焊接电弧及其电特性-欢迎进入山东大学材料科学与工程.ppt

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文档介绍

第一章 焊接电弧及其电特性 第一节 焊接电弧的物理本质及其引燃 研究意义 :弧焊电源是电弧能量的供应者,其电特性影响 到电弧燃烧的稳定性,从而直接影响到焊缝的质量。 焊接电弧:在电极与工件之间的气体中,产生持久、强烈的自 持放电现象。 特性:电压低、电流大、温度高、发光强。 要使两电极之间的气体导电必须 具备两个条件 : (1) 两电极之间有带电粒子 (2) 两电极之间有电场 非自持放电: 气体导电所需要的带电粒子不能通过导电过程本身产生, 而需要外加措施来产生带电粒子(加热、施加一定能量的光子等等)。 自持放电: 当电流大于一定值时,一旦放电开始,气体导电过程本身就 可以产生维持导电所需要的带电粒子。 a) 气体放电 b) 金属导电 电弧是低压、大电流、产生高温、强光的一种自持气 体放电现象 一.气体原子的激发、电离和电子发射 1 .气体原子的激发 + - - 气体原子得到外 加能量电子从低 能级跃迁到高能 级,这时原子处 于“激发”状态 电子完全脱离原 子核的束缚形成 自由电子的过程 程称为“电离” 激发 电离 由原子形成正离子所需要的能量称为 电离能 2 .气体原子的电离 ( 1 ) 撞击电离 :在 电场 中,被加速的带电质点(电子、离子) 和中性质点(原子)碰撞后发生的电离。 ( 2 ) 热电离 :在 高温 下,具有高动能的气体原子(或分子)互 相碰撞而引起的电离。 ( 3 ) 光电离 :气体原子(或分子)吸收了光射线的 光子能 而产 生的电离。 常见气体及元素的电离能 E L ( e V) 3. 电子发射 阴极表面的分子或原子接受外界的能量而释放出自由电 子的现象称为电子发射 , 电子发射所需要的能量成为逸出功 W y 。 ( 1 ) 热发射 固态或者液态物质表面 受热 后其中的某些电 子具有大于逸出功的动能而逸出到表面以外的空间中去。 ( 2 ) 光电发射 固态

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