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?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/22 06:59:43
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?
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?
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.