焊接電弧的分類及特點(diǎn)
焊接電弧的性質(zhì)與弧焊電源的種類,電弧的狀態(tài)、電弧周圍的介質(zhì)和電極材料等有關(guān)。從不同的角度,焊接電弧可作如下分類:
1)按電流種類分為交流電弧、直流電弧和脈沖電弧(包括高頻脈沖電。。
2)按電弧狀態(tài)分為自由電弧和壓縮電弧。焊條電弧焊電弧屬于自由電。坏入x子弧屬于壓縮電弧。
3)按電弧周圍介質(zhì)可分為焊條電弧焊電弧、焊劑層下“燃燒”的電弧、氣體保護(hù)電弧焊電弧以及介于明弧和埋弧之間的電弧。
4)按電極材料可分為熔化極電弧和非熔化極電弧。例如,鎢極氫弧焊是非熔化極電弧,CO2氣體保護(hù)焊是熔化極電弧。
交流電弧的特點(diǎn)
交流電弧一般是由頻率為50Hz的交流電源供電。每秒鐘電弧電流有100次過零點(diǎn),即每秒鐘電弧熄滅和再引燃100次。這就使交流電弧放電的物理?xiàng)l件得以改變,使交流電弧具有特殊的電和熱的物理過程,它對電弧的穩(wěn)定燃燒和對弧焊電源的要求有很大的影響。交流電弧有以下特點(diǎn):
(1)電弧周期性地熄滅和引燃 交流電弧在過零點(diǎn)改變極性時(shí)熄滅,電弧空間溫度下降,此時(shí)電弧中異性帶電粒子發(fā)生復(fù)合,降低了電弧空間的導(dǎo)電能力。只有當(dāng)電源電壓u增大到超過再引燃電壓U后,電弧才有可能被再次引燃。
(2)電弧電壓和電流的波形發(fā)生畸變 由于電弧電壓和電流是交變的,使電弧空間和電極表面的溫度也隨時(shí)變化。因而電弧電阻不是常數(shù),而是隨著電弧電流的變化而變化。這樣,當(dāng)電源電壓按正弦曲線變化時(shí),電弧電壓和電流就不按正弦規(guī)律變化,而發(fā)生了畸變。
(3)熱慣性作用較明顯 由于電弧電壓和電流變化得較快,而電弧熱的變化滯后于電的變化。某一時(shí)刻的瞬時(shí)電流,使電弧空間發(fā)生熱電離的效應(yīng)要推遲一定時(shí)間才能表現(xiàn)出來。因此,當(dāng)電流從零增加到某一值和由峰值減小到同一值時(shí),雖然兩個(gè)電流的瞬時(shí)值相同,但是在電流增大的過程中,電弧空間的熱電離程度較低,電弧電壓較高;而在電流減小的過程中,電弧空間的熱電離較高,電弧電壓較低。這種半個(gè)周期內(nèi)同一瞬時(shí)電流值時(shí)的電弧電壓瞬時(shí)值的差別,體現(xiàn)了交流電弧的動特性,使電弧電壓瞬時(shí)值和電流瞬時(shí)值關(guān)系曲線呈回線形狀。