原子氢弧焊 – 工作原理、优点、缺点及应用
**原子氢弧焊**是一种弧焊工艺,它利用氢气作为保护气体,在两个钨电极之间产生电弧进行焊接。**欧文·朗缪尔**发明了原子氢弧焊。
原子氢弧焊的基本原理如下:
电能供应给两个钨电极,在电极之间产生电弧,并将电能转化为热能。
电能来源可以是直流电或交流电,但在实践中,通常选择交流电,因为它更容易获得。
分子氢被吹过电弧,并通过催化作用转化为原子氢,原子氢作为载体将电弧的能量传递到工件。
远离电弧的方向,温度突然下降导致原子氢浓度迅速降低,并释放出复合热。
原子氢弧焊的工作原理
在原子氢弧焊中,要引弧和维持电弧,需要300伏的开路电压和高达50安培的电流。这种功率来自一个变压器,变压器具有多个初级绕组抽头,以适应各种电源电压,并带有一个抽头电抗器,以调节电流。
在原子氢弧焊过程中,电弧产生于两个钨电极之间,分子氢通过该电弧。
由于电弧的高温(约4000°C),分子氢转变为原子氢。
当原子氢移动到电弧附近较冷的区域时,它恢复为分子形式。
在这个过程中,氢释放出从电弧吸收的能量。
因此,产生非常强烈的热量,用于熔化待焊接的工件。
冷却后,工件的两部分焊接在一起。如果需要额外的金属来制作接头,也可以使用填充棒。
原子氢弧焊主要用于焊接不锈钢和大多数有色金属等。
原子氢弧焊的优点
原子氢弧焊的优点如下:
使用原子氢弧焊可以焊接相当厚的工件。
原子氢弧焊可以产生强度高、韧性好、焊缝完好的焊接。
原子氢弧焊可用于厚度过薄而无法进行气焊的材料。
在原子氢弧焊中,电弧和焊缝区被燃烧的氢气包围,保护它们免受大气污染。
由于氢气的流动,钨电极保持冷却。这延长了电极的使用寿命。
原子氢弧焊的缺点
原子氢弧焊的缺点如下:
原子氢弧焊工艺比其他类型的焊接工艺更昂贵。
原子氢弧焊需要熟练的操作人员。
原子氢弧焊只能用于平焊位置。
由于氢气高度易燃,因此这种焊接工艺风险较高。
原子氢弧焊的应用
原子氢弧焊用于以下应用:
原子氢弧焊用于需要快速焊接工艺的应用,例如焊接不锈钢等。
此焊接工艺可用于焊接大多数黑色金属和有色金属。
它用于非常精密的焊接。
它也用于焊接薄金属板。