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1、本 章 小 节 与 习 题,本 章 小 节 与 习 题,本章小结,焊接电弧按焊接电流种类，可分为交流电弧、直流电弧和脉冲电弧；按电弧状态，可分为自由电弧和压缩电弧；按电极材料，可分为熔化极电弧和非熔化极电弧。 焊接电弧产生和维持的必要条件是气体电离和阴极发射电子。气体电离有碰撞电离、光电离和热电离三种形式，在高温焊接电弧中，主要是热电离，而且进行的很激烈。阴极电子发射是引弧和维持电弧稳定燃烧的一个很重要因素，阴极电子发射按其能量来源不同可分为热电子发射、场致电子发射、光电子发射和撞击电子发射等四种形式。根据阴极所用材料的不同，有的以热电子发射为主，有的以场致电子发射为主，而光电子发射和撞击电子
2、发射在焊接电弧中占次要地位。 焊接电弧有接触引弧和非接触引弧两种方式。接触引弧是最常,本 章 小 节 与 习 题,用的一种引弧方式，它又分为划擦法和撞击法两种。非接触引弧需要引弧器才能实现。 焊接电弧沿其长度方向分为阳极区，阴极区和弧柱区。阳极区的长度约为10-310-4mm，阴极区的长度约为10-510-6mm，因此，电弧长度可近似认为等于弧柱长度。 焊接电弧的特性包括电特性、热特性和力学特性。 电特性即伏安特性，包括静态伏安特性（静特性）和动态伏安特性（动特性）。在电极材料、气体介质和电弧弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时电弧电压和焊接电流之间的关系称为静特性。静特性曲线形状呈U形曲线，对于
3、各种不同的焊接方法，它们的电弧静特性曲线是有所不同。弧长对静特性曲线的影响如图7-4所示。所谓电弧的动特性，是指在一定的弧长下，当电弧电流以很快的速度变化时，电弧电压和焊接电流瞬时值之间的关系。 焊接电弧的热特性包括弧柱的产热特性、阴极区的产热特性和阳极,本 章 小 节 与 习 题,区的产热特性。焊接电弧中三个区域的温度分布是不均匀的，一般情况下，阳极斑点温度高于阴极斑点温度，分别占放出热量的43%和36%左右，但都低于该种电极材料的沸点。弧柱区的温度最高，但沿其截面分布不均，其中心温度最高，可达5000K8000K。 电弧的力学特性主要是指电弧力，它对焊缝的熔深、熔滴过渡、熔池搅拌、焊缝成形
4、及金属飞溅等都有影响。电弧力包括电磁收缩力、等离子流力、斑点压力、熔滴冲击力及短路爆破力等。影响电弧力的因素主要有气体介质、电流和电弧电压、焊丝直径和电极极性等。 6交流电弧的特点是：电弧周期性地熄灭和引燃，电弧电压和电流的波形发生畸变，热惯性作用较明显；交流电弧连续燃烧的条件是焊接回路中必须有足够大的电感；提高交流电弧稳定性的措施是：提高弧焊电源的频率，提高电源的空载电压，改善电弧电流的波形，叠加高压电。,本 章 小 节 与 习 题,7对弧焊电源的要求包括对弧焊电源外特性的要求、空载电压的要求、调节特性的要求和对动特性的要求。 对弧焊电源外特性的要求是：弧焊电源必须满足“电源-电弧”系统稳定
5、条件，“电源-电弧”系统稳定条件包括静态稳定条件和动态稳定条件。 弧焊电源外特性曲线形状有下降的、平的或略微上升的。一定形状的电弧静特性，需选择适当形状的电源外特性与之匹配，才能既满足系统的稳定条件，又能保证焊接工艺参数稳定。不同的焊接方法应根据工作在电弧静特性曲线的不同区段，进行具体分析选择合适形状的电源外特性曲线形状。 对弧焊电源空载电压的要求应遵循以下几项原则：保证引弧容易，保证电弧的稳定燃烧，符合经济的观点，保证人身安全。综合考虑上述因素，一般对弧焊电源的空载电压的规定如下：弧焊变压器 80V；弧焊整流器 85V。一般规定 不得超过100V，在特殊用途中，若超过100V时必须备有防触电装置。,本 章 小 节 与 习 题,弧焊电源外特性可调的性能，称弧焊电源的调节特性。作为一台弧焊电源，为了满足不同材料、不同工件厚度、不同位置的焊接及采用不同的焊接方法等，弧焊电源的外特性应该可以调节。 对弧焊电源动特性的要求是：合适的瞬时短路电流峰值，合适的短路电流上升速度，合适的恢复电压最低值。,本 章 小 节 与 习 题,继 续,返 回,
