焊接电弧是怎样一种现象(焊接电弧是什么有哪些主要特点作用又是什么)

导语：焊接杂谈:四·奇妙的焊接电弧

伴随轰隆隆雷声出现的耀眼光芒的闪电及电线电缆短路瞬间爆出的刺眼的弧光，这些刺眼的电弧光转瞬即逝，没有什么用途甚至能造成灾害。而最奇妙的是焊接弧光，长时间开放出一朵朵流光溢彩的花朵，经久不败，成为焊接能源，用于焊接生产，创造财富，造福民生!

但是，你要看清它，绝非易事，长时间盯着看焊接电弧，你的眼睛会疼得受不了，可能会红肿好几天!记得一定要带焊工面罩或深色护目镜再盯着看焊接电弧!

★焊接电弧的物理概念

焊接电弧发出强烈的光和热，但不是一般物质燃烧发出光和热的现象，而是在焊接电源供给一定的电压下，两个电极之间的气体放电现象。也可以看做是电荷通过两个电极之间的气体空间的一种导电放电现象。借助这种气体放电，把电能转变为热能、光能和机械能。

(美丽的焊接电弧火花)

1.气体放电

各种物质的导电性能取决于该物质是否拥有在电场作用下能定向运动的带电粒子。但是一般情况下，气体是不拥有带电粒子的，完全是由中性分子或原子组成，是不导电的。

在焊条电弧焊时，电焊条与工件短暂接触后分开是一种特定的引弧过程。这时产生了强烈的弧光辐射，焊条前端和工件之间形成一个高温弧柱；弧柱中的气体受到高热、强光的激励发生电离，产生带电粒子。当焊接电流足够大时，电弧气体的电离度增大，被点燃放电!而阴极不断发射电子，处使电弧气体电离不断进行，电弧气体放电得到强化。

2.带电粒子

电弧中的带电粒子主要由气体介质中的中性粒子电离产生的正离子、电子及阴极发射的电子组成。这两种物理过程都伴随着激发、电离、扩散、复合、负离子化等物理变化。

电弧内的气体介质往往由多种气态物质组成，并含有一定量的金属蒸汽。金属元素的电离电压大多较低，有利于电弧中产生导电离子如钾K、钠Na、铝Al、镁Mg等金属元素，可以起到稳定电弧的作用。

电弧条件下，气体系统内部传递能量方式主要靠气体粒子碰撞和光辐射。当动能足够大时，气体粒子之间会产生弹性碰撞，将部分或全部能量转化为粒子内能；内能达到激发能级别时，粒子将被激发；内能达到电离级别时，粒子将发生电离。

(电弧光辐射)

3.电极发射电子

在外界能量的作用下，电极中的自由电子冲破电极表面的约束，发射到电弧空间的现象，称为电极发射电子。而只有从阴极发射的电子参与电场作用下的导电过程，从阳极发射出来的电子受电场排斥，不参与导电过程。

①热发射:金属表面受到热作用温度升高，使金属内部电子热运动加速逸出金属表面的现象。②致场发射:当阴极表面附近空间存在较强正电场时，金属电极内的自由电子会受到电场静电力的作用。电场力足够大时，使电子逸出金属表面，称为致场发射。

③撞击发射:电弧中高速运动的带电粒子从外部撞击电极表面，将能量传递给电极表面的自由电子，使其逸出电极表面，称为撞击发射。

焊接电弧过程的本质就是在一定的电压下，导电粒子的产生、激发、扩散、复合、负离子形成等一系列物质形态的和性能的转变，能量的传递、转化过程!

美丽的焊接电弧!

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