§7-3焊接電弧的分類及特點(diǎn)§7-3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。焊條電弧焊電弧是自由電??；等離子弧屬于壓縮電弧。（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，鎢極氬弧焊是非熔化極電弧，CO2氣體保護(hù)焊是熔化極電弧?！?-3焊接電弧的分類及特點(diǎn)一、交流電弧1.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。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)電源電壓增大到超過再引燃電壓后，電弧才有可能被再次引燃。§7-3焊接電弧的分類及特點(diǎn)（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。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。2.交流電弧連續(xù)燃燒的條件交流電弧燃燒時(shí)若有熄弧時(shí)間，則熄弧時(shí)間越長(zhǎng)，電弧越不穩(wěn)定。為了保證焊接質(zhì)量，必須將熄弧時(shí)間減小至零，即電弧在每次熄滅后能迅速自行恢復(fù)燃燒，使交流電弧連續(xù)燃燒?！?-3焊接電弧的分類及特點(diǎn)對(duì)純電阻性電路，即焊接回路的電阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于感抗值，通過理論分析可知，它總是存在一定的熄弧時(shí)間，不利于交流電弧的穩(wěn)定燃燒；對(duì)電感性電路，根據(jù)電壓與電流的波形圖（圖7-6）看出，只要電路中電感值足夠大，就能使焊接電流滯后于電源電壓一定的相位角，使電源電壓的值達(dá)到引弧電壓，便能保證交流電弧連續(xù)、穩(wěn)定地燃燒。★要使交流電弧穩(wěn)定燃燒，就應(yīng)保證焊接回路中有足夠大的電感，這樣才能保證電流改變極性時(shí)電弧能迅速地自行恢復(fù)燃燒，保證交流電弧穩(wěn)定性，提高焊接質(zhì)量?！?-3焊接電弧的分類及特點(diǎn)圖7-6電感性電路交流電弧的電壓和電流波形圖§7-3焊接電弧的分類及特點(diǎn)3.影響交流電弧燃燒的因素和提高電弧穩(wěn)定性的措施1）影響交流電弧燃燒的因素（1）空載電壓越高，在相同的引弧電壓下熄弧時(shí)間越短，電弧越穩(wěn)定。一般條件下（2）再引燃電壓對(duì)電弧的穩(wěn)定燃燒有很大的影響。

值越大，電弧引燃越困難，電弧越不穩(wěn)定。（3）電路參數(shù)主電路的電感、電阻對(duì)電弧連續(xù)燃燒也有較大的影響。增大或減小，均可使電弧趨向穩(wěn)定連續(xù)地燃燒?！?-3焊接電弧的分類及特點(diǎn)（4）焊接電流焊接電流越大，電弧空間的熱量就越多，而且電流變化率也越大，即熱慣性作用越顯著，將導(dǎo)致降低，電弧的穩(wěn)定性提高。（5）電源頻率提高，周期和電弧熄滅時(shí)間相應(yīng)縮短。（6）電極的熱物理性能和尺寸電極具有較大的熱容量和熱導(dǎo)率，或具有較大的尺寸和較低的熔點(diǎn)，就會(huì)使電極散熱迅速，溫度降低快，因而較大，增大電弧不穩(wěn)定性。2）提高交流電弧穩(wěn)定性的措施（1）提高弧焊電源的頻率

§7-3焊接電弧的分類及特點(diǎn)（2）提高電源的空載電壓（3）改善電弧電流的波形（4）疊加高壓電二、自由電弧1．非熔化極電弧非熔化極電弧，顧名思義在焊接過程中電極本身不熔化，沒有金屬熔滴過渡，通常采用惰性氣體（如氬氣、氦氣等）保護(hù)。由于氦氣十分昂貴，大多數(shù)情況下我國(guó)都采用氬氣保護(hù)，電極多采用鎢極或摻有少量稀土金屬的鎢極，如稀土釷或鈰，這種電弧通常稱為鎢極氬弧。

§7-3焊接電弧的分類及特點(diǎn)2．熔化極電弧熔化極電弧，就是在焊接電弧燃燒過程中作為電弧的一個(gè)極不斷熔化，并按一定規(guī)律過渡到焊接工件上去的。根據(jù)電弧是否可見，熔化極電弧又可分為明弧和埋弧兩大類。

明弧的電極也分兩種：一種是在金屬絲表面敷有藥皮，即焊條電弧焊所用的焊條。另一種明弧是采用光電極，即光焊絲。在后一種情形下，通常為提高焊接質(zhì)量而采用保護(hù)氣體，以保護(hù)電弧燃燒穩(wěn)定且不受大氣中有害氣體的影響。隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了在焊絲中摻入合金元素的冶金技術(shù)，其中合金元素起保護(hù)作用，而不必采用保護(hù)氣體，這種電弧稱為自保護(hù)電弧。

§7-3焊接電弧的分類及特點(diǎn)埋弧即所指埋弧焊，也是采用光焊絲，但在焊接過程中要不斷地往電弧周圍送給顆粒狀焊劑，電弧在焊劑中燃燒，即電弧被埋在焊劑下進(jìn)行燃燒，而燃燒的電弧不可見。因?yàn)楹竸┲泻蟹€(wěn)弧元素，故電弧能夠穩(wěn)定燃燒。這類電弧既可以是直流電弧，也可以是交流電弧。三、壓縮電弧如果把自由電弧的弧柱強(qiáng)迫壓縮，就可獲得一種比一般電弧溫度更高、能量更集中的熱源，即壓縮電弧。壓縮電弧典型實(shí)例就是等離子弧，它是利用熱壓縮、磁壓縮和機(jī)械壓縮效應(yīng)，使弧柱截面縮小，能量集中，從而提高了電弧能量密度，形成高溫等離子弧。

§7-3焊接電弧的分類及特點(diǎn)等離子弧又分為以下三種型式：（1）轉(zhuǎn)移型等離子?。?）非轉(zhuǎn)移型等離子?。?）混合型等離子弧

a)b)c)

圖7-7三種形式等離子弧示意圖a)轉(zhuǎn)移型b)非轉(zhuǎn)移型c)混合型§7-3焊接電弧的分類及特點(diǎn)四、脈沖電弧電流為脈沖波形的電弧，稱為脈沖電弧。脈沖電弧可分為直流脈沖電弧和交流脈沖電弧。脈沖電弧是由維持電弧和脈沖電弧兩種電弧組成的。維持電弧用于在脈沖休止期間來維持電弧的穩(wěn)定燃燒；脈沖電弧用于加熱熔化