焊條電弧焊

根據標準中對焊條電弧焊的要求，當焊條直徑增大1mm以上、由低氫型焊條改為非低氫型焊條、焊條（焊絲）熔敷金屬抗拉強度等級（鋼號）變化、坡口形狀的變化超出規程規定和坡口尺寸變化超出規定允許偏差、板厚變化超出規定的適用範圍、有襯墊改為無襯墊、清焊根改為不清焊根、規定的最低預熱溫度下降攝氏度以上、最高層間溫度增高50攝氏度以上、當熱輸入有限制時，熱輸入增加值超過10%，改變施焊位置，有以上變化需重新做焊接工藝評定。

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焊件間，在氣體介質中產生的強烈而持久的放電現象。如下圖所示。當焊條的一端與焊件接觸時，造成短路，產生高溫，使相接觸的金屬很快熔化併產生金屬蒸汽。當焊條迅速提起2-4mm時，在電場的作用下，陰極表面開始產生電子發射。這些電子在向陽級高速運動的過程中，與氣體分子、金屬蒸汽中的原子相互碰撞，造成介質和金屬的電離。

由電離產生的自由電子和負離子奔向陽極，正離子則奔向陰極。在它們運動過程中和到達兩極時不斷碰撞和複合，使動能變為熱能，產生了大量的光和熱。其宏觀表現是強烈而持久的放電現象，即電弧。

焊接電弧

焊接電弧由陰極區、陽極區和弧柱區三部分組成。

1）陰極區：在陰極的端部，是向外發射電子的部分。發射電子需消耗一定的能量，因此陰極區產生的熱量不多，放出熱量占電弧總熱量的36%左右。

2）陽極區：在陽極的端部，是接收電子的部分。由於陽極受電子轟擊和吸入電子，獲得很大能量，因此陽極區的溫度和放出的熱量比陰極高些，約佔電弧總熱量的43%左右。

3）弧柱區：是位於陽極區和陰極區之間的氣體空間區域，長度相當於整個電弧長度。它由電子、正負離子組成，產生的熱量約佔電弧總熱量的21%左右。弧柱區的熱量大部分通過對流、輻射散失到周圍的空氣中。

電弧中各部分的溫度因電極材料不同而有所不同。如用碳鋼焊條焊碳鋼焊件時，陰極區的溫 度約為2400k，陽極區的溫度約為2600k，電弧中心的溫度高達5000-8000k。

焊接電弧的極性及應用：由於直流電焊時，焊接電弧正、負極上熱量不同，所以採用直流電源時有正接和反接之分。所謂正接是指焊條接電源負極，焊件接電源正極，此時焊件獲得熱量多，溫度高，熔池深，易焊透，適於焊厚件；所謂反接是指焊條接電源正極，焊件接電源負極，此時焊件獲得熱量少，溫度低，熔池淺，不易焊透，適於焊薄件。如果焊接時使用交流電焊設備，由於電弧極性瞬時交替變化，所以兩極加熱一樣，兩極溫度也基本一樣，不存在正接和反接的問題。

（一）弧焊機

按產生電流種類不同，可分為直流弧焊機和交流弧焊機兩大類。

（1）、交流弧焊機實際上是符合焊接要求的降壓變壓器，如圖16-3所示。它將220V或380V的電源電壓降到60-80V(即焊機的空載電壓)，從而既能滿足引弧的需要，又能保證人身安全。焊接時，電壓會自動下降到電弧正常工作時所需的工作電壓20-30V，滿足了電弧穩定燃燒的要求。輸出電流是交流電，可根據焊接的需要，將電流從幾十安培調到幾百安培。它具有結構簡單、製造方便、成本低、節省材料，使用可靠和維修容易等優點，缺點是電弧穩定性不如直流弧焊機，對有些種類的焊條不適用。

（2）、直流弧焊機又可分為兩類：直流弧焊發電機和弧焊整流器。

直流弧焊發電機是由交流電動機和直流發電機組成，如右圖所示，電動機通過帶動發電機運轉，從而發出滿足焊接要求的直流電。其特點是能得到穩定的直流電，因此，引弧容易，電弧穩定，焊接質量好，但是構造複雜，製造和維修較困難，成本高，使用時噪音大。因此，一般只用在對電流有特殊要求的場合。