電弧焊的種類和原理

介紹大致可分為非消耗電極式和消耗電極式的「電弧焊」的種類,以及電弧的產生和焊接原理。

電弧焊的種類

「熔焊」之中,「電弧焊」是一種廣泛應用於各種產業領域的焊接方法。
可以依據特點、裝置結構和使用的氣體等進行細分,其中「TIG焊接」「MIG焊接」「MAG焊接」通過保護氣體保護焊接部分免受大氣影響,因其適用於自動化而被廣泛使用。

包括氣體遮護金屬電弧焊在內的「電弧焊」大致可以分為2類,即熔化焊接棒(或焊絲)的「消耗電極式(熔極式)」和不熔化的「非消耗電極式(非熔極式)」。

電弧焊
電極消耗 焊接方法
非消耗電極式(非熔極式)
  • TIG焊接
  • 等離子焊接
消耗電極式(熔極式)
  • 金屬被覆電弧焊
  • MAG焊接
  • MIG焊接
  • 氣體保護電弧焊(EGW)

本分類僅為範例。分類方法多種多樣,並不局限於上表。

電弧焊的機制

電弧焊利用了「電弧放電」這一電氣現象。電弧放電是氣體放電現象的一種,是指空氣中產生的電流。對空間內相互分離的2個電極施加電壓,則最終空氣的絕緣會遭受破壞,在2個電極之間產生電流,同時產生強光和高熱。這時產生的弧(Arc)狀光就稱為「電弧」,利用電弧的熱量作為熱源的焊接方法稱為「電弧焊」。
電弧焊中,對電極(焊接棒或焊絲)施加正電壓,對母材施加負電壓。於是,會產生從母材到電極的電弧。
電弧的輸出電流約為5 A至1,000 A,輸出電壓約為8至40V。電弧的溫度約為5,000°C至20,000°C。鐵的熔化溫度約為1,500°C。母材和電極呈現高溫,熔融後接合。

電弧焊的機制
  1. 電弧
  2. 焊接部

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