文档焊接方法与设备使用.pptx

文档介绍：焊接方法与设备使用
焊接教研室王立跃
国家重点培育院校
焊接技术及自动化专业
精品课程
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任务1
焊接方法与设备的基础知识
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一、焊接电弧的物理基础
(一)电弧及其电场强度分布
电弧:一种气体放电现象,它是带电粒子通过两电极之间气体空间的一种导电过程。
电弧的实质:气体放电(导电)
气体导电必须具备两个条件:
①两电极之间有带电粒子;
②两电极之间有电场。
带电粒子在电场作用下运动形成电流,从而使两电极之间的气体空间成为导体,也就形成了电弧。
电弧的特点:低电压、大电流、高温度、可移动等
第一节焊接电弧
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沿电弧长度方向,电场强度分布不均匀!
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获得电弧的途径:气体电离+电子发射
(二)电弧中带电粒子的产生
1、电离的种类:
热电离场致电离光电离
电离能及其与引弧的关系
2、(阴极)电子发射
热发射场致发射光发射粒子碰撞发射
逸出功及其与引弧的关系
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(三)带电粒子的消失
带电粒子通过扩散、复合和电子结合成负离子等的过程消失。
电弧稳定“燃烧”时,带电粒子的产生和消失处于动平衡状态。
负离子的存在对电弧稳定性的影响。
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二、焊接电弧的导电特性
参与电荷运动并形成电流的带电粒子在电弧中产生、运动和消失的过程。
(一)区域组成
由阴极区、阳极区、弧柱区三部分组成。
Ua
Uc
Uk
阳极区
阴极区
弧柱区
-
+
10-510-6cm
10-210-4cm
1、阴极区:长度极短、电压较大、E(电场强度)极高
2、阳极区:长度也极短、电压较大、E极高
3、弧柱区长度基本上等于电弧长度,E较小
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(二)弧柱区的导电特性
IA+
Ie
I
1、带电粒子的产生
(1)电离:热电离光电离场电离
(2)阴极区注入的电子
(3)阳极区注入的正离子
2、带电离子的运动
A+冲向阴极→正离子流IA+
e冲向阳极→电子流Ie
I =IA+ + Ie
其中:IA+ = %I
Ie = %I(Me》MA+)
3、特点:
(1)电中性;
(2)E小、Uc小
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(三)阴极区的导电特性
1、阴极区在导电过程中的作用
2、热发射型
(1)产生弧柱区导电所需要电子流 Ie=
(2)接收弧柱区来的正离子流IA+=
(1)产生条件:W、C阴极,且电流很大
(2)带电粒子的产生方式:热发射
热阴极:弧柱导电所需要的电子可完全由热发射来产生的阴极。
冷阴极:热发射能力不足的阴极。
热阴极材料:熔点高的材料。 冷阴极材料:熔点低的材料。
(3)特点:阴极压降很小
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3、电场发射型
(1) 条件:、C阴极、且I较小
、Fe、Cu作阴极
(2) 带电离子产生方式




(3)特点:
—正电性区—阴极区


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