第三章電弧特性曲線

第三章電弧特性曲線第一頁，共四十二頁，2022年，8月28日3.1.1電弧靜(伏安)特性

焊接電弧靜特性的定義是：在電極材料、氣體介質(zhì)和弧長一定的情況下，電弧穩(wěn)定燃燒時，焊接電流和電弧電壓之間關(guān)系的曲線，也稱伏-安特性。3.1、電弧靜(伏安)特性含義：焊接電流隨時間以一定形式變化時電弧電壓的表現(xiàn)；反映電弧導(dǎo)電性能對電流時間變化的響應(yīng)能力。第二頁，共四十二頁，2022年，8月28日3.1.1電弧靜(伏安)特性炭極電弧，電弧電壓與弧長及電流的經(jīng)驗關(guān)系：3.1、電弧靜(伏安)特性第三頁，共四十二頁，2022年，8月28日3.1.1電弧靜(伏安)特性3.1、電弧靜(伏安)特性第四頁，共四十二頁，2022年，8月28日3.1.1電弧靜(伏安)特性3.1、電弧靜(伏安)特性第五頁，共四十二頁，2022年，8月28日3.1.1電弧靜(伏安)特性鐵電極電弧特性：3.1、電弧靜(伏安)特性小電流大電流第六頁，共四十二頁，2022年，8月28日3.1.1電弧靜(伏安)特性鐵電極電弧特性：3.1、電弧靜(伏安)特性第七頁，共四十二頁，2022年，8月28日TIG焊電弧特性3.1、電弧靜(伏安)特性第八頁，共四十二頁，2022年，8月28日TIG焊電弧特性3.1、電弧靜(伏安)特性第九頁，共四十二頁，2022年，8月28日TIG焊電弧特性3.1、電弧靜(伏安)特性第十頁，共四十二頁，2022年，8月28日TIG焊電弧特性3.1、電弧靜(伏安)特性第十一頁，共四十二頁，2022年，8月28日TIG焊電弧特性（保護氣不同）3.1、電弧靜(伏安)特性第十二頁，共四十二頁，2022年，8月28日TIG焊電弧特性（保護氣不同）3.1、電弧靜(伏安)特性第十三頁，共四十二頁，2022年，8月28日TIG焊電弧特性（電極尺寸）3.1、電弧靜(伏安)特性第十四頁，共四十二頁，2022年，8月28日TIG焊電弧特性（電極尺寸）3.1、電弧靜(伏安)特性第十五頁，共四十二頁，2022年，8月28日TIG焊電弧特性（氣壓不同）3.1、電弧靜(伏安)特性第十六頁，共四十二頁，2022年，8月28日TIG焊電弧特性（氣壓不同）3.1、電弧靜(伏安)特性第十七頁，共四十二頁，2022年，8月28日TIG焊電弧特性（電弧形態(tài)類型）3.1、電弧靜(伏安)特性A、暗點型電弧B、鐘裝無暗點電弧C、鐘裝無圓錐焰型電弧D、有圓錐焰的N.M.電弧E、N.M.電弧第十八頁，共四十二頁，2022年，8月28日MIG焊電弧特性3.1、電弧靜(伏安)特性第十九頁，共四十二頁，2022年，8月28日MIG焊電弧特性3.1、電弧靜(伏安)特性第二十頁，共四十二頁，2022年，8月28日MIG焊電弧特性3.1、電弧靜(伏安)特性第二十一頁，共四十二頁，2022年，8月28日3.1、電弧靜(伏安)特性第二十二頁，共四十二頁，2022年，8月28日第二十三頁，共四十二頁，2022年，8月28日第二十四頁，共四十二頁，2022年，8月28日3.1、電弧靜(伏安)特性第二十五頁，共四十二頁，2022年，8月28日3.2、交流電弧動特性第二十六頁，共四十二頁，2022年，8月28日焊接電弧的動特性，是指在一定弧長下，當(dāng)電弧電流很快變化時，電弧電壓和電流之間的關(guān)系：Uf=f(if)，由于熱慣性對電離度的影響，焊接電弧的動特性曲線不同于靜特性曲線特性電流快速增加時，由于電弧電離度較低，電弧電壓高于靜態(tài)值，V-A特性曲線高于靜特性曲線。電流快速減小時，由于電弧電離度較高，電弧電壓低于靜態(tài)值，V-A特性曲線地于靜特性曲線。第二十七頁，共四十二頁，2022年，8月28日3.2、交流電弧動特性電流增加過程中，動態(tài)性曲線上的電弧電壓比靜特性曲線上的電弧電壓值高；電流下降時，每一瞬間電弧電壓低于靜特性曲線。

電流變化速度愈小，靜、動特性曲線就愈接近。第二十八頁，共四十二頁，2022年，8月28日3.2、交流電弧動特性第二十九頁，共四十二頁，2022年，8月28日1、純電阻電路平衡方程二、交流電弧連續(xù)燃燒的條件分析：電源電壓和電流同相位，電流過零后到下一周波電壓等于再引燃電壓之間，有一段間隔時間，造成熄弧，不能滿足電弧穩(wěn)定燃燒的要求。第三十頁，共四十二頁，2022年，8月28日3.2、交流電弧動特性uωtuΦ

ifiUfUyh分析：要使交流電弧穩(wěn)定燃燒，應(yīng)保證焊接回路中有足夠大的電感，從而使得電流滯后于電壓一個相位角，電流改變極性時另一半波的電壓已經(jīng)大于電弧再引燃電壓，電弧立即反向恢復(fù)燃燒。第三十一頁，共四十二頁，2022年，8月28日3.2、交流電弧動特性上面原理圖的電壓平衡方程交流電源供電原理圖第三十二頁，共四十二頁，2022年，8月28日求解(1)式,代入初始條件:t=0時,if=0電弧穩(wěn)定燃燒條件一:電弧穩(wěn)定燃燒條件二:(2)(3)第三十三頁，共四十二頁，2022年，8月28日為了保證電弧連續(xù)燃燒，電源空載電壓（為交流有效值）U0、電弧電壓Uf及引燃電壓Uyh之間必須保持一定的關(guān)系。Uyh/UfUo/Uf不連續(xù)燃燒連續(xù)燃燒(2)式和(3)式聯(lián)立:第三十四頁，共四十二頁，2022年，8月28日1．空載電壓

愈高，電弧就愈穩(wěn)定。三、影響交流電弧穩(wěn)定燃燒的因素和提高電弧穩(wěn)定性的措施（一）影響交流電弧穩(wěn)定燃燒的因素第三十五頁，共四十二頁，2022年，8月28日2．引燃電壓愈高，電弧愈不穩(wěn)定，引燃愈困難。3．電路參數(shù)增大L或減小R可使電弧趨向穩(wěn)定地連續(xù)燃燒。第三十六頁，共四十二頁，2022年，8月28日6．電極的熱物理性能和尺寸4．電弧電流電弧電流愈大，電弧的穩(wěn)定性愈高。5．電源頻率

f提高有利于提高電弧的穩(wěn)定性。第三十七頁，共四十二頁，2022年，8月28日1．提高弧焊電源頻率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）提高交流電弧穩(wěn)定性的措施第三十八頁，共四十二頁，2022年，8月28日四、交流電弧的功率和功率因數(shù)（一）、交流電弧的功率Pfm0.40.8PfK結(jié)論：為保持電弧的穩(wěn)定燃燒和電弧功率的穩(wěn)定，K值最好取在0.4～0.637之間，即要求2.5>(Uo/Uf)>1.57第三十九頁，共四十二頁，2022年，8月28日交流電弧的功率因數(shù)λf是指交流電弧的有效功率Pf與電弧電壓和電弧電流有效值乘積之比值。即：λf＝Pf