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一、对保护气体的基本要求
所选用的保护气体尽可能满足如下要求:
1、对焊接区起到良好的保护作用
2、作为电弧的气体介质,应有利于引弧和保持电弧稳定燃烧
3、有助于提高对焊件的加热效率,改善焊缝成形
4、在焊接时,能促进使获得所希望的熔滴过渡特性,减少金属飞溅
5、在焊接过程中,保护气体的有害冶金反应能进行控制,以减少气孔、裂纹和夹渣等缺陷
6、易于制取,来源容易,价格低廉
二、保护气体对电弧性能的影响
不同的保护气体对电弧性能的不同影响是由它们的某些物理性能的不同所决定的
1、电离能与热导率的影响
电弧的稳定燃烧必须保持弧柱区具有良好的导电状态。因此,要求要求在气体空间中拥有所需的电离度。电离能低的气体容易电离,要达到所需电离度的外加能量少;若该气体的热导率小,表明散热能力弱,在相同电流的情况下,其电弧的电场强度低,弧柱温度低,但电弧燃烧稳定。由于电离能较低的气体总是先发生电离,从而决定弧柱的电场强度和温度。因此,当两种电离能相差较大的气体混合使用时,其电弧性能接近于电离能较小的气体的性能。
二、解离能的影响
多原子气体如果在电弧温度下剧烈解离,将从电弧吸收大量能量,使电弧受到强烈冷却,为了保持电弧所需的电离度,必然要求较高的产热能。
当多原子和单原子气体混合时,若多原子气体在电弧温度下大量解离,则在单原子气体中加入少量的多原子气体,电弧性能将发生明显变化;而在多原子气体中加入少量的单原子的气体,电弧性能仍不能产生明显地向单原子气氛电弧的变化趋势。
三、保护气体流量的影响
从喷嘴喷出的保护气流包围电弧并吸收其热量,使电弧受到冷却。若气体流量增加,则对电弧的冷却作用增强,电弧外层温度降低,其电离度即降低,于是导电性降低,电流的导通截面减小。如果总电流不变,则电弧的电流密度增加,电场强度增大,产热量增加,而温度升高。这时气流所带走的热量和因电场强度增大而增加的热量达到新的平衡。
四、保护气体对阴、阳两极区热效应的影响
电弧的两个极区的热量与它们的电压降有关。熔化极气体保护焊时,由于阳极区电压降小,而阴极区较大,因此,一般情况下都把焊丝接阴极以提高焊丝的熔化速度。如果在电弧中存在钾、钠的蒸汽时,对阳极区压降影响小,而阴极区的压降将显著降低,这时,焊丝接阳极的熔化速度可能比接阴极的大。 |