模快一项目1焊接电弧的引燃及主要特性.ppt

1、模块一 焊接电弧,项目1 焊接电弧的引燃及主要特性,目 录,一、焊接电弧 二、焊接电弧的引燃过程 三、焊接电弧主要特性,课前思考,1.电弧是一种气体导电现象还是气体放电现象？ 2.引燃电弧的方式同学们知道几种？本节介绍哪些引弧方式？,一、焊接电弧,焊接电弧是一种气体放电现象，它与日常所说的气体放电现象有所不同，焊接电弧不仅能量大，而且持续稳定。因此我们将由焊接电源供给的具有一定电压的两电极或电极与焊件间产生强烈而持久的放电现象称为焊接电弧。,产生维持电弧的两个必要条件,焊接电弧也是气体放电的一种形式。它与其他气体放电的区别在于它的阴极压降低、电流密度大，而（气体的电离）和（阴极电子发射)是焊接

2、电弧产生和维持的两个必要条件。,1. 气体原子的激发与电离,气体原子的激发 如果气体原子得到了外加的能量， 电子就可能从一个较低的能级跳跃到一个较高能级，这时原子处于“激发”状态，使原子跃至“激发”状态所需的能量，称为激发能。 气体原子的电离 使电子完全脱离原子核的束缚，形成离子和自由电子的过程为电离。由原子形成正离子所需的能量称为电离能。 电离的形式 在焊接电弧中，根据引起电离的能量来源，有如下三种电离形式： (1) 电场作用下的电离 (场致电离) (2) 热电离 (3) 光电离,2 . 电子发射,在阴极表面的原子或分子，接受外界的能量而释放出自由电子的现象称为电子发射。 电子发射是引弧和维

3、持电弧稳定燃烧的一个很重要的因素。按其能量来源的不同，可分为热发射、光电发射、重粒子碰撞发射和强电场作用下的自发射等。,二、 焊接电弧的引燃过程,图1-1 引弧过程电压、电流变化曲线图 接触引弧 b) 非接触引弧 u0 空载电压 uf 电弧电压 if 电弧电流,1 .接触引弧,接触引弧即是在弧焊电源接通后，电极（焊条或焊丝）与工件直接短路接触，随后拉开，从而把电弧引燃起来。这是一种最常用的引弧方式。,图1-2 接触引弧示意图,2.非接触引弧,非接触引弧是指在电极与工件之间存在一定间隙， 施以高电压击穿间隙，使电弧引燃 。,图1-3 高频和脉冲引弧示意图 a)引弧器接入方式 b)高频高压引弧电压

4、波形 c)高压脉冲引弧电压波形 uyh 引弧电压 t 时间,三、焊接电弧的主要特性,1、焊接电弧的稳定性 焊接电弧的稳定性是指电弧保持稳定燃烧（不产生断弧、漂移和磁偏吹等）的程度，即在电弧燃烧过程中，电弧能维持一定的长度、不偏吹、不摇摆、不熄灭、电弧电压和焊接电流保持一定。焊接电弧的稳定性主要取决于焊工的技能以及焊接电源的种类和极性、焊条药皮成分、气流特点、磁偏吹和焊接处的清洁程度等因素。 2、焊接电弧的挺度 焊接电弧的挺度即电弧作为一个柔性导体抵抗外界干扰、力求保持焊接电流沿焊条轴向流动的性能。这种性能是由电弧自身磁场决定的。电磁收缩力是产生电弧挺度的主要原因。当电流通过电弧空间流动时，带电

5、离子的流动在电磁力作用下，有尽量向焊条轴向方向集中地倾向。因此当电弧受到风等机械作用电弧偏离焊丝轴向时，电弧由于自身磁场作用产生抵抗。,3、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，焊接电流与电弧电压变化的关系，叫做电弧静特性，一般也叫伏安特性。表示它们关系的曲线叫做电弧静特性曲线。 电弧静特性曲线分为三个不同的区域：当电流较小时，由于气体电离度不够高，所以电阻较小，所以电弧电压很快下降，即下降段；当焊接电流增大到某一值后，电弧电压不在随电流增大而变化，保持某一值，即平直段；焊接电流更大时，由于电弧截面积受焊丝直径的限制，不在增大，电弧电流密度很大，使电弧电阻增

6、加，因此必须提高电压才能增大电流，即上升段。如下图：,焊接电弧的静特性曲线,焊接电弧的静特性曲线,4.不同焊接方法的电弧静特性曲线,焊条电弧焊 焊条电弧焊时，由于使用的焊接电流受到限制，所以其静特性曲线无上升特性区。 埋弧焊 在正常的电流密度下焊接时，其静特性为平特性区；采用较大电流密度焊接时，其静特性为上升区。 钨极氩弧焊 一般在小电流区间焊接时，其静特性为下降特性区；在大电流区间焊接时，其静特性为平特性区。（如下图）,W电极-CU 母材之间的TIG电弧静特性曲线,小结,1.对焊接概念及产生维持电弧的条件进行学习，同学们知道电弧使用气体放电现象，气体电离和阴极电子发射是维持电弧必要条件。 2.焊接电弧的引燃方式有两大类，接触引弧和非接触引弧，对于同学们学会接触引弧就好