焊接电弧与弧焊方法.pptx

2020/11/25
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焊接方法与设备
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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
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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
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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。
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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
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（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10-2-10-6 cm
电场分布的不均匀性表明电弧电阻的非线性
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（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
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1、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
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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
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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
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（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）