伴隨轟隆隆雷聲出現(xiàn)的耀眼光芒的閃電及電線電纜短路瞬間爆出的刺眼的弧光，這些刺眼的電弧光轉(zhuǎn)瞬即逝,，沒(méi)有什么用途甚至能造成災(zāi)害,。而最奇妙的是焊接弧光，長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)放出一朵朵流光溢彩的花朵,，經(jīng)久不敗,，成為焊接能源，用于焊接生產(chǎn),，創(chuàng)造財(cái)富,，造福民生!

但是，你要看清它,，絕非易事,，長(zhǎng)時(shí)間盯著看焊接電弧，你的眼睛會(huì)疼得受不了,，可能會(huì)紅腫好幾天!記得一定要帶焊工面罩或深色護(hù)目鏡再盯著看焊接電弧!

★焊接電弧的物理概念

焊接電弧發(fā)出強(qiáng)烈的光和熱,，但不是一般物質(zhì)燃燒發(fā)出光和熱的現(xiàn)象，而是在焊接電源供給一定的電壓下,，兩個(gè)電極之間的氣體放電現(xiàn)象,。也可以看做是電荷通過(guò)兩個(gè)電極之間的氣體空間的一種導(dǎo)電放電現(xiàn)象。借助這種氣體放電,，把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?、光能和機(jī)械能。

(美麗的焊接電弧火花)

1.氣體放電

各種物質(zhì)的導(dǎo)電性能取決于該物質(zhì)是否擁有在電場(chǎng)作用下能定向運(yùn)動(dòng)的帶電粒子,。但是一般情況下,，氣體是不擁有帶電粒子的,，完全是由中性分子或原子組成，是不導(dǎo)電的,。

在焊條電弧焊時(shí),，電焊條與工件短暫接觸后分開(kāi)是一種特定的引弧過(guò)程。這時(shí)產(chǎn)生了強(qiáng)烈的弧光輻射,，焊條前端和工件之間形成一個(gè)高溫弧柱,；弧柱中的氣體受到高熱、強(qiáng)光的激勵(lì)發(fā)生電離,，產(chǎn)生帶電粒子,。當(dāng)焊接電流足夠大時(shí)，電弧氣體的電離度增大,，被點(diǎn)燃放電!而陰極不斷發(fā)射電子,，處使電弧氣體電離不斷進(jìn)行，電弧氣體放電得到強(qiáng)化,。

2.帶電粒子

電弧中的帶電粒子主要由氣體介質(zhì)中的中性粒子電離產(chǎn)生的正離子,、電子及陰極發(fā)射的電子組成。這兩種物理過(guò)程都伴隨著激發(fā),、電離,、擴(kuò)散、復(fù)合,、負(fù)離子化等物理變化,。

電弧內(nèi)的氣體介質(zhì)往往由多種氣態(tài)物質(zhì)組成，并含有一定量的金屬蒸汽,。金屬元素的電離電壓大多較低,，有利于電弧中產(chǎn)生導(dǎo)電離子如鉀K、鈉Na,、鋁Al,、鎂Mg等金屬元素，可以起到穩(wěn)定電弧的作用,。

電弧條件下，氣體系統(tǒng)內(nèi)部傳遞能量方式主要靠氣體粒子碰撞和光輻射,。當(dāng)動(dòng)能足夠大時(shí),，氣體粒子之間會(huì)產(chǎn)生彈性碰撞，將部分或全部能量轉(zhuǎn)化為粒子內(nèi)能,；內(nèi)能達(dá)到激發(fā)能級(jí)別時(shí),，粒子將被激發(fā)；內(nèi)能達(dá)到電離級(jí)別時(shí),，粒子將發(fā)生電離,。

(電弧光輻射)

3.電極發(fā)射電子

在外界能量的作用下,，電極中的自由電子沖破電極表面的約束，發(fā)射到電弧空間的現(xiàn)象,，稱為電極發(fā)射電子,。而只有從陰極發(fā)射的電子參與電場(chǎng)作用下的導(dǎo)電過(guò)程，從陽(yáng)極發(fā)射出來(lái)的電子受電場(chǎng)排斥,，不參與導(dǎo)電過(guò)程,。

①熱發(fā)射:金屬表面受到熱作用溫度升高，使金屬內(nèi)部電子熱運(yùn)動(dòng)加速逸出金屬表面的現(xiàn)象,。②致場(chǎng)發(fā)射:當(dāng)陰極表面附近空間存在較強(qiáng)正電場(chǎng)時(shí),，金屬電極內(nèi)的自由電子會(huì)受到電場(chǎng)靜電力的作用。電場(chǎng)力足夠大時(shí),，使電子逸出金屬表面,，稱為致場(chǎng)發(fā)射。

③撞擊發(fā)射:電弧中高速運(yùn)動(dòng)的帶電粒子從外部撞擊電極表面,，將能量傳遞給電極表面的自由電子,，使其逸出電極表面，稱為撞擊發(fā)射,。

焊接電弧過(guò)程的本質(zhì)就是在一定的電壓下,，導(dǎo)電粒子的產(chǎn)生、激發(fā),、擴(kuò)散,、復(fù)合、負(fù)離子形成等一系列物質(zhì)形態(tài)的和性能的轉(zhuǎn)變,，能量的傳遞,、轉(zhuǎn)化過(guò)程!

美麗的焊接電弧!