焊接电弧与弧焊方法.pptx

2020/3/3闫伟1第一章电弧焊基础知识电弧焊重要性高效本章基本内容第一节焊接电弧*第二节焊丝熔化与熔滴过渡*第三节母材熔化及焊缝成型2020/3/3闫伟2第一节焊接电弧一、焊接电弧物理基础二、焊接电弧导电特性*三、焊接电弧工艺特性2020/3/3闫伟3一、焊接电弧物理基础(一)电弧及其电场强度分布电弧定义:电弧是一种特殊的气体放电现象,它是带电粒子通过两电极之间气体空间的一种导电过程。实现了将电能转化为机械能、热能和光能。2020/3/3闫伟4非自持放电自持放电电流最大、电压最低、温度最高、发光最强气体是良好的绝缘体带电粒子密度<10-8/m3使气体导电的条件:电场;带电粒子2020/3/3闫伟5(一)电弧及其电场强度分布沿电弧方向电场强度分布不均匀分为三个区域阴极、阳极区尺寸很小,约为10-2-10-6cm电场分布的不均匀性表明电弧电阻的非线性2020/3/3闫伟6(二)电弧中带电粒子产生来源:1中性气体粒子的电离2金属电极发射电子3带电粒子复合4负离子形成基本物理过程2020/3/3闫伟71、气体的电离(1)气体的电离与激励定义:在外加能量作用下,使中性的气体分子或原子分离成电子和正离子的过程实质:中性气体粒子吸收足够的外部能量,使分子或原子中的电子脱离原子核束缚而成为自由电子和正离子的过程。气体的电离电压的大小反映了带电粒子产生的难易程度。(表1-1)电离电压低----带电粒子容易产生,有利于电弧导电电离电压高----带电粒子难以产生电弧导电困难2020/3/3闫伟8激励定义:当中性气体粒子受外加能量作用而不足以使其电离时,但可能使其内部的电子从原来的能级跃迁到较高的能级,这种现象称为~。激励可导致->电弧辐射光重要结论:当电弧空间存在电离电压(或激励电压)不同的多种气体的时候,在外加能量的作用下,电离电压(或激励电压)低的气体粒子先被电离(或激励),若这种气体的足以维持电弧的稳定燃烧,则整个电弧燃烧所需要的能量主要取决于这个较低的电压。因而电弧所要求的外加能量就比较低。*意义:稳弧剂的作用2020/3/3闫伟9基本规律:温度压力电离电压电离度带电粒子数电弧稳定性返回(2)电离的种类:热电离(弧柱)场致电离(两极)光电离:仅对K、Na、Ca、Al的金属蒸汽碰撞电离(主要途径)2020/3/3闫伟10电离和阴极电子发射是电弧产生和维持不可缺少的必要条件阴极发射出的电子,在电场的加速下碰撞电弧空间的中性粒子使之电离,从而是阴极电子发射充当了维持电弧导电的——原电子之源。2、阴极电子发射