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为什么焊接的时候会产生电弧

发布时间:2022-05-20 18:43:20

① 焊接电弧是怎样产生的

当用开关电器断开电流时,如果电路电压不低于10—20伏,电流不小于80~100mA,电器的触头间便会产生电弧。

电弧的形成是触头间中性质子(分子和原子)被游离的过程。开关触头分离时,触头间距离很小,电场强度E很高(E = U/d)。当电场强度超过3×10^6V/m时,阴极表面的电子就会被电场力拉出而形成触头空间的自由电子。这种游离方式称为:强电场发射。

(1)为什么焊接的时候会产生电弧扩展阅读:

电弧产生的高热可以融化或是汽化所有的金属,工业上利用电弧来焊接、融化或是切割金属,例如等离子切割机、放电加工机、炼钢厂的电弧炉。电弧灯、电影院用的电影放映机也是利用电弧原理的一些设备。

电弧放电可分为 3个区域:阴极区、弧柱和阳极区。其导电的机理是:阴极依靠场致电子发射和热电子发射效应发射电子;弧柱依靠其中粒子热运动相互碰撞产生自由电子及正离子,呈现导电性,这种电离过程称为热电离;阳极起收集电子等作用,对电弧过程影响常较小。

在弧柱中,与热电离作用相反,电子与正离子会因复合而成为中性粒子或扩散到弧柱外,这一现象称为去电离。在稳定电弧放电中,电离速度与去电离速度相同,形成电离平衡。此时弧柱中的平衡状态可用萨哈公式描述。

② 电线接头为什么要焊接 电弧是什么 怎么避免

焊接是为了通过原子级粘接达到最佳的通电效果,电弧就是因为普通接法导致的两导体不能紧密结合而形成了细微间隙导致了空气的击穿,也就形成了所谓的电弧,避免方法就是焊接或者烫锡,或者压合

③ 电焊中电弧是怎样形成的

强大的电流 通过短路 产生热量来融化焊条 但是焊条外面的药皮有稳定电弧 制造气体和制造药渣的作用 保证电弧燃烧稳定并且不被氧化 不然你看到的电弧是极其不稳定的

④ 电弧焊的原理是什么

利用电弧放电(俗称电弧燃烧)所产生的热量将焊条与工件互相熔化并在冷凝后形成焊缝,从而获得牢固接头的焊接过程。以电弧作为热源,利用空气放电的物理现象,将电能转换为焊接所需的热能和机械能,从而达到连接金属的目的。

气体放电中最强烈的一种自持放电。当电源提供较大功率的电能时,若极间电压不高(约几十伏),两极间气体或金属蒸气中可持续通过较强的电流(几安至几十安),并发出强烈的光辉,产生高温(几千至上万度),这就是电弧放电。电弧是一种常见的热等离子体(见等离子体应用)。

因为电焊机的电压比较低,空载时电焊机的电压是50伏左右,焊接时电焊机的电压是25伏左右。人体干燥皮肤电阻和50多伏的电压相比,还算阻值大,电压不会穿透皮肤,所以就不会电人。

(4)为什么焊接的时候会产生电弧扩展阅读:

使用注意事项

1、焊接处10米以内不得有可燃物、易燃物,工作地点通道宽度应大于1米。高空作业更应注意火花的飞向。

2、储放易燃易爆的容器未经清洗严禁焊接。在此情况下,首先要把残剩的油除尽,排除可燃气体,在确认没有爆炸的危险性之后才可以焊接。如使用气体探测器检查将更加安全。

3、焊接管子、容器时,必须把孔盖,阀门打开。

4、保证焊接设备、橡皮绝缘电缆的连接部分无松散的现象,破损部分绝缘良好,防止漏电和过热。

5、严禁将易燃易爆管道作焊接回路使用。

⑤ 焊接的原理与电弧是什么

焊 接 电 弧

焊接电弧的产生
焊接电弧的概念
电弧是一种气体导电(放电)现象。焊接电弧则是两个电极之间强烈而持久的放电现象。电弧产生的条件就是气体要成为导电体。通常气体是不导电的,气体成为导体则需要两个条件,即①阴极电子发射和②气体电离。
①阴极电子发射
阴极的金属表面连续地向外发射电子的现象叫做阴极电子发射。一般情况下,电子是不能离开金属表面向外发射的。如果阴极电子获得一定能量后,就可以克服金属内部正电荷对它的引力而向外发射。这种能量可以是热能、电能或者运动能量,即阴极在高温状态下,电子运动速度加快,当其能量大于正电荷对其的静电引力,即可有电子发射;或者当两极间的电场强度达到一定程度后,电场对阴极表面电子的吸引力大于正电荷的静电引力时,也可发生电子发射。同时,在电场作用下,阴离子的运动速度加快,撞击阴极表面,将能量传递给阴极,也可使电子发射。
② 气体电离
中性的气体原子在受到电场或热能作用时,气体原子中电子获得足够的能量,克服原子核对电子的引力,而成为自由电子。中性原子因失去带负电荷的电子而成为带正电荷的正离子的过程,就叫做气体电离。当有阴极电子发射,电子高速运动与气体原子相互碰撞,如果撞击的能量大于气体原子核与电子间的引力时,则发生气体电离;或者在高温下,气体原子的运动速度加快,原子间相互碰撞,也会引起气体电离。

焊接电弧的引燃
焊条与焊件之间是有电压的,当它们相互接触时,相当于电弧焊电源短接。由于接触点很大,短路电流很大,则产生了大量电阻热,使金属熔化,甚至蒸发、汽化,引起强烈的电子发射和气体电离。这时,再把焊丝与焊件之间拉开一点距离(3~4㎜),这样,由于电源电压的作用,在这段距离内,形成很强的电场,又促使产生电子发射。同时,加速气体的电离,使带电粒子在电场作用下,向两极定向运动。弧焊电源不断的供给电能,新的带电粒子不断得到补充,形成连续燃烧的电弧。

焊条(或焊丝)的加热和熔化
熔化极电弧焊时,焊条具有两个作用:一方面作为电弧焊的一个电极;另一方面作为填充金属形成焊缝。焊条的熔化主要是靠焊接电流通过焊条所产生的电阻热,而焊接电弧产生的热量对焊条熔化属次要作用(大部分热量是用来熔化母材、药皮和焊剂)。
电阻热的大小决定于焊条伸出长度、电流密度和焊条本身的电阻率。焊条伸出长度越大,则通电的时间增长,电阻热增大;电流密度增加,电阻热也增大;同种材料焊条直径约大,电阻率越小,则产生的电阻热越小。但是过高的电阻热会给焊接过程带来不利的影响,将使焊条的药皮在进入熔化区前发红变质,失去保护和冶金作用。在自动焊时,过高的电阻热将使焊丝崩断,影响焊接质量。为此,在焊接过程中要控制焊条伸出长度

⑥ 电弧焊接原理是怎样的

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焊接电弧,焊接电弧的产生,焊接电弧的概念.电弧是一种气体导电(放电)现象。焊接电弧则是两个电极之间强烈而持久的放电现象。电弧产生的条件就是气体要成为导电体。通常气体是不导电的,气体成为导体则需要两个条件,即①阴极电子发射和②气体电离。①阴极电子发射阴极的金属表面连续地向外发射电子的现象叫做阴极电子发射。一般情况下,电子是不能离开金属表面向外发射的。如果阴极电子获得一定能量后,就可以克服金属内部正电荷对它的引力而向外发射。这种能量可以是热能、电能或者运动能量,即阴极在高温状态下,电子运动速度加快,当其能量大于正电荷对其的静电引力,即可有电子发射;或者当两极间的电场强度达到一定程度后,电场对阴极表面电子的吸引力大于正电荷的静电引力时,也可发生电子发射。同时,在电场作用下,阴离子的运动速度加快,撞击阴极表面,将能量传递给阴极,也可使电子发射。②气体电离 中性的气体原子在受到电场或热能作用时,气体原子中电子获得足够的能量,克服原子核对电子的引力,而成为自由电子。中性原子因失去带负电荷的电子而成为带正电荷的正离子的过程,就叫做气体电离。当有阴极电子发射,电子高速运动与气体原子相互碰撞,如果撞击的能量大于气体原子核与电子间的引力时,则发生气体电离;或者在高温下,气体原子的运动速度加快,原子间相互碰撞,也会引起气体电离。焊接电弧的引燃,焊条与焊件之间是有电压的,当它们相互接触时,相当于电弧焊电源短接。由于接触点很大,短路电流很大,则产生了大量电阻热,使金属熔化,甚至蒸发、汽化,引起强烈的电子发射和气体电离。这时,再把焊丝与焊件之间拉开一点距离(3~4㎜),这样,由于电源电压的作用,在这段距离内,形成很强的电场,又促使产生电子发射。同时,加速气体的电离,使带电粒子在电场作用下,向两极定向运动。弧焊电源不断的供给电能,新的带电粒子不断得到补充,形成连续燃烧的电弧。焊条(或焊丝)的加热和熔化,熔化极电弧焊时,焊条具有两个作用:一方面作为电弧焊的一个电极;另一方面作为填充金属形成焊缝。焊条的熔化主要是靠焊接电流通过焊条所产生的电阻热,而焊接电弧产生的热量对焊条熔化属次要作用(大部分热量是用来熔化母材、药皮和焊剂)。

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⑦ 焊接时,产生电弧和维持电弧燃烧的必要条件是什么

电弧燃烧的必要条件是气体电离及阴极电子发射。

1.气体电离

气体和自然界的一切物质一样,其电子是按一定的轨道环绕原子核运动,在常态下原子是呈中性的,气体的分子也是呈中性的,气体中几乎没有带电质点,因此常态下气体不能导电,电流也通不过,电弧不能自发地产生。但是在一定的条件下,气体原子中的电子从外部获得足够的能量,就能脱离原子核的引力而成为自由电子,同时原子因失去电子而成为正离子。这种使中性的气体分子或原子释放电子形成正离子的过程称为气体电离。

在焊接时,使气体介质电离的种类主要有热电离、电场作用下的电离、光电离。

(1)热电离 气体粒子受热的作用而产生的电离称为热电离。温度越高,热电离作用越大。

(2)电场作用下的电离 带电粒子在电场的作用下,各作定向高速运动;产生较大的动能,当不断与中性粒子相碰撞时,则不断地产生电离。如两电极间的电压越高,电场作用越大,则电离作用越强烈。

(3)光电离 中性粒子在光辐射的作用下产生的电离,称为光电离。

2.阴极电子发射

阴极的金属表面连续地向外发射出电子的现象,称为阴极电子发射。

焊接时,气体的电离是产生电弧的重要条件,但是,如果只有气体电离而阴极不能发射电子,没有电流通过,那么电弧还是不能形成。因此阴极电子发射也和气体电离一样,都是电弧产生和维持的必要条件。

一般情况下,电子是不能自由离开金属表面向外发射的,要使电子逸出电极金属表面而产生电子发射,就必须加给电子一定的能量,使它克服电极金属内部正电荷对它的静电引力。所加的能量越大,促使阴极产生电子发射作用就越强烈。

焊接时阴极所吸收的能量的不同,所产生的电子发射有以下几类;热发射、电场发射、撞击发射等。阴极发射电子后,又从焊接电源获得新的电子。

(1)热发射 焊接时,阴极表面温度很高,阴极中的电子运动速度很快,当电子的动能大于阴极内部正电荷的吸引力时,电子即冲出阴极表面,产生热发射。温度越高,则热发射作用越强烈。

(2)电场发射 在强电场的作用下,由于电场对阴极表面电子的吸引力,电子可以获得足够的动能,从阴极表面发射出来。当两电极的电压越高,金属的逸出功小,则电场发射作用越大。

(3)撞击发射 当运动速度较高、能量较大的正离子撞击阴极表面时,将能量传递给阴极而产生的电子发射现象,叫做撞击发射。如果电场强度越大,在电场的作用下正离子的运动速度也越快,则产生的撞击发射作用也越强烈。

实际上在焊接时,以上几种电子发射作用常常是同时存在,相互促进的,但在不同条件下,它们所起的作用可能稍有差异。例如,在引弧过程中,热发射和电场发射起着主要作用;电弧正常燃烧时,如采用熔点较高的材料(钨或碳等)作阴极,则热发射作用较显著;如采用铜或铝等作阴极时,撞击发射和电场发射就起主要影响;而钢作阴极时,则和热发射、撞击发射、电场发射都有关系。

⑧ 焊接电弧是怎么样产生的它与一般化学燃烧反应有何不同

你好 电弧当用开关电器断开电流时,如果电路电压不低于10—20伏,电流不小于80~100mA,电器的触头间便会产生电弧。 因此,在了解开关电器的结构和工作情况之前,首先来看看其是如何产生和熄灭的。 电弧的形成是触头间中性质子(分子和原子)被游离的过程。开关触头分离时,触头间距离很小,电场强度E很高(E = U/d)。当电场强度超过3×10---6---V/m时,阴极表面的电子就会被电场力拉出而形成触头空间的自由电子。这种游离方式称为:强电场发射。 从阴极表面发射出来的自由电子和触头间原有的少数电子,在电场力的作用下向阳极作加速运动,途中不断地和中性质点相碰撞。只要电子的运动速度v足够高,电子的动能A=mv^2足够大,就可能从中性质子中打出电子,形成自由电子和正离子。这种现象称为碰撞游离。新形成的自由电子也向阳极作加速运动,同样地会与中性质点碰撞而发生游离。碰撞游离连续进行的结果是触头间充满了电子和正离子,具有很大的电导;在外加电压下,介质被击穿而产生电弧,电路再次被导通。 触头间电弧燃烧的间隙称为弧隙。电弧形成后,弧隙间的高温使阴极表面的电子获得足够的能量而向外发射,形成热电场发射。同时在高温的作用下(电弧中心部分维持的温度可达10000℃以上),气体中性质点的不规则热运动速度增加。当具有足够动能的中性质点相互碰撞时,将被游离而形成电子和正离子,这种现象称为热游离。 随着触头分开的距离增大,触头间的电场强度E逐渐减小,这时电弧的燃烧主要是依靠热游离维持的。 在开关电器的触头间,发生游离过程的同时,还发生着使带电质点减少的去游离过程。

⑨ 焊接电弧是怎样一种现象

焊接电弧也是一种气体放电现象,不过它发生在电极与焊件之间而已。电弧焊就是利用焊接中电弧放电时产生的热量来加热,熔化焊条(焊丝)和母材,使之形成焊接接头。电弧是电弧焊接的热源。
焊接电弧的产生
气体原子的激出、电离和电子发射
中性气体原来是不能导电的,为了在气体中产生电弧而通过电流,就必须使气体分子(或原子)电离成为正离子和电子。而且,为了使电弧维持燃烧,要求电弧的阴极不断发射电子,这就必须不断地输送电能给电弧,以补充能量的消耗。气体电离和电子发射是电弧中最基本的物理现象。
1.气体原子的激发与电离
如果气体原子得到了外加的能量,电子就可能从一个较低的能级跳跃到另一个较高能级,这时原子处于“激发”状态。使原子跃为“激发”状态所需的能量称为激发能。气体原子的电离就是使电子完全脱离原子核的束缚,形成离子和自由电子的过程。由原子形成正离子所需的能量称为电离能。
在焊接电弧中,根据引起电离的能量来源,有以下3种形式:
(1)撞击电离。是指在电场中,被加速的带电粒子(电子、离子)与中性点(原子)碰撞后发生的电离。
(2)热电离。是指在高温下,具有高动能的气体原子(或分子)互相碰撞而引起的电离。
(3)光电离。是指气体原子(或分子)吸收了光射线的光子能而产生的电离。
气体原子在产生电离的同时,带异性电荷的质点也会发生碰撞,使正离子和电子复合成中性质点,即产生中和现象。当电离速度和复合速度相等时,电离就趋于相对稳定的动平衡状态。一般地,电弧空间的带电粒子数量越多,电弧越稳定,而带电粒子的中和现象则会减少带电粒子的数量,从而降低电弧的稳定性。
2.电子发射
在阴极表面的原子或分子,接受外界的能量而释放出自由电子的现象称为电子发射。电子发射是引弧和维持电弧稳定燃烧的一个很重要的因素。按其能量来源不同,可分为热发射、光电发射、重粒子碰撞发射和强电场作用下的自发射等。
(1)热发射。物体的固体或液体表面受热后,其中某些电子具有大于逸出功的动能而逸出到表面外的空间中去的现象称为热发射。热发射在焊接电弧中起着重要作用,它随着温度上升而增强。
(2)光电发射。物质的固体或液体表面接受光射线的能量而释放出自由电子的现象称为光电发射。对于各种金属和氧化物,只有当光射线波长小于能使它们发射电子的极限波长时,才能产生光电发射。
(3)重粒子撞击发射。能量大的重粒子(如正离子)撞到阴极上,引起电子的逸出,称为重粒子撞击发射。重粒子能量越大,电子发射越强烈。
(4)强电场作用下的自发射。物质的固体或液体表面,虽然温度不高,但当存在强电场并在表面附近形成较大的电位差时,使阴极有较多的电子发射出来,这就称为强电场作用下的自发射,简称自发射。电场越强,发射出的电子形成的电流密度就越大。自发射在焊接电弧中也起着重要作用,特别是在非接触式引弧时,其作用更加明显。
综上所述,焊接电弧是气体放电的一种形式,焊接电弧的形成和维持是在电场、热、光和质点动能的作用下,气体原子不断地被激发、电离以及电子发射的结果。同时,也存在负离子的产生、正离子和电子的复合。显而易见,引燃焊接电弧的能量来源主要靠电场及由其产生的热、光和动能,而这个电场就是由弧焊电源提供的空载电压所产生的。

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