5.2焊接电弧的结构和特性剖析

编号 NO—002

课焊接电弧的结构和特性 题 编写年 月 日 日期 授课专业班 日期 次 教年 月 日 第 周 星期 第 节 教师 授课 阴元河 课时 2 1、 掌握焊接电弧的结构以及压降分布 学 2、 掌握焊接电弧的电特性 目标 教学 重点 焊接电弧的结构以及压降分布、焊接电弧的电特性 教 1 / 12

课程名称：焊接电工（焊接专业）第二版 学 难点 教学 新课 课型 研究意义：弧焊电源是电弧能量的供应者，其电特性影响到电弧燃烧的稳定性，从而直接影响到焊缝的质量。 焊接电弧：在电极与工件之间的气体中，产生持久、强烈的自 持放电现象。 特性：电压低、电流大、温度高、发光强。 教学组织与过程 2 / 12

焊接电弧的结构以及压降分布、焊接电弧的电特性 教具 多媒体 白板 器材 课程名称：焊接电工（焊接专业）第二版 非自持放电：气体导电所需要的带电粒子不能通过导电过程本身产生，而需要外加措施来产生带电粒子（加热、施加一定能量的光子等等）。 自持放电：当电流大于一定值时，一旦放电开始，气体导电过程本身就可以产生维持导电所需要的带电粒子。 电弧是低压、大电流、产生高温、强光的一种自持气体放电现象 一、焊接电弧的结构以及压降分布 三个区域：阳极区 阴极区 弧柱区 3 / 12

课程名称：焊接电工（焊接专业）第二版

阴极区：长度极短10-510-6cm 、电压较大、E电场强度极高 阳极区：长度也极短10-210-4cm 、电压较大、E极高 弧柱区：长度基本上等于电弧长度，E较小 二．焊接电弧的电特性 (一)、焊接电弧的静特性 在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时，焊接电流和电弧电压变化的关系，又称伏安特性。 Ⅰ段：电弧电压随电流的增加而下降，是下降特性段 Ⅱ段：呈等压特性，即电弧电压不随电流的变化而变化，是平特性段 Ⅲ段：电弧电压随电流的增加而上升，是上升特性段 4 / 12

课程名称：焊接电工（焊接专业）第二版 弧柱区电压 下降段:负阻特性区,电流增加，弧柱截面积更快增加，电流密度jZ下降；电弧温度增加，电离度增加，γZ增加，电弧电压下降，呈现下降特性。 平直段:平特性区,电流增加，If和Sf成比例增加，电流密度Jz ，电导率γZ不变，电弧电压不变，呈现平特性。 上升段: 电流增加，电弧面积不再增加，从而电流密度增加，而电离度已达饱和，电导率基本不变，从而岁电流增加，电弧电压增加，呈现上升特性。 UZIfRZIflZSZZjZlZZ 5 / 12

课程名称：焊接电工（焊接专业）第二版 影响电弧静特性的因素： 电弧长度 周围气体种类 6 / 12

课程名称：焊接电工（焊接专业）第二版 焊接电弧静特性的应用 对于不同的焊接方法，电弧静特性曲线有所不同。静特性下降段电弧燃烧不稳定而很少采用。 7 / 12

课程名称：焊接电工（焊接专业）第二版 焊条电弧焊、埋弧焊多半工作在静特性水平段。 熔化极气体保护焊、微束等离子弧焊、等离子弧焊也多半工作在水平段，当焊接电流很大时才工作在上升段。 熔化极气体保护焊和水下焊接基本上工作在上升段。 8 / 12

课程名称：焊接电工（焊接专业）第二版 (二)、焊接电弧的动特性 焊接电弧的动特性，是指在一定弧长下，当电弧电流很快变化时，电弧电压和电流之间的关系：Uf=f(if)，由于热惯性对电离度的影响，焊接电弧的动特性曲线不同于静特性曲线特性 电流快速减小时，由于电弧电离度较高，电弧电压低于静态值，V-A特性曲线地于静特性曲线。 电流快速增加时，由于电弧电离度较低，电弧电压高于静态值，V-A特性曲线高于静特性曲线 9 / 12

课程名称：焊接电工（焊接专业）第二版 已具备知识 教教学法 自主合作法 任务驱动法 初中物理知识 方法 学法 教学媒体及辅件 环节 任务准备 教师活动 1.检查出勤、仪表 2填写考勤表 课程表） 课件 学生活动 进行课前准备； 渐入学习角色 备注 组织课堂，营造管理的学习情景； 10 / 12

课程名称：焊接电工（焊接专业）第二版 课前复习 任务引入 思考回答旧知 创设教学情境 温故：对前一次课程内容的回顾； 引入新的任务 教师提出本次课要完成的总任务 接收任务，分组讨论： 任务提出 一二组：1 三四组：2 五六组：3 任务研究 方案交流 教师带领学生分析总任务； 启发学生 组织各小组介绍各自的任务完成方法 巡视、帮助、启发、调协 学生以小组为单位讨论任务的实施方法 各小组说明自己完成任务的方法 头脑风暴、各抒己见、明确分工 使各组可以取长补短 1.以小组为单位，根据做中学，做中教，组内任务分配，各自完教师巡视指导协调 任务实成自己的任务； 施 2.组内交流，汇聚成果 3.准备交流材料 组织学生将各自的任务结果向全任务交体同学展示交流 流 说 任务评价 组织学生对本次任务的完成过程分别对自己、对小组、自评、互评、师评，进行评价，分A B C三个等级 对他人进行评价 肯定成绩，指出不 11 / 12

各组分别就自己的成果向全班同学呈现解各组展示成果，组间互动 课程名称：焊接电工（焊接专业）第二版 足取长补短，共同进步 对学生实施任务的整个过程的评学生根据自己完成任课业总结 价； 务的过程对所用到知2.对用到的知识的总结 识进行整理

对比记忆，加深对类似概念的理解。 12 / 12