模块一项目焊接电弧的组成及热量分布

模块一、焊接电弧项目2焊接电弧的组成及热量分布目录一、阴极区二、阳极区三、弧柱电弧四、电弧电压课堂引入：

由焊接电源供给的，具有一定电压的两电极间或电极与母材间，在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象，称为焊接电弧。焊接电弧是一种特殊的气体放电现象，它与日常所见的气体放电现象（如拉合电源刀开关时产生的火花）的区别在于：焊接电弧能连续持久地产生强烈的光和大量的热量。电弧焊就是依靠焊接电弧把电能转变为焊接过程所需的热能来熔化金属，从而达到连接金属的目的。

项目2焊接电弧的组成及热量分布

焊接电弧是由阴极区、阳极区、弧柱区三个部分组成的，这三个部分产生的热量和温度的分布是不均匀的，如下图所示一、阴极区阴极区电弧紧靠负电极的区域称为阴极区，阴极区很窄，在阴极区的阴极表面有一个明亮的斑点，称为阴极斑点。它是阴极表面上电子发射的发源地，也是阴极区温度最高的地方。从阴极斑点发射出来的电子，受电场的作用迅速向阳极移动，电弧中被电离的微粒则向阴极移动。由于阳离子的质量比电子的质量大，因此阳离子的运动速度比电子慢的多，结果在阴极表面富集的正电荷数量比负电荷数量大，所以在阳极表面附近空间形成了一层阳离子层。阴极区的温度一般达到2I00－3230℃，放出的热量占焊接电弧总热量的36％左右。阴极温度的高低主要取决于阴极的电极材料。阴极区获得能量主要有：阳离子到达阴极区表面与电子复合成中性微粒时放出的能量；阳离子撞击阴极表面时析出的能量。阴极区消耗的能量有：阴极发射电子消耗的能量；阴极金属材料加热、熔化和蒸发消耗的能量。二、阳极区阳极区电弧紧靠正电极的区域称为阳极区，阳极区较阴极区宽，在阳极区的阳极表面也有光亮的斑点，称为阳极斑点。它是电弧放电时，正电极表面上集中接收电子的微小区域。阳极不发射电子，消耗能量少，因此，阳极与阴极材料相同时，阳极区的温度要高于阴极区。阳极区的温度一般达2330－3930℃，放出热量占焊接电弧总热量的43％左右。阳极获得的能量主要有：电子撞击阳极时析出的能量和电子到达阳极发生复合时放出的能量。阳极区消耗的能量有：材料的熔化和蒸发消耗的能量，而不需要消耗发射电子的能量。三、弧柱电弧弧柱电弧阴极区和阳极区之间的部分称为弧柱。由于阴极区和阳极区都很窄，因此，弧柱的长度基本上等于电弧长度。弧柱是自由电子、阴离子向阴极转移与阳离子向阴极转移的通路，也是发生电离作用以及电子、离子在转移的过程中发生相互复合的场所。弧柱猴中心勿温度馋可达5片37牲0－7叔73字0℃，放制出的检热量鄙占焊察接电捏弧总打热量娘的2I％左奏右。在弧雀柱的琴径向闯温度药分布存是不粒均匀知的，星弧柱肆中心腊的电肚离度告高、赶带点壶质点榆密度趣大、瓶导电巡寿性好湾，因兵而温衣度最推高，尸越到胖外围骄温度垫越低假。但懂沿弧伐长方课向，酬温度尊分布铺是均虾匀的转。弧柱喝的温享度与轰弧柱磁气体处介质遇和焊辉接电模流大援小等弯因素其有关姜；焊酒接电友流越生大，菜弧柱闭中电剂离程赠度也旧越大领，弧纹柱温踩度也吊越高要。电弧悟径向烟温度年分布朽示意话图a)园w-c限u电极弓间电绘弧等竟温线,电流20扔0A，电简压14倚.2骗v塑b)稍20所0A碳弧蛾等温陈线不同组电流什时电承弧径倒向温碌度分兰布四电大弧电妖压通常灭我们僵测量何出来跪的电棚弧电匙压时犹由阴顽极压痕降、篇阳极亿压降仇以及风弧柱喇压降好所组谨成的闲。当弧葱长一辰定时岔，电著弧电兔压的罚分布鞋有下患列公芽式：Uh=Uy+Uya+Uz式中闻：Uh—电弧借电压,VUy—阴极壮压降,VUya—阳极诊压降,VUz—弧柱恢压降,V课堂驳思考1.弧柱帆温度绿为何辅比阴盯极区芹、阳叼极区膨高？阴极午区和例阳极源区分庙别与俱焊条构（焊歉丝）影和工枝件相绕连，贺散热汤相对德较快是；弧柱基内带呼电粒粪子受编电场佳作用槐不断依加速箩，产未生激反烈碰胳撞2.为何玻弧柱客区的嫂总电挠流由凡约占99虏.9敲%的电亦子流传和约闪占0.染1%的正谎离子度组成规？单位炕体积皂内正塌负带晋电粒裙子数恋量相朱等，妇从整群体看饲，弧铁柱呈捉电中示性。正离车子质巩量远匹大于菊电子俱，导恩致正押离子泻速度斤比电壶子慢拥得多缎，以劝弧柱李区电春子流位远大耕于正呈离子燥流。小结本节歼我们浮学习拜焊接轮电弧单的组凶成，迹并对脸阴极僻区、搂阳极料区、蜓弧柱倦区和涛电弧赖电压毛的基调本概听念和穷特点昼进行番学习牲，从卸微观怕和宏额观上炭把握辜每个划区域蛛，尤蒜其是饶阴极祥区域兴它的宁范围祝相当断于蜘手蛛丝却的直刺径，蹈阳极驰区域劈燕它的艰范围奴相当吓于头皇发丝