焊接电弧的基本知识.pptVIP

（一）气体原子的电离和电子发射 1、气体原子的激发与电离 撞击电离 热电离 光电离 2、电子发射 热发射 光电发射 重粒子撞击发射 强电场作用下的自发射 综上，焊接电弧是气体放电的一种形式，焊接电弧的形成和维持是在电场、热、光和质点动能的作用下，气体原子不断地被激发、电离以及电子发射的结果。 ? 第一电离能：中性气体粒子失去第一个电子所需的最小外加能量； ? 第二电离能：失去第二个电子所需的能量； ? 电离能单位：通常以电子伏特（ev）。 ? 电离电压：电子伏特为单位的能量转换为数值上相等的电离电压表示（因电子电量为常数）。 电子伏特(electron volt)，简称为电子伏，缩写为 eV ，是能量的单位。代表一个电子（所带电量为-1.6×10^(-19)库仑）经过1伏特的电场加速后所获得的动能。 ? 当其他条件（如气体的解离性能、热物理性能等）一定时，电离电压低，表示带电粒子容易产生，有利于电弧导电；相反，电离电压高表示带电粒子难以产生，电弧导电困难。 电弧产生过程 电弧产生过程： 短路：焊条、焊件接触形成短路，产生电阻热，使得金属融化、蒸发，变成蒸汽。同时，阴极表面电子获得能量，形成热发射。 空载：短路拉开后，而电压较高，有很大的电场强度，电子脱离原子核的束缚而从阴极表面曳出，形成电场发射。 燃弧：因为热发射、电场发射、光发射，粒子碰撞发射越来越多，电离越来越强。极间的中性质点变成带电的电子和正离子，分别向两极运动进行中和，从而产生电弧，称引弧。 （二）焊接电弧的引燃 1、接触引弧 在弧焊电源接通后，电极（焊条或焊丝）与工件直接短路接触，随后拉开3-4MM，把电弧引燃起来，这是一种最常用的引弧方式。 焊条电弧焊和熔化极气体保护焊都采用此方式。 2、非接触引弧 在电极与工件之间存在一定间隙，施以高电压击穿间隙，使电弧引燃。 二　电弧构造 三部分：阴极区、阳极区、弧柱区 电弧构造 第三节 焊接电弧的分类和特性 按电流种类：交流电弧、直流电弧、脉冲电弧 按电弧状态：自由电弧、压缩电弧 按电极材料：熔化极电弧、非熔化极电弧 分三个阶段：下降区（负阻特性区）：电流密度不变,很少采用；平特性区：E不变,电弧焊一般是平特性段上升特性区：当焊接电流较大时才在上升段。 保持一定电弧电压和电流及弧长，不偏吹，不摇摆，不熄灭，影响焊接质量。 1、弧焊电源：电源种类、极性 直流好于交流；空载电压高的稳定；有良好动特性的好；根据焊条性质，焊件厚度选用不同方法。 动特性：弧焊电源适应焊接电弧这种动态负载所输出电流、电压相对时间变化的特性。 2、焊接药皮：K、Na好，氟差；焊条偏心，局部剥落。 3、气流 4、焊接处不清洁：铁锈、水分、油污、吸热。 磁偏吹：电弧在外加磁场的作用下偏离焊丝或焊条的轴线方向的现象称为磁偏吹。 磁偏吹可以造成电弧熄灭、熔滴过渡不规则、焊缝成形不良、引起未焊透、夹渣等缺陷。 磁偏吹防止措施 可能时采用交流电源代替直流电源 尽量采用短弧进行焊接 对于长和大的工件采用两端接地的方法 如果工件有剩磁，焊接前应消除 避免周围铁磁性物质的影响 用厚药皮焊条代替薄药皮焊条 第四节 焊缝的形成过程和焊接热影响区 一、焊条金属的融化和过渡 　　　电弧在焊条与被焊工件之间燃烧，电弧热使工件（基本金属）和焊条同时熔化成为熔池，焊条金属熔滴借重力和电弧气体吹力的作用逐渐过渡到熔池当中。 　　　电弧热还使焊条的药皮熔化或燃烧。药皮燃烧后与液体金属起物理化学作用，所形成的熔渣和气体可防止空气中氧、氮的侵入，其保护熔化金属的作用。 ２、熔滴上的作用力 熔滴：电弧焊时，在电弧热作用下焊丝或焊条端部受热熔化形成。 熔滴上的作用力：影响熔滴过渡及焊缝成型的主要因素。 熔滴通过电弧空间向熔池转移的过程叫熔滴过渡。 根据熔滴上的作用力来源不同，可将其分为： 重力、表面张力、电弧力、熔滴爆破力和电弧气体的吹力。 重力对熔滴过渡的影响依焊接位置的不同而不同。 平焊：熔滴上的重力促使熔滴过渡； 立焊及仰焊：熔滴上的重力阻碍熔滴过渡。 重力：Fg= mg = (4/3)πr3ρg 　r 是熔滴半径； 　ρ 是熔滴密度； 　 g 是重力加速度。 表面张力 　　表面张力是指焊丝端部保持熔滴的作用力，是分子力的一种表现，发生在液体和气体接触的边界部分，它使液体表面试图获得最小的光滑面积。 用Fσ表示，大小为 Fσ　＝２πＲσ 式中，Ｒ：焊丝半径；σ：表面张力系数。 　σ的数值与材料成分、温度、气体介质等因