電弧焊焊接方法與設(shè)備使用-展示頁
2024-08-29 11:06本頁面
【正文】 4cm 陰極區(qū)：長度極短、電壓較大、 E（電場強(qiáng)度）極高 陽極區(qū)：長度也極短、電壓較大、 E極高 弧柱區(qū)長度基本上等于電弧長度， E較小 （二）弧柱區(qū)的導(dǎo)電特性 IA+ Ie I 帶電粒子的產(chǎn)生 （ 1）電離： 熱電離 光電離 場電離 （ 2）陰極區(qū)注入的電子 （ 3）陽極區(qū)注入的正離子 帶電離子的運(yùn)動 A+沖向陰極 → 正離子流 IA+ e沖向陽極 → 電子流 Ie I =IA+ + Ie 其中： IA+ = %I Ie = %I（ Me》 MA+） 特點(diǎn)： （ 1）電中性； （ 2） E小、 Uc小 （三）陰極區(qū)的導(dǎo)電特性 陰極區(qū)在導(dǎo)電過程中的作用 熱發(fā)射型 （ 1）產(chǎn)生弧柱區(qū)導(dǎo)電所需要電子流 Ie= （ 2）接收弧柱區(qū)來的正離子流 IA+= （ 1）產(chǎn)生條件： W、 C陰極，且電流很大 （ 2）帶電粒子的產(chǎn)生方式：熱發(fā)射 熱陰極：弧柱導(dǎo)電所需要的電子可完全由熱發(fā)射來產(chǎn)生的陰極。 二、焊接電弧的導(dǎo)電特性 參與電荷運(yùn)動并形成電流的帶電粒子在電弧中產(chǎn)生、運(yùn)動和消失的過程。 電弧穩(wěn)定“燃燒”時，帶電粒子的產(chǎn)生和消失處于動平衡狀態(tài)。 帶電粒子在電場作用下運(yùn)動形成電流，從而使兩電極之間的氣體空間成為導(dǎo)體，也就形成了電弧。焊接方法與設(shè)備使用 焊接教研室 王立躍 國家重點(diǎn)培育院校 焊接技術(shù)及自動化專業(yè) 精品課程 任務(wù) 1 焊接方法與設(shè)備的基礎(chǔ)知識 一、焊接電弧的物理基礎(chǔ) （一）電弧及其電場強(qiáng)度分布 電弧 :一種氣體放電現(xiàn)象，它是帶電粒子通過兩電極之間氣體空間的一種導(dǎo)電過程。 電弧的實質(zhì)：氣體放電（導(dǎo)電） 氣體導(dǎo)電必須具備兩個條件： ① 兩電極之間有帶電粒子； ② 兩電極之間有電場。 電弧的特點(diǎn)：低電壓、大電流、高溫度、可移動等 第一節(jié) 焊接電弧 沿電弧長度方向，電場強(qiáng)度分布不均勻！ ? 獲得電弧的途徑：氣體電離 +電子發(fā)射 （二）電弧中帶電粒子的產(chǎn)生 ?電離的種類： ? 熱電離 場致電離 光電離 ? 電離能 及其與引弧的關(guān)系 ?（陰極）電子發(fā)射 ? 熱發(fā)射 場致發(fā)射 光發(fā)射 粒子碰撞發(fā)射 ? 逸出功 及其與引弧的關(guān)系 （三）帶電粒子的消失 帶電粒子通過 擴(kuò)散、復(fù)合 和 電子結(jié)合成負(fù)離子 等的過程消失。 負(fù)離子的存在對電弧穩(wěn)定性的影響。 （一）區(qū)域組成 由陰極區(qū)、陽極區(qū)、弧柱區(qū)三部分組成。 冷陰極：熱發(fā)射能力不足的陰極。 冷陰極材料：熔點(diǎn)低的材料。 場致電離 （ 1）產(chǎn)生條件： I較小 （ 2）帶電粒子的產(chǎn)生方式：場電離 （ 3）特點(diǎn)： ，發(fā)生收縮 + + + + + + + + + + + + + + Ua 陽極區(qū) 弧柱區(qū) 陽極壓降的形成 + （五）陰極斑點(diǎn)與陽極斑點(diǎn) 陰極斑點(diǎn)：陰級上導(dǎo)通電流的一些灼亮的弧立點(diǎn)。 A 焊接 方向 粘著性 焊接 方向 + A B 跳躍性 陽極斑點(diǎn) （ 1）產(chǎn)生條件： I很小 （ 2）點(diǎn)充當(dāng)陽極斑點(diǎn)的條件 ，耗能最小 ，產(chǎn)生金屬蒸氣 （ 3）特點(diǎn)： 、溫度高 、跳躍性 ，小于陰極斑點(diǎn)力 （六）最小電壓原理 電流與周圍條件一定時，電弧穩(wěn)定燃燒時，會自動選擇一個確定的導(dǎo)電截面，使電弧電場強(qiáng)度最小，能耗最小，固定弧長上電壓降最小。宏觀表現(xiàn)為溫度上升 → 產(chǎn)熱。 電子動能：定向運(yùn)動動能 — Ie 散亂運(yùn)動動能 — 熱運(yùn)動，表現(xiàn)為熱能。 三、焊接電弧的工藝特性 ③ 影響因素 不僅取決于電流。 （ 2）陰極區(qū)的產(chǎn)熱 ① 本質(zhì)：產(chǎn)生電子、接受正離子的過程中有能量變化，這些能量的平衡結(jié)果就是產(chǎn)熱，由三部分組成： ② 產(chǎn)熱公式： Pk=I?（ UkUwUT） ③ 作用：陰極的加熱，陰極散熱損失 ： I?Uw （ Ek）加速得到的能量： +I?Uk ： I?UT （ 3）陽極區(qū)的產(chǎn)熱 ① 本質(zhì)：接受電子、產(chǎn)生 A+過程中伴隨的能量轉(zhuǎn)換，由三部分組成： ② 產(chǎn)熱公式： Pa=I?（ Ua+Uw+UT） ③ 作用：陽極的加熱，陽極散熱損失 Ua加速所得到的能量： +eUa ： +I?Uw +I?UT 電弧的溫度分布 溫度 電流密度 功率密度 （ 1）弧柱溫度分布 ① 軸向 兩極區(qū)低弧柱區(qū)高 ，軸向溫度分布均勻 ，軸向溫度分布不均勻，靠近尺寸較小的一端，溫度較高。 氣焊 電弧焊 激光 電子束 110 102104 106107 106108 電弧力及作用 （二）電弧的力學(xué)特性 （ 1）電磁收縮力 電弧靜壓力 由于電磁收縮效應(yīng)使可變導(dǎo)體（
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