电弧:一种气体放电现象，它是带电粒子通过两电极之间气体空间的一种导电过程。

　　带电粒子在电场作用下运动形成电流，从而使两电极之间的气体空间成为导体，也就形成了电弧。

　　d.自动寻找氧化膜，对于铝、镁及其合金的焊接非常重要，起到阴极雾化作用。

　　电流与周围条件一定时，电弧稳定燃烧时，会自动选择一个确定的导电截面，使电弧电场强度最小，能耗最小，固定弧长上电压降最小。

　　①本质：A+、e在电场作用下被加速、动能增大的过程。宏观表现为温度上升→产热。由于运动速度，自由程度不同，A+、e得到的能量不同，TA+、Te、TA有可能不同。

　　①本质：产生电子、接受正离子的过程中有能量变化，这些能量的平衡结果就是产热，由三部分组成：

　　由于电磁收缩效应使可变导体（气、液）所受的力，对熔池形成压力，又叫电弧静压力，使熔池下凹，产生搅拌，利于细化晶粒，有利排气排炸，改善焊缝质量。

　　电弧作为一柔软的导体抵抗外界干扰，力求保持电流沿焊条/焊丝轴向流动的能力---刚（挺）直性。

　　因某种原因使磁力线分布均匀性破坏，电弧中电荷受力不均，使电弧由密的一侧偏向疏的一侧的现象---磁偏吹。

　　焊丝形成的熔滴作为填充金属与熔化的母材共同形成焊缝，因此，焊丝的加热熔化及熔滴的过渡过程将对焊接过程和焊缝质量产生直接的影响。

　　熔化极电弧焊：焊丝的熔化主要依靠阴极区或阳极区的产热及焊丝伸出长度上的电阻热。弧柱区产热对于焊丝的加热熔化作用较小。

　　当弧柱温度为6000K左右，UT＜1V；当电流密度较大， Ua≈0，故：

　　焊丝接负时：焊丝的加热与熔化取决于（Uk-Uw）。很多因素影响阴极电子发射，即影响的Uk大小。

　　熔化极气体保护焊时，焊丝材料作为冷阴极材料，UkUw ，则PkPa。所以，同种材料，相同电流的作用下，焊丝作为阴极的产热将比焊丝作为阳极时产热多。因为散热条件相近，所以焊丝接负时比焊丝接正时熔化快。

　　在自动和半自动焊时，从焊丝与导电嘴接触点到焊丝端头的一段焊丝（即焊丝伸出长度，用Ls表示）有焊接电流通过，所产生的电阻热对焊丝有预热作用，从而影响焊丝的熔化速度。特别是焊丝比较细和焊丝的电阻系数比较大时（如不锈钢），这种影响更加明显。

　　熔化极气体保护焊时，通常伸出长度Ls=10~30mm，对于导电良好的铝和铜等金属，PR与Pa或PK相比很小，可忽略不计；而对于钢和钛等材料，电阻率高。 PR与Pa或PK相比很大，不可忽略。

　　材料不同，则电阻率不同，相应的电阻就会不同，相同伸出长度，相同电流条件下，电阻热也不同。

　　焊丝的熔化速度Vm：单位时间内，焊丝的熔化量。单位： (mm/min & kg/h)

　　焊丝的熔化特性：焊丝的Vm和I之间的关系。其主要与焊丝材料及焊丝直径有关。

　　单位时间内，由单位电流所熔化的焊丝量（长度，重量），叫：熔化系数m，单位：g/A·S & cm/A·S

　　1、重力：当焊丝直径较大而I较小时，在平焊位置的情况下，使熔滴脱离焊丝的力主要是重力。 Fg=mg=4/3 πr3 ρg

　　平焊时，阻碍熔滴过渡，因此只要能使Fσ减小的措施，都有利于平焊时的熔滴过渡。

　　在液态钢中，最大的表面活化物质是O和S，纯铁被氧饱和后，表面张力系数由1220×10-3N/m变为1030×10-3N/m。

　　因此，影响这些杂质含量的各种因素（金属的脱氧程度、渣的成分等）都会影响熔滴的过渡。

　　电弧力只有在I较大的时候，才对熔滴过渡起主要作用；I小时，重力、表面张力起主要作用。

　　电磁力对熔滴过渡的影响取决于电弧形态，如果弧根面积笼罩整个熔滴，此处的电磁力促进熔滴过渡；如果弧根面积小于熔滴直径，此处电磁力形成斑点压力的一部分阻碍熔滴过渡。

　　电流比较大的时候，高速等离子流力对熔滴产生很大的推力，使之沿轴线方向运动。

　　当熔滴内部因冶金反应而生成气体或者含有易蒸发金属时，在电弧高温的作用下，使气体体积膨胀而产生的内压力，致使熔滴爆破，这一内压力称为~，它促进熔滴过渡，但产生飞溅。

　　传统上，通常将熔滴过渡(metal transfer)分成自由过渡、接触过渡、渣壁过渡三种主要形式，每一种又可以再分为不同的类型。目前，熔滴过渡的名称尚未规范、统一。

　　电弧电压高，根据电流大小、极性和保护气体种类不同，又可分为粗滴过渡和细滴过渡。

　　I比较小和U比较高时，弧长较长，使熔滴不易与熔池短路。因电流比较小，弧根面积的直径小于熔滴直径，熔滴与焊丝之间的电磁力不易使熔滴形成缩颈，同时斑点压力又阻碍熔滴过渡。随着焊丝熔化，颗粒长大，最后重力克服表面张力作用，而形成大的颗粒过渡。

　　氩气介质中，由于电弧电场强度低，弧根比较扩展，并且在熔滴下部弧根的分布是对称于熔滴的，因而形成粗滴过渡。

　　易于出现于Ar或者富Ar体保护的焊接方法中 ，过渡时，细小的熔滴从焊丝端部连续不断的高速冲向熔池，过渡频率快，飞溅少，电弧稳定，热量集中，熔深大（易形成指状熔深），熔敷效率高，适用于中、厚板平位置的填充、盖面，不适合薄板（易烧穿）。

　　CO2气体保护焊时，由于气体分解吸热对电弧的冷却作用，使电弧的电场强度提高，电弧收缩，弧根面积减小，增加了斑点压力而阻碍熔滴过渡，并形成大颗粒排斥过渡。

　　直流正接，由于斑点压力很大，无论氩气还是二氧化碳保护，都有明显的大颗粒排斥过渡。

　　②细滴过渡：I比较大，相应的电磁收缩力增大， Fσ减小，熔滴存在的时间短，熔滴细化，过渡频率增加，电弧稳定性比较高，飞溅少，焊缝质量高，应用广。

　　气体介质或焊接材料不同时，细滴过渡的特点不同。CO2和酸性焊条电弧焊，熔滴非轴向过渡；铝合金熔化极氩弧焊或大电流活性气体保护焊焊钢则轴向过渡。

　　电弧气氛或保护气中含CO2，有时会发生爆炸现象，造成飞溅，只有部分熔滴得以过渡的形式。

　　电弧引燃后随电弧的燃烧，焊丝（条）端部形成熔滴并逐渐长大。当I较小，电弧电压比较低，弧长比较短，熔滴未长成大滴就与熔池接触形成液态金属短路，电弧随之熄灭，金属熔滴过渡到熔池中去。熔滴脱落后，电弧重新引燃，如此交替的过渡形式。

　　低电压、细焊丝（小I）（但电流密度不小）均可获得；热输入小、焊接变形小、全位置焊性能好，但飞溅较大；适用于薄板焊接或中厚板的打底焊接。

　　结论：同一焊接方法可能出现多种过渡形式，并非绝对一种，只是有主、次之分。

　　传统上，熔滴过渡在一个电流周期，形式内比较单一，缺乏灵活性，焊缝成形的好坏在很大程度上仍然依赖于焊工的操作技术水平和心理状态。

　　近年来，随着逆变技术特别是数字技术在焊接设备上的应用逐渐推广，已经可以对熔滴过渡进行快速、精确的实时控制，情况发生了很大的变化，在熔化极气体保护焊中出现了如表面张力过渡（STT）、冷金属过渡（CMT）和双脉冲（double pulse、super pulse）过渡等新的熔滴过渡技术。

　　瑞典ESAB公司发展的super pulse技术，在一个电流周期内可以采用不同熔滴过渡形式的组合，即正、负半波可分别采用不同熔滴过渡形式，使焊缝成形更加美观、精确并且易控制、飞溅极少。焊缝成形更多地依靠机器来完成，大大降低了人为因素对焊缝成形的影响、降低对焊工操作技能培训的要求，不但节省了生产成本，而且使以往难于解决的焊接问题（如极薄的铝或不锈钢板的MIG焊）变得简单，焊缝质量的稳定性、再现性得到极大的提高。

　　在电弧热的作用下，焊丝与母材被熔化，在焊件上形成一个具有一定形状和尺寸的液态熔池。

　　随着电弧的移动熔池前端的焊件不断的被熔化进入熔池中，熔池后部则不断的冷却结晶形成焊缝。

　　焊缝的结晶过程与熔池的形状有密切的关系，因而对焊缝的组织和质量有重要的影响。

　　焊缝结晶方向：总是从熔池边缘处母材的原始晶粒开始，沿着熔池散热的相反方向进行，直至熔池中心与不同方向结晶而来的晶粒相遇为止。

　　成形系数小，焊缝的枝晶会在焊缝的中心交叉，易使低熔点的杂质聚集在焊缝中心而形成裂纹、气孔、夹渣等缺陷

　　熔池的形状决定了晶粒的交角，尾部越细长，焊缝中心晶粒交角越大，杂质偏析严重，产生裂纹的可能性越大，焊接速度过大易出现这种情况。

　　焊缝厚度是焊缝质量优劣的主要指标，焊缝余高和宽度则应与焊缝厚度有合理的比例。

　　理想的焊缝的余高为0，实际焊接中不可能获得，允许存在余高0~3mm，或余高系数为4~8，要求严格的场合，可磨平。

　　成形系数小，即焊缝深而窄，可缩小焊缝宽度方向的无效加热范围，提高热效率和减小HAZ，但过小，焊缝过窄，不利于气体从熔池中逸出，易形成气孔，产生夹渣和裂纹。

　　在实际焊接过程中，在保证焊透的前提下焊缝成形系数的大小应该根据焊缝产生裂纹和气孔的敏感性来确定。埋弧焊1.25，堆焊=10。

　　（1）焊接电流I(主要影响S)：I↑→S↑ 、c稍↑、h↑（2）电弧电压U(主要影响c)：U↑→c↑ 、s↓、h↓