气保焊电弧中的作用力

焊接电弧作为焊接的热源，其同时存在着电弧力，主要有以下几个作用力组成。

①电磁力：当电流通过焊材时，整个电流可以看成无数平行的电流线组成（实际上焊接电弧显圆锥状的气体导体），这些电流线之间广生相压吸引力，使焊材断面有收缩的倾响，焊接时焊材由固态变液态和少量气态，使电弧中的液态焊材发生收缩，这种力叫做电磁力或电磁收缩力，其特点是靠近焊材处和电孤中心的力大些，而靠近母材和电弧边缘处的力小些。

②等离子力：由电磁收缩力的作用，引起焊材与工件之的压力差，形成轴向推力将电弧附近的气体离子推向工件（熔池），这种由于电弧推力引起高温气流的运动所形成的力就是等离子力，或称为等离子流力、电磁动压力。由于等离子流速度快，对熔滴过渡和焊缝成形有比较大的影响。

③斑点压力：在焊材端头形成斑点时，在阴极或阳极斑点处，由于电子流或离子流的冲击和金属蒸气的反作用力，对斑点所造成的压力叫做斑点压力。形成斑点压力主要因素有：一是正离子流或电子流对电极的冲击力，即阳极接受电子流撞击或阴极接受正离子流的撞击，由于正离子质量运远大于电子质量，所从阴极斑点压力要比阳极大很多。二是电磁收缩力，即当电极上形成熔滴并出现斑点时，焊材、熔滴及电弧中的电流分布是电流线集中于斑点处，电磁力的合力为由小截面指向大截面，所以该力是起到阻碍熔滴向熔池过渡。三是电板材料强烈蒸发的反作用力，即由于斑点上的电流密度很高，而造成局部金属材料强烈蒸发，这种物质的发射将对斑点形成作用力，由于阴极斑点电流密度比阳极斑点高，所从阴极斑点压力要比阳极斑点压力大。

④爆破力：在短路过渡时，熔滴与熔池金属短路，电弧熄灭；电流通过短路液态金属时，在电磁收缩力作用下，形成液态金属小桥。随着小桥直径变细，电流密度增加，则液态金属小桥的温度迅速上升，最后将变细的金属液柱气化而爆断，这种力就是爆破力，其对焊接时产生的飞溅有很大的影响。

本文由“威尔鼎王”原创

气保焊电弧中的作用力