5.2焊接电弧的结构和特性剖析

第5.2节焊接电弧的结构和特性电子教案

焊接电弧的结构以及压降分布、焊接电弧的电特性

器材 研究意义：弧焊电源是电弧能量的供应者，其电特性影响到电弧燃烧的稳定 性，从而直接影响到焊缝的质量。 焊接电弧：在电极与工件之间的气体中，产生持久、强烈的自 持放电现象。

占

八

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教具 新课 多媒体 白板 教学组织

与过程

特性: 电压低、电流大、温度高、发光强。 厂 H 电阻

阴极 阳极

阴极区：长度极短10-%10-6cm、电压较大、E电场强度极高

阳极区：长度也极短10-^ 10-4cm、电压较大、E极高

弧柱区：长度基本上等于电弧长度，E较小

二•焊接电弧的电特性

（一）、焊接电弧的静特性

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，焊接电流和电弧电压变化的关系，又称伏安特性。

I段：电弧电压随电流的增加而下降，是下降特性段

U段：呈等压特性，即电弧电压不随电流的变化而变化，是平特性段

川段：电弧电压随电流的增加而上升，是上升特性段

弧柱区电压

U Z I f R z If J^ j z 旦

S Z Z Z

下降段:负阻特性区，电流增加，弧柱截面积更快增加，电流密度jZ下降；电弧温度增加，电离度增加，丫Z增加，电弧电压下降，呈现下降特性。

平直段:平特性区，电流增加，If和Sf成比例增加，电流密度Jz，电导率丫Z 不变，电弧电压不变，呈现平特性。

上升段：电流增加，电弧面积不再增加，从而电流密度增加，而电离度已达饱和，电导率基本不变，从而岁电流增加，电弧电压增加，呈现上升特性。

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图6-7不锈钢精极氮弧焊时电弧电压、

孤长与气体种类的关系（电流1004）

6-B钩极氫弧捍时电弧电压t/b与吒体压力p的

关系

焊接电弧静特性的应用

对于不同的焊接方法，电弧静特性曲线有所不同。静特性下降段电弧燃烧不稳定而很少采用。

焊条电弧焊、埋弧焊多半工作在静特性水平段。

熔化极气体保护焊、微束等离子弧焊、等离子弧焊也多半工作在水平段,

当焊接电流很大时才工作在上升段。

熔化极气体保护焊和水下焊接基本上工作在上升段

焊条电弧焊 细丝 埋弧焊、 不熔化 极气体 保护焊. 离子弧 n ----- 熔化 极气 子弧 水下 81)

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（二）、焊接电弧的动特性

焊接电弧的动特性，是指在一定弧长下，当电弧电流很快变化时，电弧电压和电流之间的关系：U f=f（i f）,由于热惯性对电离度的影响，焊接电弧的动特性曲线不同于静特性曲线特性

电流快速减小时，由于电弧电离度较高，电弧电压低于静态值，V-A特性曲

线地于静特性曲线。

电流快速增加时，由于电弧电离度较低，电弧电压高于静态值，V-A特性曲

线高于静特性曲线