直流钨极氩弧焊时,没有极性变化,因此电弧燃烧非常稳定。然而它有正、反接法之分。工件接电源正极,钨极接电源负极,称为正接法,反之,则称为反接法。
1.直流正接法
这种焊接工艺工件与电源的正极相连,钨极与电源的负极相连,电弧燃烧时,弧柱中的电子流从钨极“跑”向工件,正离子流“跑”向钨极。由于此时钨极为阴极,具有很强的热电子发射能力,大量高能量的电子流从阴极表面发射出来,“跑”向弧柱。在发射电子流的同时,这些具有高能量的电子要从阴极带走一部分能量,即阴极以汽化潜热形式失掉一部分能量,功率数值为IVW,其中I为发射出来的电子流,VW为电极材料的逸出功。这些能量的损失将造成阴极表面的冷却,此时钨极烧损极少。同时由于阴极斑点集中,电弧比较稳定。工件受到质量很小的电子流撞击,故不能除去金属表面的氧化膜。除铝、镁合金外,其他金属表面不存在高熔点的氧化膜问题,故一般金属焊接均采用此种连接方法。
采用直流正接有如下优点:
1)工件为阳极,接受电子轰击放出的全部动能和逸出功,电弧比较集中,阳极加热面积比较小,因此获得窄而深的焊缝。(www.daowen.com)
2)钨极的热电子发射能力强,所以正接时电弧非常稳定。
3)钨极发射电子的同时,具有很强的冷却作用,所以钨极不易过热,采用正接法时,钨极允许通过的电流要比反接时大很多。
2.直流反接法
反接时工件与电源的负极相连,钨极接到电源的正极。此时弧柱内的电子流“跑”向钨极而离子流“跑”向工件。当离子流撞向工件时,工件表面的氧化膜会自动地破碎被清除,即出现阴极清理作用。而钨极受到电子流的撞击,把电子流所携带的能量全部吸收进来,使得钨极具有很高的温度而过热,导致熔化,所以反接时钨极允许承受的焊接电流很小。工件的材料如钢、铝、铜等一般都属冷阴极材料,其电子发射主要为场致发射,场致发射时对阴极材料没有冷却作用,所以工件所处的温度较高,但由于氧化膜存在,阴极斑点在氧化膜上来回游动,电弧不集中,加热区域大,因此电弧不稳,且熔深浅而宽,此法生产率低,电弧稳定性不好,一般不推荐使用。
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