阳极斑点是不是碳纳米管 电弧放电法时集中接收电子的微小区域_百度学术

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历史上的今天
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blogAbstract:' 1.焊接电弧焊的焊接过程与焊接电弧\n1.1 焊条电弧焊的焊接过程:\n焊条电弧焊(习惯称为手弧焊)是手工操纵焊条,利用焊条与被焊工件之间产生的电弧热量将焊条与工件接头处熔化,冷却凝固后获得牢固接头的焊接方法。\n焊接过程如下图6-2-1:\n\n\n\n\n',
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焊接定义:通过加热或加压,或两者并用,并且用或不用填充材料,使工件达到原子间结合的一种加工方法。
焊接物理实质:焊接是指通过适当的物理化学过程,使两个分离的固态物体产生原子(分子)间结合力而连接成一体的连接方法。
焊接方法的分类: 焊接方法总的来说可分为三大类:
熔化焊、压力焊、钎焊
熔化焊:将两个工件连接处加热至熔化状态,连接处的金属经历一个熔合—冷却—结晶的过程,形成焊缝,成为一体。
熔化的作用: a、原子间靠近、熔合在一起; b、成分均匀化; c、进行冶金反应,清除氧化物、杂质;
按热源形式以及保护方式,可将熔化焊分为:
熔化焊的分类:分为电渣焊和电弧焊,其中电弧焊又分为:手工电弧焊、埋弧焊、钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、CO2气体保护焊、等离子焊
电弧是电弧焊接的能源,电弧能有效而简便的将电能转换为焊接过程所需的热能和机械能。
电弧的实质:是在一定条件下,电荷通过两极之间的气体空间的一种导电现象,简单的说就是气体放电现象
气体放电的必要条件: a、导电机构—带电粒子; b、存在电场;
产生电子的方式:电离和电子发射
能量的产生:碰撞和激励
电离能(Wi):使中性气体粒子失去电子所需的最低外加能量。
激励:中性粒子受外来能量的作用不足以使电子完全脱离气体原子或分子,能使电子从较低的能级转移到较高的能级,中性粒子内部的稳定状态被破坏,这种状态称为激励.
碰撞传能:包括弹性碰撞和非弹性碰撞; ⑴ 弹性碰撞:这种现象是当粒子的动能较低时产生,不产生电离过程;⑵非弹性碰撞:可以产生电离过程;非弹性碰撞有能量的损失
电离种类:热电离、电场作用下的电离、光电离;
热电离:气体粒子受热的作用而产生的电离;热解离:电弧中气体分子受热作用时将首先大量解离成原子,继续受热作用而产生电离. 热电离的实质:碰撞电离;
电子发射:当电极表面接受一定的外加能量时,电极内部的电子可以冲破电极表面的束缚飞到电弧空间,这种现象叫做电子发射。
逸出功:使一个电子由电极表面发射所需的最低外加能量。
极性:正接是工件接入阳极,反接是工件接入阴极
根据外加能量的形式不同,电子发射可分为:热发射、电场发射、光发射、碰撞发射
热阴极:电极材料的沸点大于3500K,这种电极可以承受高温,它的电弧的阴极区主要以热发射提供电子。
常见的热阴极有:W(5950K);C(4200K)
冷阴极:电极材料的沸点小于3500K,如
Fe(3008K)、Cu(2868K)、Al(2700K)、Mg(1375K)
电弧中的各区域及电压分布:根据电弧各个部位的物理特性和作用,可将其分为三个区域:阴极区、阳极区和弧柱区;
阴极区特点:①区间很小,仅为10-4~10-6cm;②阴极区的主要任务:发射电子,向弧柱提供所需的电子,同时接收弧柱区来的正离子流。③Ⅰ当阴极采用W、C等高熔点材料且电流较大时,以热发射为主。
阴极斑点:电弧放电时,负电极表面上集中发射电子的微小区域,该区域具有明显的光的特点,叫做阴极斑点。
阴极斑点特点:Ⅰ它是集中发射电子的地方,它的温度高,热量集中。Ⅱ 阴极斑点具有“粘着”和“跳跃”特性。Ⅲ 阴极斑点有自动寻找温度高、发射能力强的物质;
阳极区特点:①区间也很小,在10-2~10-3cm范围;②主要任务:接收由弧柱流来的电子流,向弧柱提供正离子流;③阳极本身不发射正离子,正离子由阳极区以电离的形式产生:Ⅰ当电弧的电流较小时,阳极区产生电场作用下的电离;Ⅱ当电流较大,阳极温度较高时,阳极区产生热电离。
阳极斑点:电弧放电时,正电极表面集中接受电子的微小区域,该区域也有明显的光的特点,叫做阳极斑点。
阳极斑点特点:Ⅰ阳极斑点是热量集中、温度高、易产生金属蒸汽的地方。Ⅱ阳极斑点也有“粘着”和“跳跃”特性;Ⅲ阳极斑点有自动寻找纯金属而避开氧化膜的倾向。
最小电压原理:(为什么空载电压U0=70~90V比较高,而一旦燃烧,电弧电压就会下降(U≈20~30V)?)答:a.在电流不变和周围条件一定的情况下,稳定燃烧的电弧将自动选择一个确定的导电断面(其大小可用直径来表示),以便在此条件下电弧的电场强度最低,亦即在固定长度上的电压最小,确保电弧在此条件下单位长度上的能量损耗最小。电弧具有保持最小能量消耗的特性。B.断面增大,散失的热量增大,断面减小,电流密度增加,在较小断面里通过相同数量的带电粒子,电阻率增加,要维持同样电流要求E增加c.单位长度电弧上产生的热量等于IE(I—电弧电流,E—电弧电场强度),它与热消耗的能量相平衡。当电流一定时,电场强度的大小即代表了电弧产热量的大小,因此,能量消耗最小时的电场强度最低,就是在固定弧长上的电压最小,这就是最小电压原理。D.正是这一原理(特性),使得电弧在一定条件
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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。
阴极斑点的定义:电弧放电时,负电极表面上集中发射电子的光亮极小区域。阳极斑点的定义:电弧放电时,正电极表面上集中接受电子的光亮微小区域。507(E5015)五、碳钢及普通低合金钢的焊接 1.什么是碳素钢?常用的有哪几种? 答:碳素钢也叫碳钢。常用焊接的有低碳钢(含C≤0.25%)和中碳钢(含C=0.25%--0.60%);优质碳素结构钢(08、10、15、20、25、30、35、40、45) 2.为什么叫普通低合金钢?它们是如何分类的? 答:在普通低合金钢中,除碳以外,还含有少量其他元素,如:锰、硅、钒、钼、钛、铝、铌、铜、硼、磷、稀土等,性能发生变化,得到比一般碳钢更优良的性能,如:高强度钢、耐蚀钢、低温钢、耐热钢等。 3.什么是金属材料的机械性能? 答:强度、硬度、朔性、韧性、耐疲劳和蠕变性能等。 4.什么是钢材的工艺性能? 答:钢材承受各种冷热加工的能力,如:可切削性、可锻性、可铸性和可焊接性等。 5.什么是金属的焊接性? 答:在一定的焊接工艺条件下获得优质焊接接头的难易程度。包括两方面的内容:一是接合性能,又称工艺可焊性;二是使用性能,又称使用可焊性。 6.为什么ER50-6实心焊丝使用十分普遍?它适合哪些钢材? 答:ER50-6实心焊丝(如:唐山神钢MG-51T)适合的钢材有: 〈1〉普通碳素结构钢:Q215?? Q235?? Q255?? Q275 〈2〉优质碳素结构钢08? 10? 15? 20? 25? 30? 35? 40? 45? 15Mn?? 20Mn?? 25Mn?? 30Mn?? 35Mn 〈3〉碳素铸钢:ZG200-400H?? ZG230-450H?? ZG275-485H 〈4〉压力容器用碳素钢 : 20R〈5〉锅炉用碳素钢:??????20g 〈6〉桥梁用碳素结构钢:??16q〈7〉核压力容器用碳素钢:?? 20HR 〈8〉汽车制造用碳素结构钢 : 08Al?? 15Al 〈9〉普通低合金高强度结构钢:Q295? (09MnV、09MnNb、09Mn2) Q345 (14MnNb、16Mn、16MnRE) Q390 (15MnV、15MnTi、16MnNb) Q420? (15MnVN、14MnVTiRE) 〈10〉船体用低合金高强度结构钢AH32???? DH32???? EH32???? AH36 〈11〉压力容器用低合金高强度结构钢16MnR???? 15MnVR???? 15MnVNR 〈12〉锅炉用低合金高强度结构钢16Mng??????? 19Mng???????? 22Mng 〈13〉桥梁用低合金高强度结构钢16Mnq(16MnCuq)15MnVq? 15MnVNq 〈14〉石油天然气管道用低合金高强度结构钢S290? S315? S360? S380? S415 7.为什么低合金高强钢会出现裂纹?有哪些影响因素? 答:随含碳量和合金元素的增加,产生冷裂纹的敏感性增加。产生冷裂纹的三要素是: 〈1〉焊接接头中产生淬硬的马氏体组织 〈2〉焊接接头中扩散氢〔H〕含量高〈3〉焊接接头中有较高的残余8.为什么防止冷裂纹要采取工艺措施? 答:防止冷裂纹要采取的工艺措施有:〈1〉 建立低氢的焊接环境〈2〉制定合理的焊接工艺和焊接顺序a、焊接方法的选择b、焊接热输入量的选定 c、焊接顺序的制定〈3〉 焊前进行预热和控制层间温度(100--150)〈4〉焊后立即进行消氢处理(300--400*2h) 〈5〉焊后消应热处理(600--650*2h)9.为什么CO2在户外作业要采取防风措施?答:CO2气体保护焊在户外作业时,当风力≤2级(风速:1.6—3.3 米/秒),能够正常焊接。当风力达到3级(风速:3.4—5.4 米/秒),要采用大气体流量计,气体出口压力:0.4—0.5 MPa,流量:60—70 L/min;也能够正常焊接,不出现气孔等焊接缺陷。如果在上风口设置挡风板,焊接质量更有保证。 六、不锈钢的焊接 1.什么是不锈钢和不锈耐酸钢? 答:金属材料中主加元素“铬”含量(还需加入镍、钼等其它元素)能使钢处于钝化状态、具有不锈特性的钢。耐酸钢则是指在酸、碱、盐等强腐蚀介质中耐蚀的钢。 2.什么叫奥氏体不锈钢 ?常用的牌号有哪些? 答:奥氏体不锈钢应用
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