1.2 焊接电弧（课件）-高二-《普通焊接方法与工艺》同步精品课堂（高教版）

《普通焊接方法与工艺》 高等教育出版社 同步精品课程——中职专业课 1 焊接基础知识 1.2 焊接电弧 知识目标 1.了解焊接电弧本质与结构。 2.了解焊接电弧的常见类型与性质。 能力目标 1.理解焊接的本质及构成。 2.能够区分焊接电弧的常见类型，掌握其特性及应用。 情感目标 通过学习，培养学生善于发现问题、解决问题的能力，培养学生工匠精神。 三维目标 教学重难点 焊接电弧本质与结构 重点 焊接电弧的常见类型与性质 难点 旧知检测 1.焊接的原理是什么？ 2.大家课下了解的焊接技术在我国国防、航天事业、核电事业领域的应用有哪些？都应用了哪些焊接技术，有什么样的特点和原理？ 旧知检测与新知探索 1.焊接有哪些类型？哪种技术应用最广泛？ 2.下图所示是什么焊接技术？它的焊接热源是什么？什么是焊接热源？ 情景导入 01 利用电弧作为热源的熔焊方法称为电弧焊。电弧焊是在生产中应用最广泛的一种焊接方法。 焊接电弧是所有电弧焊的焊接热源,它能连续产生强烈的光和大量的热,能有效而简便地把电能转换为焊接过程所需要的热能和机械能。 那什么是焊接电弧？我们将通过本节课的学习，正式认识焊接电弧。 新知学习 02 一、焊接电弧的本质 焊接电弧是一种强烈而持久的气体放电现象,在气体放电过程中产生大量的热能和强烈的光。 气体的放电也就是气体导电的过程,因此焊接电弧的实质是气体导电,把电能转化成热能,用来加热被焊金属及填充金属,从而形成焊接接头。 新知学习 02 一、焊接电弧的本质 形成原理：以焊条电弧焊直流正接为例,焊条与焊件分别是两个电极，在电弧电压的作用下，两电极之间的气体被电离，连续不断地产生足够的带电粒子(电子和正离子),这样气体就呈现导电性。阴极(焊条)金属表面的原子或分子接受弧焊电源提供的能量,连续发射电子和接收正离子;阳极(焊件)金属不断地接收电子,这样就形成了一个焊接回路。 新知学习 02 一、焊接电弧的本质 焊接电弧产生和维持的两个必要条件： 1、两电极间的气体被电离实现导电的过程 2、另一个是阴极发射电子,阳极吸收电子的过程。这两个过程是焊接电弧产生和维持的两个必要条件。 视频学习 请同学们观看焊接电弧的结构示意视频，找出焊接电弧的结构组成及特性 新知学习 02 二、焊接电弧的结构 焊接电弧不是一个均匀的导体,它分为阴极区、弧柱区和阳极区 1.阴极区 阴极区在靠近阴极的地方,与焊接电源的负极相连。在阴极的表面有一个明亮的斑点,称为阴极斑点,它是发射电子的区域。 阴极区的温度约为2400 K(K,开[尔文],热力学温度的单位。热力学温度T与人们惯用的摄氏温度t的关系是T=t+273.15)。 新知学习 02 二、焊接电弧的结构 焊接电弧不是一个均匀的导体,它分为阴极区、弧柱区和阳极区 2.阳极区 阳极区在靠近阳极的地方,与焊接电源的正极相连。阳极表面也有一个明亮的斑点,称为阳极斑点,它是吸收阴极区流向阳极区的电子流的区域。 阳极区的温度约为2600 K。 新知学习 02 二、焊接电弧的结构 焊接电弧不是一个均匀的导体,它分为阴极区、弧柱区和阳极区 3.弧柱区 弧柱区在电弧的中部。电孤长度就是指弧柱区的长度。弧柱中心区的温度最高,可达6000 ~30 000 K。 当焊接电流为交流电时,电流在1 s内改变方向数十次,焊条和被焊金属交替作为阴极和阳极。 双人练习 两两一组，互相提问焊接电弧的结构组成及各结构特性 新知学习 02 三、引弧 焊接电弧的引燃一般有两种方式：即接触引弧和非接触引弧。 1.接触引弧 含义：弧焊电源接通后,将电极(焊条或焊丝)和焊件直接短路接触引燃电弧的方式称为接触引弧。 视频学习 下面通过视频观看，了解接触引弧的原理。 原理：由于接触表面不平整,只有少数几个点接触,所以强大的电流从几个点上通过。此外,金属表面的氧化物等污物的电阻值也相当大,在接触处产生大量电阻热,使焊条和被焊金属接触点的温度急剧上升,发生局部熔化。拉开电极瞬间,由于电极与焊件之间的距离很小,从而产生很强的电场,气体强烈电离而导电,阴极发射电子,焊接电弧被引燃。继续维持一定的电压,气体的放电过程就可以连续进行,使电弧连续“燃烧”。 新知学习 02 三、引弧 焊接电弧的引燃一般有两种方式：即接触引弧和非接触引弧。 1.接触引弧 应用：焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊(CO2气体保护焊、熔化极氩弧焊）等电弧焊方法都采用接触引弧。 新知学习 02 三、引弧 焊接电弧的引燃一般有两种方式：即接触引弧和非接触引弧。 2.非接触引弧 含义：引弧时,电极与焊件之间保持一定的间隙,通过引弧器在两者之间施加脉冲高压或高频高压,击穿间隙使电弧引燃,这种引弧方式称为非接触引弧。 特点：非接触引弧时,电极与焊件之间没有接触,因此不会污染焊