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焊接电弧力
在焊接过程中电弧既是热源，又是力源。把电弧所产生对熔滴、熔池的机械作用力，称电弧力。
在焊接过程中，电弧的机械能是以电弧力的形式表现出来的，电弧力不仅直接影响工件的熔深及熔滴过渡，而且也影响到熔池的搅拌、焊缝成形及金属飞溅等。因此，对电弧力的利用和控制将直接影响焊缝质量。
电弧力主要包括电磁收缩力、等离子流力、斑点力等。
1.2电弧力的类型及作用
1.电磁（收缩）力：
这个力是由电磁场产生的，因而称为电磁力。它的大小与导线中流过的电流大小成正比，与两导线间的距离成反比。
1.2电弧力的类型及作用
两根平行导线之间的电磁力示意图
a）电流方向相同产生吸引力
b）电流方向相反产生排斥力
1.电磁（收缩）力：
当电流流过导体时，电流可看成是由许多相距很近的平行同向电流线组成，这些电流线之间产生相互吸引力。电弧是可变形导体，将使导体产生收缩，这种现象称为电磁收缩效应，产生电磁收缩效应的力称为电磁收缩力。
径向压力使电弧产生收缩。
使电弧获得刚直性，促进熔滴过渡。
1.2电弧力的类型及作用
电弧被看作圆锥形气态导体，电极端直径小，焊件端直径大。
轴向压力将因直径不同而产生压力差，从而产生由焊丝(条)指向工件的向下推力。电流↑，推力↑。
电弧轴向推力在弧柱轴线处最大，向外逐渐减小，对熔池表面作用的压力也不均匀，形成碗状熔深。
使电弧获得刚直性，使熔池下凹，促进熔滴过渡；对熔池产生搅拌作用，有利于细化晶粒，排出气体及夹渣。
1.2电弧力的类型及作用
2.等离子流力：
由于电弧推力引起高温电离气体(产生等量的电子和正离子)的运动所形成的力称为等离子流力。
从电极上方补充新的气体（被加热，部分被电离）具有一定速度，连续冲向焊件，对熔池形成附加压力。
由于是物质的高速运动（等离子体流动）形成的力又称为电弧的电磁动压力。
1.2电弧力的类型及作用
2.等离子流力：
电弧中心线上等离子流力最大。
等离子流力显著容易形成指状熔深。
等离子流力增大电弧的挺直性、促进熔滴轴向过渡、增大熔深、对熔池形成搅拌作用。
1.2电弧力的类型及作用
斑点（压）力——阴极＞阳极／阻碍熔滴过渡　　
等离子流力—促进熔滴过渡
斑点力阻碍熔滴过渡示意图
1.2电弧力的类型及作用
3.斑点力：
定义：电极上形成斑点时，由于斑点处受到
带电粒子的撞击或金属蒸发的反作用而对斑点产生的压力，称为斑点力。
阴极斑点力比阳极斑点力大的原因：
阴极斑点承受正离子撞击，阳极斑点承受电子撞击，而正离子的质量比电子的质量大，且阴极压降一般大于阳极压降；
阴极斑点的电流密度比阳极斑点的电流密度大（阴极斑点尺寸小于阳极斑点），金属蒸发产生的反作用力也比阳极斑点大。
1.2电弧力的类型及作用
斑点力
斑点是阴极发射电子或阳极导入电子的导电点，斑点力是电弧施加在电极上的作用力。在一定条件下将阻碍金属熔滴的过渡。
斑点压力可以是正离子或电子对电极的撞击力，也可以是电磁收缩力或电极材料蒸发的反作用力等。
阴极斑点力较大，而阳极的较小。
1.2电弧力的类型及作用
高职高专焊接专业工学结合系列规划教材——
电弧力的主要影响因素
焊接方法与操作技术
电弧力主要包括电磁收缩力、等离子流力、斑点力等。
电弧力的主要影响因素：
电弧电流和焊接电压
焊丝直径
极性
气体介质
1.2电弧力的影响因素
焊接电流和电弧电压　焊接电流增大，电弧力也增大。焊接电流一定，电弧电压升高，则电弧力减小。
1.2电弧力的主要影响因素
焊丝直径　焊接电流一定时，焊丝越细，电磁力和等离子流力越大，导致电弧力增大。
拓展：
钨极端部越小（越尖），则锥形电弧越明显，
电弧收缩力越大，越有利于等离子流的形成。
1.2电弧力的主要影响因素
电极（焊条、焊丝）的极性　
TIG焊，阴极导电区收缩程度较大，直流正接法形成锥度较大电弧，产生锥向推力增大，电弧压力增大；
电弧压力与电极极性的关系
1.2电弧力的主要影响因素
电极（焊条、焊丝）的极性　
MIG焊时，直流正接时熔滴过渡阻力增大，不能形成很强的电磁力和等离子流力，电弧力较小，反之，直流反接时，电弧力较大。
电弧压力与电极极性的关系
1.2电弧力的主要影响因素
气体介质　导热性强的气体或多原子气体消耗的热量多，会引起电弧的收缩，导致电弧力的增加。气体流量或电弧空间气体压力增加，也会引起弧柱收缩，导致电弧力增加，同时使斑点压力增大，阻止熔滴过渡。
CO2气体保护焊时特别明显。
1.2电弧力的主要影响因素

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