(1)电弧长度的影响
电弧长度改变时,主要是弧柱长度发生变化,整个弧柱的压降EL增加时,电弧电压增加,电弧静特性曲线的位置将提高。电流一定时,电弧电压随弧长的增加而增加,熔化极和钨极都有类似的情况。
(2)周围气体种类的影响
气体介质对电弧静特性的影响,是通过对弧柱电场强度的影响表现出来的。有两方面原因:一是气体电离能不同,二是气体物理性能不同,第二个原因往往是主要的。气体的导热系数,解离程度及解离能等对电弧电压都有决定性的影响。双原子气体的分解吸热以及导热系数大的气体对电弧冷却作用的加强,即热损失的增加,使电弧单位长度上要求有较大的IE与之平衡,使电弧电压升高。
(3)周围气体介质压力的影响
其他参数不变,气体介质压力的变化将引起电弧电压的变化,即引起电弧静特性的变化。气体压力增加,意味着气体粒子密度的增加,气体粒子通过散乱运动从电弧带走的总热量增加,因此,气体压力越大,冷却作用就越强,弧压就越升高。
整个静特性曲线可分为下降段、水平段和上升段三部分。
下降段:在小电流区间,因为电弧电流较小,弧柱的电流密度基本不变,弧柱断面将随电流的增加而增加,若电流增加4倍,弧柱断面也增加4倍,而孤柱周长只增加2倍,使电弧向周围空间散失热量只增加2倍。减少了散热,提高了电弧温度和电离程度,因电流密度不变,必然使电弧电场强度下降。因此,在此区段内,随着电弧电流的增加,电弧电压下降。
水平段:当电流稍大 时,焊丝金属将产生金属蒸汽的发射,要消耗电弧的能量。此时电弧的能量不仅有周边上的散热损失,而且还有金属蒸汽能量的消耗。这些能量消耗将随电流的增加而增加,因此在某一电流区间可以保持电场强度不变,即电弧电压不变,使本区段基本呈水平直线。
上升段:当电流进一步增大,金属蒸汽的发射作用进一步加强。同时因电磁收缩力的作用,电弧断面不能随电流的增加成比例的增加,电弧的电导率将减小,要保证一定的电流则要求较大的电场强度。所以在大电流区间,随着电流的增加,电弧电压升高,本区段呈上升曲线。钨极氩弧焊时,在小电流区间电弧静特性为下降段;焊条电弧焊、埋弧焊和大电流钨极氩弧焊时,因电流密度不太大,电弧静特性为水平段;CO2气体保护焊、熔化极氩弧焊,因电流密度较大,电弧静特性为上升段。
电弧静特性曲线的形状,决定了它对焊接电源的要求。