电弧物理省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

焊接物理焊接物理焊接物理焊接物理 主讲教师：黄健康主讲教师：黄健康第1页2.1、电弧概论2.2、火花放电、辉光放电2.3、电弧弧柱现象2.4、探极法2.5、阳极现象2.6、阴极现象第二章第二章 电弧物理电弧物理第2页电弧物理电弧物理2.1.1 2.1.1 电弧电弧 电压电压两电极之间或电极与母材之间气体介质中产生强烈而两电极之间或电极与母材之间气体介质中产生强烈而持久持久放电现象放电现象。所谓气体放电，是指当两电极之间存在电位差所谓气体放电，是指当两电极之间存在电位差时，电荷从一极穿过气体介质抵达另一极导电现象（图时，电荷从一极穿过气体介质抵达另一极导电现象（图1-11-1）。）。不过并不是全部气体放电现象都是电弧，电弧仅是其中一个形不过并不是全部气体放电现象都是电弧，电弧仅是其中一个形式。式。2.12.1、电弧概论、电弧概论第3页电弧物理电弧物理2.1.1 2.1.1 电弧电弧2.12.1、电弧概论、电弧概论第4页电弧物理电弧物理2.1.2 2.1.2 弧柱弧柱(电弧等离子体电弧等离子体)电弧温度在电弧温度在5000500050000K50000K，处于热平衡状态。弧柱中大部，处于热平衡状态。弧柱中大部分双原子气体分解为原子，大原子又电离为电子和阳离子。从分双原子气体分解为原子，大原子又电离为电子和阳离子。从宏观上看，弧柱空间呈电中性。因为电子运动速度远远快于阳宏观上看，弧柱空间呈电中性。因为电子运动速度远远快于阳离子，所以电流几乎由电子流形成。离子，所以电流几乎由电子流形成。2.12.1、电弧概论、电弧概论第5页电弧物理电弧物理2.1.2 2.1.2 弧柱弧柱(电弧等离子体电弧等离子体)等离子体等离子体：通常指气体粒子中最少有一部分粒子化，从而：通常指气体粒子中最少有一部分粒子化，从而由中性粒子、阳离子、电子等聚合一起所组成气体或蒸汽状态。由中性粒子、阳离子、电子等聚合一起所组成气体或蒸汽状态。2.12.1、电弧概论、电弧概论热收缩效应热收缩效应：弧柱为保：弧柱为保持最小热损失，收缩截持最小热损失，收缩截面行为。面行为。因为电弧中电流同向并因为电弧中电流同向并流，相互吸引，使得电流，相互吸引，使得电弧内压力高于电弧外。弧内压力高于电弧外。阴极斑点电流密度普通阴极斑点电流密度普通比弧柱高，所以紧挨阴比弧柱高，所以紧挨阴极弧柱部分由收缩力产极弧柱部分由收缩力产生压力要比离开阴极弧生压力要比离开阴极弧柱高，该压力促使气流柱高，该压力促使气流（等离子流）从阴极（等离子流）从阴极吹吹向弧柱，速度可达向弧柱，速度可达100m/s100m/s。第6页电弧物理电弧物理2.1.3 2.1.3 阳极阳极2.12.1、电弧概论、电弧概论最短电弧路径最短电弧路径第7页电弧物理电弧物理2.1.3 2.1.3 阳极阳极2.12.1、电弧概论、电弧概论 当采取低熔点材料作阳极时当采取低熔点材料作阳极时(Fe(Fe、CuCu、A1A1等等)，一旦阳极表面某处有熔化和蒸，一旦阳极表面某处有熔化和蒸发觉象发生时，因为金属电离能大大低于普通气体电离能，在有金属蒸气存在地发觉象发生时，因为金属电离能大大低于普通气体电离能，在有金属蒸气存在地方，更轻易产生热电离而提供正离子流，电子流也更轻易从这里进入阳极，阳极方，更轻易产生热电离而提供正离子流，电子流也更轻易从这里进入阳极，阳极表面上导电区将在这里集中而形成阳极斑点。表面上导电区将在这里集中而形成阳极斑点。阳极斑点形成：金属蒸汽，阳极斑点形成：金属蒸汽，电弧经过该点弧柱消耗能量较低电弧经过该点弧柱消耗能量较低第8页电弧物理电弧物理2.1.4 2.1.4 阴极阴极2.12.1、电弧概论、电弧概论第9页电弧物理电弧物理2.1.4 2.1.4 阴极阴极2.12.1、电弧概论、电弧概论 电离出来正离电离出来正离子与从弧柱区来正子与从弧柱区来正离子一起向阴极运离子一起向阴极运动动,使正离子流占阴使正离子流占阴极区总电流比率大极区总电流比率大大增加。阴极区电大增加。阴极区电子流和正离子流比子流和正离子流比率改变如图率改变如图1-71-7所表所表示。示。第10页电弧物理电弧物理2.1.4 2.1.4 阴极阴极阴极放电形式：阴极放电形式：1.1.热阴极型，大电流，钨、炭热阴极型，大电流，钨、炭 2.2.等离子阴极型，普通焊接电弧等离子阴极型，普通焊接电弧 3.3.冷阴极型，铜、铁冷阴极型，铜、铁2.12.1、电弧概论、电弧概论第11页电弧物理电弧物理2.1.4 2.1.4 电弧各种形态电弧各种形态2.12.1、电弧概论、电弧概论第12页电弧物理电弧物理2.1.4 2.1.4 电弧各种形态电弧各种形态2.12.1、电弧概论、电弧概论第13页电弧物理电弧物理2.2.1 2.2.1 自持放电自持放电 自持放电：自持放电：不依赖外界电离条件，仅由外施电压作用即可不依赖外界电离条件，仅由外施电压作用即可维持一个气体放电。维持一个气体放电。2.22.2、火花放电、辉光放电、火花放电、辉光放电 即使在普通状态下，大气中也存在一些阴离子、阳离子、电子。即使在普通状态下，大气中也存在一些阴离子、阳离子、电子。OAOA电电流随电压增加而增大，流随电压增加而增大，BCBC为饱和状态，自然产生离子和电子都已全部为饱和状态，自然产生离子和电子都已全部流向电极。在流向电极。在DEDE段加速高速粒子撞击中性气体粒子电离产生一对新电段加速高速粒子撞击中性气体粒子电离产生一对新电子和阳离子子和阳离子,为非自持放电。为非自持放电。气体放电形成需要具备两个基本条件：一是外施电压，它使电极间隙空间范围内展现一定强度电场；二是外界电离原因，它在电极间隙中形成初始带电粒子。第14页电弧物理电弧物理2.2.1 2.2.1 自持放电自持放电 汤森德理论汤森德理论2.22.2、火花放电、辉光放电、火花放电、辉光放电 均匀电场中，气体间隙击穿主要均匀电场中，气体间隙击穿主要由电子碰撞电离和正离子撞击阴极表由电子碰撞电离和正离子撞击阴极表面造成表面电离所引发。电子碰撞电面造成表面电离所引发。电子碰撞电离是气体放电主要原因，二次电子起离是气体放电主要原因，二次电子起源于正离子撞击阴极表面使得阴极表源于正离子撞击阴极表面使得阴极表面逸出电子，逸出电子是维持气体放面逸出电子，逸出电子是维持气体放电必要条件。电必要条件。第15页电弧物理电弧物理2.2.1 2.2.1 自持放电自持放电2.22.2、火花放电、辉光放电、火花放电、辉光放电 电场强度不变电场强度不变第16页电弧物理电弧物理2.2.1 2.2.1 自持放电自持放电 要实现自持放电不需存在由阳离子引发电离。原因有：要实现自持放电不需存在由阳离子引发电离。原因有：(a)(a)阳离子和气体离子碰撞电离（普通称为阳离子和气体离子碰撞电离（普通称为作用）作用）(b)(b)阳离子撞击阴极使之发射电子（普通称为阳离子撞击阴极使之发射电子（普通称为作用）作用）(c)(c)阳离子同阴离子复合时释放光能而引发阴极电子发射。阳离子同阴离子复合时释放光能而引发阴极电子发射。(d)(d)在阴极附近，阳离子造成空间电荷增多，由其形成电场所在阴极附近，阳离子造成空间电荷增多，由其形成电场所引发场致发射。引发场致发射。(e)(e)阳离子轰击阴极时能量加热阴极，使之发射热电子。阳离子轰击阴极时能量加热阴极，使之发射热电子。2.22.2、火花放电、辉光放电、火花放电、辉光放电 自持放电条件：自持放电条件：为一个阳离子撞击阴极时，从阴极飞出电子数，为一个阳离子撞击阴极时，从阴极飞出电子数，一个电子从阴极到阳极，将为增殖个数一个电子从阴极到阳极，将为增殖个数 第17页电弧物理电弧物理2.2.2 2.2.2 火花放电火花放电 火花放电火花放电：是一个击穿电极间绝缘后向辉光或电弧等稳定：是一个击穿电极间绝缘后向辉光或电弧等稳定放电状态转变过渡现象。放电状态转变过渡现象。2.22.2、火花放电、辉光放电、火花放电、辉光放电 火花放电即将发生之前电极间电压，普火花放电即将发生之前电极间电压，普通称通称着火电压着火电压 。第18页电弧物理电弧物理2.2.2 2.2.2 火花放电火花放电 2.22.2、火花放电、辉光放电、火花放电、辉光放电 HeHe、NeNe、ArAr气体中电离电气体中电离电位高，位高，但着火电压远低于但着火电压远低于空气着火电压，空气着火电压，所以更轻所以更轻易进行高频引弧。易进行高频引弧。电晕放电电晕放电:气体介质在不均匀电场中局部自持放电气体介质在不均匀电场中局部自持放电,主要是因为电晕放电时空间电荷积累和分布情况不主要是因为电晕放电时空间电荷积累和分布情况不一样所造成。一样所造成。第19页电弧物理电弧物理2.2.3 2.2.3 空间电荷影响空间电荷影响 2.22.2、火花放电、辉光放电、火花放电、辉光放电 放电空间要产生阳离子和电子，这些带电放电空间要产生阳离子和电子，这些带电粒子沿电场力作用方向移动，其结果要改粒子沿电场力作用方向移动，其结果要改变电荷分布状态，从而出现局部为正或者变电荷分布状态，从而出现局部为正或者为负空间电荷。为负空间电荷。第20页电弧物理电弧物理2.2.4 2.2.4 辉光放电辉光放电 2.22.2、火花放电、辉光放电、火花放电、辉光放电 辉光放电是稀薄气体中自激导电现象辉光放电是稀薄气体中自激导电现象。其。其物理机制是：放电管两极电压加大到一定值时，物理机制是：放电管两极电压加大到一定值时，稀薄气体中残余正离子被电场加速，取得足够稀薄气体中残余正离子被电场加速，取得足够大动能去撞击阴极，产生二次电子，经簇射过大动能去撞击阴极，产生二次电子，经簇射过程形成大量带电粒子，使气体导电。程形成大量带电粒子，使气体导电。特点是电流密度小，温度不高，放电管内特点是电流密度小，温度不高，放电管内产生明暗光区，管内气体不一样，辉光颜色也产生明暗光区，管内气体不一样，辉光颜色也不一样。不一样。第21页电弧物理电弧物理2.2.4 2.2.4 辉光放电辉光放电 2.22.2、火花放电、辉光放电、火花放电、辉光放电 第22页电弧物理电弧物理2.2.5 2.2.5 辉光放电伏安特征辉光放电伏安特征 2.22.2、火花放电、辉光放电、火花放电、辉光放电 正常辉光区正常辉光区异常辉光区异常辉光区亚正常辉光区亚正常辉光区电压相同对应点上，电子和阳电压相同对应点上，电子和阳离子均处于一样运动状态。离子均处于一样运动状态。正常辉光阴极压降正常辉光阴极压降区长度区长度d d是是和压力和压力P P成反比：成反比：P P X d=d=常数常数第23页电弧物理电弧物理2.2.6 2.2.6 辉光放电正柱辉光放电正柱 2.22.2、火花放电、辉光放电、火花放电、辉光放电 正柱区第24页电弧物理电弧物理2.2.7 2.2.7 辉光放电向电弧放电过渡辉光放电向电弧放电过渡 2.22.2、火花放电、辉光放电、火花放电、辉光放电 从阳离子撞击阴极发射电子从阳离子撞击阴极发射电子到到热电子发射热电子发射阳离子阳离子辉光放电到电弧放电原因之一是金辉光放电到电弧放电原因之一是金属蒸汽进入了正柱区属蒸汽进入了正柱区第25页电弧物理电弧物理2.3.1 2.3.1 弧柱中电子流和离子流弧柱中电子流和离子流 沿着弧长方向任意位置沿着弧长方向任意位置x x处电位是处电位是V V，电位梯度是，电位梯度是X X，电荷，电荷密度是密度是，满足泊松方程：，满足泊松方程：2.32.3、电弧弧柱现象、电弧弧柱现象在空间中电子和阳离子组成总电荷密度为零：在空间中电子和阳离子组成总电荷密度为零：第26页电弧物理电弧物理2.3.1 2.3.1 弧柱中电子流和离子流弧柱中电子流和离子流 所以弧柱中电流由电子流（所以弧柱中电流由电子流（Ie）和阳离子流（）和阳离子流（Ii）组成。）组成。总电流为总电流为 I I=Ie+Ii 阳离子运动速度比电子速度小多阳离子运动速度比电子速度小多 I IIe 2.32.3、电弧弧柱现象、电弧弧柱现象电子流约为阳离子电子流约为阳离子10001000倍倍热运动电流约为电场电流热运动电流约为电场电流100100倍倍第27页电弧物理电弧物理2.3.2 2.3.2 弧柱热量输入和耗散弧柱热量输入和耗散 热损失形式有：传导、对流和发射热损失形式有：传导、对流和发射2.32.3、电弧弧柱现象、电弧弧柱现象重力、浮力、对流重力、浮力、对流第28页电弧物理电弧物理2.3.3 2.3.3 弧柱电流弧柱电流 大气中电弧弧柱往往与外围有一个比较分明边界，距发亮大气中电弧弧柱往往与外围有一个比较分明边界，距发亮部分几部分几mmmm处温度几乎与环境温度一样。处温度几乎与环境温度一样。2.32.3、电弧弧柱现象、电弧弧柱现象第29页电弧物理电弧物理2.3.4 2.3.4 弧柱温度弧柱温度 2.32.3、电弧弧柱现象、电弧弧柱现象 大气中炭极电弧，当电流大气中炭极电弧，当电流50A50A还未产生还未产生自收缩现象时，中性温度大约是自收缩现象时，中性温度大约是7000K7000K，当，当电流大于电流大于80A80A将产生将产生自收缩现象自收缩现象，温度可超，温度可超出出10000K10000K。第30页电弧物理电弧物理2.3.5 2.3.5 弧柱温度分布弧柱温度分布 2.32.3、电弧弧柱现象、电弧弧柱现象第31页电弧物理电弧物理2.3.5 2.3.5 弧柱温度分布弧柱温度分布 2.32.3、电弧弧柱现象、电弧弧柱现象第32页电弧物理电弧物理2.3.6 2.3.6 气体电弧和蒸汽电弧气体电弧和蒸汽电弧2.3.7 2.3.7 焊接电弧温度焊接电弧温度2.3.8 2.3.8 弧柱电导率和导热率弧柱电导率和导热率电流密度有：电流密度有：2.32.3、电弧弧柱现象、电弧弧柱现象电导率有：电导率有：第33页电弧物理电弧物理2.3.8 2.3.8 弧柱电导率和导热率弧柱电导率和导热率 2.32.3、电弧弧柱现象、电弧弧柱现象低温时低温时高温时高温时第34页电弧物理电弧物理2.3.8 2.3.8 弧柱电导率和导热率弧柱电导率和导热率 2.32.3、电弧弧柱现象、电弧弧柱现象在在8000800010000K10000K附近急剧升高，这是因为在该温度范围内电流急剧附近急剧升高，这是因为在该温度范围内电流急剧进行所致。进行所致。第35页电弧物理电弧物理2.3.8 2.3.8 弧柱电导率和导热率弧柱电导率和导热率 2.32.3、电弧弧柱现象、电弧弧柱现象在分子分解为原子温度附近，分解后原子要向在分子分解为原子温度附近，分解后原子要向“冷冷”部分扩散，而部分扩散，而“冷冷”部部分分子也要扩散过来，从而造成这一部分分解吸热，所以要增强传导作用。分分子也要扩散过来，从而造成这一部分分解吸热，所以要增强传导作用。包含电离过程也是这么。包含电离过程也是这么。第36页电弧物理电弧物理2.3.9 2.3.9 弧柱径向温度分布考查弧柱径向温度分布考查 2.32.3、电弧弧柱现象、电弧弧柱现象第37页电弧物理电弧物理2.3.9 2.3.9 弧柱径向温度分布考查弧柱径向温度分布考查 2.32.3、电弧弧柱现象、电弧弧柱现象第38页电弧物理电弧物理2.3.10 2.3.10 大电流高温弧柱特征大电流高温弧柱特征2.3.11 2.3.11 弧柱径向电场弧柱径向电场-弧柱扩展弧柱扩展 2.32.3、电弧弧柱现象、电弧弧柱现象第39页电弧物理电弧物理2.3.12 2.3.12 最小电压原理最小电压原理 最小电压原理：电弧在稳定燃烧时，有一个使其本身能量消最小电压原理：电弧在稳定燃烧时，有一个使其本身能量消耗最小特征，即当电流和电弧周围条件（气体介质、温度、压耗最小特征，即当电流和电弧周围条件（气体介质、温度、压力）一定时，稳定燃烧电弧将选择一个确定导电截面，使电弧力）一定时，稳定燃烧电弧将选择一个确定导电截面，使电弧能量消耗最少。当电弧长度也是定值时候，电场强度大小即代能量消耗最少。当电弧长度也是定值时候，电场强度大小即代表了电弧产热量大小，所以，能量消耗最小时候电场强度最低，表了电弧产热量大小，所以，能量消耗最小时候电场强度最低，即在固定弧长上电压降最小，这就是最小电压原理即在固定弧长上电压降最小，这就是最小电压原理 弧柱电场强度（弧柱电场强度（E E）：弧柱单位长度上电压降）：弧柱单位长度上电压降 意义：意义：E E大小表征电弧弧柱导电能力。大小表征电弧弧柱导电能力。电场强度电场强度E E和电流和电流I I乘积乘积EIEI相当于电源供给单位弧长电功率，相当于电源供给单位弧长电功率，他与弧柱热损失相平衡他与弧柱热损失相平衡。2.32.3、电弧弧柱现象、电弧弧柱现象第40页电弧物理电弧物理2.3.12 2.3.12 最小电压原理最小电压原理电流和电弧周围条件一定时，假如电弧截面面积大于或小于其自动确定截电流和电弧周围条件一定时，假如电弧截面面积大于或小于其自动确定截面，就会引发电场强度增大，是消耗能量增多，违反最小电压原理。面，就会引发电场强度增大，是消耗能量增多，违反最小电压原理。面积增大面积增大面积减小面积减小最小能量原理最小能量原理2.32.3、电弧弧柱现象、电弧弧柱现象对于并联电阻，回路中流过对于并联电阻，回路中流过电流时，电流将以产生电损电流时，电流将以产生电损失为最小方式分流流过（能失为最小方式分流流过（能量最小原理），这和最小电量最小原理），这和最小电压原理含义是一样。压原理含义是一样。第41页电弧物理电弧物理2.3.13 2.3.13 铝铝MIGMIG焊弧柱温度焊弧柱温度2.32.3、电弧弧柱现象、电弧弧柱现象金金属属蒸蒸汽汽小小电电离离气气体体大大金金属属蒸蒸汽汽大大电电离离气气体体小小第42页电弧物理电弧物理2.42.4、探极法、探极法第43页电弧物理电弧物理2.42.4、探极法、探极法第44页电弧物理电弧物理2.42.4、探极法、探极法第45页电弧物理电弧物理2.42.4、探极法、探极法第46页电弧物理电弧物理2.42.4、探极法、探极法第47页电弧物理电弧物理2.52.5、阳极现象、阳极现象2.5.1 2.5.1 阳极压降区阳极压降区场致电流和热电离场致电流和热电离炭极压降在炭极压降在50A50A，表面温度，表面温度4000K4000K压降电压压降电压19V19V，区域长度，区域长度3.4X103.4X10(-3)cm.(-3)cm.电流增加，阳极压降将降低。电流增加，阳极压降将降低。在电离区，因为长度小于电子平均自由程，几乎全部电子直接进入在电离区，因为长度小于电子平均自由程，几乎全部电子直接进入阳极，只有阳极，只有0.1%0.1%电子成功发生碰撞电离。电子成功发生碰撞电离。第48页电弧物理电弧物理2.52.5、阳极现象、阳极现象2.5.2 2.5.2 阳极压降阳极压降V VA A第49页电弧物理电弧物理2.52.5、阳极现象、阳极现象2.5.3 2.5.3 以以TIGTIG电弧伏安特征研究电弧伏安特征研究V VA A第50页电弧物理电弧物理2.52.5、阳极现象、阳极现象2.5.5 2.5.5 阳极输入功率阳极输入功率产生于阳极电弧热能：产生于阳极电弧热能：2.5.6 2.5.6 阳极温度阳极温度阳极熔化和蒸发阳极熔化和蒸发碳电极阳极温度：电流密度碳电极阳极温度：电流密度80A/CM80A/CM2 2，实际温度为，实际温度为390039004200K4200K，金属电极温度：阳极比阴极高金属电极温度：阳极比阴极高第51页电弧物理电弧物理2.52.5、阳极现象、阳极现象2.5.4 2.5.4 阳极斑点及其电流密度阳极斑点及其电流密度2.5.7 2.5.7 阳极斑点不连续移动阳极斑点不连续移动第52页电弧物理电弧物理2.52.5、阳极现象、阳极现象2.5.4 2.5.4 阳极斑点及其电流密度阳极斑点及其电流密度2.5.7 2.5.7 阳极斑点不连续移动阳极斑点不连续移动第53页电弧物理电弧物理2.52.5、阳极现象、阳极现象2.5.8 2.5.8 炭极电弧阳极斑点收缩和虚声弧产生炭极电弧阳极斑点收缩和虚声弧产生当电弧电流增加时，阳极斑点当电弧电流增加时，阳极斑点电流密度达电流密度达50000A/CM250000A/CM2，阳极，阳极斑点做不规则高速游动，电弧斑点做不规则高速游动，电弧发出发出“嘘嘘嘘嘘”声，电弧电压发声，电弧电压发生突将，频率为生突将，频率为10001000次次/秒，秒，范围在范围在35 35 60V 60V。第54页电弧物理电弧物理2.62.6、阴极现象、阴极现象2.6.1 2.6.1 阴极区概论阴极区概论2.6.2 2.6.2 阴极压降阴极压降 碰撞电离碰撞电离 热电离热电离 场致电离场致电离 (低势垒材料：铜，冷阴极低势垒材料：铜，冷阴极)第55页电弧物理电弧物理2.62.6、阴极现象、阴极现象2.6.1 2.6.1 阴极区概论阴极区概论2.6.2 2.6.2 阴极压降阴极压降 VK伴随电流增加而减小，伴随电流增加而减小，但在大电流时，阴极压但在大电流时，阴极压降与气压无关，为一定降与气压无关，为一定值值：6.50.75V。第56页电弧物理电弧物理2.62.6、阴极现象、阴极现象2.6.3 2.6.3 阴极斑点及其电流密度阴极斑点及其电流密度阴极斑点形成条件阴极斑点形成条件:1 1）含有发射电子条件（场发射和热发射）含有发射电子条件（场发射和热发射）2 2）电弧经过该点时弧柱能量消耗最小）电弧经过该点时弧柱能量消耗最小阴极斑点特点：阴极斑点特点：1)1)热阴极在小电流情况下热阴极在小电流情况下,冷阴极在较大电冷阴极在较大电流流,时出现阴极斑点。时出现阴极斑点。2)2)去除氧化膜：工件接阴极，自动寻找氧化去除氧化膜：工件接阴极，自动寻找氧化膜（逸出功小）膜（逸出功小）3)3)妨碍熔滴过渡：斑点压力（包含金属蒸汽妨碍熔滴过渡：斑点压力（包含金属蒸汽流反作用力和正离子撞击力），在直流正接流反作用力和正离子撞击力），在直流正接熔化极焊接时妨碍熔滴过渡。熔化极焊接时妨碍熔滴过渡。4)4)粘着特征：依据粘着特征：依据IELIELc c最小标准（注：最小标准（注：IELIELc c实际上是电弧功率，即实际上是电弧功率，即 I(U/Lc)Lc=I(U/Lc)Lc=IU=IU）第57页电弧物理电弧物理2.62.6、阴极现象、阴极现象2.6.3 2.6.3 阴极斑点及其电流密度阴极斑点及其电流密度炭极阴极斑点温度，在小电流时：炭极阴极斑点温度，在小电流时：3200K3200K，在大电流时到达蒸，在大电流时到达蒸发温度发温度4000K4000K。在阴极斑点电流密度较低状态，钨极温度为在阴极斑点电流密度较低状态，钨极温度为3000K3000K。第58页电弧物理电弧物理2.62.6、阴极现象、阴极现象2.6.6 2.6.6 阴极前电子流与阳离子流比率阴极前电子流与阳离子流比率电子流对总电流比率：电子流对总电流比率：阳离子中阳离子中和后能量：和后能量：阴极热阴极热平衡：平衡：第59页电弧物理电弧物理2.62.6、阴极现象、阴极现象2.6.7 2.6.7 阴极产热阴极产热阴极热平衡阴极热平衡电弧总功率：电弧总功率：阳极与阴极功率和：阳极与阴极功率和：第60页电弧物理电弧物理2.62.6、阴极现象、阴极现象2.6.8 2.6.8 焊接电弧阴极能量平衡焊接电弧阴极能量平衡第61页电弧物理电弧物理2.62.6、阴极现象、阴极现象2.6.12 2.6.12 阴极前收缩区阴极前收缩区阳离子流理论阳离子流理论第62页电弧物理电弧物理2.62.6、阴极现象、阴极现象2.6.1 2.6.1 炭极电弧阳极斑点收缩和虚声弧产生炭极电弧阳极斑点收缩和虚声弧产生第63页