电弧喷涂电源的特性

电弧喷涂电源要具备良好的外特性及动特性，为相交的线材端部提供一定的直流电压并形成电弧，电弧通过能量转换释放热能，以满足喷涂过程丝材的熔化与加速，并维持电弧的稳定燃烧，电弧吸收电能通过能量交换释放能，以满足喷涂过程线材的熔化与沉积。电源性能影响电弧燃烧稳定性、喷涂过程稳定性及涂层的质量。从防止喷涂金属氧化的角度出发，要求喷涂电源能在较低的工作电压下稳定工作。

电弧是电弧喷涂的热源，而喷涂电源是电弧能量的供应者。喷涂电源的特性好坏会影响电弧燃烧的稳定性，而电弧的燃烧又直接影响喷涂过程的稳定性和喷涂质量。

电弧喷涂电源应具有平伏安特性，是因为具有平伏安特性的电源有如下突出优点。

(1)短路电流大，引弧容易。

(2)电弧自调节作用强：电弧的弧长变化能引起较大的电流变化，从而迅速影响喷涂丝熔化速度来调节电弧。

(3)喷涂参数的调节比较方便，可以单独地对喷涂电流与喷涂电压进行调节。通过改变送丝速度可以调节喷涂电流。可以根据喷涂材料选择不同的喷涂电压，喷涂电流与喷涂电压两者相互影响不大。

(4)有利于防止线材回烧，因为当电弧回烧时，随着电弧拉长，电弧电流很快减小，在电弧还没有回烧到导电嘴前端时，电弧就将熄灭，可以提高导电嘴的使用寿命。

具有平伏安特性的电源具有良好的弧长自调节性能，当弧长发生变动时，它会产生很大的电流值的变化，从而引起线材熔化速度的变化，并迅速地促进电弧恢复本来的弧长。如图4-8所示，图中曲线1是电弧喷涂电源的伏安特性，它是一条水平的直线。在电流发生变化时，电压不改变。曲线2、3是喷涂电弧的伏安特性，它们对应于一定的弧长下电流与电压的关系。当电弧的电流增大时，电弧的电压也会升高。

假设电弧工作电流为Ia，当弧长缩短时，电弧的伏安特性就会变为曲线3，电流从Ia变为曲线3与曲线1交点所对应的电流值Ib，电流大幅度升高，导致线材熔化速度的显著升高。丝材熔化速度的升高，使电弧变长又恢复到原来的状态。这种弧长自身调节以维持电弧原始状态的作用对保持稳定的弧长，保证稳定的喷涂质量是十分重要的。