氬弧焊的“陰極破碎”作用

氬弧焊時，氬氣電離後形成大量正離子，並以高速向陰極移動。當採用直流反接時，焊件是陰極，即氬的正離子流向焊件，它撞在金屬熔池表面上，能夠將高熔點且又緻密的氧化膜撞碎，使焊接過程順利進行，這種現象稱為“陰極破碎”作用（或“陰極霧化”作用）。而在直流正接時，沒有“破碎”作用，因為撞在焊件表面的是電子，電子品質要比正離子品質小得多，撞擊力量很弱，所以不能使氧化膜破碎，此時焊接過程也無法進行。 對於焊接鋁、鎂及其合金時，由於鋁、鎂的化學性質很活潑，極易被氧化，因此，即使所用的氬氣純度很高（99.9%），也仍不可避免地含有少量氣體和水分。

與此同時，焊接時的氣體保護效果會受到一定干擾，以致生成氧化物，形成一層氧化膜覆蓋在金屬熔池的表面。這樣，阻礙了基本金屬和填充焊絲金屬的良好熔合，無法使焊縫很好地成形。在氣焊時，是採用熔劑把氧化膜去掉，氬弧焊時不用熔劑，而是依靠電弧的陰極破碎作用去除氧化膜，可以得到光亮的焊縫，獲得滿意的焊接效果。鎢極氬弧焊時，焊接鋁、鎂及其合金一般都採用交流電源。因為採用直流反接時，鎢極為正極，電弧的陽極溫度比陰極溫度高得多，所以鎢極的燒損嚴重，電弧不穩定，鎢極的許用電流很小。只有當鎢極通過的電流密度不大時，才可使用直流反接焊接。為了改善鎢極的冷卻焊接狀況，同時又要產生陰極破碎作用，採用交流焊接電源可以達到這些要求。由於交流電極性是不斷變換的，在正極性的半周波裏（鎢極為陰極），鎢極可以得到冷卻，以減少燒損。而在反極性的半周波裏（鎢極為陽極），有陰極破碎作用，熔池表面的氧化膜可以得到去除。但是，採用交流焊接電源時，必須消除直流分量以及解決引弧穩弧的問題。

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