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焊接電弧
由焊接電源供給的，具有一定電壓的兩電極間或電極與母材間，在氣體介質(zhì)中產(chǎn)生的強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象，稱(chēng)為焊接電弧。
焊接電弧是一種特殊的氣體放電現(xiàn)象，它與日常所見(jiàn)的氣體放電現(xiàn)象（如拉合電源刀開(kāi)關(guān)時(shí)產(chǎn)生的火花）的區(qū)別在于：焊接電弧能連續(xù)持久地產(chǎn)生強(qiáng)烈的光和大量的熱量。電弧焊就是依靠焊接電弧把電能轉(zhuǎn)變?yōu)楹附舆^(guò)程所需的熱能來(lái)熔化金屬，從而達(dá)到連接金屬的目的。
一、焊接電弧的產(chǎn)生
1.焊接電弧產(chǎn)生的條件
一般情況下，氣體的分子和原子是呈中性的，氣體中沒(méi)有帶電粒子（電子、正離子）,因此，氣體不能導(dǎo)電，電弧也不能自發(fā)地產(chǎn)生。要使電弧產(chǎn)生和維持穩(wěn)定燃燒，兩電極（或電極與母材）之間的氣體中就必須要有導(dǎo)電的帶電粒子，而獲得帶電粒子的方法就是氣體電離（中性氣體分子或原子分離成帶電粒子）和陰極電子發(fā)射（陰極金屬表面的原子或分子，接受外界的能量而連續(xù)地向外發(fā)射出電子）。所以，氣體電離和陰極電子發(fā)射是焊接電弧產(chǎn)生和維持的兩個(gè)必要條件。
2.焊接電弧的引燃
把造成兩電極間氣體發(fā)生電離和陰極發(fā)射電子而引起電弧燃燒的過(guò)程稱(chēng)為焊接電弧的引燃（引弧）。焊接電弧的引燃一般有兩種方式：即接觸引弧和非接觸引弧。
(1)接觸引弧 弧焊電源接通后，將電極（焊條或焊絲）與工件直接短路接觸，并隨后拉開(kāi)焊條或焊絲而引燃電弧，稱(chēng)為接觸引弧。接觸引弧是一種最常用的引弧方式。當(dāng)電極與工件短路接觸時(shí)，由于電極和工件表面都不是絕對(duì)平整的，所以只是在少數(shù)突出點(diǎn)上接觸。通過(guò)這些點(diǎn)的短路電流比正常的焊接電流要大得多，這就產(chǎn)生了大量的電阻熱，使接觸部分的金屬溫度劇烈地升高而熔化，甚至氣化，引起強(qiáng)烈氣體電離和電子發(fā)射。隨后在拉開(kāi)電極瞬間，由于電弧間隙極小，使其電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到很大數(shù)值，使氣體強(qiáng)烈電離及陰極發(fā)射電子，從而引燃電弧。
在拉開(kāi)電極的瞬間，弧焊電源電壓由短路時(shí)的零值增高到引弧電壓值所需要的時(shí)間稱(chēng)為電壓恢復(fù)時(shí)間。電壓恢復(fù)時(shí)間對(duì)于焊接電弧的引燃及焊接過(guò)程中電弧的穩(wěn)定性具有重要的意義。這個(gè)時(shí)間的長(zhǎng)短，是由弧焊電源的特性決定的。在電弧焊時(shí)，對(duì)電壓恢復(fù)時(shí)間要求越短越好，一般不超過(guò)0.05s。如果電壓恢復(fù)時(shí)間太長(zhǎng)，則電弧就不容易引燃且易造成焊接電弧不穩(wěn)定。
接觸引弧方法主要應(yīng)用于焊條電弧焊，埋弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊等。對(duì)于焊條電弧焊，接觸引弧又可分為劃擦法引弧和直擊法引弧兩種，劃擦法引弧相對(duì)比較容易掌握。
(2)非接觸引弧 引弧時(shí)電極與工件之間保持一定間隙，然后在電極和工件之間施以高電壓擊穿間隙使電弧引燃，這種引弧方式稱(chēng)為非接觸引弧。
非接觸引弧需利用引弧器才能實(shí)現(xiàn)。根據(jù)工作原理不同非接觸引弧可分為高壓脈沖引弧和高頻高壓引弧。高壓脈沖引弧需高壓脈沖發(fā)生器，頻率一般為50~100Hz,電壓峰值為3~10kV。高頻高壓引弧需用高頻振蕩器，頻率為150~260kHz,電壓峰值為2~3kV。
這種引弧方式主要應(yīng)用于鴿極氫弧焊和等離子弧焊。由于引弧時(shí)電極毋需和工件接觸，這樣不僅不會(huì)污染工件上的引弧點(diǎn)，而且也不會(huì)損壞電極端部的幾何形狀，有利于電弧燃燒的穩(wěn)定性。
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