第二章焊接概述
一、 什麼是電弧和焊接電弧
電在氣體中流動便形成電弧，電弧能釋放出大量的光和熱。
焊接電弧是氣體放電的一種形式。焊接電弧的形成和維持是在電場、熱、光和質點動能作用下，氣體原子不斷被激發，電離以及電子發射的結果。
二、起弧的條件與方法
（一） 起弧的條件：1、較高的空載電壓。2、較大的短路電流。
（二） 起弧的方法：
1、 高壓擊穿：即用高壓電把氣體分子激發，電離使之導電的方法，基模型如圖2.1
此種方法先以高壓把氣體擊穿，然後立即通以一定的電流，便可能形成穩定的電弧。
圖2.1高壓擊窗起弧模型
2、 接觸拉弧：此種方法利用電子逸出的原理，先用極針（焊條）短接焊接電源兩極，通過較大的電流使極針（焊條）中的電子獲得足夠的能量，逸出極針（焊條），然後突然拉起，逸出的電子撞擊氣體分子，使用之電離激發導電，持續供電便可形成電弧。其模型如圖2.
2大電流電流
極針（焊條極針（焊條）
電弧 工件工件
圖2.2接觸拉弧起弧模型
三、穩定電弧的特性曲線
（一） 對於焊接電弧，在同樣的工件焊接介質弧長條件下，穩定電弧的伏安特性如圖2.3所示：
如圖：當電流很小時，要形成穩定的電弧，需要很高的電壓；電流增大，所需電壓急劇減小；電流達到一定程度（約12a）時，所需電壓最小（約20v）；電流在12a~500a之間，近似於低奪穩壓特性。
圖2.3穩定電弧的靜特性曲線
（二） 電弧長度對特性曲線的影響：
當電弧被拉長時，要維持其穩定燃燒，在恆定電流條件下，必須加大電壓，反之，所需電壓減小。如圖2.4所示：
焊條焊條
電弧電弧
h1h2
工件工件
2.4電弧長度對特性曲線的影響
四、焊接時電弧的要求
1、方便起弧：起弧是弧焊的先決條件，焊機的起弧難易度是焊機效能的主要引數之一，能否方便起弧決定了焊機效能的優劣；起弧的難易也直接影響焊接的效果。
2、電弧放電穩定：穩定燃燒的電弧是良好焊接的保障。電弧是一種氣體放電形式，良好的氣體氛圍和穩定的電流輸出是保持電弧穩定的重要條件，一般而言，手弧焊機焊接所需氣體氛圍由焊條上的藥皮受熱產生，埋弧焊機則由顆粒狀焊劑層受熱產生；而氬弧焊、co2氣體保護焊則由隨機的氣瓶提供。
3、 弧長可在一定範圍變化。由於焊接是乙個動態過程，由於人手的抖動焊條的燃燒，焊條與工件間的距離無可避免地要發生改變，要持續焊接，達到良好的焊接效果，就不能讓電弧熄滅，即要求電弧的長度在一定的距離範圍內改變時。電弧不熄滅政黨焊接要求電弧長度h=（0.
5~1）ф（ф為焊條直徑），而拉弧時，可達（2~3）ф。
4、 電弧大小可選擇，所需電弧的大小，是根據工件的厚度及工藝要求等因素決定的，為了適應不同工件及不同工藝要求焊接需求，要求電弧的大小可以調節。
五、弧焊電源的一般要求
弧焊電源的負載是電弧，要形成符合焊接要求的電弧，弧焊電源要滿足以下要求：
1、 較大的短路電流和較高的空載電壓，起弧電流越大，空載電壓越高，越容易起弧。
2、 輸出電流穩定，以保持電弧的穩定燃燒，達到良好的焊接效果。
3、 具有較寬的電壓跟隨能力。以保證電弧長度改變時，電弧不熄滅。
4、 輸出電流可調節。以滿足不同要求下的焊接需求。
5、 具備完善的自我保護系統。焊機的工作環境惡劣，完善的自我保護系統是保證焊機安全、人身安全的重要保障。
六、國家標準對弧焊電源的要求
（一）國標規定的常用焊機額定電流分檔如下：a
125，160，200，250，315，400，500，630．
（二）額定工作電壓規定：
手弧焊機：v=20+0.04i
氬弧焊機：v=10+0.04i
co2氣體保護焊機：v=14+0.05i
例如：arc160機型的最大輸出額定電壓v=20+0.04i×160=26.4v
（三） 弧焊電源的靜外特性曲線
靜外特性曲線是電源大其引數不變的情況下，改變假負載電阻後基端電壓與輸出電流的關係，一般的弧焊電源具有如圖2.5所類似的下隆性靜外特性曲線：
圖2.5弧焊電源的一般靜外特性曲線
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