弧焊电源第3版教学配套课件王建勋任廷春第一单元焊接电弧及对弧焊电源的要求.pdf

第一单元 焊接电弧及 对弧焊电源的要求  学习目标：通过学习（1）明确焊接电弧的物理本 质、分类和焊接电弧的引燃条件；（2 ）熟悉焊接 电弧的结构、压降分布和伏安特性；（3 ）了解交 流电弧的有关问题及焊接电弧的种类和特点； （4 ）重点掌握焊接电弧的电特性和电源- 电弧系 统的稳定条件，弧焊电源外特性的形状及选择， 对弧焊电源调节特性的要求；（5 ）学会焊接电弧 静特性的测试方法和弧焊电源外特性的测定方法 综合知识模块一 焊接电弧的物理本质和引燃  焊接电弧不是一般的燃烧现象，它是在一 定条件下电荷通过两极间气体空间的一种 导电过程 图1-1 焊接电弧导电示意图 能力知识点1 焊接电弧的物理本质  一般情况下，气体不含有带电粒子（电子、正离 子、负离子），是由中性的分子或原子组成的。 要使气体产生电弧导电，必须使气体分子或原子 电离成带电粒子-气体电离；同时，为了使电弧维 持“燃烧”，还必须不断的输送电能给电弧，以补 充气体电离时所消耗的电能，即电弧的阴极要不 断的发射电子。综上所述，气体电离和阴极发射 电子是电弧产生的必要条件。 1．气体电离  在外加能量作用下，中性气体分子或原子分离成 正离子和电子的现象称为气体电离。  气体电离有如下三种形式，即碰撞电离、热电离 和光电离  在高温焊接电弧中，主要是以热电离为主，而且 进行的很激烈 2 ．阴极电子发射  阴极表面在外加能量作用下连续向外发射电子的 现象称为阴极电子发射。  阴极电子发射可分为热电子发射、场致电子发 射、光电子发射和撞击电子发射等四种形式。  阴极所用的材料不同，其电子发射形式也不同， 有的以热电子发射为主，有的以场致电子发射为 主，而光电子发射和撞击电子发射在焊接电弧中 占次要地位。 能力知识点2 焊接电弧的引燃  把造成两电极间气体发生电离和阴极电子发射 而引起电弧燃烧的过程，称为焊接电弧的引 燃。焊接电弧的引燃一般有两种方式：接触引 弧和非接触引弧。 1．接触引弧  弧焊电源接通后，电极（焊条或焊丝）与工件 直接短路接触，随后迅速拉起电极（约2～ 4mm ）而引燃电弧  在接触引弧中，电极与工件短路接触的方式有 两种：撞击法和划擦法 2 ．非接触引弧  电极与工件之间保持一定的间隙，然后在电极与 工件之间施以高电压击穿间隙使电弧引燃  非接触引弧主要应用于钨极氩弧焊和等离子弧焊 【综合训练】  一、填空题答案  1．气体放电；2 ．在外加能量作用下，中性气 体分子或原子分离成正离子和电子的现象； 3．热电离，强；4 ．碰撞电离、热电离、光电 离；5．光电离；6 ．阴极电子发射；7．气体电 离和阴极发射电子；8 ．热电子发射、场致电子发 射、光电子发射和撞击电子发射  二、判断题答案 1．×；2 ．√；3．×；4 ．×；5．√。  三、选择题答案  1．a；2 ．b；3．c 。  四、简答题答案（略）  五、实践部分 组织学生在焊接实训场地进行引弧 训练，学会撞击法和划擦法两种引弧方法，并使 学生明白在什么情况下采用撞击法，在什么情况 下采用划擦法 综合知识模块二 焊接电弧的结构、压降分布和伏安特性 能力知识点1 焊接电弧的结构及压降分布  焊接电弧分为三个区域，即阴极区、阳极区、 弧柱区。阳极区和阴极区的长度很短，因此， 电弧长度可近似认为等于弧柱长度  三个区的电压降分别称为阴极压降U 、阳极压 i 降Uy 和弧柱压降U 。它们组成了总的电弧电压 z U h  Uh Ui Uy Uz  