本书是为满足普通高等教育“材料成型及控制工程”专业学生进行卓越工程师教育及毕业后从事焊接技术工作的学生、焊接方向的研究生了解和掌握焊接专业基础知识，以及企业开展焊接工程师培训和焊接工程技术人员自学焊接专业基础知识的需要而编写的“卓越焊接工程师系列教程”之一。全书共分10章，主要内容为：前3章系统地叙述了作为熔焊热源的焊接电弧的物理本质、热源和力源的特征；焊丝熔化和熔滴过渡；母材熔化和焊缝成形规律等内容。后几章则分别讲述了在材料加工中广泛应用的埋弧焊、钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、熔化极活性气体保护焊、CO2气体保护电弧焊、药芯焊丝电弧焊以及等离子弧焊接与切割等焊接方法的基本原理、工艺特点、相关设备以及应用等基本知识和内容。后列举了较多结构的焊接实例，这些实例具有符合国情、时效性强、分布面广的特点，以供读者借鉴。每章末附有复习思考题。

序 
编写说明 
前言 
绪论 1 
第1 章 焊接电弧 5 
1. 1 电弧的物理基础 5 
1. 1. 1 气体放电的基本概念 5 
1. 1. 2 电弧中带电粒子的产生 6 
1. 2 焊接电弧的引燃过程 22 
1. 2. 1 接触 22 
1. 2. 2 拉开 23 
1. 2. 3 燃弧 23 
1. 3 电弧各区域及其导电机构 23 
1. 3. 1 阴极区及其导电机构 23 
1. 3. 2 弧柱区及其导电机构 25 
1. 3. 3 阳极区及其导电机构 26 
1. 3. 4 电极斑点的跳动现象 27 
1. 4 焊接电弧的热和力 28 
1. 4. 1 电弧的热功率和温度分布 28 
1. 4. 2 电弧力及影响因素 32 
1. 5 电弧的静特性与动特性 38 
1. 5. 1 焊接电弧的静特性 38 
1. 5. 2 焊接电弧的动特性 40 
1. 6 焊接电弧的稳定性 41 
1. 6. 1 焊接电源的影响 42 
1. 6. 2 焊条药皮的影响 42 
1. 6. 3 气流的影响 42 
1. 6. 4 焊接处清洁程度的影响 42 
1. 6. 5 焊接电弧磁偏吹的影响及其控制 42 
第2 章 焊丝的熔化和熔滴过渡 46 
2. 1 焊丝的加热及熔化 46 
2. 1. 1 热能来源 46 
2. 1. 2 焊丝与焊条的熔化参数 48 
2. 1. 3 影响焊丝熔化速度的因素 48 
2. 2 熔滴的形成及过渡 50 
2. 2. 1 熔滴上的作用力 50 
2. 2. 2 熔滴过渡的主要形式及其特点 54 
2. 2. 3 熔滴的几何尺寸 66 
2. 2. 4 熔滴温度 67 
2. 2. 5 飞溅损失及影响因素 68 
2. 2. 6 熔滴过渡的控制 70 
第3 章 焊接熔池及焊缝成形 74 
3. 1 焊接熔池 74 
3. 1. 1 电弧对焊件的热输入和热效率 74 
3. 1. 2 焊接熔池的温度分布 75 
3. 1. 3 熔池的质量和存在时间 77 
3. 1. 4 熔池金属的受力和流动状态 78 
3. 2 熔池金属的结晶和焊缝成形 80 
3. 2. 1 熔池金属的结晶过程及特点 80 
3. 2. 2 焊缝的几何参数 84 
3. 2. 3 焊接参数和工艺因素对焊缝尺寸的影响 86 
3. 2. 4 焊缝成形缺陷及原因 90 
3. 2. 5 焊缝成形的控制 92 
3. 2. 6 电磁搅拌对焊缝组织及成形的影响 95 
第4 章 埋弧焊 101 
4. 1 埋弧焊的特点和应用 101 
4. 1. 1 埋弧焊过程 101 
4. 1. 2 埋弧焊的特点 102 
4. 1. 3 埋弧焊的应用 106 
4. 2 埋弧焊用焊丝和焊剂 107 
4. 2. 1 焊丝 107 
4. 2. 2 焊剂 111 
4. 2. 3 焊丝与焊剂的选配 118 
4. 3 埋弧焊机 120 
4. 3. 1 埋弧焊机的结构和分类 120 
4. 3. 2 焊接过程中电弧的自动调节 122 
4. 3. 3 等速送丝式埋弧焊机 124 
4. 3. 4 电弧电压反馈变速送丝式埋弧焊机 130 
4. 4 埋弧焊工艺 141 
4. 4. 1 焊前准备 141 
4. 4. 2 焊接技术及焊接参数 142 
4. 4. 3 焊接实例分析 152 
第5 章 钨极氩弧焊 155 
5. 1 钨极氩弧焊概述 155 
5. 1. 1 钨极氩弧焊的特点 155 
5. 1. 2 钨极氩弧焊的应用 157 
5. 2 焊枪、电极及氩气 157 
5. 2. 1 焊枪结构及气体保护效果 157 
5. 2. 2 电极材料及形状尺寸 159 
5. 2. 3 焊丝 162 
5. 2. 4 氩气 163 
5. 3 钨极氩弧焊的种类 165 
5. 3. 1 直流钨极氩弧焊 165 
5. 3. 2 交流钨极氩弧焊 167 
5. 3. 3 脉冲钨极氩弧焊 170 
5. 3. 4 高频脉冲钨极氩弧焊 173 
5. 3. 5 多电极钨极氩弧焊 174 
5. 3. 6 氩弧点焊 174 
5. 4 钨极氩弧焊工艺 175 
5. 4. 1 接头形式及坡口 175 
5. 4. 2 焊件和填充焊丝的焊前清理 176 
5. 4. 3 焊接参数 176 
5. 4. 4 操作要领 180 
5. 4. 5 焊接实例分析 185 
5. 5 钨极氩弧焊焊机 190 
5. 5. 1 焊机的组成及引弧装置 191 
5. 5. 2 WS 系列交、直流钨极氩弧焊机 194 
第6 章 熔化极氩弧焊 203 
6. 1 熔化极氩弧焊概述 203 
6. 1. 1 熔化极氩弧焊的特点 203 
6. 1. 2 熔化极氩弧焊的应用 204 
6. 2 熔化极氩弧焊的焊接材料 204 
6. 2. 1 保护气体 204 
6. 2. 2 焊丝 207 
6. 3 熔化极氩弧焊工艺 211 
6. 3. 1 焊前准备 211 
6. 3. 2 焊接参数选择 211 
6. 3. 3 铝的熔化极氩弧焊 212 
6. 3. 4 不锈钢的熔化极氩弧焊 217 
6. 3. 5 低碳钢和低合金结构钢的熔化极氩弧焊 218 
6. 4 熔化极脉冲氩弧焊 222 
6. 4. 1 原理及熔滴过渡的特点 222 
6. 4. 2 冶金及工艺特点 223 
6. 4. 3 焊接参数的选择 224 
6. 4. 4 变极性脉冲MIG 焊 225 
6. 4. 5 熔化极脉冲氩弧焊的应用 226 
6. 5 熔化极活性气体保护焊 229 
6. 5. 1 Ar + O2 229 
6. 5. 2 Ar + CO2 230 
6. 5. 3 Ar + CO2 + O2 230 
6. 6 熔化极氩弧焊设备 232 
6. 6. 1 熔化极氩弧焊电源 233 
6. 6. 2 程序自动控制系统和供气系统 235 
6. 6. 3 送丝系统 236 
6. 6. 4 焊枪 238 
第7 章 CO2气体保护焊 242 
7. 1 CO2气体保护焊的特点和应用 242 
7. 1. 1 CO2 气体保护焊的工艺特点与分类 242 
7. 1. 2 CO2气体保护焊的冶金特性 243 
7. 2 CO2气体保护焊用的焊接材料 247 
7. 2. 1 CO2气体 247 
7. 2. 2 焊丝 249 
7. 3 CO2气体保护焊工艺 254 
7. 3. 1 焊前准备

　　《焊接工艺理论与技术》： 
　　（1）测量机构 又称检测环节或传感器，其作用如同人的眼睛一样，能在整个焊接过程中连续检测调节对象（弧长）的某一物理量，必要时还要把它转换为便于进行比较的物理量，这一检测量通常称为被调量（或被控量）。 
　　（2）比较环节 比较环节能起到人脑的作用，它将测量环节测量出的被调量，通过与给定值进行比较后输出偏差信号。在人工调节系统中给定值是储存在焊工大脑中；在自动调节系统中，给定值须由操作者从外部预先给定。为此，比较环节都带有加入给定值的电器元件。 
　　（3）执行机构 根据比较环节输出的偏差信号数值，改变调整对象的某个输入条件，完成调整动作。这个调整动作量又称为操作量（或控制量）。 
　　为了提高自动调节系统工作的灵敏度，在测量、比较、执行机构中经常包含有放大器。通常把调节对象以外的，为自动调节目的而加入的测量、给定、比较、放大和执行等环节总称为自动调节器。 
　　另外一种弧长控制方法，是利用焊丝熔化速度与焊接电流和弧长之间的内在联系，实现弧长自动调节，称为电弧自身调节。 
　　综上所述，通常的埋弧焊机本质上都是焊丝与焊件间相对位置的自动调节器，即弧长自动调节器。 
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我国高等院校在专业设置方面，已将焊接并入“材料成型及控制工程”专业，为了满足“材料成型及控制工程”专业中焊接方向的本科生教学需要，以及该专业毕业生从事焊接技术工作和已从事焊接工作的工程技术人员学习的需求，编写了本书。 
本书共10章，前3章阐述了作为熔焊热源的焊接电弧的物理本质，热源和力源的特征，焊丝熔化和熔滴过渡，母材熔化和焊缝成形等基本内容。后7章分别讲述了在材料加工中广泛应用的埋弧焊、钨极氩弧焊、熔化极活性气体保护焊、熔化极氩弧焊、CO2气体保护焊、药芯电弧焊、等离子弧焊与切割等焊接方法的基本原理、工艺特点、相关设备以及应用等基本知识和内容。
本书取材少而精，具有针对性，讲求实用性，并列举了较多结构的焊接实例。本套教材也适于具有大专以上文化水平的技术人员作为焊接继续工程教育之用。 
本书由天津大学韩国明主编。其中绪论、第4~6章、第9章由天津大学韩国明编写；第1~3章由天津大学奚道岩编写；第7~8章由天津大学李桓编写；第10章由天津理工大学韦福水编写。 
本书在编写过程中，参考了全国高校焊接专业的有关教材及其他文献资料，在此对原作者表示谢忱。 
由于编撰者水平有限，缺点、错误在所难免，敬请专家及各界读者予以批评、指教。 
编　者