热喷涂用电弧

2016-11-07 731

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     在两电极之间的气体介质中,强烈而持久的放电现象称为电弧。电弧放电时,一方面产生高热(温度高达6000℃左右),同时产生强光。

    如图所示,将两根金属丝作电极,串联一个电阻,接上适当的直流电源,使两根电极接触一下再拉开,在两根电极之间就产生了电弧。把接电源正极的电极叫阳极,接于负极的叫阴极,阴极和阳极之间的电弧部分称为弧柱。沿弧长方向测定电压,便得到图所示的电压分布,即在阴极和阳极附近均有陡的电压降,而弧柱部分沿长度方向的电压降是均匀的。这些电压降分别称为阴极压降、阳极压降和弧柱压降,而把总的电压称为电弧电压,流过电弧的电流称为电弧电流。电弧电压和电弧电流的关系称为电弧特性。当弧长保持一定,调节回路电阻,改变电弧电流大小,电弧电压几乎不随电流变化。当电弧电流保持一定,改变弧长大小,则电弧电压随弧长增加而增加。
    电弧的高温高热足以使作为电极的材料熔化,电弧喷涂就是利用这一热源,用两根被喷涂的金属丝作自耗电极,当两金属丝短接将电弧引燃后,只要金属丝连续送进,不断补充熔化掉的部分,就能维持电弧燃烧。
    喷涂电弧是建立在两根金属丝被熔化的端部之间。为了保持电弧稳定燃烧,必须借助外加的气流将熔化的金属从端部脱离,同时在电弧电压、电弧电流和金属丝的送进速度上建立平衡关系。根据电弧电压特性,要么在维持电弧电压基本稳定的情况下(基本维持弧长衡定),电弧电流能随着金属丝送进速度的增加而增加,要么在维持电流基本衡定的情况下,控制金属丝的送进速度,使电弧电压能随弧长的变化而变化。前者要采用平特性或约呈上升特性的电源,利用电流的自调节特性来实现;后者要采用陡降特性电源,利用电源输出电压可变动的特性来实现。目前多采用前者的方式。