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任课教师：喻枫副教授焊接电弧物理基础地址：湖北省襄阳市襄城区隆中路18号襄阳职业技术学院邮政编码：441021气体电离汽车制造与装配技术专业教学资源库CONTENTS目录电弧定义12地址：淮安市高教园区枚承东路3号邮政编码：223003

气体电离

电弧定义1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：电场带电粒子电场，带电粒子

电弧定义1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金属导电机制：自由电子定向移动电弧导电机制：电子、正离子、负离子都参与导电是复杂的导电过程带电粒子产生来源：中性气体粒子的电离金属电极发射电子负离子形成正离子形成基本物理过程气体的电离2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2气体的电离电压的大小反映了带电粒子产生的难易程度。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气体的电离2气体的电离2激励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~。使中性粒子激励所需要的外加能量叫做激励能气体的电离2电离的种类热电离场致电离光电离电离度：电弧内单位体积内电离的粒子数与气体电离前粒子总数的比值X=电离的粒子密度/电离前中性粒子密度碰撞电离定义：气体粒子受热作用而产生电离的过程实质：气体粒子的热运动形成频繁而激烈的碰撞主要位置：弧柱区（温度在5000-50000K）热电离定义：在两电极间的电场的作用下，气体中的带电粒子被加速，电能转化为带电粒子的动能，当带电粒子的动能达到一定数值时，则可能与中性粒子发生非弹性碰撞而使之电离，这种电离被称为场致电离场致电离场致电离发生的位置主要是两级区，由于在这两个区域内电场强度可达105-107V/cm而弧柱区电场强度为：10V/cm左右，电场作用不明显由于电子质量远小于其他粒子的质量，因而在电场的作用下，速度快，动能大，其余其他粒子发生非弹性碰撞，几乎将本身的动能全部传递给相应的粒子，使中性粒子发生电离或激励。因而场致电离中电子起到主要的作用。定义：中性气体粒子受到光辐射的作用而产生的电离过程范围：电弧的辐射只可能对K、Na、Ca、Al等金属蒸汽直接引起电离，而对焊接电弧气氛中的其他气体则不能直接引起电离光电离是产生带电粒子的次要途径光电离TH

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