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焊接电弧的工艺特性
焊接电弧的工艺特性
电弧焊
利用焊接电弧的热能和机械能进行焊接的。
工艺特性
电弧的热能特性
电弧的力学特性
电弧的稳定性
电弧的热能特性
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电弧的热能特性
电弧热的形成机构
弧柱区的导电：主要是由电子流来实现的，因此在弧柱区将电能转变为
热能的作用几乎完全由电子流来承担。
阴极区的带电粒子：是由电子和正离子组成，阴极区的产热量主要用于对阴
极的加热和阴极区的散热损失。
阳极区的电流：由正离子流和电子流两部分组成，阳极产生的热量主要
用于阳极的加热。
电弧的热能特性
焊接电弧的热功率和能量密度
用于加热、熔化填充材料与工件的电弧热功率。
有效热功率
能量密度
采用某热源来加热工件时，单位有效面积上的热功率。
电弧的热能特性
电弧的温度分布
由于电弧三个区域的产热机构不同，因而电弧各部分的温度分布也不同。
电弧的力学特性
2
电弧力
电磁收缩力
等离子流力
斑点力
电弧的力学特性
电磁收缩力
电磁收缩力在焊接过程中会使熔池下凹增大熔深；对熔池有轻微的搅拌作用，有利于细化晶粒，排除气体及熔渣；有利于熔滴过渡；可束缚弧柱的扩展，使弧柱能量更集中，电弧更具挺直性。
电弧的力学特性
等离子流力
在焊接过程中除影响熔池轮廓及焊缝形状外，它还有促进熔滴过渡、搅拌熔池、增大熔深、增加电弧挺度等作用。等离子流是由于焊条与工件形成锥形电弧而引起的，因此与电流种类和极性无关，且运动方向总是由焊条指向工件。
电弧的力学特性
斑点力
斑点力阻碍熔滴过渡
当电极上形成斑点时，由于斑点处受到带电粒子的撞击和金属蒸发的反作用力而对斑点产生压力。
不论是阴极斑点力还是阳极斑点力，其方向总是与熔滴过渡方向相反。
电弧的力的主要影响因素
1.电流和电压
电流
电磁收缩力
等离子流
电弧力
电压
电弧长度
电弧力
2.焊丝直径
电弧力
电弧的力的主要影响因素
3.电极的极性
熔化极气体保护焊直流反接
非熔化极气体保护焊直流正接
电弧的力的主要影响因素
3.电极的极性
气体介质气体种类不同，
其热物理性能不同，从而影
响电弧的收缩程度。
焊接电弧的稳定性
3
焊接电弧的稳定性
定义
影响电弧稳定性的主要因素
电弧保持稳定燃烧（不断弧、不偏吹、不飘移、不熄弧）的程度。
1.焊接电源：
直流电源稳定性＞交流电源
对于低氢型焊条：直流反接＞直流正接
空载电源高的电源电弧的稳定性好
2.焊接电流：焊接电流越大，电弧燃烧越稳定。
3.电弧长度：电弧长度约等于焊条直径时电弧燃烧稳定。
4.焊条药皮或焊剂 ： 含有一定量低电离能的物质（如K、Na、Ca的氧化物），能增加电弧的稳定性。
5.磁偏吹：
由于自身磁场不对称分布而使得电弧偏离电极轴线的现象。
左右不对称
导线接线位置
附近有铁磁物质影响
引起磁力线分布不对称的原因
工件两端同时接地线
压低电弧长度
方法
焊接电弧的工艺特性
影响电弧稳定性的因素有哪些？

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