焊接電弧的物理本質和引燃

詳細內容: 分類：鎢的知識; 發佈於：2013-05-08, 週三 10:59; 點擊數：1204

電弧是所有電弧焊接方法的能源，電弧能有效而簡便的把電能轉變成焊接過程所需的機械能及熱能。電弧並不是一般的燃燒現象。實質上，電弧是在一定條件下電荷通過兩電極間氣體空間的一種導電現象。或者說是一種氣體放電現象。借助這種特殊的氣體放電過程，電能轉變成光能；熱能和機械能。焊接就是要利用其熱能和機械能達到金屬連接的目地。

1、氣體放電的基本概念

不論固體、液體還是氣體，能否呈現導電性，都取決於在電場作用下是否擁有可自由移動的帶電粒子。金屬本身擁有大量自由電子，所以在金屬導體兩端只要加上電壓，自由電子便產生定向運動，形成電流。但是正常狀態下的氣體不含帶電粒子，是由中性分子或原子組成的。它們雖然可以自由移動，但不會受電場作用而產生定向運動，所以是不導電的。因此，要使正常狀態的氣體導電，必須先產生帶電粒子，然後才能呈現導電性能。

2、帶電粒子的擴散和複合現象

電弧的導電是靠電弧空間帶電粒子的運動來實現的，電弧的穩定燃燒是帶電粒子產生、運動與消失的動平衡過程。帶電粒子產生後，一部分承擔了導電任務，另一部分則在電弧空間消失了，帶電粒子在電弧空間的消失過程主要有擴散與複合兩種形式。

(1)擴散:帶電粒子和一般氣體分子和原子一樣，如果分佈密度不同，則帶電粒子將從密度高的地方向密度低的地方移動而趨向密度均勻，這種現象稱為帶電粒子的擴散現象。

(2)複合:電弧空間的正負帶電粒子(正離子、負離子、電子)，在一定條件下相遇而互相結合成中性粒子的過程稱為複合。

3.焊接電弧的引燃

焊接電弧引燃有兩種方式:接觸引弧和非接觸引弧

(1)接觸引弧:電極(焊條或焊絲)與工件直接短路接觸，隨後拉開，從而把電弧引燃。手弧焊和熔化極保護焊都採用這種引弧方式。

(2)非接觸引弧:指在電極與工件之間存在一定間隙，施以高壓擊穿間隙，使電弧引燃。鎢極贏弧焊和等離子弧焊採用這種方式。

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