天津大学李桓教授解析：正接熔深大还是反接熔深大？
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阅读： 2022/12/27 15:50:24
焊接时的正接还是反接，国内教材里通常是以工件为参照，如果工件接正则称为正接，反之则称为反接。正接和反接常用于直流焊接的情况，如果使用交流焊接时则无所谓正接还是反接。
一般情况下，如果是焊丝作为电极接正，由电弧能量的分布特征可知，阳极部位的温度高于阴极部位的温度，弧柱的温度最高。阴极区、阳极区、弧柱区，最高温度分别可以达到3600℃、4000℃和4500-20000℃。
对于直流反接来说，焊丝接正，阳极区温度高，熔化量大，熔敷效率高。如果是直流正接的话，焊丝的熔敷效率低一些，工件（母材）的熔化量可能就大一些，熔深相对较深。
在每次公开课课后讨论时，荒城老师总是提醒大家注意一点，为了大家理解方便，做了很多简化，比如上述为了讲阳极区和阴极区的温度差异对焊丝熔敷率和熔深的影响，遇到实际情况再做讨论和分析，否则在实践过程中容易造成混乱。
也正因为如此，则经常听到关于“焊接时到底正接熔深大还是反接熔深大”的争论，天津大学李桓教授系统和详细的分析了这个问题，希望能对大家正确理解这个问题有帮助。
李老师认为，讨论任何事情首先得确定一下范围和条件，然后讨论才有意义，才能讨论明白。
首先，要把熔化极与非熔化极区分开讨论。
先说非熔化极电弧，钨极氩弧是我们最常见最熟悉的非熔化极电弧。当钨极接负时（即直流正接）钨极这一端可以承受高温同时钨极发射电子可以起到很好的“冷却”效果，所以电弧集中，钨极载流能力强，热量大部分在正极端，工件得到较多的热量，熔深比较大。据测算钨极氩弧正端热量大约是负端热量的两倍。
当采用熔化极焊接时，一般情况下焊钢用钢焊丝焊铝用铝焊丝，与钨相比熔点低得多，被定义为冷阴极，冷阴极都有良好的导热性。当使用熔化极电弧焊工艺焊接常见金属时，工件体积远远大于电极并且散热快，导致阴极电子发射的数量达不到稳定电弧所需的数量，电弧会自动启动场致发射机制来补充电子。因而导致阴极压降提高，阴极临近处的功率增加了热量自然就增加了，负端的热量会比较多。
焊条电弧焊又有它的特殊之处，要把酸性焊条碱性焊条区分开。
碱性焊条药皮中含有F，氟是强烈捕获电子的元素，这个过程是放热反应并且主要发生在阴极附近。
碱性焊条焊接时接负的那一端热量较多（熔深较大）就好理解了。
酸性焊条焊接时电弧气氛中不会有氟元素，也就没有上述热量分布的特点，因此正端热量较多。
以上为李桓教授对焊接时接正和接负对熔深影响分析，是比较全面的。在实际施焊过程中根据实践认知仔细体会是可以完全领会这个问题的原理。
在此感谢李老师的分析，祝大家工作顺利！
转自：“天天老师说科研”微信公众号
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