第一章 电弧焊基础知识
第一章 电弧焊基础知识
本章重点：①熔滴过渡的主要形式及特点②焊接工艺参数对焊缝成 形的影响。 本章难点：①熔滴过渡的特点以应用 学习方法建议：①对焊接电弧的基础知识，包括电弧的物理基础、 导电特性的内容不必追求过深、过细；②在准确把握熔滴过渡特点 的基础上去理解它们的应用，并清楚常见焊接方法所用的熔滴过渡 形式；③结合实训操作，体会并熟悉常见焊接工艺参数及因素对焊 缝成形（质量）的影响规律
本章重点：①熔滴过渡的主要形式及特点②焊接工艺参数对焊缝成 形的影响。 本章难点： ①熔滴过渡的特点以应用 学习方法建议： ①对焊接电弧的基础知识，包括电弧的物理基础、 导电特性的内容不必追求过深、过细；②在准确把握熔滴过渡特点 的基础上去理解它们的应用，并清楚常见焊接方法所用的熔滴过渡 形式；③结合实训操作，体会并熟悉常见焊接工艺参数及因素对焊 缝成形（质量）的影响规律
第一节 焊接电弧 一、焊接电弧的物理基础 (一)电弧及其电场强度分布 >电弧的实质：气体放电（导电） 电源 电霸 阴极 电弧 阳极 阴极压降区十 弧柱区 阳极压降区 电弧及电场强度分布示意图 电弧的特点：低电压、大电流、温度高、亮度大
第一节 焊接电弧 一、焊接电弧的物理基础 ➢ 电弧的实质：气体放电（导电） （一）电弧及其电场强度分布 电弧的特点：低电压、大电流、温度高、亮度大
(二)电弧中带电粒子的产生 >获得电弧的途径：气体电离+电子发射 1、电离的种类： 热电离场致电离光电离 电离能及其与引弧的关系 2、(阴极)电子发射 热发射场致发射光发射粒子碰撞发射 逸出功及其与引弧的关系
➢ 获得电弧的途径：气体电离+电子发射 1、电离的种类： 热电离 场致电离 光电离 电离能及其与引弧的关系 2、（阴极）电子发射 热发射 场致发射 光发射 粒子碰撞发射 逸出功及其与引弧的关系 （二）电弧中带电粒子的产生
(三)带电粒子的消失 带电粒子通过扩散、复合和电子结合成负离子等的过程 消失。 电弧稳定“燃烧”时，带电粒子的产生和消失处于动平 衡状态。 负离子的存在对电弧稳定性的影响
（三）带电粒子的消失 带电粒子通过扩散、复合和电子结合成负离子等的过程 消失。 电弧稳定“燃烧”时，带电粒子的产生和消失处于动平 衡状态。 负离子的存在对电弧稳定性的影响
二、焊接电弧的导电特性 电弧的三个区域：阴极区弧柱区阳极区 (一)弧柱区的导电特性 最小电压原理 (二)阴极区的导电特性 1、热发射型 2、电场发射型 阴极斑点 (三)阳极区的导电特性 1、阳极斑点 2、阳极区导电形式
二、焊接电弧的导电特性 电弧的三个区域：阴极区 弧柱区 阳极区 （一）弧柱区的导电特性 最小电压原理 （二）阴极区的导电特性 1、热发射型 2、电场发射型 阴极斑点 （三）阳极区的导电特性 1、阳极斑点 2、阳极区导电形式
三、焊接电弧的工艺特性 电弧的工艺特性主要包括：热能特性、力学特性、电弧 稳定性等。 (一)电弧的热能特性 1、电弧热的形成机构 电弧的弧柱、阴极区、阳极区的产热特性各不相同。 ()弧柱的产热 (②)阴极区的产热特性 (③)阳极区的产热特性
三、焊接电弧的工艺特性 电弧的工艺特性主要包括：热能特性、力学特性、电弧 稳定性等。 1、电弧热的形成机构 电弧的弧柱、阴极区、阳极区的产热特性各不相同。 ⑴ 弧柱的产热 ⑵阴极区的产热特性 ⑶ 阳极区的产热特性 （一）电弧的热能特性
2、电弧的温度分布 (1)轴向一两极区低弧柱区高 (2)径向一中心高四周低 电狐径向温度分布示意图 3、焊接电弧的热效率及 a)W-Cu电极之间电弧等温线，电流200A,电压14.2V b)20OA碳狐等温线 能量密度 电弧产热的一部分热量会通过对流、传导、辐射等形 式散失，所以会存在热效率问题。 常用焊接方法的大致热效率如表
2、电弧的温度分布 ⑴轴向－两极区低弧柱区高 ⑵径向－中心高四周低 3、焊接电弧的热效率及 能量密度 电弧产热的一部分热量会通过对流、传导、辐射等形 式散失，所以会存在热效率问题。 常用焊接方法的大致热效率如表
©C@ 电弧的温度、电流密度和能量 密度的轴向分布示意图 能量密度分布：轴向一两极区大弧柱区小 径向一中心大四周小
能量密度分布：轴向－两极区大弧柱区小 径向－中心大四周小
(二)、电弧的力学特性 1、电弧力类型及作用 电磁（收缩）力一使电弧获得刚直性，促进熔滴过渡 两根平行导线之间的电磁力示意图 a)电流方向相同产生吸引力 b)电流方向相反产生排斥力 圆锥状电弧及其电磁力示意图
（二）、电弧的力学特性 1、电弧力类型及作用 电磁（收缩）力——使电弧获得刚直性，促进熔滴过渡