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五、焊接电弧及焊接冶金过程

(一)直流电弧的结构和温度

1、焊接电弧的性质

焊接电弧--焊接电弧是指由焊接电源供给的具有一定电压的两电极间或电极与焊件间气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。

2.直流电弧的结构

直流电弧由阴极区、阳极区和弧柱区组成。

(1)阴极区电弧靠近负极的区域为阴极区，阴极区很窄，电场强度很大。在阴极表面有一个明亮的斑，称为阴极斑点。它是电子发射时的发源地，电流密度很大，也是阴极温度最高的地方。

(2) 阳极区电弧靠近正电极的区域为阳极区，阳极区较阴极区宽，在阳极表面也有一个光亮的斑，称为阳极斑点。它是集中接受电子时的微小区域，阳极区电场强度比阴极小得多。

(3)弧柱区在阴极区和阳极区之间为弧柱区，其长度占弧长的绝大部分。在弧柱区充满了电子、正离子、负离子和中性的气体分子或原子，并伴随着激烈的电离反应。

3.焊接电弧的温度分布

焊接电弧中三个区域的温度分布是不均匀的。一般情况下阳极斑点温度高于阴极斑点温度，分别占放出热量的43%和 36%;但都低于该种电极材料的沸点，弧柱区的温度最高，但沿其截面分布不均，其中心部温度最高，可达5000~8000K，离开弧柱中心线，温度逐渐降低。