电弧的状态可分为：自由电弧和压缩电弧（如等离子弧）。
（3）按电极材料可分为：熔化极电弧和不熔化极电弧。

3.什么叫母材？

答：被焊接的金属称为母材。

　
4.什么叫熔滴？
答： 焊丝先端受热后熔化，并向熔池过渡的液态金属滴---叫做熔滴。

5.什么叫熔池？
答：熔焊时焊件上所形成的具有一定几何形状的液态金属部分---叫做熔池。

6.什么叫焊缝？
答：焊接后焊件中所形成的结合部分。

7.什么叫焊缝金属？
答：由熔化的母材和填充金属（焊丝、焊条等）凝固后形成的那部分金属。

8.什么叫保护气体？
答：焊接中用于保护金属熔滴以及熔池免受外界有害气体（氢、氧、氮）侵入的气体---保护气体。

9.什么叫焊接技术？
答：各种焊接方法、焊接材料、焊接工艺以及焊接设备等及其基础理论的总称—叫焊接技术。

10.什么叫焊接工艺，它有哪些内容？
答：焊接过程中的一整套工艺程序及其技术规定。内容包括：焊接方法、焊前准备加工、装配、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、焊接工艺参数以及焊后处理等。

11.什么叫CO2焊接？
答：用纯度>99.98%的CO2做保护气体的熔化极气体保护焊称为CO2焊。

12.什么叫MAG焊接？

答：用混合气体75%~95% Ar + 25%~5% CO2，（标准配比：80% Ar + 20% CO2）做保护气体的熔化极气体保护焊—称为MAG焊。

13.什么叫MIG焊接？

答：（1）用高纯度氩气Ar≥99.99%做保护气体的熔化极气体保护焊接铝及铝合金、铜及铜合金等有色金属；
（2）用98% Ar + 2% O2 或95% Ar + 5% CO2做保护气体的熔化极气体保护焊接实心不锈钢焊丝的工艺方法称为MIG焊。
（3）用氦+氩惰性混合气做保护的熔化极气体保护焊。

14.什么叫TIG（钨极氩弧焊）焊接？
答：用纯钨或活化钨（钍钨、铈钨、锆钨、镧钨）作为不熔化电极的惰性气体保护电弧焊，简称TIG焊。

15.什么叫SMAW（焊条电弧焊）焊接？
答：用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。

16.什么叫碳弧气刨？
答：使用碳棒作为电极，与工件间产生电弧，用压缩空气（压力0.5~0.7MPa）将熔化金属吹除的一种表面加工的方法。常用来焊缝清根、刨坡口、返修缺陷等。

17.为什么CO2焊比焊条电弧焊效率高？
答：（1）CO2焊比焊条电弧焊熔化速度和熔化系数高1~3倍；
（2）坡口截面比焊条减小50%，熔敷金属量减少1/2；
（3）辅助时间是焊条电弧焊的50%。
三项合计：CO2焊的工效与焊条电弧焊相比提高倍数2.02~3.88倍。

18.为什么CO2焊接接头比焊条电弧焊的焊接接头质量好？
答：CO2焊缝热影响区小，焊接变形小；CO2焊缝含氢量低（≤1.6mL/100g），气孔及裂纹倾向小；CO2焊缝成形好，表面及内部缺陷少，探伤合格率高于焊条电弧焊。

19.为什么CO2焊比焊条电弧焊的综合成本低？
答：（1）坡口截面积减少36-54%, 节省填充金属量；
（2）降低耗电量65.4%；
（3）设备台班费较焊条电弧焊降低67-80%，降低成本20-40%；
（4）减少人工费、工时费，降低成本10-16%；
（5）节省辅助工时、辅料消耗及矫正变形费用；
综合五项,CO2焊能使焊接总成本降低 39.6%~78.7%,平均降低59%。

20.什么叫低频脉冲，适用哪些焊接？
答：脉冲频率在0.5~30Hz的脉冲电弧叫作低频脉冲焊接。主要用于不锈钢、钢和钛等有色金属的TIG焊。

21.什么叫中频脉冲，适用哪些焊接？
答：脉冲频率在30-500Hz的脉冲电弧叫作中频脉冲焊接。由于具有电弧压缩效应，电弧集中，挺度好，主要用于薄件不锈钢、钢和钛等有色金属的TIG焊和不锈钢和铝及铝合金的MIG焊。

22.为什么CO2焊接有飞溅？
答：焊丝端部的熔滴与熔池短路接触（短路过渡），由于强烈过热和磁收缩的作用使熔滴爆断，产生飞溅。CO2焊机的输出电抗器和波形控制可以将飞溅降低至最小程度。

23.为什么MIG/MAG大电流焊接才能实现射流过渡，无飞溅？
答：MIG/MAG焊接时，各种金属均具有短路过渡转变为射流过渡的临界电流值（如：φ1.2碳钢、不锈钢焊丝，电流I≥260~280A），此时电弧呈射流过渡状态，实现无飞溅焊接。

24.为什么MIG/MAG小电流焊接要用带脉冲的电源才能实现射流过渡，无飞溅？
答：MIG/MAG焊接，焊接电流低于临界电流值时，采用带脉冲的电源，其脉冲电流大于临界电流值，电弧也能呈射流过渡状态，实现无飞溅焊接（如：使用松下AG2/GE2脉冲MIG/MAG焊机，φ1.2碳钢、不锈钢、铝及铝合金焊丝在电流I≥80A时已实现脉冲射滴过渡，其脉冲电流Ip≥350A）。

二、焊接材料

1. 什么叫焊接材料，包括哪些内容？
答：焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂、气体、电极、衬垫等。

2.什么叫焊丝？
答：焊接时作为填充金属，同时用来导电的金属丝—叫焊丝。分实心焊丝和药芯焊丝两种。常用的实心焊丝型号：ER50-6（牌号：H08Mn2SiA）。

3.为什么MAG焊接接头比CO2焊接接头的冲击韧性高？
答：MAG焊接时，活性气体仅为20%，焊丝中的合金元素过渡系数高，焊缝的冲击韧性高。CO2焊活性气体为100%，焊丝中的锰、硅合金元素联合脱氧，其合金元素过渡系数略低，焊缝的冲击韧性不如MAG焊高。如唐山神钢MG-51T焊丝（相当于ER50-6）其常温冲击韧性值：MAG： 160J；CO2： 110J。

4.什么叫药芯焊丝？
答：由薄钢带卷成圆形钢管，同时在其中填满一定成分的药粉，经拉制而成的一种焊丝。

5.为什么药芯焊丝用CO2气体保护？
答：按保护方式区分药芯焊丝有两种类型：药芯气保焊丝和药芯自保焊丝。药芯气保焊丝一般用CO2气体作保护，属于气渣联合保护形式，焊缝成形好，综合机械性能高。

6.为什么药芯焊丝焊缝表面会出压痕气孔？
答：因药芯焊丝是由薄钢带卷成的管状焊丝，属于有缝焊丝；空气中的水分会通过缝隙侵入药芯，焊药潮湿（无法烘干），造成焊缝有压痕气孔。

7.为什么对CO2气体纯度有技术要求？
答：一般CO2气体是化工生产的副产品，纯度仅为99.6%左右，含有微量的杂质和水分，会给焊缝带来气孔等缺陷。焊接重要产品一定要选用CO2纯度≥99.8%的气体，焊缝气孔少，含氢量低，抗裂性好。

8.为什么对氩气纯度有较高技术要求？
答：目前市场上有三种氩气：普氩（纯度99.6%左右）、纯氩（纯度99.9%左右）、高纯氩（纯度99.99%），前两种可焊接碳钢和不锈钢；焊接铝及铝合金、钛及钛合金等有色金属一定要选用高纯氩；避免焊缝及热影响区被氧化无法进行焊接。

9.为什么TIG焊喷嘴有大小多种规格？
答：有4—8﹟五种规格喷嘴，焊接碳钢可选用4—5﹟喷嘴，焊接不锈钢和铝及铝合金应选用6—7﹟大喷嘴，以加强焊缝及热影响区的保护范围。焊接钛及钛合金等有色金属应选用7—8﹟更大的喷嘴，才能防止焊缝及热影响区被氧化。

10.什么叫酸性焊条？
答：药皮中含有多量酸性氧化物的焊条，如结422（E4303）、结502（E5003）等交直流两用电焊条。

11.什么叫碱性焊条？
答：药皮中含有多量碱性氧化物同时含有氟化物的焊条，如结507（E5015）、结506（E5016）等电焊条。

12.什么叫纤维素型（下向立焊专用）焊条？
答：药皮中含有多量有机物的焊条，管道及薄板结构下向立焊专用。
（1）如E6010（相当于E4310、J425G）适用于打底焊、热焊、填充焊。
（2）E8010（相当于E5511、J555）适用于热焊、填充焊、盖面焊层。
一般用低氢下向焊条盖面焊； E7048（相当于J506X）焊缝外形整洁、美观。

13.为什么焊前焊条要严格烘干？
答：焊条往往会因吸潮而使工艺性能变坏，造成电弧不稳、飞溅增大，并容易产生气孔、裂纹等缺陷。因此，焊条使用前必须严格烘干。一般酸性焊条的烘干温度150~200℃，时间1小时；碱性焊条的烘干温度350~400℃，时间1~2小时，烘干后放在100~150℃的保温箱内，随用随取。