焊接电弧及弧焊电源问答.doc

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1、此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除焊接电弧及弧焊电源问答1什么是焊接电弧？它有何主要性质？电弧是一种空气导电的现象，在两电极之间产生强烈而持久的放电现象，称为电弧。由焊接电源供给的，具有一定电压的两电极间或电极与焊件间、在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象称为焊接电弧。其主要性质为：1）  维持电弧放电的电压较低一般为10～50V。2）  电弧中的电流很大，可从几安到几千安。3）  具有很高的温度，弧柱中心温度可达5000～30000K，某些情况下可达50000K以上（等离子弧）。正是由于弧柱中心具有如此高的温度，超过了金属的熔点，因此可以用来熔化金属，作为各种电弧焊方法的热源

2、。2        什么是等离子弧？它有何特点？利用等离子焊炬，将阴极（如钨极）和阳极之间的自由电弧压缩成高温、高电离度及高能量密度的电弧，称为等离子弧。等离子弧的主要特点是：⑴能量高度集中能量密度大，因此等离子弧对焊件加热集中，熔透能力强，可采用比钨极氩弧焊高得多的焊接速度进行焊接。⑵温度高生产中使用的等离子弧其弧柱中心温度可达18000～24000K，比普通焊接电弧高出很多。⑶焰流速度大，可达300m/s以上。因此，等离子弧被广泛应用于焊接、喷涂、堆焊以及金属和非金属的切割。3        焊接电弧由哪几部分所组成？各部分的性质如何？焊接电弧在其轴线方向由阴极区、阳极区和弧柱三部分

3、所组成，见图1。此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除⑴阴极区电弧紧靠负电极的区域。阴极区很窄，约为10-5～10-6cm。电弧放电时，负电极表面上集中发射电子的微小区域，称为阴极斑点。阴极斑点是负电极上具有光亮的部分，是阴极区温度最高的地方。⑵阳极区电弧紧靠正电极的区域。阳极区较阴极区宽，约为10-3～10-4cm。电弧放电时，正电极表面上集中接收电子的微小区域，称为阳极斑点。阴极斑点是正电极上具有光亮的部分，是阳极区温度最高的地方。⑶弧柱电弧阳极区和阴极区之间的部分为弧柱。阴极区、阳极区和弧柱长度之和组成焊接电弧的长度，简称弧长，即L=L阴+L阳+L柱式中L—

4、—弧长（cm）L阴——阴极区长度（10-5～10-6cm）L阳——阳极区长度（10-3～10-4cm）L柱——弧柱长度（cm）由于阴极区和阳极区的长度都是极短的，而弧柱的长度占了弧长的极大部分，故弧柱长度就可以认为是弧长。4        试述焊接电弧中各区段的温度分布。焊接电弧中三个区段的温度分布极不均匀：阳极斑点的温度高于阴极斑点的温度，但都低于该种材料的沸点。但铝阴极斑点和阳极斑点的温度均高于铝的沸点，这是由于铝的表面有氧化铝存在，对测量温度产生影响所致。不同电极材料阴极斑点和阳极斑点的温度，见表1。表1阴极斑点和阳极斑点的温度电极材料温度（K）CWFeNiCuA1阴极斑点阳极斑点

5、熔点沸点350042003000420036836203240026001812301324002400172830032200240013562868340034009332333弧柱的温度受电极材料、气体介质、电流大小和弧柱压缩程度等影响，在常压下当焊接电流由1～1000A变化时，弧柱温度可在5000～30000K之间变化。5        试述焊接电弧中各区段的电压降。焊接电弧中的电压降可分成阴极压降、阳极压降和弧柱压降三部分。⑴阴极压降阴极压降是指电弧阴极区两端的电压降。因为阴极表面总是不断地堆积着一批从电弧中被电离出来的正离子，所以形成一个电压降，以U阴表示。⑵阳极压降阳极压降

6、是指电弧阳极区两端的电压降。因为阳极表面总是不断地堆积着一批从电弧中被电离出来的电子，所以形成一个电压降，以U阳表示。⑶弧柱压降弧柱压降是指焊接电弧弧柱两端的电压降，以U柱表面示。由于U阴、U阳在一定电极材料和气体介质的场合下，基本上是固定的数值，U柱在一定的气体介质条件下和弧柱长度（实际上就是弧长）成正比。所以电弧电压可表示为此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除U=ａ+ｂL式中U——电弧电压（V）；ａ——U阴＋U阳（V）；ｂ——弧柱单位长度上的电压降（V/mm）；L——弧长（mm）当电极材料、电源种类和极性以及气体介质一定时，a和b均是确定的数值，此时电弧电压

7、仅决定于电弧的长度，即当电弧拉长时，电弧电压升高；弧长缩短时，电弧电压降低。6        试述用接触短路引弧法引燃焊接电弧的过程。引弧时，首先接通焊接电源，再将焊条或焊丝与焊件接触短路，这时在接触点上由于通过较大的短路电流而产生高温，电极金属和接触焊件的表面立刻熔化，形成液态金属间层，充满在电极和焊件之间。当将焊条或焊丝提起时，液态金属间层的横截面减小，电流密度增加，温度升高，当液态金属间层被拉断瞬时，间层的温度达到沸点，产生大