文档介绍：手工电弧焊
电弧焊是利用在两极之间的气体介质中产生持久而强烈的放电现象,,电弧是熔化金属的热源,而电弧的能量来自电源.
手工电弧焊(简称手弧焊),,利用焊条和焊件之间产生的电弧热量来熔化焊件金属,冷却后形成焊缝.
手工电弧焊开始,焊机开动,虽有空载电压作用在焊条和焊件(或称两极)上,但这时电极之间的气体仍保持为原子状态,还没有产生电弧,,便可释放电子,\负离子及电子组成的带电质子,在气体中达到一定浓度以后,就使气体变成导电体.
,焊条未端碰触被焊件,焊接回路短路,强大的短路电流流过短路处,将产生很多的热量,,短路电流通过金属的细颈,这时电流密度迅速增大,,在两极间的气体间隙中,,很高的电压作用在两电极之间,使阴极向外发射电子,因为气体里有金属蒸气和药皮蒸气,气体开始导电,,气体的带电质点迅速增加,,气体的不断电离,就能使电弧持久而稳定地燃烧.
焊接电弧由阴极区\阳极区和弧柱区三部分组成.
电弧紧靠阴极表面的区域称为阴极区,,因此在同一电场的作用下,,在阴极区便剩有较多的正离子,,,电弧里的正离子轰击阴极表面,把它们的电场能量转变为热能,在阴极表面形成白亮的辉点,,负离子和电子轰击阳极表面,,被焊工件可以接到焊机输出端的正极或负极,前者称为焊接的正极性或正接,,,如果阴极和阳极是同样的材料,由于阳极辉点的温度高于阴极辉点的温度,所以正接比反接产生的熔深大.
,但因为阴极区和阳极区厚度很小,通常便用弧柱的长度来代表电弧的长度.
弧柱的温度由于不受电极材料沸点的限制,因此弧柱温度通常高于阴极辉点和阳极辉点的温度,可达达5000--8000℃.一般情况下,焊接电流越大,弧柱中电离程度也越大,弧柱温度也越高.
焊接电弧的能量是由焊接电源(弧焊发电机或弧焊变压器),气体分子吸热以后分解为原子,\异性带电质点的复合\吸热化学反应\受激励的原子回复到稳定的状态等途径,,电弧燃烧是能量转换的过程,焊接电弧所产生的能量能用于焊接.
当一定的电极材料\气体介质和一定长度的电弧稳定燃烧时,电弧电压和电流的关系称为电弧的静特性,也称伏-安特性.
典型的电弧静特性曲线如图
静特性曲线的ab段是焊接电流较小的范围,当电流密度增大时,阴极辉点的面积增大,阴极发射电子能量增强,电极之间的气体更多地电离,,随着焊接电流的增加,电弧电压降低.
在静特性曲线的bc段,随着电极电流密度的增加,阴极发射的电子\阴极辉点的面积\电极之间气体电离和弧柱截面积有所增加,,所以电压大小不变,得出接近水平线段.
在静特性曲线的cd段,大电流密谋继续增加,阴极辉点布满电极端面,弧柱横截面积和单位体积内气体带电质点数量增加很少,强大的焊接电流是在高的弧柱电压条件下产生的,所以电弧电压随着焊接电流的增加而提高,从而得出静特性曲线的上升线段.
手弧焊时,由于使用电流受到限制(通常不大于500A),一般使用静特性曲线的ab段末端部分和bc端全部,而无需使用cd段.
手弧焊时,\焊缝形状\是否产生焊接缺陷和电