焊丝的熔化和熔滴过渡以及电弧产热,温度分布

熔滴过渡：电弧焊时，焊丝（或焊条）的末端在电弧的高温作用下加热熔化，熔化的金属积累到一定程度便以一定的方式脱离焊丝末端，并过渡到熔池中去，这个过程称作熔滴过渡。

熔化极电弧焊时，焊丝的作用：

1、作为电弧的一极导电并传输能量，

2、作为填充材料向熔池提供熔化金属并和熔化的母材一起冷却结晶形成焊缝。焊丝熔化的热源：

1、熔化极电弧焊焊丝的熔化主要依靠阴极区（直流正接）或者阳极区（直流反接）所产生的热量及焊丝自身的电阻热。弧柱的热辐射是次要的。

2、非熔化极电弧焊填充焊丝时，主要依靠弧柱热来熔化焊丝。

电弧的静特性：是指在电极材料，气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时，焊接电流与电弧电压的变化关系，也成伏-安特性。

Ua=f(i)

Ua=U k+U C+U A

U a—电弧电压；U k阴极压降；U C弧柱压降；U A阳极压降

电弧产热能量关系：焊接电弧是具有很强能量的导电体，其能量来源于焊接电源。单位时间焊接电源向阴极区、弧柱区、阳极区提供的总能量表示为：

P=P K+P C+P A=I U k+IU C+IU A

阴极区产热：在阴极压降的环境下，电子和正离子不断的产生，消失，运动，构成了能量的转变和传递过程。

P K=I(U k– U w– U T)

U k阴极压降，U w电子逸出电压，U T弧柱区温度等效电压

阳极区产热：

P A= I(U A + U w+ U T)

弧柱区的产热：P C=IU c

电弧的温度分布：

1、纵向温度分布：阴极区和阳极区的电流密度和能量密度均高于弧

柱区，但是温度的分布却与电流密度和能量密度不同，是电极的温度

低而弧柱区温度较高，这是因为电极区受到电极材料的熔点和沸点的

限制，而弧柱区中的气体和金属蒸气不受这一限制，而且气体介质的导热性能不如金属电极好，热量的散射相对较少，故而有较高的温度。一般来讲，阴极因为要发射电子消耗能量较多，故温度比阳极低一些，阴极温度为2200~3500k，而阳极温度为2400~4200K。

电极的温度与电极材料的种类、导电性、电极的尺寸大小关系紧密，材料的沸点越低、导热性越好，尺寸越大，电极的温度越低，反正则越高。

弧柱区的温度受电流大小、电极材料、气体介质、弧柱的压缩程度等因素影响较大。

2、横向温度分布：在电弧的横断面内，温度沿径向分布不均匀，中心轴温度最高，离开中心轴温度逐渐降低，这主要是由于外围散热快造成的。焊接电流越大，电弧中心的温度越高。