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焊接电弧及弧焊电源问答1 什么是焊接电弧？它有何主要性质？电弧是一种空气导电的现象，在两电极之间产生强烈而持久的放电现象，称为电弧。
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、在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象称为焊接电弧。
其主要性质为：1）维持电弧放电的电压较低一般为10～50V。
2）电弧中的电流很大，可从几安到几千安。
3）具有很高的温度，弧柱中心温度可达5000～30000K，某些情况下可达50000K以上（等离子弧）。
正是由于弧柱中心具有如此高的温度，超过了金属的熔点，因此可以用来熔化金属，作为各种电弧焊方法的热源。
2什么是等离子弧？它有何特点？利用等离子焊炬，将阴极（如钨极）和阳极之间的自由电弧压缩成高温、高电离度及高能量密度的电弧，称为等离子弧。
等离子弧的主要特点是：⑴能量高度集中能量密度大，因此等离子弧对焊件加热集中，熔透能力强，可采用比钨极氩弧焊高得多的焊接速度进行焊接。
⑵温度高生产中使用的等离子弧其弧柱中心温度可达18000～24000K，比普通焊接电弧高出很多。
⑶焰流速度大，可达300m/s以上。
因此，等离子弧被广泛应用于焊接、喷涂、堆焊以及金属和非金属的切割。
3焊接电弧由哪几部分所组成？各部分的性质如何？焊接电弧在其轴线方向由阴极区、阳极区和弧柱三部分所组成，见图1。
⑴阴极区电弧紧靠负电极的区域。
阴极区很窄，约为10-5～10-6cm。
电弧放电时，负电极表面上集中发射电子的微小区域，称为阴极斑点。
阴极斑点是负电极上具有光亮的部分，是阴极区温度最高的地方。
⑵阳极区电弧紧靠正电极的区域。
阳极区较阴极区宽，约为10-3～10-4cm。
电弧放电时，正电极表面上集中接收电子的微小区域，称为阳极斑点。
阴极斑点是正电极上具有光亮的部分，是阳极区温度最高的地方。
⑶弧柱电弧阳极区和阴极区之间的部分为弧柱。
阴极区、阳极区和弧柱长度之和组成焊接电弧的长度，简称弧长，即L=L阴+L阳+L柱式中 L——弧长（cm）L阴——阴极区长度（10-5～10-6cm）L阳——阳极区长度（10-3～10-4cm）L柱——弧柱长度（cm）由于阴极区和阳极区的长度都是极短的，而弧柱的长度占了弧长的极大部分，故弧柱长度就可以认为是弧长。
弧焊电源弧焊电源是为电弧负载提供电能并保证焊接工艺过程稳定的装置。
由于电弧是电弧焊的一个动态负载，因此弧焊电源除了具有结构简单、制造容易、消耗少、节省电能、成本低、安全可靠、维护容易等一般电力电源的特点外，还必须具有引弧容易、电弧稳定、焊接规范稳定可调等适应电弧负载的一些特性。
一．焊接电弧1．焊接电弧的概念及条件（1）焊接电弧的概念由焊接电源供给的，具有一定电压的两电极间或电极与母材间，在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象，称为焊接电弧。
电弧焊就是依靠焊接电弧把电能转变为焊接过程所需的热能来熔化金属达到连接金属的目的的。
（2）焊接电弧产生的条件焊接电弧是一种气体放电现象，它是带电粒子通过两电极或电极与母材间气体空间的一种导电过程。
电弧焊中，电弧气氛中的带电粒子一方面由气体电离产生，另一方面由阴极电子发射获得。
因此，焊接电弧的产生需要两个条件：一是气体电离；二是阴极电子发射。
1）气体电离气体是由原子组成的，原子在常态下呈中性。
如果气体中的原子从外面获得足够的能量，原子中的电子就能脱离原子核的引力而成为自由电子，这时的原子由于失去电子而成为正离子。
这种使中性的气体原子分离成正离子和自由电子的过程称为气体电离。
使气体电离所需的能量称为电离能（或电离功）。
不同的气体或元素，由于原子构造不同，其电离能也不同，电离能越大，气体就越难电离。
不同元素电离能大小递增次序为：K、Na、Ba、Ca、Cr、Ti、Mn、Fe、Si、H、O、N、Ar、F、He在焊接电弧中，使气体介质电离的形式主要有热电离、撞击电离、光电离三种。
①热电离高温下，气体原子受热的作用而互相碰撞产生的电离称为热电离。
温度越高、热电离作用越大。
②撞击电离带电粒子在电场的作用下，作定向高速运动，产生较大的动能，当与中性原子相碰撞时，就把能量传给中性原子，使该原子产生电离。
如两电极间的电压越高，电场作用越大，则电离作用越强烈。
③光电离气体原子在光辐射的作用下产生的电离，称为光电离。
弧焊电源知识点弧焊电源知识点1.焊接电弧是焊接回路中的（负载）弧焊电源则是为电弧负载提供（电能）并保证（焊接工艺过程）稳定的装置2.有焊接电源供给的，具有一定（电压）的两电极间或电极与母材间，通过气体介质产生的（强烈）而（持久）的放电现象，称为焊接电弧3.焊接电弧的引燃方法有（接触引弧）（非接触引弧）两种，前者主要应用于（焊条电弧焊）（埋弧焊）（熔化极气体保护焊）等，后者主要应用于（钨极氩弧焊）（等离子弧焊）4.当电极材料、电源种类及性和气体介质一定时，电弧电压的大小取决于（电弧长度）5.焊接电弧按其构造可分为（阴极区）（阳极区）（弧柱）三个区6.（气体电离）（阴极电子发射）是电弧产生和维持的必要条件7.电弧的静特性曲线呈（U）它有（3）个不同的区域：当电流较小时，电弧静特性属（下降特性）区，即随着电流增加，电压（减小）；当电流稍大时，电弧静特性属（平特性）区，即随电流变化，电压（几乎不变）；当电流较大时，电弧静特性属（上升特性）区，电压随电流的增加而（增大升高）8.引起电弧偏吹的原因归纳起来有三个，其中一是（焊条偏心产生的偏吹）二是（电弧周围气流产生的偏吹）三是（焊接电弧的磁偏吹）9.造成电弧产生磁偏吹的原因有（导线接地线位置引起的磁偏吹）（铁磁物质引起的磁偏吹）（电弧运动至焊件的端部引起的磁偏吹）10.焊条电弧焊引弧的方法一般有（直击法）（划擦法）两种11.弧焊电源电压有短路时的零值增高到引弧电压值所需要的时间称（电压恢复时间）电弧焊时此事件一般不超过（0.05）s12.焊接电弧的（稳定）性是指电弧保持稳定燃烧的程度13.电弧电压是指（电弧两端之间的电压称为电弧电压）它由（阴极压降）（阳极压降）（弧柱压降）组成14.由于焊条偏心度过大产生的偏吹通常采用（调整焊条角度）的方法来解决15.焊条电弧焊多半工作在静特性的（平特性）区，钨极氩弧焊。
等离子弧焊多半工作在（平特性）区，熔化极氩弧焊、co2气体保护焊、熔化极活性气体保护焊基本上工作在（上升特性）区16.焊机的空载电压越高，电弧燃烧的稳定性（越强），但容易使电焊工（触电）17.直流弧焊电源接回路中，焊接电弧紧靠（负电）极的区域较阴极区，温度为（2130~3230）℃，放出的热量占焊接电弧总热量的（36％）左右。
焊接工艺学第一章焊接电弧1.什么叫焊接电弧？电弧是两电极之间或电极与母材之间的气体介质中产生强烈而持久的放电现象2.最小电压原理在电流和周围条件一定的情况下，稳定燃烧的电弧将自动选择一个适当的断面，以保证电弧的电场强度具有最小的数值，即在固定弧长上的电压最小。
这意味着电弧总是保持最小的能量消耗。
3.电离电子发射电弧放电两个最基本物理现象气体介质的电离和电极的电子发射4.电离种类1）热电离气体粒子受热的作用而产生的电离称热电离。
其实质是气体粒子由于受热而产生高速运动和相互之间激烈碰撞而产生的一种电离。
根据气体分子运动理论可知，气体的温度高低意味着气体粒子（包括中性粒子、电子和离子）总体动能的大小，亦即气体粒子平均运动速度的快慢。
2）场致电离当气体中有电场作用时，气体中的带电粒子被加速，电能被转换为带电粒子的动能，当其动能增加到一定程度时，能与中性粒子产生非弹性碰撞，使之电离，这种电离称为场致电离。
3）光电离中性粒子接受光辐射的作用而产生的电离现象称为光电离。
不是所有的光辐射都可以引发电离，气体都存在一个能产生光电离的临界波长，气体的电离电压不同，其临界波长也不同，只有当接受的光辐射波长小于临界波长时，中性气体粒子才可能被直接电离。
5.电子发射种类根据外加能量的不同，电子发射可分为：（1）热发射：金属表面承受热作用而产生电子发射的现象称为热发射。
（2）场致发射：当阴极表面空间有强电场存在时，金属电极内的电子在电场静电库仑力的作用下，从电极表面飞出的现象称为场致发射（自发射）。
（3）光发射：当金属电极表面接受光辐射时，电极表面的自由电子能量增加，当电子的能量达到一定值时能飞出电极的表面，这种现象称为光发射。
（4）粒子碰撞发射：高速运动的粒子（电子或正离子）碰撞金属电极表面时，将能量传给电极表面的电子，使电子能量增加并飞出电极表面，这种现象称为粒子的碰撞发射。
6.阳极区导电机构电弧燃烧时，阳极区的任务主要是接受来自弧柱占总电流 99.9% 的电子流，同时还要向弧柱区发送约占总电流 0.1% 的正离子流。
关于弧焊电源知识的问卷（1）——基础篇
一、填充题（每空格5分，合计50分）
1. 焊接电源基本分为弧焊电源、阻焊电源、特种电源三大类，其中弧焊电源是进行电弧焊接不可缺少的基础设备。
（5分）
2. 弧焊电源从电流形式分，有交流、直流和交直流两用3种基本类别。
从构造上分，交流电源有电机式（或驱动式）、变压器式和逆变式3种，直流电源也有电机式、整流式和逆变式3类。
（20分）
3. 逆变式弧焊电源是目前最先进的直流弧焊电源，它利用大功率半导体高频变换技术以替代笨重低效的工频变压器及平波电感，具有高效节能、节省材料、焊接性能优良、利于数字化智能化以及网络化控制等强大的技术优势，已成为现代主流电源类型。
（15分）
4. TIG 是非熔化极惰性气体保护电弧焊接的英文缩写，MIG 是熔化极惰性气体保护电弧焊接的英文缩写。
（10分）
二、问答题（每题10分，合计50分）
5. 用于交流焊条电弧焊的弧焊变压器有几种常用的类型？今后的发展趋势是什么？
驱动式弧焊电源有什么特点？目前主要用在哪些场合？
弧焊电源的静外特性有几种？分别用于什么焊接？（至少请举出2种例子）
203和408自动焊电源机芯属于哪种电源？由哪些功能部件组成？。
焊工问答题
1、什么是电弧？
答：由焊接电源供给的，在两极间产生强烈而持久的气体放电现象—叫电弧。
（1）按电流种类可分为：交流电弧、直流电弧和脉冲电弧。
（2）按电弧的状态可分为：自由电弧和压缩电弧（如等离子弧）。
（3）按电极材料可分为：熔化极电弧和不熔化极电弧。
2、什么是焊接条件？它有哪些内容？
答：焊接时周围的条件，包括：母材材质、板厚、坡口形状、接头形式、拘束状态、环境温度及湿度、清洁度以及根据上述诸因素而确定的焊丝（或焊条）种类及直径、焊接电流、电压、焊接速度、焊接顺序、熔敷方法、运枪（或运条）方法等。
3、焊接生产的特点有哪些？
答：节省金属材料，结构重量轻；以小拼大、化大为小，制造重型、复杂的机器零部件，简化铸造、锻造及切削加工工艺，获得最佳技术经济效果；焊接接头具有良好的力学性能和密封性；能够制造双金属结构，使材料的性能得到充分利用。
4、电渣焊的特点有哪些？
答：在电渣焊的焊接过程中，除开始阶段有一电弧过程外，其余均为稳定的电渣过程，与埋弧焊有本质区别。
5、什么是焊接结构？
答：用焊接方法连接的钢结构称为焊接结构。
6、什么是焊缝？
答：焊接后焊件中所形成的结合部分。
7、什么是焊丝的熔化系数？
答：焊丝的熔化系数是指单位时间内通过单位电流时焊丝的熔化量。
(g/Ah)焊丝越细，。
第一单元焊接电弧对弧焊电源的要求一、填空题1．电弧是一种的现象。
2．的过程叫气体电离。
3．气体粒子受热的作用而产生的电离称为，温度越高，电离作用越。
4．电离的方程式有、和等。
5．中性粒子在光辐射的作用下产生的电离称为。
6．阴极的金属表面连续地向外发射出电子的现象，称为。
7．电弧的产生和维持的必要条件是。
8．根据吸收能量的不同，阴极电子发射可分为、和等三种形式。
：二、判断题1．电弧在含有K、Na等元素的气氛中不容易引弧，在含有Ar、He 等元素的气氛中容易引弧。
（）2．气体电离的必要条件是有点场或热能的作用。
（）3．若两电极间的电压越高，电场的作用越大，则电离作用越弱（）4．高频高压引弧法由于采用较高的电压，所以比较危险。
（）5．接触短路引弧法可以用较低的空载电压产生焊接电流。
（）三、选择题1．在下列电极材料中，电子逸出功最小的两个元素是。
A．K、Na B. Na、W C. K、Cu D. C、Cu2．原子产生电离需要的能量，称为该元素的电离势，电离势很低的元素有。
》A．Ar、He B. K、Na C. H2、O2 D. Li、W3．焊接电弧的产生是在焊条或焊丝拉离焊件表面时，由于而产生大量电子，在电极间电场的作用下，使气体发生电离而开始放电。
A．热发射 B. 强电场发射C．热发射和强电场发射 D. 热发射和质电撞击发射四、简答1．什么是气体电离2．什么是焊接电弧焊接电弧是怎样产生的、3．电弧的实质是什么它与一般的燃烧现象有何异同点4．负离子形成的条件是什么它为什么不能担负导电任务5．维持电弧放电需满足什么条件怎样满足.6．热电离与碰撞电离有本质上的不同吗为什么7．热发射与自发射各有什么特点。
分别在什么样的条件下起主要作用一．填空题1.沿弧柱长度方向，每厘米的电压降称为。
（2.阴极有和。
3.阳极压降除与电流大小有关外，还与有关。
4.焊接电弧静特征的段，电弧燃烧时不易稳定，故很少使用。
5.焊接电弧静特征的段，用于焊丝大电流密度的气体保护电弧焊、埋弧焊、等离子弧焊和水下焊接。
＊＊*＊**焊接考试试题1.焊接电弧：焊接电弧是在一定电压的两电极间或电极与工件间的气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。
2.电弧静特性：一定长度的电弧在稳定状态下，电弧电压U f与电弧电流I f之间的关系，称为焊接电弧的静态特性，简称伏安特性或静特性。
3.电源外特性：在规定范围内，弧焊电源稳态输出电压U y与输出电流I y之间的关系。
即在电源内部参数一定的条件下，改变负载，稳态输出电压U y与稳态输出电流I y之间的关系.4.负载持续率：是指设备能够满载工作时间的比率.5.空载电压:电焊机通电但未进行焊接操作（无电弧）时，焊机输出端子上的电压，一般在60～80V之间。
6.逆变：将直流电变为交流电的变换称为逆变。
7.PWM:脉冲宽度调制，是在控制电路输出脉冲频率下不变的情况下，通过调整其占空比，利用脉冲宽和窄的变化，达到调整弧焊电源输出电压或电流的目的。
8.PFM:脉冲频率调制,是在控制电路输出脉冲占空比不变的情况下，通过调整其频率,利用脉冲宽窄的变化，达到调整弧焊电源输出电压或电流的目的。
9.直流脉冲：峰值电流和维持电流间断改变，实现了小规模和低速下的射滴过渡，这对特殊位置（横立仰全位置）焊接有很大的好处，而且对需控制热输入的材料以小的热输入（小的平均电流)达到高效高质量焊接。
10.交流脉冲:峰值电流和维持电流间断改变，交流脉冲的方向随时间的变化做有规律的变化。
1。
弧焊电源在焊接过程中的作用是什么？答：弧焊电源具有供给焊接电弧电能（提供电流和电压)以及适宜电弧焊工艺所需电气特性的作用.性能良好、工作稳定的弧焊电源是保证电弧稳定燃烧和焊接过程顺利进行并得到良好焊接接头的必要条件之一。
2。
比较机械调节性弧焊电源、电子控制性弧焊?电源的特点，说明弧焊电源的发展.机械调节型弧焊电源的特点：是借助于机械装置实施弧焊电源外特性的调节，电源的主要电气特性、输出参数的调节，都由其机械结构决定。
故该类电源具有结构简单、易造易修、成本低、效率高等优点,但调节不灵活、不精细，电源比较笨重，耗材多。
焊接工艺问答二、焊接电弧及弧焊电源1 什么是焊接电弧？它有何主要性质？电弧是一种空气导电的现象，在两电极之间产生强烈而持久的放电现象，称为电弧。
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、在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象称为焊接电弧。
其主要性质为：1）维持电弧放电的电压较低一般为10～50V。
2）电弧中的电流很大，可从几安到几千安。
3）具有很高的温度，弧柱中心温度可达5000～30000K，某些情况下可达50000K以上（等离子弧）。
正是由于弧柱中心具有如此高的温度，超过了金属的熔点，因此可以用来熔化金属，作为各种电弧焊方法的热源。
2什么是等离子弧？它有何特点？利用等离子焊炬，将阴极（如钨极）和阳极之间的自由电弧压缩成高温、高电离度及高能量密度的电弧，称为等离子弧。
等离子弧的主要特点是：⑴能量高度集中能量密度大，因此等离子弧对焊件加热集中，熔透能力强，可采用比钨极氩弧焊高得多的焊接速度进行焊接。
⑵温度高生产中使用的等离子弧其弧柱中心温度可达18000～24000K，比普通焊接电弧高出很多。
⑶焰流速度大，可达300m/s以上。
因此，等离子弧被广泛应用于焊接、喷涂、堆焊以及金属和非金属的切割。
3焊接电弧由哪几部分所组成？各部分的性质如何？焊接电弧在其轴线方向由阴极区、阳极区和弧柱三部分所组成，见图1。
⑴阴极区电弧紧靠负电极的区域。
阴极区很窄，约为10-5～10-6cm。
电弧放电时，负电极表面上集中发射电子的微小区域，称为阴极斑点。
阴极斑点是负电极上具有光亮的部分，是阴极区温度最高的地方。
⑵阳极区电弧紧靠正电极的区域。
阳极区较阴极区宽，约为10-3～10-4cm。
电弧放电时，正电极表面上集中接收电子的微小区域，称为阳极斑点。
阴极斑点是正电极上具有光亮的部分，是阳极区温度最高的地方。
⑶弧柱电弧阳极区和阴极区之间的部分为弧柱。
阴极区、阳极区和弧柱长度之和组成焊接电弧的长度，简称弧长，即L=L阴+L阳+L柱式中 L——弧长（cm）L阴——阴极区长度（10-5～10-6cm）L阳——阳极区长度（10-3～10-4cm）L柱——弧柱长度（cm）由于阴极区和阳极区的长度都是极短的，而弧柱的长度占了弧长的极大部分，故弧柱长度就可以认为是弧长。
4试述焊接电弧中各区段的温度分布。
焊接电弧中三个区段的温度分布极不均匀：阳极斑点的温度高于阴极斑点的温度，但都低于该种材料的沸点。
但铝阴极斑点和阳极斑点的温度均高于铝的沸点，这是由于铝的表面有氧化铝存在，对测量温度产生影响所致。
不同电极材料阴极斑点和阳极斑点的温度，见表1。
表1 阴极斑点和阳极斑点的温度弧柱的温度受电极材料、气体介质、电流大小和弧柱压缩程度等影响，在常压下当焊接电流由1～100 0A变化时，弧柱温度可在5000～30000K之间变化。
5试述焊接电弧中各区段的电压降。
焊接电弧中的电压降可分成阴极压降、阳极压降和弧柱压降三部分。
⑴阴极压降阴极压降是指电弧阴极区两端的电压降。
因为阴极表面总是不断地堆积着一批从电弧中被电离出来的正离子，所以形成一个电压降，以U阴表示。
⑵阳极压降阳极压降是指电弧阳极区两端的电压降。
因为阳极表面总是不断地堆积着一批从电弧中被电离出来的电子，所以形成一个电压降，以U阳表示。
⑶弧柱压降弧柱压降是指焊接电弧弧柱两端的电压降，以U柱表面示。
由于U阴、U阳在一定电极材料和气体介质的场合下，基本上是固定的数值，U柱在一定的气体介质条件下和弧柱长度（实际上就是弧长）成正比。
所以电弧电压可表示为U=ａ+ｂL式中 U——电弧电压（V）；ａ——U阴＋U阳（V）；ｂ——弧柱单位长度上的电压降（V/mm）；L——弧长（mm）当电极材料、电源种类和极性以及气体介质一定时，a和b均是确定的数值，此时电弧电压仅决定于电弧的长度，即当电弧拉长时，电弧电压升高；弧长缩短时，电弧电压降低。
6试述用接触短路引弧法引燃焊接电弧的过程。
引弧时，首先接通焊接电源，再将焊条或焊丝与焊件接触短路，这时在接触点上由于通过较大的短路电流而产生高温，电极金属和接触焊件的表面立刻熔化，形成液态金属间层，充满在电极和焊件之间。
当将焊条或焊丝提起时，液态金属间层的横截面减小，电流密度增加，温度升高，当液态金属间层被拉断瞬时，间层的温度达到沸点，产生大量金属蒸气，在电场的作用下，气体被电离，因而产生焊接电弧。
整个引弧过程见图2。
焊广泛采用接触短路法引弧，其优点是可以采用较低的电压（＜100V）即能引燃2电弧，避免高电压给焊工带来的危险。
7试述用高频高压引弧法引燃焊接电弧的过程。
钨极氩弧焊时，一般不采取接触短路引弧法引燃焊接电弧，因为接触短路引弧一方面由于较大的短路电流使钨极烧损严重；另一方面钨会进入焊缝中引起夹钨，这是一种类似于夹渣的缺陷。
高频高压引弧法是将钨极接近焊件，但不直接接触，留有2～5mm的间隙，扳动焊枪上的引弧开关后，立即在钨极与焊件之间加上2000～3000V的空载电压，利用这种高电压直接将空气击穿电离，引发电弧。
但由于高压电对操作者的人身安全会带来危险，因此，需同时将电流的频率提高到150～200kHz，即利用高频电强烈的集肤效应，可以避免高压电对人体造成的危害。
如果使用的钨极氩弧焊机无高压、高频装置时，则亦可采用接触短路法引弧，但为避免焊缝中产生夹钨，此时可在接缝附近放上一块铜板，作为引弧板先在铜板上用接触短路法引燃电弧，然后再将电弧移至焊接部位，进行施焊。
8什么是焊接电弧的静特性？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称为电弧的静特性。
电弧的静特性可以用一条曲线来表示，这条曲线就称为焊接电弧的静特性曲线，见图3。
整个静特性曲线可分为三部分：下降特性段ab，当焊接电流较小时，随着焊接电流的增加，电弧电压迅速地减小；水平特性段bc，当焊接电流增加到一定程度时，随着焊接电流的增加，电弧电压值基本上保持不变；上升特性段cd，当焊接电流增加得很大时，随着焊接电流的增加，电弧电压值也随之增加。
由于电弧电压决定于弧长，所以当弧长增加时，电弧静特性曲线上移；弧长缩短时，电弧静特性曲线下移。
9试问各种电弧焊方法的电弧静特性有何不同？不同的电弧焊方法，在一定条件下，其电弧静特性只是曲线的某一部分，并且各不相同，见图4。
⑴手弧焊当使用的焊接电流较小时（＜100A）静特性为下降段，中等焊接电流时（100～150A）为水平段，这是静特性曲线中广泛使用的工作段，其特点是当焊接电流改变时，电弧电压值基本上不变（只决定于弧长）。
⑵钨极氩弧焊在小电流范围内焊接时，其静特性为下降段；在较大电流范围内焊接时，其静特性为水平段。
由于受使用电流的限制，不会出现上升段。
、Ar）的冷却作用，弧柱截面不会扩大，当焊接电流增加⑶熔化极气体保护焊由于受保护气体（CO2时，电弧电压随之增大，其静特性仅有上升段。
电弧静特性曲线的工作段形状，决定了它对焊接电源的要求。
10什么是弧焊电源？对弧焊电源空载电压有何要求？弧焊机中，供给焊接电弧电能，并具有适宜于电弧焊电气特性的设备，称为弧焊电源。
设备中变压器、整流器或发电机以及所有其它各种电器元件，均视为弧焊电源的组成部分。
表弧焊电源的空载电压是指在无负载状态运行时，即焊接回路开路时，弧焊电源的输出端电压。
以U0示。
对弧焊电源的空载电压有如下要求：当空载电压（UO）较高时，电弧容易引燃，对于交流弧焊电源，空载电压高则电弧燃烧稳定。
但空载电压高则相应设备体积大、质量大、功率因数低，不经济，此外也不利于焊工的人身安全，增加了焊工触电的危险性。
为此在确保容易引弧、电弧能稳定燃烧的条件下，空载电压应尽可能低些。
我国有关标准中规定各种弧焊电源的最大电压U0为：max弧焊变压器U0max≤80V弧焊整流器U0max≤90V弧焊发电机U0max≤100V（单头焊机）U0max≤60V（多头焊机）11对弧焊电源的短路电流有何要求？当电极和焊件短路时，电压为零（不计回路上的压降），此时焊机的输出电流称为短路电流，以Ix表示。
弧焊过程中，在引弧和熔滴过渡时，经常发生短路。
如果短路电流过大，弧焊电源将出现过载并烧坏的危险，同时还会使焊条过热，药皮脱落，并使飞溅增加，这一点在CO2气体保护焊时更为明显。
但是如果短路电流过小，将使引弧和熔滴过渡发生困难。
为此，短路电流值应满足以下要求I x1．25＜───＜2I式中 Ix——短路电流（A）；I——工作电流（A）。
由于普通电动机的短路电流太大，若发生短路现象将会造成严重后果，轻则熔丝爆断，重则电动机被烧坏，引起灾害。
弧焊电源由于限制了短路电流值，所以即使频繁出现短路现象，对焊机本身也无妨害，当然长时间的短路最终也将会对焊机产生不利影响。
12对弧焊电源的外特性有何要求？在规定范围内，弧焊电源稳态输出电流与输出电压之间的关系，称为电源的外特性。
外特性可用曲线来表示，这种曲线称为焊接电源的外特性曲线。
外特性曲线与纵坐标的交点即为弧焊电源的空载电压；外特性曲线与横坐标的交点即为弧焊电源的短路电流。
各种常见弧焊电源的外特性见图5。
由图可知，焊接电源的外特性分为平特性和下降特性两大类。
⑴平特性这种弧焊电源的外特性具有输出电压基本上不随输出电流变化的特征。
呈一条略微倾斜的直线，即当输出电流增加时，输出电压略有减少，又称恒压特性，适用于作为熔化极气体保护焊和电渣焊的电源。
⑵下降特性这种弧焊电源的外特性具有输出电压随输出电流增加而降低的特征。
呈一条倾斜下降的曲线，即当输出电流增加时，输出迅速下降。
根据输出电压下降的快慢程度，又可分为缓降、陡降和垂降三种。
其中垂降外特性又称恒流特性，因为当弧长发生变化时，输出电流基本保持不变。
下降特性适用于作为手弧焊、埋弧焊、钨极氩弧焊的电源。
13为什么手弧焊、埋弧焊、钨极氩弧焊要选用具有陡降外特性的电源？手弧焊、埋弧焊、钨极氩弧焊的电弧静特性曲线呈下降或水平型。
当弧长发生同样长度的变化时，具有陡降外特性曲线1的焊接电流，变化量△I1比缓降外特性曲线2的焊接电流变化量△I2小，见图6，即陡降外特性曲线当弧长发生变化时，有得保持选定焊接电流的稳定，提高焊缝质量。
所以，手弧焊、埋弧焊、钨极氩弧焊，应该选用具有陡降外特性的电源。
陡降和缓降是一个相对的概念，过去有的工厂为了获得更陡降的外性，常在焊机的输出端串联一镇定变阻器（可调电阻），但由于镇定变阻器会消耗大量的电能（使电阻发热），故目前这种方法已不再采用。
14弧焊过程中，当弧长发生变化时，焊接电流和电弧电压将会发生什么变化？若弧长增加时，电弧静特性曲线将上移，与电源外特性曲线的交点将从a点移至b点，此时电弧电压增加、焊接电流减小，见图7。
同理，当弧长缩短时，电弧电压将减小，焊接电流要增加。
这一情况在操作过程中很容易发现，弧焊时弧长的变化是不可避免的（手弧焊时焊工手的抖动，埋弧焊时焊件表面凹凸不平），因此接在焊机上的电流表和电压表的指针不断地按相反方向抖动，而绝不会同向抖动。
