电弧焊工艺及原理
焊接方法与设备第2章 焊条电弧焊知识讲解
19
(2)BX1—300型弧焊变压器 BX1—300是动铁式弧焊变压器，它由一个口字形固定铁心和一
个梯形活动铁心组成，活动铁心构成了一个磁分路，以增强漏 磁使焊机获得陡降外特性。她的一次侧和二次侧绕组各自分成 两半，分别绕在变压器固定铁心上，一次侧绕组两部分串联接 电源，二次侧绕组两部分并联接焊接回路。 BX1-300焊机的焊接电流调节方便，仅需移动铁心就可满足电流 调节要求，其调节范围为75-400A，调节范围广。当活动铁心由 里向外移动而离开固定铁心时，漏磁减少，则焊接电流增大， 反之，焊接电流减少。其梯形动铁心相对固定铁心移动调节电 流大小，如图2-9所示。
20
图2-9 动铁心相对固定铁心移动调节电流
Ⅰ—静铁心 Ⅱ—动铁心 δ—气隙长度
21
2.弧焊整流器 (1)硅弧焊整流器 硅弧焊整流器是以硅二极管作为整流元件，利用降压变 压器将50Hz的单相或三相交流电网电压降为焊接时所需的低电压，经硅整 流器整流和电抗器滤波后获得直流电的直流弧焊电源。硅弧焊整流器曾一 度是直流弧焊发电机的替代产品之一，现有被晶闸管式弧焊整流器、弧焊 逆变器替代的趋势，其型号有ZXG—160、ZXG—400等。硅弧焊整流器的组 成如图2-10所示。
16
三、 常用焊条电弧焊电源 1.弧焊变压器 (1)BX3—300型弧焊变压器 BX3—300型弧焊变压器属于动圈式，是生 产中应用最广的一种交流焊机，其外 形如图2-7所示。它是依靠一、二次 侧绕组间漏磁获得陡降外特性的。
图2-7 BX3—300型弧焊变压器外形 17
其结构如图2-8所示，它有一 个高而窄的口字形铁心。变压 器的一次侧绕组分成两部分， 固定在口形铁芯两芯柱的底部。 二次侧绕组也分成两部分，装 在两铁心柱的上部并固定于可 动的支架上，通过丝杆连接， 转动手柄可使二次侧绕组上下 移动，以改变一、二次侧绕组 间的距离，从而调节焊接电流 的大小。
焊条电弧焊
常 用 焊 接 方 法 及 其 应 用
常 用 焊 接 方 法 及 其 应 用
工艺特点 1)焊条电弧焊设备简单，操作灵活方便，适应性强， 可达性好，不受场地和焊接位置的限制，在焊条 能达到的地方一般都能施焊．这些都是被广泛应 用的重要原因。 2)可焊金属材料广，除难熔或极易氧化的金属外， 大部分工业用的金属均能焊接： 3)待焊接头装配要求较低，但对焊工操作技术要求 高，焊接质量在一定程度上取决于焊上的操作水 平； 4)劳动条件差，熔敷速度慢，生产率低。因所用 焊条尺寸一般已固定，其直径在1.6—5mm范围， 长度在200一450mm之间，焊接电流一般在500A以 下。每焊完一根焊条，必须更换焊条，并残留下 一截焊条头，而末被充分利用，焊后还须清渣等， 故生产率低。
（3）电弧长度 需要采用短弧焊工艺时，(如用碱性焊条施焊时)，因电弧电压 低，用直流比交流电容易实现。 （4）电弧偏吹 用交流电焊接很少引起电弧偏欢，因磁场每秒钟100次不断地变 换极性。用直流电焊接钢材时，若电弧周围的磁场不平衡，就可能出现电弧 偏吹。电弧偏吹能造成焊接缺陷。 （5）焊接位置 进行立焊和仰焊时，常用较低的焊接电流，用直流电焊接略优 于交流电。若用交流电，则须使用可以进到全位置焊接的电焊条。 （6）焊条 各类焊条均可用直流电焊接，在药皮中含有稳弧剂的焊条才可可交 流电焊接．有极性要求的焊条，必须采用直流电焊接。
焊条电弧焊电源要具有一定的空载电压是为了易于 引弧，一般在50-100V之间。引燃后的电弧电压(即工作 电压)在16-40V之间。该电压由电弧长度和所用焊条类型 决定。
常 用 焊 接 方 法 及 其 应 用
2）辅助器具
（1）焊钳 焊条电弧焊时，用以夹持焊条进行焊接的工具 渭焊钳，俗称电焊把。除起夹持焊条作用外。还起传 导焊接电流的作用。对焊钳的要求是导电性能好、外 壳应绝缘、重量轻、装换焊条方便、夹持牢固和安全 耐用等。焊钳有各种规格，以适应各种标准焊条直径。 每种规格的焊钳是以所要夹持的最大直径焊条需用的 电流设计的。采用不致过热的最小规格的焊钳，对于 焊接作业最为合适。这是最轻的，并保证操作最方便。 电接触不良和超负荷使用是焊钳发热的原因．绝 对不许用浸水方法去冷却焊钳。
焊工工艺学第五版教学课件第四章 焊条电弧焊
§4-2 焊条电弧焊设备及工具
三、常用焊条电弧焊电源
1．弧焊变压器 （1）BX3-300 型弧焊变压器 BX3-300 型弧焊变压器属于动
圈式，是生产中应用最广泛的一种 交流弧焊机，其外形如图所示。
21 第 四 章 焊 条 电 弧 焊
BX3-300 型弧焊变压器
§4-2 焊条电弧焊设备及工具
1．弧焊变压器
15 第 四 章 焊 条 电 弧 焊
§4-2 焊条电弧焊设备及工具
5．对弧焊电源动特性的要求 弧焊电源动特性是指弧焊电源对焊接电弧的动态负载所输出的电流、
电压对时间的关系，它表示弧焊电源对动态负载瞬间变化的反应能力。 弧焊电源动特性合适时，引弧容易，电弧稳定，飞溅小，焊缝成形良好。 弧焊电源动特性是衡量弧焊电源质量的一个重要指标。
它是依靠一次绕组、二 次绕组间漏磁获得陡降外特 性的，其结构如图所示。
22 第 四 章 焊 条 电 弧 焊
BX3-300 型弧焊变压器的结构 1—手柄 2—调节丝杆 3—铁心
§4-2 焊条电弧焊设备及工具
1．弧焊变压器
（2）BX1-315 型弧焊变压器 BX1-315 是动铁心式弧焊变 压器，它由一个口字形固定铁心 （Ⅰ）和一个梯形活动铁心（Ⅱ） 组成，活动铁心构成了一个磁分路， 以增强漏磁，使电焊机获得陡降外 特性。BX1-315 型弧焊变压器的外 形及电路结构如图所示。
§4-2 焊条电弧焊设备及工具
3．对弧焊电源稳态短路电流的要求 弧焊电源稳态短路电流是弧焊电源所能稳定提供的最大电流，即输
出端短路时的电流。若稳态短路电流太大，焊条过热，易引起药皮脱落， 并增加熔滴过渡时的飞溅；若稳态短路电流太小，则会使引弧和焊条熔 滴过渡产生困难。因此，对于下降外特性的弧焊电源，一般要求稳态短 路电流为焊接电流的1.25～2.0倍。
电焊操作基本知识
电焊操作基本知识电焊操作基本知识手工电弧焊（简称手弧焊）是以手工操作的焊条和被焊接的工件做为两个电极，利用焊条与焊件之间的电弧热量熔化金属进行焊接的方法。
一、手工电弧焊原理焊接过程：手工电弧焊由焊接电源、焊接电缆、焊钳、焊条、焊件、电弧构成回路，焊接时采用焊条和工件接触引燃电弧，然后提起焊条并保持一定距离，在焊接电源提供合适电弧电压和焊接电流下电弧稳定燃烧，产生高温，焊条和焊件局部加热到融化状态。
焊条端部熔化的金属和被熔化的焊件金属熔合在一起，形成熔池。
在焊接中，电弧随焊条移动，熔池中的液态金属逐步冷却结晶后便形成焊缝，两焊件被焊接在一起。
在焊接中，焊条的焊芯熔化后以熔滴的形式向熔池过渡，同时焊条涂层产生一定量气体和液态熔渣。
产生的气体充满在电弧和熔池周围，隔绝空气。
液态熔渣比液态金属密度小，浮在熔池上面，从而起到保护熔池作用。
熔池内金属冷却凝固时熔渣也随之凝固形成焊渣覆盖在焊缝表面，防止高温的焊缝金属被氧化，并且降低焊缝的冷却速度。
在焊接过程中，液态金属与液态熔渣和气体间进行脱氧、去硫、去磷、去氢等复杂的冶金反应，从而使焊缝金属获得合适的化学成分和组织。
二、电弧引燃方法接触短路引弧法，用于手工电弧焊中，接触短路引弧法的过程见下图。
三、 焊接电弧的稳定性 影响焊接稳定性的因素：1） 焊工操作技术：如焊接操作中电弧长度控制不当，将会产生断弧；2） 弧焊电源：a 弧焊电源特性，符合电弧燃烧的要求时，稳定性好，反之则差；b 弧焊电源的种类。
直流焊接电源比交流弧焊电源的电弧稳定性好；c 弧焊电源的空载电压。
越高引弧越容易，电弧燃烧的稳定性越好，但空 载电压过高时对焊工人身安全不利。
3） 焊接电流：焊接电流大，电弧温度高，电弧燃烧越稳定；4） 焊条涂层：焊条涂层中含电离电位较低的物质（如钾、钠、钙的氧化物） 越多，气体电离程度越好，导电性越强，则电弧燃烧越稳定；5） 电弧长度：电弧长度过短，容易造成短路；过长就会产生剧烈摆动，破 坏焊接电弧稳定性，而且飞溅大；6） 焊接表面状况、气流、电弧偏吹等：表面不清洁，气流，大风，电弧偏 吹等都会降低电弧燃烧稳定性。
什么是电弧焊？
什么是电弧焊？电弧焊是一种常用的金属焊接工艺，通过电流产生的弧光和热量将金属材料熔化，并借助填充材料将两个或多个金属工件连接在一起。
下面将从电弧焊的原理、应用及其优缺点等方面进行介绍。
一、电弧焊的原理与分类电弧焊的原理是利用电流通过两个导体之间产生的电弧，在电弧的高温状态下熔化金属，同时通过填充材料使其冷却后形成焊缝。
根据电源和焊接条件的不同，电弧焊可分为直流电弧焊和交流电弧焊两种。
1. 直流电弧焊：在直流电弧焊中，电流始终在一个方向上流动，这种焊接方式可实现更深的焊缝和更好的电弧稳定性。
直流电弧焊广泛应用于构造焊接、船舶制造和轨道交通等领域。
2. 交流电弧焊：交流电弧焊中，电流会不断地改变方向，这种焊接方式通常用于较薄的金属材料焊接。
与直流电弧焊相比，交流电弧焊融化的金属更少，但焊接速度更快。
二、电弧焊的应用领域电弧焊具有焊接速度快、生产效率高、焊接强度好等优点，广泛应用于以下领域：1. 制造业：电弧焊在制造业中扮演着重要的角色，例如汽车制造、造船和机械制造等行业。
使用电弧焊进行金属焊接可以提高制造工艺的效率，确保焊缝的强度和密度。
2. 建筑行业：电弧焊在建筑行业常用于焊接钢结构。
通过电弧焊进行焊接，可以使钢结构的强度符合设计要求，并且节省了施工时间。
3. 能源行业：电弧焊在能源行业中也得到广泛应用，例如石油、天然气和核电站等领域。
这些领域对焊接的质量和安全性要求很高，而电弧焊可以提供稳定可靠的焊接效果。
三、电弧焊的优缺点电弧焊作为一种常见的焊接工艺，具有以下优点和缺点：优点：1. 焊接速度快：电弧焊的焊接速度较快，可大大提高生产效率，适用于大规模生产。
2. 融合性好：电弧焊能够将焊接材料彻底融合在一起，焊缝牢固，焊接质量高。
3. 适用范围广：电弧焊适用于多种金属材料的焊接，具有较高的通用性。
缺点：1. 焊接变形严重：电弧焊时产生的高温和热量容易导致焊接变形，需要进行后续的调整和校正。
2. 焊接成本高：电弧焊需要耗费较多的电力和填充材料，导致焊接成本相对较高。
焊接工艺及原理
焊接工艺及原理一、焊接基本原理焊接是一种通过加热或加压，或两者并用，使两个分离的物体产生原子间结合的方法。
其基本原理是利用高温或高压使两个工件产生塑性变形，以实现连接。
二、焊接方法与分类1.熔焊：将工件加热至熔点，形成熔池，冷却凝固后形成连接。
常见的熔焊方法包括电弧焊、气体保护焊、激光焊等。
2.压焊：通过施加压力，使两个工件在固态下产生塑性变形，实现连接。
常见的压焊方法包括电阻焊、超声波焊、摩擦焊等。
3.钎焊：使用比母材熔点低的金属作为钎料，将工件加热至钎料熔化，填充接头间隙，实现连接。
常见的钎焊方法包括火焰钎焊、烙铁钎焊等。
三、焊接材料1.母材：被焊接的金属材料。
2.填充金属：用于填充接头间隙的金属材料，可根据母材和焊接方法选择。
3.钎料：用于钎焊的金属材料，其熔点应低于母材。
四、焊接工艺参数1.焊接电流：焊接过程中通过的电流大小，直接影响焊接质量和效率。
2.焊接电压：电弧焊中电弧两端的电压，影响电弧的稳定性和焊接质量。
3.焊接速度：焊接过程中单位时间内完成的焊缝长度，影响焊接效率和接头质量。
4.预热温度：对于某些高强度钢或铸铁等材料，焊接前需要进行预热以提高接头质量。
5.后热温度：焊接完成后对工件进行后热处理，以促进接头组织转变和消除残余应力。
6.保温时间：后热处理过程中保持工件温度的时间，影响接头组织和性能。
五、焊接变形与控制1.热变形：由于焊接过程中局部加热和不均匀冷却导致的变形。
控制方法包括选择合适的焊接顺序、采用对称焊接、局部散热等措施。
2.残余应力变形：焊接过程中产生的残余应力在工件内部造成的变形。
控制方法包括合理安排焊接顺序、采用振动消除应力等方法。
3.收缩变形：由于焊接过程中熔池的液态金属凝固后体积收缩导致的变形。
控制方法包括减小焊接电流和焊接速度、增加填充金属等措施。
六、焊接缺陷及防止1.气孔：由于保护不良或母材有锈等原因导致的气体未及时逸出形成的空穴。
防止方法包括加强保护、清理母材表面等措施。
手工电弧焊实验报告
手工电弧焊实验报告手工电弧焊实验报告引言：手工电弧焊是一种常见的焊接方法，它通过电弧的热能将金属材料熔化并连接在一起。
本次实验旨在探究手工电弧焊的原理、操作技巧以及焊接质量的影响因素。
一、实验原理手工电弧焊的基本原理是利用电流通过两个电极之间的气体放电形成的电弧，产生高温热能将金属材料熔化，并通过熔化的金属形成焊缝。
手工电弧焊的主要设备包括焊接电源、电极、焊接工件和保护措施。
二、实验步骤1. 准备工作：清洁焊接工件表面，确保无油污和氧化物。
佩戴焊接面罩、手套和防护服。
2. 设置焊接电源：根据焊接材料的类型和厚度，选择合适的电流和电压。
3. 安装电极：将电极固定在手持电极夹上，确保电极的露出长度适当。
4. 点火：将电极与工件接触，利用电源开关点火，形成电弧。
5. 焊接：通过手持电极夹控制电弧的位置和移动速度，将电弧沿着焊缝方向移动，使工件熔化并形成焊缝。
6. 检查焊缝：焊接完成后，用目测和触摸检查焊缝的质量，确保焊接牢固。
三、实验结果实验中，我们使用了不同类型和厚度的金属材料进行焊接，通过调整电流和电压的参数，探究了焊接质量的影响因素。
1. 材料类型：我们分别焊接了碳钢、不锈钢和铝合金材料。
结果显示，不同材料对焊接的要求不同，例如碳钢的焊接温度较低，容易控制，而铝合金则需要较高的焊接温度和专业技巧。
2. 材料厚度：我们焊接了不同厚度的金属材料，结果发现，较薄的材料焊接时间较短，而较厚的材料需要更长的焊接时间和更高的电流。
3. 电流和电压：我们在实验中调整了焊接电流和电压的参数，发现合适的电流和电压可以提高焊接质量，但过高或过低的参数都会导致焊接质量下降。
四、实验总结通过本次实验，我们深入了解了手工电弧焊的原理和操作技巧。
同时，我们也认识到焊接质量受多种因素影响，包括材料类型、厚度以及电流和电压等参数的选择。
手工电弧焊是一项需要技巧和经验的工艺，只有通过不断的实践和学习，我们才能掌握这一技术，并在实际应用中取得良好的焊接效果。
电弧焊工艺及原理
电弧焊工艺及原理
电弧焊是一种常用的焊接方法，最初被引入到电焊技术中，它能够为工件的结构和强度提供有力的结合。
它是一种重要的焊接处理，可以加工各种金属材料，如低碳钢、不锈钢、铝及其合金。
电弧焊以电弧为主要加热源。
当焊机上的电极接触工件时，电流在其间通过，形成一个电弧，产生的热量使工件和电极接头处的金属熔化，从而使两个金属连接在一起。
电弧焊以高温的电弧为加热源，焊接时，电极的尖端接触工件，形成一个电弧，电弧产生的高温使双方金属熔化。
电弧焊还可以使用填充材料（使用填充材料时，称为填充电弧焊），用来填补接头缝隙，使接头更加牢固。
电弧焊的特点：
1.焊接效率高。
电弧焊能够较快地焊接大面积的工件，焊接时间短，焊接效率高。
2.焊缝质量高。
电弧焊焊缝结构均匀，焊缝质量高，可实现无接头连接。
3.焊接成本低。
由于焊接时间短，焊接成本较低，可有效控制焊接成本。
4.热影响局部小，焊缝易于控制。
电弧焊的热影响局部小，焊缝形状可以被有效地控制。
缺点：
1.具有一定的危险性，例如电弧噪声大、辐射量高等。
2.由于电弧焊产生的高温，容易使工件变形、脆化和熔融。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电弧焊电弧焊技术的发展历程1801年，迪威发现了电弧放电现象19世纪中叶，提出利用电弧熔化金属进行材料连接的思想1885年俄国人发明了碳弧焊1891年俄国人提出金属电极代替碳电极1907年瑞典人发明了焊条1912年瑞典人开发出保护性能良好的厚涂层焊条1920年，英国的全焊接船下水1930年，开发了埋弧焊1930年以后，气体保护钨电极电弧1945年前后，电弧放电的阴极点具有去除氧化膜的作用出现了GMA (Gas Metal Arc )介绍几种常用的电弧焊方法电弧焊是目前应用最广的焊接技术。
它分渣保护电弧焊和气体保护电弧焊两类。
它包括焊条电弧焊、埋弧自动焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊和等离子弧焊等。
焊接电弧是一种人工制造下的小能量放电现象，它是在焊接电源支持下，在两个电极之间产生电弧放电。
为了满足弧焊工艺的要求，它必须保证：一、引弧容易；二、电弧稳定；三、具有足够宽的焊接规范调节范围。
按照国家标准，焊条分成许多种类。
焊接不同材料有不同的焊条，焊接不同的位置也有不同的焊条。
现在仅国产焊条就有300多种。
焊条电弧焊是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。
焊接时，焊条末端和工件之间燃烧电弧使焊条药皮、焊芯和工件熔化，焊芯形成细小金属颗粒过渡和工件表面熔化金属熔合形成熔池。
药皮熔化产生气体和熔渣使熔池和空气隔绝并发生一系列冶金反应，保证焊缝的性能。
熔池液态金属冷却结晶生成焊缝。
1）焊条电弧焊是一种最常见的渣保护电弧焊(Shielded Metal Arc Welding －SMAW)2）埋弧焊是(Submerged Arc Welding)一种能实现机械化焊接的渣保护电弧焊，连续送进的焊丝在可溶化的颗粒状焊剂覆盖下引燃电弧，使焊丝、母材和溶剂部分熔化和蒸发构成一个空腔，电弧在空腔内稳定燃烧。
1940年，乌克兰巴顿焊接研究所发明埋弧自动焊。
它具有生产效率高；焊接质量好；改善劳动条件等优点。
现在发展有双丝、多丝埋弧焊熔化极气体保护焊工作原理熔滴过渡动态过程3）气体保护焊是利用外加气体作为保护介质的一种电弧焊方法。
气体保护焊的优点是电弧和熔池可见性好、没有熔渣、适用于各种位置的焊接.保护气体可分为：惰性气体（氩）和活性气体（氩+CO 2）气体保护焊又分为钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊。
钨极氩弧焊原理气体保护熔化极电弧焊原理可用于铝、镁等非铁合金及各种金属焊接质量高生产效率高4）等离子弧(Plasma Arc Welding－PAW)是利用等离子枪将阴极与阳极之间的自由电弧压缩成高温、高电离度、高能量密度及高焰流速度的等离子弧。
它可以用于焊接、喷涂、堆焊及切割。
等离子弧温度分布图等离子弧焊原理等离子弧焊通常采用下面两种方法进行焊接：①小电流等离子弧焊接法：能够实现电流1A以下②小孔焊接法：能量密度高，离子流集中5）自保护电弧焊方法自保护电弧使用的药芯焊丝采用焊剂－焊丝一体的药芯焊丝（flux-cored wire ）熔覆速度高，熔深浅，多用于角焊缝焊接6）螺柱焊方法焊接装置设置了螺柱动作、电弧定时功能，实现自动化焊接需几秒种螺柱焊原理研究焊接电弧的意义埋弧焊的机理的误解：认为不是电弧是电阻热巴顿研究所受启发：发明电渣焊对电弧机理的研究，改进钨极材料活化性TIG焊阴极斑点自动破碎氧化膜的作用电弧静特性的研究CO2电弧焊的应用焊接自动化、焊接质量的要求气体放电与焊接电弧电弧中带电粒子的产生电弧各区域的导电特点电弧产热及温度分布电弧压力与等离子气流直流电弧与交流电弧1.1 电弧的物理基础第一章焊接电弧电离在一定条件下中性气体分子或原子分离为正离子和电子的现象。
激励当中性粒子受外来能量作用其能量还不足以使电子完全脱离气体分子或者原子，但可能使电子从较低的能级转移到较高的能级时，中性粒子内部的稳定状态也被破坏，这种状态称为激励。
解离电弧中的多原子气体由于热的作用分解为原子，称为解离。
外界能量传递方式碰撞（非弹性碰撞改变气体粒子内部结构产生电离）电弧中的高温、电场提高粒子动能；实际电弧过程中，通过粒子间的碰撞将能量传给中性粒子并使之电离，是电弧本身制造带电粒子维持其导电的最主要途径。
光辐射：1）电离与激励ee eU W h =≥λ2）电离的种类热电离：气体粒子受热的作用而产生的电离.其实质是粒子之间的碰撞产生的一种电离过程。
弧柱的温度一般在5000～30000K，所以热电离是弧柱部分产生带电粒子的最主要途径热解离：吸热，CO2、N2，电弧温度高电场作用下的电离：在电场的作用下，带电离子的动能增加与中性粒子碰撞，使之电离弧柱电场弱；阴极压降区和阳极压降区电场作用下的电离作用显著光电离：中性离子接受光辐射的作用而产生的电离3）阴极电子发射¾电子发射阳极或阴极表面接受一定外加能量作用时，电极中的电子可能冲破金属电极表面的约束而飞到电弧空间，称为电子发射。
但只有阴极发射的电子在电场的作用下参加导电过程。
电子发射根据外加能量形式不同，可分为四种热发射：金属表面承受热作用而产生电子发射现象电场发射：当金属表面空间存在一定强度的正电场时，金属内的电子受此电场静库仑力的作用，此力达到一定程度时，电子可以飞出金属表面光发射：当金属表面接受光辐射时，可使金属表面自由电子能量增加，冲破金属表面的制约飞到金属外面粒子的碰撞发射：高速运动的粒子（电子或离子）碰撞金属表面时，将能量传给金属表面的电子，使其能量增加跑出金属表面4）负离子的产生中性原子或分子能吸收一个电子而形成负离子。
电子是电弧中导电的主要因素，因为负离子质量比电子大的多，所以如果电弧中有大量的负离子产生，将引起电弧导电困难，以致电弧稳定性降低。
5）带电粒子的扩散和复合电弧的导电是靠电弧空间带电粒子的运动来实现，电弧的稳定燃烧是带电粒子产生、运动和消失的动态平衡过程。
带电粒子在电弧空间的消失过程主要有扩散与复合两种形式。
带电粒子从弧柱中心扩散到电弧周边，不但使弧柱带电粒子减少，并且带走部分热量。
电弧周边温度较低，动能较小易产生复合；交流电弧电流过零时瞬时电弧熄灭，电弧空间温度显著降低，将大量产生复合现象。
有时电弧再点燃发生困难，即是复合所致。
为提高电子发射能力和改善工艺性能，在钨极中常加入Th、Cs等成分，这可以提高钨极电流容量和改善引弧性能。
热发射时，电子发射从金属表面带走热量而对金属表面有冷却作用。
粒子碰撞发射中，当正离子碰撞阴极时，因为从阴极中发射的电子首先要和正离子中和，所以要使阴极发射一个电子，必须对电极表面施加2倍的逸出功。
3. 电弧导电机构1）维持电弧放电的条件2）电弧的构造和电弧电压①放电气隙内带电粒子的生成；②保持阴极、阳极与电弧间电的连续性电弧构造与电弧电压分布(a)图为电弧的基本模式(b)图为电弧放电的电压分布模式阴极压降：U C 阳极压降：U A 弧柱压降：U P 电弧电压：U a电弧弧柱电压产生维持高温等离子状态所需要的加热能量，此产热与向周围气氛的热传导及辐射损失三者之间达到能量平衡而确定，随电弧长度、电流的变化而变化3）电弧各区域导电特点电弧各区域中的带电离子构成流经电弧的全电流I＝Ie+Ii电流成分对电弧各区是不同的①阴极区的导电机构阴极斑点：阴极上电流集中，电流密度很高，并发出烁亮的光辉的点。
1热发射型阴极区导电机构当阴极采用W、C等高熔点材料（热阴极材料），且电流较大时由于温度很高，阴极通过热发射可提供足够数量的电子，则弧柱区与阴极之间不在存在阴极压降区。
同时也不存在阴极斑点。
如大电流钨极氩弧焊即主要靠热发射来提供电子，阴极压降区较小。
2 电场发射型阴极区导电机构当阴极材料为W、C且电流较小时，或阴极为熔点较低的Al、Cu、Fe（冷阴极材料）时，温度不能升的很高，只是在阴极的局部区域具有导电的有利条件，因此，阴极的导电面积显著减小，形成阴极斑点。
3 等离子型阴极区导电机构当为小电流或冷阴极时，在阴极区前面形成高温区，产生热电离。
当单靠阴极热发射不能提供足够的电子时，在阴极附近，过剩的正电荷堆积，形成阴极压降区，电场强度越来越大，以致产生电场发射。
②弧柱区的导电机构弧柱的温度较高，约为5000－50000K，以热电离为主。
弧柱区的总电流由电电子流和正离子流两部分组成，但由于电子质量较小，在带电量相同的情况下，电子流约占99.9％，为主要部分。
由于有正离子流的存在，使整个弧柱区空间保持中性，所以电子流和正离子流通过弧柱时不受周围空间电荷电场的排斥，阻力较小，而使电弧放电具有小电压降，大电流的特点（电压降仅为几伏，电流可达上千安培）。
③阳极区的导电机构1 阳极区电场作用下的电离因为阳极不能发射正离子，阳极前面的电子数必大于正离子数，造成负的空间电荷和电场。
该电场逐渐增加并加速弧柱来的电子，使其动能增大，在阳极区内与中性粒子碰撞产生电离，直至生成足够满足弧柱要求的正离子。
2 阳极区的热电离当电流较大时，阳极区温度较高，产生热电离。
2）电弧动压力（等离子流力）电弧等离子气流的产生电弧中的压力差使较小截面处的高温粒子向工件方向流动，并有更小截面处的粒子补充到该截面上来，以及保护气氛不断进入电弧空间，从而形成连续不断的气流，称作等离子流力。
由于等离子流力是高温粒子高速流动形成的，也称作电弧动压力。
3）斑点力斑点的电磁收缩力熔滴短路产生的爆破力带电粒子对电极的冲击力电磁收缩力电极材料蒸发的反作用力4）爆破力5）熔滴冲击力6）电弧力的影响因素①气体介质He-Ar 混合气体电弧的电弧力H 2-Ar 混合气体电弧的电弧力H2②电流和电压（弧长）MIG电弧的电弧力与电流的关系电弧力与弧长的关系③电极（焊丝）直径④电极（焊丝）极性GTA焊接电弧力与电极极性的关系MIG焊接电弧力与电极极性的关系焊丝直径越细，电流密度越大，电弧呈锥形明显，等离子流力增大⑤钨极端部几何形状a)c)a)电弧力与电极端部角度的关系b)电极形状对电弧力的影响c)端部空心电极的电弧力b)⑥脉动电流的影响脉动电流下电弧力的变化电弧力随电流频率的变化6. 直流电弧与交流电弧1）直流电弧是指电弧极性不发生变化的电弧，稳定性好，根据电流形式的不同，可以有恒定电流下的直流电弧和变动电流下的直流电弧。
直流电弧的变动电流形式示例2）交流电弧指电弧（电极）极性随时间交替变化的电弧，也就是焊接电流方向按照一定的时间间隔变化，一般用在TIG焊接、等离子弧焊接和焊条电弧焊中。
①交流电弧燃烧特点需要对交流电弧采取稳弧或再引燃措施铝合金焊接使用的方波交流电流③交流电弧的应用交流TIG 焊氧化膜清理与母材熔化为平衡氧化膜清理、电极烧损与母材熔化之间的矛盾而使用交流焊接钨极为负、母材为正的半波，对工件有较大的热输入，并且钨极可以得到一定的冷却；在钨极为正、母材为负的半波，电弧具有对母材表面的清理作用。