双弧现象

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燃烧在钨极和工件之间的转移弧称为主弧，燃烧在钨极、喷嘴、工件之间的串联旁弧称副弧。主弧和副弧同时存在时称为双弧现象。双弧现象导致主弧电流下降，正常的焊接或切割过程遭到破坏。喷嘴过热，甚至烧坏，导致等离子弧过程中断。影响形成双弧的因素有：

1．喷嘴结构参数及冷却状况

喷嘴孔径减小，孔道长度增大，钨极内缩量增大，喷嘴与钨极同心度偏差增大，喷嘴表面氧化物沾污，冷却条件变差，均使产生双弧的几率增加。

2．离子气种类和流量

离子气种类不同，对产生双弧倾向有一定影响。如在Ar中加入H₂，使弧柱电场强度增高，静特性曲线上移，产生双弧的倾向增大。对于同一种离子气，其流量不足时，冷气膜厚度减小，产生双弧的可能性增大。

3．电源外特性的影响

电源外特性下降陡度增大，产生双弧的倾向减小。

4．电流的影响

其他条件确定后，影响双弧产生的主要原因是电流。形成双弧的电流条件如图6－6所示。当电流增加时，电源外特性外移。D点是双弧形成的暂态临界工作点，双弧出现后，工作点将沿双弧静特性曲线2移至稳定工作点F。当电流减小时，工作点沿曲线2移到G点双弧消失，G点是双弧临界消失点，它是电源外特性与双弧静特性的切点。双弧消失后工作点沿外特性曲线至C点，外特性曲线与主弧静特性曲线交点C才是不发生双弧的临界稳定工作点。只要等离子弧的工作点选在C点以下，双弧现象就不会发生，若在C点以上稍有干扰则产生双弧。因此C点电流就是不产生双弧的临界电流。临界电流的数值在其他条件均调至较理想状态时与喷嘴孔径的关系如图6－7所示。

图6－6 形成双弧的电流条件

1－电源外特性 2－双弧静特性 3－主弧静特性 4－副弧静特性

图6－7 产生双弧的临界电流