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焊接电弧的导电特性
焊接电弧的导电特性
参与形成电流的带电粒子在电弧中产生、运动和消失的过程。
弧柱区
阴极区
阳极区
电弧的组成区域及电场强度分布
弧柱区
电弧导电
金属导电
自由电子定向移动
所有带电粒子都参与
不同
复杂
弧柱区的导电特性
功能
在热电离的作用下产生电子和正离子，形成电子流和正离子流，保证弧柱的导电。
原因
弧柱中正负带电粒子流虽然有很大的差别，但每一瞬间每个单位体积中正、负带电粒子数量是相等的，从而使弧柱区整体上呈中性。
导电机构
电子
正离子
受力相同
质量小
质量大
速度大
速度小
99.9%
阴极区的导电特性
作用
导电类型
向弧柱区提供所需的电子流，接受由弧柱送来的正离子流，以满足电弧导电需要。
热发射型
电场发射型
阴极区的导电特性
热发射型
阴极采用W、C等高熔点材料，且电流较大时，阴极可达到很高温度，弧柱所需要的电子流主要由阴极热发射来供应。阴极始终保持较高的温度以保证持续的热电子发射。大电流钨极氩弧焊时，这种阴极导电特性占主要地位。
阴极区的导电特性
电场发射型
当阴极材料为W、C等高熔点材料，且电流较小时，或阴极材料采用A1、Cu、Fe等熔点较低的材料时，热发射不足以来提供弧柱导电所需的电子流，阴极区能够向弧柱提供更多的电子。在小电流钨极氩弧焊和熔化极气体保护焊时，这种电场发射型阴极导电特性起着重要作用。
阳极区的导电特性
作用
接受由弧柱来的电子流，同时向弧柱提供所需的正离子流。但阳极不能直接发射正离子，正离子是由阳极区粒子电离来提供的。阳极区提供正离子有两种形式。
场致电离和热电离
场致电离
当电弧导电时，由于阳极不发射正离子，弧柱所需的正离子流得不到补充，阳极区压降就继续增加，当达到一定程度时，从弧柱来的电子通过阳极区将被加速，与阳极区内中性粒子碰撞产生。
热电离
当电流密度较大时，阳极的温度很高，阳极金属产生蒸发。聚积在这里的金属蒸气将产生热电离，生成正离子供弧柱需要，生成的电子流向阳极。
场致电离和热电离
阴极斑点和阴极破碎作用
重点
阴极斑点
定义
当阴极属于场致发射型时，在阴极表面，电弧会自动寻找最有利的区域发射电子，该区域电流密度、温度、发光强度远高于其它区域。
用高熔点材料(C、W等)作阴极时，在电流很小、阴极温度很低的情况下。
用低熔点材料(A1、Cu、Fe等)作阴极时，大、小电流时均产生。
产生
阴极破碎作用
由于金属氧化物的逸出功比纯金属低，因而在氧化物处容易发射电子，氧化物发射电子的同时自身被破坏而露出纯金属表面。阴极斑点有自动寻找并清除氧化膜的倾向。
阴极破碎作用
焊接铝、镁及其合金时
焊接电弧的导电特性
铝合金焊接时，如何去除焊接接头的氧化物？

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