焊接工艺与设备：第1章 焊接电弧

1、 第1章 焊接电弧 Chapter 1 Welding Arc 电弧的特性有关焊接电弧的基础理论知识： 电弧的物理本质 导电机构 电特性 产热机构和产力机构 影响焊接电弧稳定性的因素 1.1 焊接电弧的物理基础1.1.1 电弧的物理本质 焊接电弧由焊接电源供给能量，在具有一定电压的两电极之间或电极与母材之间的气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。 气体放电当两电极之间存在电位差时，电荷从一极穿过气体介质到达另一极的导电现象。气体放电的伏安特性曲线电弧的物理本质：在具有一定电压的两电极之间的气体介质中所产生的电流最大、电压最低U、温度最高T、发光最强的自持放电现象。 1. 1. 2 电弧中带电粒

2、子的产生两电极之间要产生气体放电必须具备两个条件： （1）是必须有带电粒子e， （2）是在两极之间必须有一定的电场强度。电弧中的带电粒子：电子e、正离子、负离子。 引燃电弧和维持电弧燃烧的带电粒子电子e和正离子。 带电粒子主要是依靠电弧中（1）气体介质的电离、（2）电极的电子e发射两个物理过程产生的。在电弧引燃和燃烧的过程中，除了存在电离和电子发射这两个过程外，还伴随有气体解离、激励、生成负离子、复合等过程。1气体的电离电离：在外加能量的作用下，使中性气体分子或原子分离正离子和电子的现象。解离：当气体受到外加能量（如外加电场、光辐射、加热等）作用时，气体分子热运动加剧。 当能量足够大时，多原子

3、的气体分子就会分解原子状态；H22H 如果进一步增大外加能量，中性原子发生电离或激励。 HH+e激励：当中性气体分子或原子受到外加能量的作用不足以使电子完全脱离气体分子或原子时，而使电子从较低的能级转移到较高的能级的现象。（电子跃迁） H H* （2）电离的种类根据外加能量种类的不同，电离可以分为以下三类：（1）热电离：气体粒子受热的作用产生的电离。 气体粒子由于受热而产生高速运动和相互之间激烈碰撞电离。 气体粒子获得热能后，温度将升高。根据气体分子运动理论，温度升高意味着气体粒子（包括中性粒子和带电粒子）总体动能增大，平均运动速度加快。 气体粒子的平均运动速度与温度的关系： C：气体粒子的平

4、均运动速度（cm/s） ; T：气体的热力学温度（K）; m：粒子的质量（g）C平均=1.87 * 10-8 （T/m）1/2 2）场致电离 当气体中有电场E作用时，气体中的带电粒子被加速，电能带电粒子的动能，当其动能增加到一定程度时能与中性粒子产生非弹性碰撞，使之电离，这种电离称为场致电离。 在同一电场的作用下，电子e可以获得4倍于离子的动能， 发生非弹性碰撞时的能量传递效率与粒子的质量有关，粒子越小，其将能量传递给被撞粒子的效率越高；在电场的作用下电子e易引起中性粒子电离。 当电子e 中性粒子发生碰撞时，将其全部动能中性粒子的内能； 当 E电子的总能量 E中性粒子的电离能，中性粒子发生电离

5、。电弧中的场致电离现象主要是由于电子e与中性粒子的非弹性碰撞引起的。U空载 E焊接电弧的构造 U空载=50-90V，35mm；E=102V/cm阴极区：10-510-6cm 电场强度：106107 V/cm 阳极区：约为10-210 -3 cm 电场强度：103104 V/cm。 弧柱区：长度很长，可以看成整个电弧的长度，其电场强度也比较小，通常只有510 V/cm。温度高达5,00030,000K 焊接电弧是由阴极区、阳极区和弧柱区三部分构成的（3）光电离中性粒子接受光辐射的作用而产生的电离光电离。气体都存在一个能产生光电离的临界波长，气体的电离电压不同，其临界波长也不同，只有当接受的光辐射

6、波长小于临界波长时，中性气体粒子才可能被直接电离。临界波长的数值可由下式确定：0：临界光辐射波长（nm) ; Ui：气体的电离电压（V）0 = 1236/Ui2电极表面电子的发射电子发射：电极表面接受一定外加能量作用，使其内部的电子冲破电极表面的束缚而飞到电弧空间的现象。电子发射在阴极和阳极皆可能发生： 阳极发射出来的电子：因受到电场的作用，不能参加导电过程， 阴极电子发射：电弧导电过程中起着特别重要的作用。在电场的作用下参加导电过程。持续向电弧供给能量，电弧产热中性粒子电离电子+正离子阴极发射电子*2电极表面电子的发射 一般情况下，电子是不能自由地离开电极表面向外发射。要使电子飞出电极表面，

7、必须给电子施予一定的能量，使它克服电极内部正电荷对它的静电引力。逸出功WW：eV 使一个电子从电极表面飞出所需要的最低外加能量逸出功（WW）。I、热发射 ? SEM（1）金属表面承受热作用而产生电子发射的现象热发射。金属电极内部的自由电子受到热作用热运动加剧，动能增加； 当自由电子的E动能 WW，从金属电极表面飞出参加电弧的导电过程。电子发射从金属电极表面带走能量，故能对金属产生冷却作用。当电子被阳极金属表面接受时，将释放能量，使金属表面加热。带走和释放的能量在数值上均为i Uw，其中i为发射的总电子流，Uw为逸出电压。i = AT 2exp(-eUw/kT)电极材料对热发射的影响热发射的电流

8、密度I热发射随着T阴极温度的升高而急剧增大的。 在实际焊接电弧中，T电极的最高温度 Ww大时，才可以再发射一个电子。Wk：正离子动能；Wi：正离子与电子中和时放出的电离能；Ww：逸出功。 负离子的产生电弧中的带电粒子除了电子和正离子之外，还有负离子。负离子是在一定条件下一些中性原子或分子吸附一个电子而形成的。中性粒子吸附电子形成负离子时，其内部的能量不是增加而是减少。减少的这部分能量称为中性粒子的电子亲和能，通常是以热或辐射能（光）的形式释放出来。元素的电子亲和能越大，越容易形成负离子。 1. 1. 3 电弧中带电粒子的消失（1）空间复合 （2）电极表面： 1.2 焊接电弧的产生过程 电弧焊时

9、，仅仅把焊接电源电压加到电极与焊件两端是不能产生电弧的，首先需要在电极与焊件之间提供一个导电的通道，才能引燃电弧。引燃电弧通常有两种方式： 接触式引弧 非接触式引弧1. 2. 1 接触式引弧接触式引弧短路引弧， 常用于焊条电弧焊、埋弧焊SAW、熔化极气体保护电弧焊GMAW等。操作方法：将焊条（或焊丝）和焊件分别接通于弧焊电源的两极，将焊条（或焊丝）与焊件轻轻地接触，然后迅速提拉（或焊丝自动爆断），这样就能在焊条（或焊丝）端部与焊件之间产生一个电弧。这是一种最常见的引弧方式。焊接电弧的形成： 短路 分离 燃弧1短路阶段 当焊条（或焊丝）一旦接触焊件发生短路。 焊条（或焊丝）端部表面和焊件表面都只

10、是在几个凸出的点上接触， 电流也只是从这些凸点流过; 接触点的面积S ，接触点的电流密度j，接触点上产生电阻热Q ，接触点处的温度T 发生熔化，形成液态金属间层。 2分离阶段 在焊条（或焊丝）与焊件短路后，（1）焊条电弧焊或埋弧焊：一般是迅速将焊条（或焊丝）从焊件上稍稍提起，液态金属横截面S减小，电流密度j，温度T、电磁收缩力，因而使液态金属很快断开；（2）熔化极气体保护电弧焊：焊丝直径一般较细，则会发生自动爆断。 在焊条（或焊丝）与焊件分离的瞬间，一方面焊条（或焊丝）与焊件之间的电场强度急剧增大；另一方面两极之间能产生大量电离电压较低的金属蒸气和药皮蒸气。因而，在强电场的作用下，能发生强烈的

11、场致发射和场致电离，使带电粒子数量大大增加。 3. 燃弧阶段 两极之间：有足够强的电场作用，有足够多的带电粒子，就会引燃电弧。 电弧引燃后，温度，产生弧光，各种形式的发射和电离均得到加强，正、负粒子分别跑向两极。在这个过程中，带电粒子的产生和消失交织在一起，各种能量的释放和消耗交织在一起。经过短暂的调整，带电粒子的产生和消失、能量的释放和消耗达到动态平衡，焊接电弧就进入了稳定燃烧阶段。 在燃弧阶段，由于电极为冷阴极型，因此电子发射仍以场致发射为主。1.2.2 非接触式引弧 在电极与焊件之间存在一定间隙，施以高电压击穿间隙使电弧引燃的方法； 常用于钨极氩弧焊TIG、等离子弧焊PAW等。为了避免钨

12、极被污染或造成焊缝夹钨，一般不允许钨极与焊件接触，此时只能采用非接触式引弧。 非接触式引弧：高频高压引弧和高压脉冲引弧两种方式。高频高压引弧：电压峰值一般为2000-3000V，每秒振荡100次，每次振荡频率为150-260kHz；高压脉冲引弧：电压峰值一般为3000-5000V，频率为50Hz或100 Hz。 非接触式引弧只包含激发和燃弧两个阶段。 1.3 焊接电弧的构造及其导电机构1.3.1 焊接电弧的构造阴极区：只有10-510-6cm ，电场强度可达106107 V/cm 阳极区：约为10-210 -3 cm，电场强度比阴极区小得多，约为103104V/cm。 弧柱区：长度很长，可以看

13、成整个电弧的长度，其电场强度也比较小，通常只有510 V/cm。温度高达500030000K， 1.3.2 焊接电弧的导电机构1阴极区的导电机构 阴极区的总电流是由电子流和正离子流共同组成的 。 电子流阴极发射主要 正离子弧柱区和阴极区自身气体的电离。 I电子流/I总电流：取决于电极材料的种类、电流大小、气体介质等工作条件。一般情况下， I电子流/I总电流=60%-80%。但是电弧种类不同时，该比率相差很大，有时可超过97.5%，有时可以认为小到接近于零。阴极区的导电机构有以下三类：（1）热发射型W、C等热阴极型材料作为阴极，而且大电流时：能发生热发射型导电。阴极区可以承受的T ，可以产生很强

14、烈的电子热发射。（1）电流I ，阴极通过热发射就能够提供弧柱区所需要的电子流比率。（2）电子流比率约占99.9%：阴极表面以外的区域电流组成与弧柱区相同，其空间电荷总和为零，对外呈中性。（3）阴极表面导电区域的电流密度也与弧柱区相近（约为103 A/cm2)，（4）在阴极表面不形成阴极斑点；（5）阴极压降Uk ，甚至为零。在大电流钨极氩弧焊TIG时 这种阴极导电机构占主要地位。（2）场致发射型 当采用Cu、Fe、Al、Ti等冷阴极型材料作为阴极，或采用W, C等热阴极型材料作为阴极但电流比较小时，将主要发生场致发射型导电。冷阴极型电极其表面的温度T表面不能产生强烈的热发射。最初电子供应不足，靠

15、近阴极的区域正负电荷处于非平衡状态： 正离子过剩并造成堆积，形成正的空间电荷； 在阴极表面前面形成局部较高的电场(阴极压降Uk )。 只要阴极不能发出足够的电子数量，正离子将继续堆积，电场强度E将继续增加。当电场强度E时，就会使阴极表面的电子冲破束缚发射出来，即产生场致发射。 在阴极表面形成阴极斑点阴极斑点的定义 电弧放电时，负电极表面上集中发射电子的光亮极小区域。当阴极材料熔点、沸点较低，而且导热性很强时， T阴极温度T材料的沸点，金属蒸发，温度也不足以通过热发射产生足够数量的电子； 阴极将进一步自动缩小其导电面积S ，直到在阴极导电面积前面形成密度很大的正离子空间电荷，形成很大的阴极压降值

16、Uk，E ，足以产生强的电场发射； 场发射+热发射电子，向弧柱提供足够的电子流维持电弧燃烧。阴极将形成面积更小、电流密度更大的斑点（该斑点的电流密度达106 108A/cm2）来导通电流，这种导电斑点称为阴极斑点。 在用高熔点材料（W、C等）作阴极时，在焊接电流I，也可能产生上述的阴极斑点。 当用低熔点材料（A1、Cu、Fe等）作阴极时，无论电流大小都可能产生阴极斑点。阴极表面将由许多分离的阴极斑点组成斑点区，斑点在斑点区以很高速度跳动（其速度可达104105cm/s）。 阴极斑点跳动，总是自动选择发射电子时消耗能量最低的点。如采用直流反极性焊铝时，阴极斑点有自动寻找氧化膜的倾向 。（2）场致

17、发射型从阴极发射出来的电子 ：在比较强的电场强度作用下被强烈加速向弧柱区（阳极方向）运动。当E动能Wgas电离能时，有一部分电子就能在阴极区的终端（接近弧柱区的部位）与中性粒子发生激烈碰撞电离。与从弧柱区来的正离子 向阴极运动，使正离子流占阴极区总电流的比率大大增加。碰撞电离正离子电子与从阴极直接发射的电子 向弧柱区方向运动，使电子流的比率最终达到弧柱区电子流的比率（3）等离子型 这是低气压钨极氩弧焊或使用冷阴极、小电流时容易产生的一种导电机构。在这种情况下，在阴极的前方会出现一个很亮的球形区域，温度很高，有时甚至接近10000C，在此处能产生强烈的热电离。 此时阴极难以产生热发射和场致发射：

18、正离子将其动能Wk传递给阴极； 释放出电离能Wi： 阴极温度T 中性粒子则被弹回：回到阴极前方接近于弧柱区的一个区域，弹回的中性粒子将一部分热量带到这个区域，使这个部位温度T ， 高亮度辉点，并引发强烈的热电离 电子+正离子。（3）等离子型 即使阴极发射的电子很少或不发射电子，依靠正离子流仍然能维持足够大的焊接电流。 具有等离子型导电机构电弧的阴极斑点的电流密度可以达到（3 -7） 104 A/cm2。 如果增大电流到一定值，明亮的辉点将消，阴极斑点在阴极表面扩展，电流密度降低。 热电离电子正离子电子进入弧柱区，形成弧柱区所需要的电子流；正离子又飞向阴极，形成离子流。2弧柱区的导电机构弧柱区

19、：电子、正离子、气体原子、气体分子及负离子； 弧柱区的带电粒子主要是电子和正离子。弧柱区的总电流是由约占99.9%的电子流和约占0.1的正离子流组成的。在每个瞬间，每个单位体积内的正、负带电粒子数量是相等的，因此从整体上看，弧柱是呈电中性的。正因为弧柱整体保持中性，使得电子流和正离子流通过弧柱区时，不受空间电荷电场的排斥作用，阻力小，因而使弧柱区的电压降比较低。但是由于正离子的质量远远大于电子的质量，在相同电场的作用下正离子的运动速度要比电子慢得多，这就导致弧柱区中的电子流远远大于正离子流。3阳极区的导电机构 电弧燃烧时，阳极区 ： （1）接受电子：接受来自弧柱的占总电流99.9的电子流； （

20、2）形成正离子：要向弧柱区发送约占总电流0.1的正离子流。 每一个电子到达阳极时，将向阳极释放出相当于电子逸出功的能量。 阳极不能发射正离子，正离子只能由阳极区供给。 根据电弧电流密度的大小，阳极区可以通过两种不同的方式提供正离子。（1）场致电离当电流密度较小时，在阳极区难以发生热电离过程，阳极前面的正离子不足 ，正离子数少于电子数，因此阳极前方能形成负的空间电荷和空间电场，因此能产生一定的阳极压降UA。阳极压降UA ，来自弧柱区的电子e ，E动能 。当阳极压降UA增加到一定程度时，其中有一部分电子与中性粒子发生碰撞后产生场致电离。与从弧柱区来的正离子弧柱区阴极运动，使正离子流达到总电流的0.

21、1 。阳极压降UA不再继续升高，而保持稳定碰撞电离正离子电 子电子+从弧柱来的电子阳极（2）热电离当电流密度j较大时：阳极表面及其前面的温度T，达到阳极材料的沸点，发生蒸发，使阴极区充满大量的蒸气。金属蒸气中原子的电离能一般都比较低， 高温的作用下容易发生电离。电离 电子+正离子 电离生成的电子与来自弧柱区的电子阳极 ， 生成的正离子向弧柱区输送。焊接电流I 足够大，阳极区热电离完全满足弧柱区对正离子流的需要； 阳极区的压降Ua，甚至0。 电弧与阳极接触处不产生收缩，也不形成阳极斑点。大电流熔化极焊接和大电流钨极氩弧焊时，阳极区的压降0。阳极压降UA与焊接电流有关外，与电极材料的导热性有关，在

22、相同的条件下，阳极材料的导热性越强，阳极压降UA越大。阳极斑点的定义：电弧放电时，正电极表面上集中接受电子的光亮微小区域。阳极的作用（1）接受电子和（2）提供弧柱所需要的0.1%正离子流。当采用低熔点材料作阳极时（Fe、Cu、A1等），金属气体的电离能大大低于一般气体的电离能，在有金属蒸气存在的地方，更容易产生热电离而提供正离子流，电子流也更容易从这里进入阳极，阳极表面上的导电区将在这里集中而形成阳极斑点。阳极斑点电流密度比阴极斑点要小，其数量级一般为102103A/cm2。对于低熔点阳极材料形成阳极斑点的条件（1）该点有金属蒸发，（2）电弧通过该点弧柱消耗能量较低（亦即IELC较小）。阳极斑

23、点的移动不可能连续进行，总是跳动形式。新的阳极斑点总是自动寻找纯金属表面而避开氧化膜，因为大多数金属氧化物的熔点和沸点皆高于纯金属，而金属氧化物的电离电压较高。在小电流氩弧焊不锈钢薄板时，易发生阳极斑点跳动现象，这是十分不利的。1.3.3 最小电压原理 在电流和周围条件一定的情况下，稳定燃烧的电弧将自动选择一适当的断面，以保证电弧的电场强度具有最小的数值，即在固定弧长上的电压最小。这意味着电弧总是保持最小的能量消耗。利用最小电压原理可以解释电弧过程中的许多现象。 当从外部向电弧吹风使之强制冷却时，会发现电弧会自动地缩小其断面积，这正是由电弧的这一特性决定的。如果电弧不缩小其断面，其表面积大，散

24、失的热量比较多，在电流一定的情况下就需要比较多地增加电场强度，以维持热平衡。而如果断面缩小了，能减少电弧表面散失的热量，从而使电场强度增加的幅度减小。但是断面又不能收缩得过小，否则电流密度过大，使电场强度增加得太多。最终的结果是电弧自动调节收缩的程度，以最小的电场强度增加达到能量增加与散热量增大的平衡。 最小电压原理是：对一个轴线对称的电弧，在给定的电流和边界条件下，当电弧处于稳定状态时，其弧柱直径（D）或温度（T）应使弧柱电场强度（E）具有最小值。焊接电弧的基本特点为：1）U：维持电弧稳定燃烧的电弧电压很低，只有1050V。2）I：在电弧中能通过很大电流，可从几A几kA。3）T ：电弧具有很

25、高的温度，弧柱温度是不均匀的，中心温度最高，可达到500030000K，而远离中心则温度降低。4）电弧能发出很强的光 。电弧的光辐射波长为（1.750）10-7m。它包括红外线，可见光和紫外线3个部分。1.4 焊接电弧的电特性1.4.1 焊接电弧的静特性 焊接电弧的静特性在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时，I焊接电流Ua电弧电压变化的关系，也称伏安特性 。焊接电弧的静特性：不同于普通金属电阻的静特性。焊接电弧的电特性： 焊接电弧的静特性 焊接电弧的动特性。电弧的静特性下降特性区平特性区上升特性区电流小，电弧电压随着电流的增大而下降，呈负阻性；电流中等，电弧电压在电流变化时可

26、近似地看成不变；电流大，电弧电压随电流的增大而增大，呈正阻性。 0阴极区（1）在小电流区：当增加电流I时，阴极区遵循最小电压原理，通过成比例的增加阴极斑点面积，来维持阴极区电压降基本不变。而当增加电流时，阴极电压降就要降低，呈现下降特性。 小电流TIG焊接属于这种（2）在中等电流区：Ia，阴极斑点面积成比例地增加。电弧的电流密度基本不变，因而阴极电压降呈现平特性如埋弧焊、焊条电弧焊和大电流TIG焊 （3）在大电流区：阴极斑点的面积已覆盖阴极端部的全部面积，再增大电流，阴极斑点的面积已无法再增大 ，因此，随着电流的增大阴极区的电流密度增大，导致阴极电压降增高，呈现上升特性。特别是用细焊丝GMAW

27、焊接时 （Gas Metal Arc Welding）3阳极电压降在小电流情况下，阳极区中正离子的产生主要是依靠场致电离。此时， U阳极压降达到气体的电离电压时才能发生，U阳极压降。当Ia 时，温度T阳极区 ，各种粒子的运动速度加快，碰撞和电离加剧，随着Ia ， U阳极压降。当电流增加到一定值时，阳极区温度很高，通过热电离就能满足弧柱区对正离子的需要，因此阳极电压降可以降到很低。当电流继续增加时，阳极电压降基本不发生变化。 1.4.2 焊接电弧的动特性焊接电弧动特性的定义：对于一定弧长的电弧，当电弧电流发生连续快速变化时，电弧电压Ua电流Ia瞬时值之间的关系，称为焊接电弧的动特性。反映电弧的导

28、电性对电流变化的响应能力。当焊接电弧燃烧时： 直流电弧：恒定不变的直流电弧不存在动特性问题:Ia=const. 交流电弧和电流变动的直流电弧（如脉冲电流、脉动电流、高频电流等）才存在动特性问题。（1）交流电弧电极相同：Cu-Cu、Fe-Fe、Al-Al、Ti-Ti电极不同：W-Ti（Fe、Al、Ti、Cu） 2电流变动的直流电弧的动特性（脉动电流）在焊接电流I的过程中，由于焊接电弧此前处于相对低的温度状态，电流的增加需要有较强的电场进行驱动，因此表现出电弧电压有某种程度的增加；在焊接电流的过程中，由于焊接电流此前已处于较高的温度状态，电弧的热惯性不能立即对电流减小作出反应，电弧中仍然有较多游离

29、的带电粒子，电弧导电性仍然很强，使电弧电压处于相对较低的水平，从而形成了回线状的电弧动特性曲线。 电弧动特性曲线的形状随电流脉冲峰值和变化速率的不同而不同。在相同弧长下，电流脉冲峰值越大，其回线越长；脉冲电流的变化速率di/dt越快，由于电弧热惯性越大，其回线包围的面积越大，1.5 焊接电弧的产热及温度分布1. 5. 1焊接电弧的产热机构 焊接电弧是具有很强能量的导电体，其能量来自于焊接电源。单位时间焊接电源向阴极区、弧柱区和阳极区提供的总能量可表示为 PPKPCPAI UKI UCI UA1.5.2 焊接电弧的温度分布， 1. 焊接电弧轴向温度分布一般电弧焊时，阴极和阳极产生的热量相近，阴极

30、发射电子消耗能量温度比阳极低一些。阴极温度为2200K-3500K，阳极温度为2400K-4200K 。在相同的产热情况下，电极的温度电极材料的种类、导热性、电极的几何尺寸影响较大。 材料的沸点越低、导热性越好、电极的尺寸越大，电极的温度越低；反之，则越高。弧柱区的温度受电流大小、电极材料、气体介质、弧柱的压缩程度等因素的影响较大。焊接电流增大，弧柱区的温度增加，在常压下，当电流由IA至1000A变化时，弧柱区的温度可在5000K30000K之间变化； 2.焊接电弧径向温度分布在焊接电弧的横断面内，温度沿径向的分布是不均匀的，中心轴温度最高，离开中心轴的温度逐渐降低，1.6 焊接电弧力及其影响

31、因素焊接电弧燃烧时： 产热， 能产生机械作用力，包括电磁收缩力、等离子流力、斑点压力等，这些力统称为焊接电弧力。焊接电弧力熔滴过渡、熔深尺寸、焊缝成形、飞溅大小，以及焊缝的外观缺陷（如咬肉、焊瘤、烧穿等）均产生很大的影响。1.6.1 焊接电弧力焊接时，焊接电弧能产生以下机械作用力。1电磁收缩力合成的方向：由小断面指向大断面（1）焊接电弧呈圆锥状，靠近电极处的F电磁收缩力大，靠近焊件处的F电磁收缩力小，因而形成沿弧柱轴线的推力F。在F的作用下，较小截面处的高温气体离子焊件方向流动；（2）同时在电极上方有不断补充的新气体电弧区，并被加热和强烈电离，从而形成连续不断的等离子气流，并一冲向焊件表面，产生压力作用。这种由电弧推力引起的等离子气流高速运动所形成的力称为等离子流力，也称为电弧动压力。 2. 等离子流力（电弧动压力） 3斑点压力当电极表面上形成斑点时，由于斑点的导电和导热特点，将产生斑点压力。（1）正离子和电子电极的撞击力：阴极正离子撞击，阳极电子撞击；M正离子M电子，UK阴极Ua阳极， (正离子)撞击力在阴极上较大，而在阳极上较小(电子)（2）电磁收缩力：当电极上形成熔滴并出现斑点时，电磁收缩力合成的方向都是由小断面大断面，故在斑点处产生向上的电磁力F，阻碍熔滴过渡。（3）电极材料蒸发反作用力：斑点上的j电流密度 ，斑点