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為什麼焊接的時候會產生電弧

發布時間:2022-05-20 18:43:20

① 焊接電弧是怎樣產生的

當用開關電器斷開電流時,如果電路電壓不低於10—20伏,電流不小於80~100mA,電器的觸頭間便會產生電弧。

電弧的形成是觸頭間中性質子(分子和原子)被游離的過程。開關觸頭分離時,觸頭間距離很小,電場強度E很高(E = U/d)。當電場強度超過3×10^6V/m時,陰極表面的電子就會被電場力拉出而形成觸頭空間的自由電子。這種游離方式稱為:強電場發射。

(1)為什麼焊接的時候會產生電弧擴展閱讀:

電弧產生的高熱可以融化或是汽化所有的金屬,工業上利用電弧來焊接、融化或是切割金屬,例如等離子切割機、放電加工機、煉鋼廠的電弧爐。電弧燈、電影院用的電影放映機也是利用電弧原理的一些設備。

電弧放電可分為 3個區域:陰極區、弧柱和陽極區。其導電的機理是:陰極依靠場致電子發射和熱電子發射效應發射電子;弧柱依靠其中粒子熱運動相互碰撞產生自由電子及正離子,呈現導電性,這種電離過程稱為熱電離;陽極起收集電子等作用,對電弧過程影響常較小。

在弧柱中,與熱電離作用相反,電子與正離子會因復合而成為中性粒子或擴散到弧柱外,這一現象稱為去電離。在穩定電弧放電中,電離速度與去電離速度相同,形成電離平衡。此時弧柱中的平衡狀態可用薩哈公式描述。

② 電線接頭為什麼要焊接 電弧是什麼 怎麼避免

焊接是為了通過原子級粘接達到最佳的通電效果,電弧就是因為普通接法導致的兩導體不能緊密結合而形成了細微間隙導致了空氣的擊穿,也就形成了所謂的電弧,避免方法就是焊接或者燙錫,或者壓合

③ 電焊中電弧是怎樣形成的

強大的電流 通過短路 產生熱量來融化焊條 但是焊條外面的葯皮有穩定電弧 製造氣體和製造葯渣的作用 保證電弧燃燒穩定並且不被氧化 不然你看到的電弧是極其不穩定的

④ 電弧焊的原理是什麼

利用電弧放電(俗稱電弧燃燒)所產生的熱量將焊條與工件互相熔化並在冷凝後形成焊縫,從而獲得牢固接頭的焊接過程。以電弧作為熱源,利用空氣放電的物理現象,將電能轉換為焊接所需的熱能和機械能,從而達到連接金屬的目的。

氣體放電中最強烈的一種自持放電。當電源提供較大功率的電能時,若極間電壓不高(約幾十伏),兩極間氣體或金屬蒸氣中可持續通過較強的電流(幾安至幾十安),並發出強烈的光輝,產生高溫(幾千至上萬度),這就是電弧放電。電弧是一種常見的熱等離子體(見等離子體應用)。

因為電焊機的電壓比較低,空載時電焊機的電壓是50伏左右,焊接時電焊機的電壓是25伏左右。人體乾燥皮膚電阻和50多伏的電壓相比,還算阻值大,電壓不會穿透皮膚,所以就不會電人。

(4)為什麼焊接的時候會產生電弧擴展閱讀:

使用注意事項

1、焊接處10米以內不得有可燃物、易燃物,工作地點通道寬度應大於1米。高空作業更應注意火花的飛向。

2、儲放易燃易爆的容器未經清洗嚴禁焊接。在此情況下,首先要把殘剩的油除盡,排除可燃氣體,在確認沒有爆炸的危險性之後才可以焊接。如使用氣體探測器檢查將更加安全。

3、焊接管子、容器時,必須把孔蓋,閥門打開。

4、保證焊接設備、橡皮絕緣電纜的連接部分無鬆散的現象,破損部分絕緣良好,防止漏電和過熱。

5、嚴禁將易燃易爆管道作焊接迴路使用。

⑤ 焊接的原理與電弧是什麼

焊 接 電 弧

焊接電弧的產生
焊接電弧的概念
電弧是一種氣體導電(放電)現象。焊接電弧則是兩個電極之間強烈而持久的放電現象。電弧產生的條件就是氣體要成為導電體。通常氣體是不導電的,氣體成為導體則需要兩個條件,即①陰極電子發射和②氣體電離。
①陰極電子發射
陰極的金屬表面連續地向外發射電子的現象叫做陰極電子發射。一般情況下,電子是不能離開金屬表面向外發射的。如果陰極電子獲得一定能量後,就可以克服金屬內部正電荷對它的引力而向外發射。這種能量可以是熱能、電能或者運動能量,即陰極在高溫狀態下,電子運動速度加快,當其能量大於正電荷對其的靜電引力,即可有電子發射;或者當兩極間的電場強度達到一定程度後,電場對陰極表面電子的吸引力大於正電荷的靜電引力時,也可發生電子發射。同時,在電場作用下,陰離子的運動速度加快,撞擊陰極表面,將能量傳遞給陰極,也可使電子發射。
② 氣體電離
中性的氣體原子在受到電場或熱能作用時,氣體原子中電子獲得足夠的能量,克服原子核對電子的引力,而成為自由電子。中性原子因失去帶負電荷的電子而成為帶正電荷的正離子的過程,就叫做氣體電離。當有陰極電子發射,電子高速運動與氣體原子相互碰撞,如果撞擊的能量大於氣體原子核與電子間的引力時,則發生氣體電離;或者在高溫下,氣體原子的運動速度加快,原子間相互碰撞,也會引起氣體電離。

焊接電弧的引燃
焊條與焊件之間是有電壓的,當它們相互接觸時,相當於電弧焊電源短接。由於接觸點很大,短路電流很大,則產生了大量電阻熱,使金屬熔化,甚至蒸發、汽化,引起強烈的電子發射和氣體電離。這時,再把焊絲與焊件之間拉開一點距離(3~4㎜),這樣,由於電源電壓的作用,在這段距離內,形成很強的電場,又促使產生電子發射。同時,加速氣體的電離,使帶電粒子在電場作用下,向兩極定向運動。弧焊電源不斷的供給電能,新的帶電粒子不斷得到補充,形成連續燃燒的電弧。

焊條(或焊絲)的加熱和熔化
熔化極電弧焊時,焊條具有兩個作用:一方面作為電弧焊的一個電極;另一方面作為填充金屬形成焊縫。焊條的熔化主要是靠焊接電流通過焊條所產生的電阻熱,而焊接電弧產生的熱量對焊條熔化屬次要作用(大部分熱量是用來熔化母材、葯皮和焊劑)。
電阻熱的大小決定於焊條伸出長度、電流密度和焊條本身的電阻率。焊條伸出長度越大,則通電的時間增長,電阻熱增大;電流密度增加,電阻熱也增大;同種材料焊條直徑約大,電阻率越小,則產生的電阻熱越小。但是過高的電阻熱會給焊接過程帶來不利的影響,將使焊條的葯皮在進入熔化區前發紅變質,失去保護和冶金作用。在自動焊時,過高的電阻熱將使焊絲崩斷,影響焊接質量。為此,在焊接過程中要控制焊條伸出長度

⑥ 電弧焊接原理是怎樣的

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焊接電弧,焊接電弧的產生,焊接電弧的概念.電弧是一種氣體導電(放電)現象。焊接電弧則是兩個電極之間強烈而持久的放電現象。電弧產生的條件就是氣體要成為導電體。通常氣體是不導電的,氣體成為導體則需要兩個條件,即①陰極電子發射和②氣體電離。①陰極電子發射陰極的金屬表面連續地向外發射電子的現象叫做陰極電子發射。一般情況下,電子是不能離開金屬表面向外發射的。如果陰極電子獲得一定能量後,就可以克服金屬內部正電荷對它的引力而向外發射。這種能量可以是熱能、電能或者運動能量,即陰極在高溫狀態下,電子運動速度加快,當其能量大於正電荷對其的靜電引力,即可有電子發射;或者當兩極間的電場強度達到一定程度後,電場對陰極表面電子的吸引力大於正電荷的靜電引力時,也可發生電子發射。同時,在電場作用下,陰離子的運動速度加快,撞擊陰極表面,將能量傳遞給陰極,也可使電子發射。②氣體電離 中性的氣體原子在受到電場或熱能作用時,氣體原子中電子獲得足夠的能量,克服原子核對電子的引力,而成為自由電子。中性原子因失去帶負電荷的電子而成為帶正電荷的正離子的過程,就叫做氣體電離。當有陰極電子發射,電子高速運動與氣體原子相互碰撞,如果撞擊的能量大於氣體原子核與電子間的引力時,則發生氣體電離;或者在高溫下,氣體原子的運動速度加快,原子間相互碰撞,也會引起氣體電離。焊接電弧的引燃,焊條與焊件之間是有電壓的,當它們相互接觸時,相當於電弧焊電源短接。由於接觸點很大,短路電流很大,則產生了大量電阻熱,使金屬熔化,甚至蒸發、汽化,引起強烈的電子發射和氣體電離。這時,再把焊絲與焊件之間拉開一點距離(3~4㎜),這樣,由於電源電壓的作用,在這段距離內,形成很強的電場,又促使產生電子發射。同時,加速氣體的電離,使帶電粒子在電場作用下,向兩極定向運動。弧焊電源不斷的供給電能,新的帶電粒子不斷得到補充,形成連續燃燒的電弧。焊條(或焊絲)的加熱和熔化,熔化極電弧焊時,焊條具有兩個作用:一方面作為電弧焊的一個電極;另一方面作為填充金屬形成焊縫。焊條的熔化主要是靠焊接電流通過焊條所產生的電阻熱,而焊接電弧產生的熱量對焊條熔化屬次要作用(大部分熱量是用來熔化母材、葯皮和焊劑)。

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⑦ 焊接時,產生電弧和維持電弧燃燒的必要條件是什麼

電弧燃燒的必要條件是氣體電離及陰極電子發射。

1.氣體電離

氣體和自然界的一切物質一樣,其電子是按一定的軌道環繞原子核運動,在常態下原子是呈中性的,氣體的分子也是呈中性的,氣體中幾乎沒有帶電質點,因此常態下氣體不能導電,電流也通不過,電弧不能自發地產生。但是在一定的條件下,氣體原子中的電子從外部獲得足夠的能量,就能脫離原子核的引力而成為自由電子,同時原子因失去電子而成為正離子。這種使中性的氣體分子或原子釋放電子形成正離子的過程稱為氣體電離。

在焊接時,使氣體介質電離的種類主要有熱電離、電場作用下的電離、光電離。

(1)熱電離 氣體粒子受熱的作用而產生的電離稱為熱電離。溫度越高,熱電離作用越大。

(2)電場作用下的電離 帶電粒子在電場的作用下,各作定向高速運動;產生較大的動能,當不斷與中性粒子相碰撞時,則不斷地產生電離。如兩電極間的電壓越高,電場作用越大,則電離作用越強烈。

(3)光電離 中性粒子在光輻射的作用下產生的電離,稱為光電離。

2.陰極電子發射

陰極的金屬表面連續地向外發射出電子的現象,稱為陰極電子發射。

焊接時,氣體的電離是產生電弧的重要條件,但是,如果只有氣體電離而陰極不能發射電子,沒有電流通過,那麼電弧還是不能形成。因此陰極電子發射也和氣體電離一樣,都是電弧產生和維持的必要條件。

一般情況下,電子是不能自由離開金屬表面向外發射的,要使電子逸出電極金屬表面而產生電子發射,就必須加給電子一定的能量,使它克服電極金屬內部正電荷對它的靜電引力。所加的能量越大,促使陰極產生電子發射作用就越強烈。

焊接時陰極所吸收的能量的不同,所產生的電子發射有以下幾類;熱發射、電場發射、撞擊發射等。陰極發射電子後,又從焊接電源獲得新的電子。

(1)熱發射 焊接時,陰極表面溫度很高,陰極中的電子運動速度很快,當電子的動能大於陰極內部正電荷的吸引力時,電子即沖出陰極表面,產生熱發射。溫度越高,則熱發射作用越強烈。

(2)電場發射 在強電場的作用下,由於電場對陰極表面電子的吸引力,電子可以獲得足夠的動能,從陰極表面發射出來。當兩電極的電壓越高,金屬的逸出功小,則電場發射作用越大。

(3)撞擊發射 當運動速度較高、能量較大的正離子撞擊陰極表面時,將能量傳遞給陰極而產生的電子發射現象,叫做撞擊發射。如果電場強度越大,在電場的作用下正離子的運動速度也越快,則產生的撞擊發射作用也越強烈。

實際上在焊接時,以上幾種電子發射作用常常是同時存在,相互促進的,但在不同條件下,它們所起的作用可能稍有差異。例如,在引弧過程中,熱發射和電場發射起著主要作用;電弧正常燃燒時,如採用熔點較高的材料(鎢或碳等)作陰極,則熱發射作用較顯著;如採用銅或鋁等作陰極時,撞擊發射和電場發射就起主要影響;而鋼作陰極時,則和熱發射、撞擊發射、電場發射都有關系。

⑧ 焊接電弧是怎麼樣產生的它與一般化學燃燒反應有何不同

你好 電弧當用開關電器斷開電流時,如果電路電壓不低於10—20伏,電流不小於80~100mA,電器的觸頭間便會產生電弧。 因此,在了解開關電器的結構和工作情況之前,首先來看看其是如何產生和熄滅的。 電弧的形成是觸頭間中性質子(分子和原子)被游離的過程。開關觸頭分離時,觸頭間距離很小,電場強度E很高(E = U/d)。當電場強度超過3×10---6---V/m時,陰極表面的電子就會被電場力拉出而形成觸頭空間的自由電子。這種游離方式稱為:強電場發射。 從陰極表面發射出來的自由電子和觸頭間原有的少數電子,在電場力的作用下向陽極作加速運動,途中不斷地和中性質點相碰撞。只要電子的運動速度v足夠高,電子的動能A=mv^2足夠大,就可能從中性質子中打出電子,形成自由電子和正離子。這種現象稱為碰撞游離。新形成的自由電子也向陽極作加速運動,同樣地會與中性質點碰撞而發生游離。碰撞游離連續進行的結果是觸頭間充滿了電子和正離子,具有很大的電導;在外加電壓下,介質被擊穿而產生電弧,電路再次被導通。 觸頭間電弧燃燒的間隙稱為弧隙。電弧形成後,弧隙間的高溫使陰極表面的電子獲得足夠的能量而向外發射,形成熱電場發射。同時在高溫的作用下(電弧中心部分維持的溫度可達10000℃以上),氣體中性質點的不規則熱運動速度增加。當具有足夠動能的中性質點相互碰撞時,將被游離而形成電子和正離子,這種現象稱為熱游離。 隨著觸頭分開的距離增大,觸頭間的電場強度E逐漸減小,這時電弧的燃燒主要是依靠熱游離維持的。 在開關電器的觸頭間,發生游離過程的同時,還發生著使帶電質點減少的去游離過程。

⑨ 焊接電弧是怎樣一種現象

焊接電弧也是一種氣體放電現象,不過它發生在電極與焊件之間而已。電弧焊就是利用焊接中電弧放電時產生的熱量來加熱,熔化焊條(焊絲)和母材,使之形成焊接接頭。電弧是電弧焊接的熱源。
焊接電弧的產生
氣體原子的激出、電離和電子發射
中性氣體原來是不能導電的,為了在氣體中產生電弧而通過電流,就必須使氣體分子(或原子)電離成為正離子和電子。而且,為了使電弧維持燃燒,要求電弧的陰極不斷發射電子,這就必須不斷地輸送電能給電弧,以補充能量的消耗。氣體電離和電子發射是電弧中最基本的物理現象。
1.氣體原子的激發與電離
如果氣體原子得到了外加的能量,電子就可能從一個較低的能級跳躍到另一個較高能級,這時原子處於「激發」狀態。使原子躍為「激發」狀態所需的能量稱為激發能。氣體原子的電離就是使電子完全脫離原子核的束縛,形成離子和自由電子的過程。由原子形成正離子所需的能量稱為電離能。
在焊接電弧中,根據引起電離的能量來源,有以下3種形式:
(1)撞擊電離。是指在電場中,被加速的帶電粒子(電子、離子)與中性點(原子)碰撞後發生的電離。
(2)熱電離。是指在高溫下,具有高動能的氣體原子(或分子)互相碰撞而引起的電離。
(3)光電離。是指氣體原子(或分子)吸收了光射線的光子能而產生的電離。
氣體原子在產生電離的同時,帶異性電荷的質點也會發生碰撞,使正離子和電子復合成中性質點,即產生中和現象。當電離速度和復合速度相等時,電離就趨於相對穩定的動平衡狀態。一般地,電弧空間的帶電粒子數量越多,電弧越穩定,而帶電粒子的中和現象則會減少帶電粒子的數量,從而降低電弧的穩定性。
2.電子發射
在陰極表面的原子或分子,接受外界的能量而釋放出自由電子的現象稱為電子發射。電子發射是引弧和維持電弧穩定燃燒的一個很重要的因素。按其能量來源不同,可分為熱發射、光電發射、重粒子碰撞發射和強電場作用下的自發射等。
(1)熱發射。物體的固體或液體表面受熱後,其中某些電子具有大於逸出功的動能而逸出到表面外的空間中去的現象稱為熱發射。熱發射在焊接電弧中起著重要作用,它隨著溫度上升而增強。
(2)光電發射。物質的固體或液體表面接受光射線的能量而釋放出自由電子的現象稱為光電發射。對於各種金屬和氧化物,只有當光射線波長小於能使它們發射電子的極限波長時,才能產生光電發射。
(3)重粒子撞擊發射。能量大的重粒子(如正離子)撞到陰極上,引起電子的逸出,稱為重粒子撞擊發射。重粒子能量越大,電子發射越強烈。
(4)強電場作用下的自發射。物質的固體或液體表面,雖然溫度不高,但當存在強電場並在表面附近形成較大的電位差時,使陰極有較多的電子發射出來,這就稱為強電場作用下的自發射,簡稱自發射。電場越強,發射出的電子形成的電流密度就越大。自發射在焊接電弧中也起著重要作用,特別是在非接觸式引弧時,其作用更加明顯。
綜上所述,焊接電弧是氣體放電的一種形式,焊接電弧的形成和維持是在電場、熱、光和質點動能的作用下,氣體原子不斷地被激發、電離以及電子發射的結果。同時,也存在負離子的產生、正離子和電子的復合。顯而易見,引燃焊接電弧的能量來源主要靠電場及由其產生的熱、光和動能,而這個電場就是由弧焊電源提供的空載電壓所產生的。

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