焊接電弧79039

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1、第一章電弧焊基礎(chǔ)知識電弧焊重要性高效本章基本內(nèi)容電弧物理基礎(chǔ)工藝特性焊絲熔化與熔滴過渡母材熔化及焊縫成型主要章節(jié)焊接電弧焊絲的熔化與熔滴過渡母材熔化與焊縫成形電弧焊基本歷史電弧焊基本歷史1930埋弧焊電弧焊基本歷史1930美國GTAW（Gastungstenarcwelding）1940美國成功應(yīng)用該方法于焊接鎂及不銹鋼薄板電弧焊基本歷史1945交流GTAW焊接方法1945直流金屬極焊接方法GMA第一節(jié)焊接電弧焊接電弧物理基礎(chǔ)焊接電弧導(dǎo)電特性焊接電弧工藝特性焊接電弧物理基礎(chǔ)電弧定義：電弧是一種特殊的氣體放電現(xiàn)象，它是帶電粒子通過兩電極

2、之間氣體空間的一種導(dǎo)電過程。實現(xiàn)了將電能轉(zhuǎn)化為機械能、熱能和光能。焊接電弧物理基礎(chǔ)氣體是良好的絕緣體帶電粒子密度<10-8/m3使氣體導(dǎo)電的條件：電場帶電粒子焊接電弧物理基礎(chǔ)焊接電弧物理基礎(chǔ)氣體電離陰極電子發(fā)射帶電粒子消失焊接電弧物理基礎(chǔ)金屬導(dǎo)電符合歐姆定律原因：導(dǎo)電機制沒有發(fā)生變化焊接電弧物理基礎(chǔ)非自持放電自持放電電流最大、電壓最低、溫度最高、發(fā)光最強焊接電弧物理基礎(chǔ)沿電弧方向電場強度分布不均勻分為三個區(qū)域陰極、陽極區(qū)尺寸很小，約為10-2-10-6cm電場分布的不均勻性表明電弧電阻的非線性焊接電弧物理基礎(chǔ)金屬導(dǎo)電機制：自由電子定向

3、移動電弧導(dǎo)電機制：電子、正離子、負離子都參與導(dǎo)電是復(fù)雜的導(dǎo)電過程焊接電弧物理基礎(chǔ)帶電粒子產(chǎn)生來源：中性氣體粒子的電離金屬電極發(fā)射電子負離子形成正離子形成基本物理過程焊接電弧物理基礎(chǔ)氣體的電離定義：在外加能量作用下，使中性的氣體分子或原子分離成電子和正離子的過程實質(zhì)：中性氣體粒子吸收足夠的外部能量，使分子或原子中的電子脫離原子核束縛而成為自由電子和正離子的過程。焊接電弧物理基礎(chǔ)中性氣體粒子失去第一個電子所需要的最小能量成為第一電離能失去第二個電子所需的能量稱為第二電離能?！瓎挝唬弘娮臃╡V）為：1.6*10-19J電離電壓焊接電弧物

4、理基礎(chǔ)氣體的電離電壓的大小反映了帶電粒子產(chǎn)生的難易程度。電離電壓低----帶電粒子容易產(chǎn)生有利于電弧導(dǎo)電電離電壓高----帶電粒子難以產(chǎn)生電弧導(dǎo)電困難焊接電弧物理基礎(chǔ)焊接電弧物理基礎(chǔ)激勵定義：當(dāng)中性氣體粒子受外加能量作用而不足以使其電離時，但可能使其內(nèi)部的電子從原來的能級躍遷到較高的能級，這種現(xiàn)象稱為~。使中性粒子激勵所需要的外加能量叫做激勵能焊接電弧物理基礎(chǔ)受激勵的電子沒有脫離原子的束縛=>粒子呈中性受激勵的粒子處于不穩(wěn)定狀態(tài)=>穩(wěn)定狀態(tài)時間短約為：10-2-10-8s激勵狀態(tài)的粒子有兩種出路又轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定狀態(tài)，伴隨著這個過程能量以輻

5、射光的形式釋放出來=>電弧輻射光接受外部能量電離焊接電弧物理基礎(chǔ)當(dāng)電弧空間存在電離電壓（或激勵電壓）不同的多種氣體的時候，在外加能量的作用下，電離電壓（或激勵電壓）低的氣體粒子先被電離（或激勵），若這種氣體的足以維持電弧的穩(wěn)定燃燒，則整個電弧燃燒所需要的能量主要取決于這個較低的電壓。因而電弧所要求的外加能量就比較低。意義：穩(wěn)弧劑的作用焊接電弧物理基礎(chǔ)Fe電離電壓為7.8V,K電離電壓為4.3V焊接電弧物理基礎(chǔ)電弧的電離與激勵同時存在電離與激勵所需的最低能量為固定值焊接電弧物理基礎(chǔ)電離的種類：熱電離場致電離光電離電離度：電弧內(nèi)單位體積內(nèi)

6、電離的粒子數(shù)與氣體電離前粒子總數(shù)的比值X=電離的粒子密度/電離前中性粒子密度碰撞電離焊接電弧物理基礎(chǔ)熱電離定義：氣體粒子受熱作用而產(chǎn)生電離的過程實質(zhì)：氣體粒子的熱運動形成頻繁而激烈的碰撞主要位置：弧柱區(qū)（溫度在5000-50000K）焊接電弧物理-電離電離度與材料、溫度之間的關(guān)系焊接電弧物理基礎(chǔ)基本規(guī)律：溫度壓力電離電壓電離度帶電粒子數(shù)電弧穩(wěn)定性焊接電弧物理基礎(chǔ)場致電離定義：在兩電極間的電場的作用下，氣體中的帶電粒子被加速，電能轉(zhuǎn)化為帶電粒子的動能，當(dāng)帶電粒子的動能達到一定數(shù)值時，則可能與中性粒子發(fā)生非彈性碰撞而使之電離，這種電離被稱

7、為場致電離焊接電弧物理基礎(chǔ)場致電離發(fā)生的位置主要是兩級區(qū)，由于在這兩個區(qū)域內(nèi)電場強度可達105-107V/cm而弧柱區(qū)電場強度為：10V/cm左右，電場作用不明顯焊接電弧物理基礎(chǔ)由于電子質(zhì)量遠小于其他粒子的質(zhì)量，因而在電場的作用下，速度快，動能大，其余其他粒子發(fā)生非彈性碰撞，幾乎將本身的動能全部傳遞給相應(yīng)的粒子，使中性粒子發(fā)生電離或激勵。因而場致電離中電子起到主要的作用。焊接電弧物理基礎(chǔ)焊接電弧物理基礎(chǔ)光電離定義：中性氣體粒子受到光輻射的作用而產(chǎn)生的電離過程范圍：電弧的輻射只可能對K、Na、Ca、Al等金屬蒸汽直接引起電離，而對焊接電

8、弧氣氛中的其他氣體則不能直接引起電離光電離是產(chǎn)生帶電粒子的次要途徑焊接電弧物理基礎(chǔ)陰極電子發(fā)射電離和陰極電子發(fā)射是電弧產(chǎn)生和維持不可缺少的必要條件陰極發(fā)射出的電子，在電場的加速下碰撞電弧空間的中性粒子使之電離，從而是陰極