焊接電弧的物理本質和引燃

電弧是所有電弧焊接方法的能源,電弧能有效而簡便的把電能轉變成焊接過程所需的機械能及熱能。電弧並不是一般的燃燒現象。實質上,電弧是在一定條件下電荷通過兩電極間氣體空間的一種導電現象。或者說是一種氣體放電現象。借助這種特殊的氣體放電過程,電能轉變成光能;熱能和機械能。焊接就是要利用其熱能和機械能達到金屬連接的目地。

1、氣體放電的基本概念

不論固體、液體還是氣體,能否呈現導電性,都取決於在電場作用下是否擁有可自由移動的帶電粒子。金屬本身擁有大量自由電子,所以在金屬導體兩端只要加上電壓,自由電子便產生定向運動,形成電流。但是正常狀態下的氣體不含帶電粒子,是由中性分子或原子組成的。它們雖然可以自由移動,但不會受電場作用而產生定向運動,所以是不導電的。因此,要使正常狀態的氣體導電,必須先產生帶電粒子,然後才能呈現導電性能。

2、帶電粒子的擴散和複合現象

電弧的導電是靠電弧空間帶電粒子的運動來實現的,電弧的穩定燃燒是帶電粒子產生、運動與消失的動平衡過程。帶電粒子產生後,一部分承擔了導電任務,另一部分則在電弧空間消失了,帶電粒子在電弧空間的消失過程主要有擴散與複合兩種形式。

(1)擴散:帶電粒子和一般氣體分子和原子一樣,如果分佈密度不同,則帶電粒子將從密度高的地方向密度低的地方移動而趨向密度均勻,這種現象稱為帶電粒子的擴散現象。

(2)複合:電弧空間的正負帶電粒子(正離子、負離子、電子),在一定條件下相遇而互相結合成中性粒子的過程稱為複合。

3.焊接電弧的引燃

焊接電弧引燃有兩種方式:接觸引弧和非接觸引弧

(1)接觸引弧:電極(焊條或焊絲)與工件直接短路接觸,隨後拉開,從而把電弧引燃。手弧焊和熔化極保護焊都採用這種引弧方式。

(2)非接觸引弧:指在電極與工件之間存在一定間隙,施以高壓擊穿間隙,使電弧引燃。鎢極贏弧焊和等離子弧焊採用這種方式。


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硬質合金地質礦山工具

我國地礦用硬質合金約占硬質合金生產總量的25%,主要用於衝擊鑿岩用釺頭、地質勘探用鑽頭、礦山油田用潛孔鑽、牙輪鑽以及截煤機截齒、建材工業衝擊鑽。


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硬質合金耐磨零件

硬質合金性能優越,因此在工業上得到廣泛應用。良好的耐磨性及較高的硬度,使它適用於製造耐高溫、磨擦、腐蝕的耐磨零件,機械零件以及拉絲模等。近幾年,在多種工業用途中,硬質合金成為取代鋼材的最佳選擇。

小到圓珠筆尖,大到衝壓床,拉絲模,或者鋼工業上用的軋機,其中的耐磨零件都可以用硬質合金來生產。大部分硬質合金耐磨配件和鑽工具是直接由鎢鈷製成。細顆粒及超細顆粒的硬質合金在耐磨配件,及切割鐵件、有色合金、木材的切削工具中變得越來越重要。


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中國工程機械焊接業的發展趨勢

 眾所周知,利用先進工藝和與之相配套的設備可以大幅度地提高產品品質,提高生產效率。同樣,採用先進、高效的工藝可以降低產品的成本。

世界各國及國內以焊接業為主導的生產廠(如鍋爐、橋樑、重型及工程機械行業)一直在積極地採用國際先進的焊接工藝和設備。利用這些先進的工藝和設備提高了焊接品質,降低了焊接成本,改善了工人的勞動條件。目前由於市場激烈,提高生產率,使工藝合理化以及降低成本顯得十分重要。

世界大多數發達國家,根據各自的特點,焊接車間大量使用柔性焊接系統(FWS)和高水準全自動焊接系統,在勞動力不足,企業員工高支出費用的情況下,使焊接品質,生產效率均保持世界領先地位,顯示出良好的經濟效益。

但是我國,由於勞動力充裕,人員素質較低,以及一些其客觀存在方面的原因,就不宜照學發達國家的做法,應當根據我國的特點,在低成本焊接方面走我們自己的路。

所謂低成本焊接,即明顯區別于傳統的手工電弧焊和先進的焊接機器人及柔性焊接系統(FWS),而採用優質,高效,節能的焊接技術,且焊接設備投資不大,利用率較高,投資回收期較短。焊接過程中焊絲自動送進或配備自動行走等機構,在焊接品質,生產效率,降低焊材消耗,節約能源等方面均有明顯的經濟效益。典型的方法有CO2氣體保護焊和埋弧焊等。


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避免硬質合金刀具磨削裂紋的措施

一是減少磨削熱的產生,二是加速磨削熱的傳出。

減少磨削熱的辦法是:適當降低金剛石砂輪的線速度,減小徑向進給量,選取較軟的金剛石砂輪,減少工件和砂輪的接觸面積,根據磨削要求合理選擇砂輪的粒度,經常保持砂輪在鋒利的條件下磨削以及選擇適宜的磨削冷卻液以減小磨粒與工件間摩擦等。

加速磨削熱傳出的措施是除了適當提高工件速度和軸向進給量外,主要是採用有效的冷卻方法;為了提高冷卻效果,可採用噴霧冷卻、高壓冷卻、內冷卻以及運動粘度較低的冷卻油等。另外,在精磨時,減少進給量和適當的光磨,可有效減少表層內殘餘應力。


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