电弧焊接：各种弧焊方法的电弧静特性曲线及特点

HEATS

　　各种弧焊方法的电弧静特性曲线是不同的。它们是在一定条件下求得的，所以其静特性只是图1-13曲线中的一部分，如图14所示。

6 P6 R% D# a% N( O# ], P

　　1)小电流区间电弧静特性呈下降特性。如图14a的示，在小电流区间，因电弧电流较小，弧柱的电流密度基本不变，弧柱断面将随电流的增加而按比例增加。如果电流增加到原来电流的4倍，则弧柱断面面积也增加到原弧柱的4倍，而弧柱周长却只增加2倍，使电弧向周围空间散失热量也只增加2倍。总之，减小了散热，提高了电弧温度和电离度，所以必然使电弧点电场强度下降，弧柱压降也呈下降趋势。同时阴极与阳极压降也为下降特性，于是在小电流区间，电弧电压Ua呈下降趋势，也就是电弧静特性呈负阻特性。小电流TIG焊接属于这种。

　　2)中电流区间电弧静特性呈水平特性。如图14b所示，电流较大时，焊丝金属将产生金属蒸气和等离子流。金属蒸气以一定速度喷射和等离子流将对电弧产生附加的冷却使用。此时电弧的产热不但有周边散热损失，而且还有金属蒸气与等离子流的附加损耗。这些能量消耗将随电流的增加而增加，因此在某一电流区间，可以保持电弧电场强度E不变，使电弧静特性呈平特性，如埋弧焊、焊条电弧焊和大电流TIG焊都是这种情况。

　　3)大电流区间电弧静特性呈上升特性。如图14c所示，当电流进一步增大时，特别是用细焊丝GMAW焊接时，电弧弧柱区尺寸受焊丝直径的限制，随着焊接电流的增加，电弧柱电流密度增大。同时，金属蒸气的喷射和等离子流冷却作用进一步加强以及电磁收缩力的作用，电弧断面不能随电流的增加而成比例地增大，使得电弧电导率减小，要保证一定的电流通过则要求较大的电场强度E。所以在大电流区间，随着电流的增加，弧柱的电场强度增大。另外，阴极压降和阳极压降在这种情况下影响不大。所以电弧压降Ua主要受弧柱压降的影响，它随着电流的增加而升高，使得电弧静特性呈上升趋势。如GMAW焊的电弧特性大多为上升特性。