第三章电弧特性曲线

第三章电弧特性曲线第一页，共四十二页，2022年，8月28日3.1.1电弧静(伏安)特性

焊接电弧静特性的定义是：在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时，焊接电流和电弧电压之间关系的曲线，也称伏-安特性。3.1、电弧静(伏安)特性含义：焊接电流随时间以一定形式变化时电弧电压的表现；反映电弧导电性能对电流时间变化的响应能力。第二页，共四十二页，2022年，8月28日3.1.1电弧静(伏安)特性炭极电弧，电弧电压与弧长及电流的经验关系：3.1、电弧静(伏安)特性第三页，共四十二页，2022年，8月28日3.1.1电弧静(伏安)特性3.1、电弧静(伏安)特性第四页，共四十二页，2022年，8月28日3.1.1电弧静(伏安)特性3.1、电弧静(伏安)特性第五页，共四十二页，2022年，8月28日3.1.1电弧静(伏安)特性铁电极电弧特性：3.1、电弧静(伏安)特性小电流大电流第六页，共四十二页，2022年，8月28日3.1.1电弧静(伏安)特性铁电极电弧特性：3.1、电弧静(伏安)特性第七页，共四十二页，2022年，8月28日TIG焊电弧特性3.1、电弧静(伏安)特性第八页，共四十二页，2022年，8月28日TIG焊电弧特性3.1、电弧静(伏安)特性第九页，共四十二页，2022年，8月28日TIG焊电弧特性3.1、电弧静(伏安)特性第十页，共四十二页，2022年，8月28日TIG焊电弧特性3.1、电弧静(伏安)特性第十一页，共四十二页，2022年，8月28日TIG焊电弧特性（保护气不同）3.1、电弧静(伏安)特性第十二页，共四十二页，2022年，8月28日TIG焊电弧特性（保护气不同）3.1、电弧静(伏安)特性第十三页，共四十二页，2022年，8月28日TIG焊电弧特性（电极尺寸）3.1、电弧静(伏安)特性第十四页，共四十二页，2022年，8月28日TIG焊电弧特性（电极尺寸）3.1、电弧静(伏安)特性第十五页，共四十二页，2022年，8月28日TIG焊电弧特性（气压不同）3.1、电弧静(伏安)特性第十六页，共四十二页，2022年，8月28日TIG焊电弧特性（气压不同）3.1、电弧静(伏安)特性第十七页，共四十二页，2022年，8月28日TIG焊电弧特性（电弧形态类型）3.1、电弧静(伏安)特性A、暗点型电弧B、钟装无暗点电弧C、钟装无圆锥焰型电弧D、有圆锥焰的N.M.电弧E、N.M.电弧第十八页，共四十二页，2022年，8月28日MIG焊电弧特性3.1、电弧静(伏安)特性第十九页，共四十二页，2022年，8月28日MIG焊电弧特性3.1、电弧静(伏安)特性第二十页，共四十二页，2022年，8月28日MIG焊电弧特性3.1、电弧静(伏安)特性第二十一页，共四十二页，2022年，8月28日3.1、电弧静(伏安)特性第二十二页，共四十二页，2022年，8月28日第二十三页，共四十二页，2022年，8月28日第二十四页，共四十二页，2022年，8月28日3.1、电弧静(伏安)特性第二十五页，共四十二页，2022年，8月28日3.2、交流电弧动特性第二十六页，共四十二页，2022年，8月28日焊接电弧的动特性，是指在一定弧长下，当电弧电流很快变化时，电弧电压和电流之间的关系：Uf=f(if)，由于热惯性对电离度的影响，焊接电弧的动特性曲线不同于静特性曲线特性电流快速增加时，由于电弧电离度较低，电弧电压高于静态值，V-A特性曲线高于静特性曲线。电流快速减小时，由于电弧电离度较高，电弧电压低于静态值，V-A特性曲线地于静特性曲线。第二十七页，共四十二页，2022年，8月28日3.2、交流电弧动特性电流增加过程中，动态性曲线上的电弧电压比静特性曲线上的电弧电压值高；电流下降时，每一瞬间电弧电压低于静特性曲线。

电流变化速度愈小，静、动特性曲线就愈接近。第二十八页，共四十二页，2022年，8月28日3.2、交流电弧动特性第二十九页，共四十二页，2022年，8月28日1、纯电阻电路平衡方程二、交流电弧连续燃烧的条件分析：电源电压和电流同相位，电流过零后到下一周波电压等于再引燃电压之间，有一段间隔时间，造成熄弧，不能满足电弧稳定燃烧的要求。第三十页，共四十二页，2022年，8月28日3.2、交流电弧动特性uωtuΦ

ifiUfUyh分析：要使交流电弧稳定燃烧，应保证焊接回路中有足够大的电感，从而使得电流滞后于电压一个相位角，电流改变极性时另一半波的电压已经大于电弧再引燃电压，电弧立即反向恢复燃烧。第三十一页，共四十二页，2022年，8月28日3.2、交流电弧动特性上面原理图的电压平衡方程交流电源供电原理图第三十二页，共四十二页，2022年，8月28日求解(1)式,代入初始条件:t=0时,if=0电弧稳定燃烧条件一:电弧稳定燃烧条件二:(2)(3)第三十三页，共四十二页，2022年，8月28日为了保证电弧连续燃烧，电源空载电压（为交流有效值）U0、电弧电压Uf及引燃电压Uyh之间必须保持一定的关系。Uyh/UfUo/Uf不连续燃烧连续燃烧(2)式和(3)式联立:第三十四页，共四十二页，2022年，8月28日1．空载电压

愈高，电弧就愈稳定。三、影响交流电弧稳定燃烧的因素和提高电弧稳定性的措施（一）影响交流电弧稳定燃烧的因素第三十五页，共四十二页，2022年，8月28日2．引燃电压愈高，电弧愈不稳定，引燃愈困难。3．电路参数增大L或减小R可使电弧趋向稳定地连续燃烧。第三十六页，共四十二页，2022年，8月28日6．电极的热物理性能和尺寸4．电弧电流电弧电流愈大，电弧的稳定性愈高。5．电源频率

f提高有利于提高电弧的稳定性。第三十七页，共四十二页，2022年，8月28日1．提高弧焊电源频率2．提高电源的空载电压3．改善电弧电流的波形4．叠加高压电（二）提高交流电弧稳定性的措施第三十八页，共四十二页，2022年，8月28日四、交流电弧的功率和功率因数（一）、交流电弧的功率Pfm0.40.8PfK结论：为保持电弧的稳定燃烧和电弧功率的稳定，K值最好取在0.4～0.637之间，即要求2.5>(Uo/Uf)>1.57第三十九页，共四十二页，2022年，8月28日交流电弧的功率因数λf是指交流电弧的有效功率Pf与电弧电压和电弧电流有效值乘积之比值。即：λf＝Pf