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绪论1

一、气体保护焊的发展简介1

目录1

二、气体保护焊的优缺点和分类2

三、本课程的学习目的与任务3

第一篇 气体保护焊工艺理论基础5

第一章 气体保护焊电弧特性5

§1-1 电弧导电过程的物理基础5

一、电弧中带电粒子的形成、消失和电离平衡6

二、电弧中带电粒子运动特性和导电机构17

三、电弧导电的等离子体区20

一、电弧的热能特性22

§1-2 焊接电弧的某些工艺特性22

二、电弧的最小能量消耗特性——最小电压原理28

三、电弧的负载特性29

四、电弧的力学特性32

五、电弧斑点的游动特性37

六、电弧的挺直性40

§1-3 常用的气体保护焊电弧41

一、钨极氩弧41

二、等离子弧（压缩电弧）43

三、熔化极电弧46

二、气体保护焊电弧稳定性的评判49

§1-4 焊接电弧的稳定性49

一、焊接电弧稳定性的概念49

三、影响电弧稳定性的因素50

第二章 气体的保护作用和保护气52

§2-1 气体的流动性质与流态52

一、气体的流动性质52

二、气体在圆导管中流动和流态转化54

三、气体从焊枪喷嘴喷出的射流55

§2-2 焊接保护气体的流态和保护作用的分析55

一、保护气体在焊枪中的流态分析55

二、焊枪结构对保护气体流态的影响56

三、保护气体从喷嘴（或保护罩）喷出的初始流态59

四、电弧对喷出气体的流态和有效保护范围的影响61

五、工艺因素对保护气体喷出的流态和保护范围的影响62

§2-3 焊接用的保护气体65

一、常用保护气体简介65

二、焊接保护气体的选用原则67

三、气体保护焊的供气系统69

§2-4 气体保护性能的测定方法70

一、鉴别从喷嘴喷出的冷态气体流态70

二、用激光纹影法测定焊枪喷出气流的热态流态与保护范围71

三、鉴定气体保护性能的其他方法72

一、焊丝的加热和熔化73

§3-1 焊丝的加热和熔化特性73

第三章 焊丝的加热熔化和熔滴过渡73

二、焊丝的熔化特性75

三、焊丝的熔化系数、熔敷系数和飞溅、蒸发等损失76

§3-2 焊丝熔滴过渡的力学分析78

一、影响焊丝熔滴过渡的力78

二、焊接过程熔滴过渡的力学分析82

三、常见的熔滴过渡形式与分类83

§3-3 短路过渡的特性85

一、短路过渡的过程分析和特点85

二、短路过渡对焊接电源动特性的要求86

三、短路过渡的金属飞溅问题89

一、喷射过渡形成的条件与特点91

§3-4 连续喷射过渡的特性91

二、影响喷射过渡稳定性的因素93

§3-5 脉冲喷射过渡的特性96

一、脉冲喷射过渡的过程分析和特征96

二、影响获得脉冲喷射过渡的因素98

三、脉冲喷射过渡的工艺优点99

第四章 焊缝成形和引弧、收弧控制101

§4-1 母材的加热熔化和焊缝成形101

一、焊接过程中母材的加热熔化和焊缝成形101

二、焊接条件对焊缝成形尺寸的影响103

三、焊缝的熔合比及其影响108

一、不熔化极气体保护焊过程的引弧控制109

§4-2 焊接过程引弧控制和改善途径109

二、熔化极气体保护焊过程的引弧控制110

§4-3 焊接过程的收弧控制和改善途径113

一、不熔化极气体保护焊的收弧控制和改善途径113

二、熔化极气体保护焊的收弧控制和改善途径114

第五章 气体保护焊过程规范参数的自动控制116

§5-1 焊接过程自动控制的基本原理简介116

一、焊接过程自动控制的意义和内容116

二、控制的开环和闭环系统116

三、焊接规范参数自动控制的作用117

一、电弧自身调节作用的实质118

§5-2 熔化极电弧自身调节作用系统118

二、电弧自身调节系统静特性曲线的测定119

三、影响电弧自身调节作用灵敏度的因素121

四、电弧自身调节作用的静态误差（准确度）124

五、等速送丝匹配平特性焊接电源的焊接规范调节方法和范围125

§5-3 电弧电压反馈自动调节系统126

一、熔化极气体保护焊的电弧电压反馈自动调节方法126

二、钨极氩弧焊采用的电弧电压反馈自动调节方法129

§5-4 气体保护焊过程的适应控制130

一、直接测量焊缝成形方法131

二、间接测量焊缝成形方法132

§6-1 钨极氩弧焊135

一、钨极氩弧焊的工艺特性135

第六章 钨极氩弧焊135

第二篇 常用的气体保护焊方法135

二、焊接材料的选用136

三、钨极氩弧焊焊炬138

四、钨极氩弧焊工艺139

§6-2 钨极脉冲氩弧焊142

一、钨极脉冲氩弧焊的工艺特点143

二、影响焊接质量的某些工艺因素144

三、焊接规范参数的选定148

第七章 等离子弧焊150

§7-1 等离子弧焊的特点与类型150

一、等离子弧焊的工艺特点150

二、等离子弧焊的类型与应用151

§7-2 等离子弧焊炬152

一、等离子弧焊对焊炬性能的要求152

二、等离子弧焊炬的结构组成152

§7-3 等离子弧的失稳现象155

一、直流正极性等离子弧的失稳现象155

二、直流反极性等离子弧和交流等离子弧的失稳现象160

§7-4 大电流等离子弧焊工艺160

一、小孔型等离子弧焊的焊缝成形特点160

二、焊接规范参数的选定161

三、厚板焊接的问题163

四、大电流等离子弧焊的气孔问题164

一、中、小电流等离子弧焊的工艺特点165

§7-5 中、小电流等离子弧焊工艺165

二、焊接工艺应注意的问题166

§7-6 其他等离子弧焊工艺特点169

一、脉冲等离子弧焊169

二、交流等离子弧焊170

三、等离子弧-熔化极气体保护焊171

第八章 熔化极氩弧焊173

§8-1 连续喷射过渡氩弧焊174

一、工艺特点174

二、喷射过渡电弧的气体保护问题174

三、焊接规范参数的选定177

四、熔化极气体保护焊的送丝系统181

§8-2 铝合金亚射流过渡焊接特性184

一、亚射流过渡的特点185

二、亚射流过渡电弧固有的自调节作用186

三、亚射流过渡焊接的焊缝成形特点186

四、用亚射流过渡电弧焊接时的规范控制187

§8-3 脉冲喷射过渡氩弧焊187

一、工艺特点187

二、焊接规范参数的选择与调节187

三、脉冲喷射过渡电弧过程的稳定性问题189

四、全位置焊接工艺特点简介191

§8-4 窄间隙焊接193

一、CO2气体保护焊的工艺特点与分类195

第九章　CO2气体保护焊195

§9-1 CO2气体保护焊的特点195

二、CO2气体保护焊的冶金特性198

三、CO2气体保护焊的飞溅问题200

§9-2 CO2气体保护焊用的焊接材料202

一、CO2气体的选用202

二、焊丝的选用203

§9-3 细丝CO2气体保护焊工艺205

一、短路过渡选定规范参数对焊接过程稳定性的影响205

二、短路过渡CO2气体保护焊的焊接规范参数的选定208

§9-4 其他CO2焊接方法的工艺特点209

一、CO2长弧焊工艺特点209

二、CO2电弧点焊的工艺特点210

三、管状焊丝CO2气体保护焊工艺特点212

第三篇 气体保护焊机控制电路215

第十章 典型单元电路215

§10-1 引弧器和稳弧器216

一、引弧电路216

二、稳弧电路222

§10-2 拖动电机调速电路225

一、可控硅整流式调速电路225

二、三极管放大式调速电路229

§10-3 焊接参数调节电路230

一、熔化极电弧焊弧压自动调节电路230

二、自动钨极氩弧焊弧压自动调节电路233

三、焊丝外伸长度自动调节电路235

四、等离子弧焊小孔控制电路237

五、焊接参数的单旋钮调节239

§10-4 延时电路242

一、简单阻容式延时电路243

二、三极管式延时电路244

三、双基极二极管式延时电路246

§10-5 焊接电流控制电路247

一、焊接电流衰减电路247

二、过载保护电路251

一、NSA-500-1型手工钨极交流氩弧焊机253

§11-1 氩弧焊机253

第十一章 典型气体保护焊机的控制电路253

二、NSA-120型手工钨极小电流交流氩弧焊机257

§11-2　CO2气体保护焊机261

一、NBC型半自动CO2气体保护焊机261

二、NEW-K型自动CO2气体保护焊机263

§11-3 等离子弧焊机270

一、LH-300型等离子弧焊机270

二、LH-30型微束等离子弧焊机275

§11-4 脉冲氩弧焊机278

一、WSM系列钨极脉冲氩弧焊机278

二、NSA5-25型钨极手工脉冲氩弧焊机282

参考文献287