焊接电弧的物理本质和引燃

电弧是所有电弧焊接方法的能源，电弧能有效而简便的把电能转变成焊接过程所需的机械能及热能。电弧并不是一般的燃烧现象。实质上，电弧是在一定条件下电荷通过两电极间气体空间的一种导电现象。或者说是一种气体放电现象。借助这种特殊的气体放电过程，电能转变成光能；热能和机械能。焊接就是要利用其热能和机械能达到金属连接的目地。

1、气体放电的基本概念

不论固体、液体还是气体，能否呈现导电性，都取决于在电场作用下是否拥有可自由移动的带电粒子。金属本身拥有大量自由电子，所以在金属导体两端只要加上电压，自由电子便产生定向运动，形成电流。但是正常状态下的气体不含带电粒子，是由中性分子或原子组成的。它们虽然可以自由移动，但不会受电场作用而产生定向运动，所以是不导电的。因此，要使正常状态的气体导电，必须先产生带电粒子，然后才能呈现导电性能。

2、带电粒子的扩散和复合现象

电弧的导电是靠电弧空间带电粒子的运动来实现的，电弧的稳定燃烧是带电粒子产生、运动与消失的动平衡过程。带电粒子产生后，一部分承担了导电任务，另一部分则在电弧空间消失了，带电粒子在电弧空间的消失过程主要有扩散与复合两种形式。

(1)扩散:带电粒子和一般气体分子和原子一样，如果分布密度不同，则带电粒子将从密度高的地方向密度低的地方移动而趋向密度均匀，这种现象称为带电粒子的扩散现象。

(2)复合:电弧空间的正负带电粒子(正离子、负离子、电子)，在一定条件下相遇而互相结合成中性粒子的过程称为复合。

3.焊接电弧的引燃

焊接电弧引燃有两种方式:接触引弧和非接触引弧

(1)接触引弧:电极(焊条或焊丝)与工件直接短路接触，随后拉开，从而把电弧引燃。手弧焊和熔化极保护焊都采用这种引弧方式。

(2)非接触引弧:指在电极与工件之间存在一定间隙，施以高压击穿间隙，使电弧引燃。钨极赢弧焊和等离子弧焊采用这种方式。

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