❶ 焊接电弧是什么意思
焊接电弧是一种强烈的持久的气体放电现象。
在这种气体放电过程中产生大量的热能和强烈的光辉。通常,
气体是不导电的,但是在一定的电场和温度条件下,
可以使气体离解而导电。焊接电弧就是在一定的电场作用下,
将电弧空间的气体介质电离,
使中性分子或原子离解为带正电荷的正离子和带负电荷的电子(
或负离子),这两种带电质点分别向着电场的两极方向运动,
使局部气体空间导电,而形成电弧。
焊接电弧的引燃一般采用两种方法:接触引弧和非接触引弧。
手工电弧焊是采用接触引弧的。引弧时,
焊条与工件瞬时接触造成短路。由于接触面的凹凸不平,
只是在某些点上接触,因而使接触点上电流密度相当大;此外,
由于金属表面有氧化皮等污物,电阻也相当大,
所以接触处产生相当大的电阻热,使这里的金属迅速加热熔化,
并开始蒸发。当焊条轻轻提起时,
焊条端头与工件之间的空间内充满了金属蒸气和空气,
其中某些原子可能已被电离。与此同时,焊条刚拉开一瞬间,
由于接触处的温度较高,距离较近,阴极将发射电子。
电子以高速度向阳极方向运动,与电弧空间的气体介质发生撞击。
碰撞的结果使气体介质进一步电离,同时使电弧温度进一步升高,
则电弧开始引燃。只要这时能维持一定的电压,
放电过程就能连续进行,使电弧连续燃烧。 非接触引弧一般借助于高频或高压脉冲引弧装置,
使阴极表面产生强场发射,其发射出来的电子流再与气体介质撞击,
使其离解导电。
焊接电弧可分为三个区域,即阳极区、弧柱区和阴极区。
用钢焊条焊接时,阴极区温度为2400K左右,
放出热量为电弧总热量的38%;阳极区温度为2600K左右,
热量占42%;弧柱区中心温度可达5000-8000K,
热量占20%左右
❷ 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
❸ 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。
❹ 什么是焊接电弧
焊接电弧是一种强烈的持久的气体放电现象。在这种气体放电过程中产生大量的热能和强烈的光辉。通常,气体是不导电的,但是在一定的电场和温度条件下,可以使气体离解而导电。焊接电弧就是在一定的电场作用下,将电弧空间的气体介质电离,使中性分子或原子离解为带正电荷的正离子和带负电荷的电子(或负离子),这两种带电质点分别向着电场的两极方向运动,使局部气体空间导电,而形成电弧。
焊接电弧的引燃一般采用两种方法:接触引弧和非接触引弧。手工电弧焊是采用接触引弧的。引弧时,焊条与工件瞬时接触造成短路。由于接触面的凹凸不平,只是在某些点上接触,因而使接触点上电流密度相当大;此外,由于金属表面有氧化皮等污物,电阻也相当大,所以接触处产生相当大的电阻热,使这里的金属迅速加热熔化,并开始蒸发。当焊条轻轻提起时,焊条端头与工件之间的空间内充满了金属蒸气和空气,其中某些原子可能已被电离。与此同时,焊条刚拉开一瞬间,由于接触处的温度较高,距离较近,阴极将发射电子。电子以高速度向阳极方向运动,与电弧空间的气体介质发生撞击。碰撞的结果使气体介质进一步电离,同时使电弧温度进一步升高,则电弧开始引燃。只要这时能维持一定的电压,放电过程就能连续进行,使电弧连续燃烧。 非接触引弧一般借助于高频或高压脉冲引弧装置,使阴极表面产生强场发射,其发射出来的电子流再与气体介质撞击,使其离解导电。
焊接电弧可分为三个区域,即阳极区、弧柱区和阴极区。用钢焊条焊接时,阴极区温度为2400K左右,放出热量为电弧总热量的38%;阳极区温度为2600K左右,热量占42%;弧柱区中心温度可达5000-8000K,热量占20%左右。
❺ 电弧焊接原理是怎样的
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)。
❻ 焊条电弧焊是利用电弧放电所产生的热量
电弧焊,是指以电弧作为热源,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。
❼ 焊接电弧由哪几部分组成各部分的作用是什么
电弧有三个部分构成:阴极区、阳极区、弧柱区。
阴极区作用有:接受由弧柱传来的正离子流;向弧柱区提供电弧导电所需的电子流。
阳极区在阳极表面可看到的烁亮发光的区域,称为阳极斑点.阳极斑点会自动寻找熔点比较低的纯金属表面而避开氧化物,在金属表面游走。
弧柱区在弧柱中,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。
❽ 焊接电弧产生的热量与什么有关
与焊接电流,焊接电压和焊接速度有关。熔焊时由焊接能源输入给单位长度焊缝上的热量,又称为线能量。 线能量的计算公式: q = IU/v 式中:I—焊接电流 A U—电弧电压 V v—焊接速度 cm/s q—线能量 J/cm
❾ 焊接电弧的组成
焊接电弧是两个电极间的放电现象称为电弧,它是一种空 气导电的现象。
而焊接电弧是指由焊接电源供给的,具有一定电压的两电极间或电极与母材间,在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象称为焊接电弧。它具有两个特性,即能放出强烈的光和大量的热。焊接就是利用产生的热量来熔化母材和填充金属。
在通常情况下的气体是不导电的,为了使其导电,必须使气体电离,即必须在气体中形成足够数量的自由电子和正离子。
焊接电弧的引燃过程,是当焊条与工件接触的瞬间,焊条与工件表面局部突出部位首先接触,在接触区有电流通过,使得接触处的电流密度增大,产生了很大的电阻热,将接触点熔化,同时受热的阴极发射出大量电子。由明极发射出的电子在电场的作用下快速的向阳极运动,在运动中与中性气体粒子相撞,并使其电离,分离成电子和正离子,电子被阳极吸收,而正离子向阴极运动,形成电弧的放电现象。
焊接电弧引燃的顺利与否,是与焊接电流强度,电弧中的电离物质、电源的空载电压及其特性有关。如果焊接电流大,电弧中又存在容易电离的元素,电源的空载电压又较高时,则电弧的引燃就容易。焊接电弧由哪三部分组成
焊接电弧的构造可划分三个区域:阴极区、阳极区、弧柱。电弧焊是利用电弧的热能来达到连接金属的目的,电弧的热能是由上述各个区域的电过程作用下产生的,由于各个区域的电过程特点不同,因此各区域所放出的能量及温度的发布也是不相同的。
1、阴极区:
电弧紧靠负电极的区域称为阴极区。阴极区很窄,约10-5~10-6㎝。在阴极区的阴极表面有一个明显的光
斑点,它是电弧放电时,负电极表面集中发射电子的微小区域,称为阴极斑点。阴极区的温度一般达2130~3230℃,放出的热量占36%左右。阴极温度的高低主要取决于阴极的电极材料,而且阴极的温度一般都低于阴极金属材料的沸点,此外;如果增加电极中的电流密度,那么阴极区的温度也可以相应提高。
2、阳极区:
电弧紧靠正电极的区域称为阳极区。阳极区较阴极区宽,约为10-3~10-4㎝。在阳极区的阳极表面也有光亮的斑点,它是电弧放电时,正电极表面上集中接收电子的微小区域称为阳极斑点。阳极不发射电子,消耗能量少,因此在和阴极材料相同时,阳极区的温度略高于阴极区。阳极区的温度一般达2330~3930℃,放出的热量占43%左右。一般手工焊时,阳极的温度
❿ 焊接电弧是什么
由焊接电源供给的、具有一定电压的两电极间或电极与焊件间,在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象,称为焊接电弧。