焊接電弧的產生

焊接電弧是兩個電極間的放電現象稱為電弧，它是一種空 氣導電的現象。

而焊接電弧是指由焊接電源供給的，具有一定電壓的兩電極間或電極與母材間，在氣體介質中產生的強烈而持久的放電現象稱為焊接電弧。它具有兩個特性，即能放出強烈的光和大量的熱。焊接就是利用產生的熱量來熔化母材和填充金屬。

在通常情況下的氣體是不導電的，為了使其導電，必須使氣體電離，即必須在氣體中形成足夠數量的自由電子和正離子。

焊接電弧的引燃過程，是當焊條與工件接觸的瞬間，焊條與工件表面局部突出部位首先接觸，在接觸區有電流通過，使得接觸處的電流密度增大，產生了很大的電阻熱，將接觸點熔化，同時受熱的陰極發射出大量電子。由明極發射出的電子在電場的作用下快速的向陽極運動，在運動中與中性氣體粒子相撞，并使其電離，分離成電子和正離子，電子被陽極吸收，而正離子向陰極運動，形成電弧的放電現象。

焊接電弧引燃的順利與否，是與焊接電流強度，電弧中的電離物質、電源的空載電壓及其特性有關。如果焊接電流大，電弧中又存在容易電離的元素，電源的空載電壓又較高時，則電弧的引燃就容易。

焊接電弧由哪三部分組成

焊接電弧的構造可劃分三個區域：陰極區、陽極區、弧柱。電弧焊是利用電弧的熱能來達到連接金屬的目的，電弧的熱能是由上述各個區域的電過程作用下產生的，由于各個區域的電過程特點不同，因此各區域所放出的能量及溫度的發布也是不相同的。

1、陰極區：

電弧緊靠負電極的區域稱為陰極區。陰極區很窄，約10-5～10-6㎝。在陰極區的陰極表面有一個明顯的光

斑點，它是電弧放電時，負電極表面集中發射電子的微小區域，稱為陰極斑點。陰極區的溫度一般達2130～3230℃，放出的熱量占36%左右。陰極溫度的高低主要取決于陰極的電極材料，而且陰極的溫度一般都低于陰極金屬材料的沸點，此外；如果增加電極中的電流密度，那么陰極區的溫度也可以相應提高。

2、陽極區：

電弧緊靠正電極的區域稱為陽極區。陽極區較陰極區寬，約為10-3～10-4㎝。在陽極區的陽極表面也有光亮的斑點，它是電弧放電時，正電極表面上集中接收電子的微小區域稱為陽極斑點。陽極不發射電子，消耗能量少，因此在和陰極材料相同時，陽極區的溫度略高于陰極區。陽極區的溫度一般達2330～3930℃，放出的熱量占43%左右。一般手工焊時，陽極的溫度比陰極高些。

3、弧柱：

電弧陽極區和陰極區之間的部分稱為弧柱。由于陰極區和陽極區都很窄，因此弧柱的長度基本等于電弧長度。弧柱中所進行的電過程較復雜，而且它的溫度不受材料沸點的限制，因此都柱中心溫度可達5730～7730℃，發出熱量占27%左右（手工電弧焊）。弧柱的溫度與弧柱中氣體介質和焊接電流的大小等因素有關；電流越大，弧柱中電離程度也越大，弧柱溫度也越高。