**单元 焊接电弧及对弧焊电源的要求
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问气体空间的一种导电过程(图1.1),也可以说是一种气体放电现象。焊接电弧是电弧焊的热源,而弧焊电源是为焊接电弧提供能量的设备。弧焊电源性能的好坏会直接影响电弧燃烧过程的稳定性,进而影响焊接过程的稳定性和焊接接头的质量。
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),而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”,还必须不断地输送电能给电弧,以补充气体电离时所消耗的电能,即电弧的阴极要不断地发射电子。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。
气体分子或原子分离出一个外层电子所需要的*小能量称为电离能或电离功,当用电子伏特(ev)来衡量时,又称电离势或电离电位。气体电离势的大小与其原子内部结构有关。电离势大表示气体难电离,难导电,反之表示气体容易电离。碱金属的电离势较低,气体的电离势较高,惰性气体的电离势更高。这就是为什么在含K、Na等稳弧剂的气氛中比较容易导电、引弧,电弧燃烧比较稳定的重要原因。
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