焊接电弧会产生哪些电弧力

A. 二氧焊机上的电弧力是什么意思有什么作用

意思：指电弧对熔滴和熔池的机械作用力。

作用：焊接电弧力对熔滴过回渡、熔深尺寸、答焊缝成形、飞溅大小，以及焊缝的外观缺陷（如咬肉、焊瘤、烧穿等）均产生很大的影响。

电弧的力 ：
1.电磁力。
2.等离子流力：高温气体流动时,将从上方吸入电弧周围的气体介质,形成有一定速度的连续气流进入电弧区,在电弧区这些气体被加热和电离,在电弧轴向推力的作用下冲向熔池对熔池产生附加压力。
3.斑点压力：电子流或离子流对阳极斑点和阴极斑点的冲击力;金属蒸汽的反作用力;电极上电磁收缩力爆破力。
4.爆破力：如短路过渡的电磁爆断。

B. 请问电焊中的电弧吹力是怎么回事吹力的方向和焊接电流流动方向有关系吗

电弧的力学特性

电弧力不仅直接影响焊件的熔深及熔滴过渡，而且也影响到熔池的搅拌、焊缝成形及金属飞溅等，因此，对电弧力的利用和控制将直接影响焊缝质量。电弧力主要包括电磁收缩力、等离子流力、斑点力等。

1．电弧力及其作用

（1）电磁收缩力 当电流流过导体时，电流可看成是由许多相距很近的平行同向电流线组成，这些电流线之间将产生相互吸引力。如果是可变形导体（液态或气态），将使导体产生收缩，这种现象称为电磁收缩效应，产生电磁收缩效应的力称为电磁收缩力。这个电磁收缩力往往是形成其他电弧力的力源。

焊接电弧是能够通过很大电流的气态导体，电磁效应在电弧中产生的收缩力表现为电弧内的径向压力。通常电弧可看成是一圆锥形的气态导体。电极端直径小，焊件端直径大。由于不同直径处电磁收缩力的大小不同，直径小的一端收缩压力大，直径大的一端收缩压力小，因此将在电弧中产生压力差，形成由小直径端（电极端）指向大直径端（工件端）的电弧轴向推力。而且电流越大，形成的推力越大。

电弧轴向推力在电弧横截面上分布不均匀，弧柱轴线处最大，向外逐渐减小，在焊件上此力表现为对熔池形成的压力，称为电磁静压力。这种分布形式的力作用在熔池上，则形成碗状熔深焊缝形状。

（2）等离子流力 高温气体流动时要求从电极上方补充新的气体，形成有一定速度的连续气流进入电弧区。新加入的气体被加热和部分电离后，受轴向推力作用继续冲向焊件，对熔池形成附加的压力，如图1-8所示。熔池这部分附加压力是由高温气流（等离子气流）的高速运动引起的，所以称为等离子流力，也称为电弧的电磁动压力。

等离子流力可增大电弧的挺直性，在熔化极电弧焊时促进熔滴轴向过渡，增大熔深并对熔池形成搅拌作用。

（3）斑点力 电极上形成斑点时，由于斑点处受到带电粒子的撞击或金属蒸发的反作用而对斑点产生的压力，称为斑点压力或斑点力。

阴极斑点力比阳极斑点力大，主要原因是：①阴极斑点承受正离子的撞击，阳极斑点承受电子的撞击，而正离子的质量远大于电子的质量，且阴极压降一般大于阳极压降，所以阴极斑点承受的撞击远大于阳极斑点；②阴极斑点的电流密度比阳极斑点的电流密度大，金属蒸发产生的反作用力也比阳极斑点大。

由于阴极斑点力大于阳极斑点力，所以在直流电弧焊时可通过采用反接法来减小这种影响。熔化极气体保护焊采用直流反接，可以减小熔滴过渡的阻碍作用，减少飞溅，钨极氩弧焊采用直流反接，由于阴极斑点位于焊件上，正离子的撞击使电弧具有阴极清理作用。

电弧的气体吹力

这种力出现在焊条电弧焊中。焊条电弧焊时，焊条药皮的熔化滞后于焊芯的熔化，这样在焊条的端头形成套筒。此时药皮中造气剂产生的气体及焊芯中碳元素氧化的CO气体在高温作用下急剧膨胀，从套筒中喷出作用于熔滴。不论是何种位置的焊接，电弧气体吹力总是促进熔滴过渡。
吹力的方向和焊接电流流动方向关系不大.

C. 电弧力有哪几种类型，简述其对熔滴过渡的影响

意思：指电弧对熔滴和熔池的机械作用力。
作用：焊接电弧力对熔滴过渡、版熔深尺寸、焊缝权成形、飞溅大小，以及焊缝的外观缺陷（如咬肉、焊瘤、烧穿等）均产生很大的影响。
电弧的力
：
1.
电磁力。
2.
2.等离子流力：高温气体流动时,将从上方吸入电弧周围的气体介质,形成有一定速度的连续气流进入电弧区,在电弧区这些气体被加热和电离,在电弧轴向推力的作用下冲向熔池对熔池产生附加压力。
3.
3.斑点压力：电子流或离子流对阳极斑点和阴极斑点的冲击力;金属蒸汽的反作用力;电极上电磁收缩力爆破力。
4.
4.爆破力：如短路过渡的电磁爆断。

D. 焊接电弧的焊接电弧的工艺特性

1、弧柱的产热
电流密度小，温度高，能量主要由粒子碰撞产生，热能损失严重。
2、阴极区的产热
电流密度大，温度低，能量主要用来对阴极加热和阴极区的散热损失，还可用来加热填充材料或焊件。
3、阳极区的产热
电流密度大，温度低，能量主要用于对阳极的加热和散失，也可用来加热填充材料或焊件。 电弧力影响到焊件的熔深及熔滴过渡，熔池的搅拌、焊缝成形以及金属飞溅，因此电弧力直接影响着焊缝质量。
1、电弧力及其作用
（1）电磁收缩力
产生原因：电弧电流线之间产生的相互吸引力。
由于电极两端的直径不同，因此电弧呈倒锥形状。电弧轴向推力在电弧横截面上分布不均匀，弧柱轴线处最大，向外逐渐减小，在焊件上此力表现为对熔池形成的压力，称为电磁静压力。
作用效果：使熔池下凹；对熔池产生搅拌作用，细化晶粒；促进排除杂质气体及夹渣；促进熔滴过渡；约束电弧的扩展，使电弧挺直，能量集中。
（2）等离子流力
电磁轴向静压力推动电极附近的高温气流（等离子流）持续冲向焊件，对熔池形成附加的压力，这个压力就称为等离子流力（电磁动压力）。
作用效果：等离子流力可增大电弧的挺直性；促进熔滴过渡；增大熔深并对熔池形成搅拌作用。
（3）斑点力
电极上形成斑点时，由于斑点处受到带电粒子的撞击或金属蒸发的反作用而对斑点产生的压力，称为斑点压力或斑点力。
斑点力的方向总是和熔滴过渡方向相反，因此总是阻碍熔滴过渡，产生飞溅。
一般来说，阴极斑点力比阳极斑点力大。
2、电弧力的主要影响因素
（1）焊接电流和电弧电压
（2）焊丝直径
（3）电极的极性
（4）气体介质 概念：焊接电弧的稳定性是指电弧保持稳定燃烧的程度。
电弧的稳定性除了和操作人员的熟练程度有关之外，还与其他因素有关。
1、焊接电源（电源的空载电压；电源的极性；电源的接法）
2、焊条药皮或焊剂
3、焊接电流
4、磁偏吹
5、电弧长度
6、焊前清理
7、其他

E. 焊接时产生电弧和维持电弧燃烧的必要条件

电弧燃烧的必要条件是气体电离及阴极电子发射。 1．气体电离 气体和自然界的一切物质一样，其电子是按一定的轨道环绕原子核运动，在常态下原子是呈中性的，气体的分子也是呈中性的，气体中几乎没有带电质点，因此常态下气体不能导电，电流也通不过，电弧不能自发地产生。但是在一定的条件下，气体原子中的电子从外部获得足够的能量，就能脱离原子核的引力而成为自由电子，同时原子因失去电子而成为正离子。这种使中性的气体分子或原子释放电子形成正离子的过程称为气体电离。 在焊接时，使气体介质电离的种类主要有热电离、电场作用下的电离、光电离。 (1)热电离 气体粒子受热的作用而产生的电离称为热电离。温度越高，热电离作用越大。 (2)电场作用下的电离 带电粒子在电场的作用下，各作定向高速运动；产生较大的动能，当不断与中性粒子相碰撞时，则不断地产生电离。如两电极间的电压越高，电场作用越大，则电离作用越强烈。 (3)光电离 中性粒子在光辐射的作用下产生的电离，称为光电离。 2．阴极电子发射 阴极的金属表面连续地向外发射出电子的现象，称为阴极电子发射。 焊接时，气体的电离是产生电弧的重要条件，但是，如果只有气体电离而阴极不能发射电子，没有电流通过，那么电弧还是不能形成。因此阴极电子发射也和气体电离一样，都是电弧产生和维持的必要条件。 一般情况下，电子是不能自由离开金属表面向外发射的，要使电子逸出电极金属表面而产生电子发射，就必须加给电子一定的能量，使它克服电极金属内部正电荷对它的静电引力。所加的能量越大，促使阴极产生电子发射作用就越强烈。 焊接时阴极所吸收的能量的不同，所产生的电子发射有以下几类；热发射、电场发射、撞击发射等。阴极发射电子后，又从焊接电源获得新的电子。 (1)热发射 焊接时，阴极表面温度很高，阴极中的电子运动速度很快，当电子的动能大于阴极内部正电荷的吸引力时，电子即冲出阴极表面，产生热发射。温度越高，则热发射作用越强烈。 (2)电场发射 在强电场的作用下，由于电场对阴极表面电子的吸引力，电子可以获得足够的动能，从阴极表面发射出来。当两电极的电压越高，金属的逸出功小，则电场发射作用越大。 (3)撞击发射 当运动速度较高、能量较大的正离子撞击阴极表面时，将能量传递给阴极而产生的电子发射现象，叫做撞击发射。如果电场强度越大，在电场的作用下正离子的运动速度也越快，则产生的撞击发射作用也越强烈。 实际上在焊接时，以上几种电子发射作用常常是同时存在，相互促进的，但在不同条件下，它们所起的作用可能稍有差异。例如，在引弧过程中，热发射和电场发射起着主要作用；电弧正常燃烧时，如采用熔点较高的材料(钨或碳等)作阴极，则热发射作用较显著；如采用铜或铝等作阴极时，撞击发射和电场发射就起主要影响；而钢作阴极时，则和热发射、撞击发射、电场发射都有关系。

F. 为什么电焊机焊接会有电弧产生

焊接电弧的概念
1、焊接时：
将焊条与焊件接触后很快拉开，在焊条端部和焊件之间立即会产生明亮的电弧，电弧是一种气体放电（气体导电）现象产生在阴极和阳极之间。通过这种放电能方便地转变为热能与机械能。电弧是包括气体保护焊在内的所有电弧焊方法的热源。需要注意的是，工程实践中经常使用“然弧”、“电弧燃烧”和“引燃电弧”等说法，其实电弧并不是一种燃烧现象，它与气焊中使用的火焰完全是不同的东西。
2、导电是带电粒子在电场作用下定向运动的过程:
而气体中一般没有带电粒子（电子、正离子、负离子），因此电弧的产生需要外
界诱发出带电粒子。引弧过程就是电弧（即气体导电）的诱发过程。引燃后，电弧导电过程本身会自动产生导电所需要的带电粒子。
3、我们在日常生活中经常可以看到气体放电现象:
例如：每当我们切断电源的时候，闸刀刚刚离开接触处的瞬间，往往会产生明亮的火花，这就是气体发电的现象。但它与焊接电弧相比较，它是瞬间的而焊接电弧不但能量大，而且连续持久。因此我们可以说：由焊接电源供给的，具有一定电压的两极间或电极与焊件之间，在气体介质中产生的强烈而持久的发电现象，称为焊接电弧。
4、实际焊接过程中:
被焊工件一般作为一个电极，另一个电极是焊丝、焊条或钨极。而一般情况下，电极通常指的是焊丝、焊条或钨极
5、一般情况下:
由于气体的分子和原子都是呈中性的，气体中几乎没有带电质点因此气体不能导电，电流也通不过，电弧就不能自发地产生。要使气体呈导电性必须使气体电离。气体电离后，原来气体中的一些中性分子或原子转变为电子、正离子等带电质点，这样电流才能通过气体间隙而形成电弧。

G. 焊接时,产生电弧和维持电弧燃烧的必要条件是什么

电弧燃烧的必要条件是气体电离及阴极电子发射。

1．气体电离

气体和自然界的一切物质一样，其电子是按一定的轨道环绕原子核运动，在常态下原子是呈中性的，气体的分子也是呈中性的，气体中几乎没有带电质点，因此常态下气体不能导电，电流也通不过，电弧不能自发地产生。但是在一定的条件下，气体原子中的电子从外部获得足够的能量，就能脱离原子核的引力而成为自由电子，同时原子因失去电子而成为正离子。这种使中性的气体分子或原子释放电子形成正离子的过程称为气体电离。

在焊接时，使气体介质电离的种类主要有热电离、电场作用下的电离、光电离。

(1)热电离 气体粒子受热的作用而产生的电离称为热电离。温度越高，热电离作用越大。

(2)电场作用下的电离 带电粒子在电场的作用下，各作定向高速运动；产生较大的动能，当不断与中性粒子相碰撞时，则不断地产生电离。如两电极间的电压越高，电场作用越大，则电离作用越强烈。

(3)光电离 中性粒子在光辐射的作用下产生的电离，称为光电离。

2．阴极电子发射

阴极的金属表面连续地向外发射出电子的现象，称为阴极电子发射。

焊接时，气体的电离是产生电弧的重要条件，但是，如果只有气体电离而阴极不能发射电子，没有电流通过，那么电弧还是不能形成。因此阴极电子发射也和气体电离一样，都是电弧产生和维持的必要条件。

一般情况下，电子是不能自由离开金属表面向外发射的，要使电子逸出电极金属表面而产生电子发射，就必须加给电子一定的能量，使它克服电极金属内部正电荷对它的静电引力。所加的能量越大，促使阴极产生电子发射作用就越强烈。

焊接时阴极所吸收的能量的不同，所产生的电子发射有以下几类；热发射、电场发射、撞击发射等。阴极发射电子后，又从焊接电源获得新的电子。

(1)热发射 焊接时，阴极表面温度很高，阴极中的电子运动速度很快，当电子的动能大于阴极内部正电荷的吸引力时，电子即冲出阴极表面，产生热发射。温度越高，则热发射作用越强烈。

(2)电场发射 在强电场的作用下，由于电场对阴极表面电子的吸引力，电子可以获得足够的动能，从阴极表面发射出来。当两电极的电压越高，金属的逸出功小，则电场发射作用越大。

(3)撞击发射 当运动速度较高、能量较大的正离子撞击阴极表面时，将能量传递给阴极而产生的电子发射现象，叫做撞击发射。如果电场强度越大，在电场的作用下正离子的运动速度也越快，则产生的撞击发射作用也越强烈。

实际上在焊接时，以上几种电子发射作用常常是同时存在，相互促进的，但在不同条件下，它们所起的作用可能稍有差异。例如，在引弧过程中，热发射和电场发射起着主要作用；电弧正常燃烧时，如采用熔点较高的材料(钨或碳等)作阴极，则热发射作用较显著；如采用铜或铝等作阴极时，撞击发射和电场发射就起主要影响；而钢作阴极时，则和热发射、撞击发射、电场发射都有关系。

H. 焊接电弧能产生哪些电弧力

1、电磁收缩力
2、等离子流力
3、斑点压力