сварщик

Основные сведения о дуге

Основные сведения о дуге

Рис. 2.1. Электрическая дуга прямо­го действия

Дугой называется длительный электрический разряд между двумя электродами в ионизированной смеси газов и паров, харак­теризующийся высокой плотностью тока и малым напряжением. Дуга состоит из трех основных частей — анодной 6 и катодной 8 областей и столба 7 (рис. 2.1). В процессе горения дуги на по­верхностях электрода и основного металла обра­зуются активные пятна, через которые проходит весь ток дуги. Активное пятно, находя­щееся на катоде, назы­вается катодным, нахо­дящееся на аноде, — анодным.

1 — электрод. 2,5 — катодное и анодное пятна, 3 — сварочная ванна, 4 — заготов­ка, 6, 8— анодная и катодная области, 7 — столб дуги; U-Л— анодное напряже­ние, £7К—катодное напряжение, напряжение дуги, £'с — напряжение стол­ба, — длина дугн

Под электриче­ским разрядом по­нимают прохождение то­ка через газовую среду. Различают дуговой, ис­кровой, коронный и тле­ющий электрические раз­ряды При сварке ис­пользуют дуговой раз­ряд, представляющий со­бой устойчивый электри­ческий разряд в ионизи­рованной атмосфере га­за и паров металла. При недостаточной мощности источника тока происходит искровой—кратковременный электрический разряд. Коронный разряд образуется в сильно неоднородных электриче­ских полях и проявляется в виде интенсивного свечения ионизи­рованного газа. Тлеющий разряд возникает при низких давлени­ях газа (например, в лампах дневного света).

Образование дуги начинается с ее зажигания, которое может осуществляться одним из двух способов. 1) электрод приближа­ют к заготовк на расстояние 3...6 мм н в сварочную иепь па короткое время подключают источник высокочастотного перемен­ного тока высокого напряжения (осциллятор); после зажигания дуги цепи переключают на основной источник питания; 2) зажи­гание дуги осуществляется в три этапа: короткое замыкание электрода на заготовку; отвод электрода на 3...6 мм; возникно­вение устойчивого электрического разряда. Второй способ являет­ся основным, а первый применяют только при сварке неплавя - щимся электродом.

При коротком замыкании (рис. 2 2, а) плотность тока в точ­ках контакта достигает больших значений и под действием вы­деляющейся теплоты металл в этих точках «мгновенно» расплав­ляется, образуя жидкук перемычку между основ­ным металлом и элект­родом (рис. 2.2,6). При отводе электрода от по­верхности металла жид­кая перемычка сначала растягивается, а затем разрывается, после чегс практически мгновение начинается дуговой раз­ряд через межэлектрод­ный промежуток, запол­ненный ионизированными частицами паров метал­ла, газа и электродного покрытия (рис. 2.2, в), Источником электронов для дугового разряда является ме­талл катодного пятна, нагретый до температуры «2400 СС Под действием электрического поля начинается эмиссия электронов в столб дуги, где они, ионизируя нейтральные атомы, делают его электропроводным. Затраты энергии на эмиссию электронов со­ставляют — 36 % от всей затраченной энергии. Падение напряже­ния UK В катодной области достигает 10..Л 6 В.

Столб дуги представляет собой плазму, нагретую до 6000.. ...8000 °С и состоящую из смеси электронов, нейтральных атомов, положительных и отрицательных ионов. Количество энергии, те­ряемой в столбе дуги на направленное перемещение электронов и ионизацию газов, »21 %. Падение напряжения Uc В столбе ду­ги составляет 2... 12 В и возрастает с увеличением длины дуги.

Основные сведения о дуге

Рис. 2 2. Схема образования дуги: А — короткое замыкание, б — образование перемычки (шейки), в — возникновение ауги; 1 — металл, 2 — электрическая дуга, 3 — электрод, Ід—Длина дуги (расстоя­ние от торца электрода до поверхности сварочной ванны)

Анодное пятно является местом входа и нейтрализации на поверхности заготовки свободных электронов. Температура в анодной области, составляющая ~ 2600 °С несколько выше, чем в катодной, что объясняется большим количеством выделяемо! энергии (~43 %) в результате соударений свободных электронов с поверхностью анодного пятна. Так как поверхность анодногопятна вогнута и имеет большую площадь, чем катодного, падение анодного напряжения U& Относительно небольшое и составляет 6 ..8 В.

Общее падение напряжения на электрической дуге представ­ляет собой сумму падений напряжений в различных областях:

Uz = UK + Uc + Ua, (2.1)

Или

UП = (10... 16) + (2... 12) - (6.. .8) = 18. . .36 В. (2.2)

Катодное и анодное падения напряжения зависят от материа­лов заготовки и электрода, свойств газовой среды и др., но для каждого данного процесса они вполне определенны. Падение напряжения в столбе дуги зависит от длины £.д дуги чем короче дуга, тем оно ниже. Следовательно, общее падение напряжения

ИЛ=а+Ыл, (2.3)

Где а —постоянный коэффициент, равный Ua + UK b — падение напряжения на 1 мм длины дуги.

При сварке неплавяшимся электродом дуга горит устойчиво при UД = 30...35 В, плавящимся — при £/д=18...28 В.

Для возбуждения дуги при сварке металлическим электродом необходимо напряжение 30...50 В, называемое напряжением зажигания.

Под действием теплоты сварочной дуги электрод плавится а расплавленный металл в виде капель переходит в сварочную ванну на поверхности заготовки (рис. 2.3, а). За 1 с от электрода отделяется 20...50 капель металла примерно одинакового разме ра. Отрыв и перенос капель в дуге происходят под действием электромагнитных сил, сил тяжести, сил поверхностного натяже­ния и газовых потоков. При больших плотностях тока, например при сварке в защитных газах, капельный перенос металла мо­жет переходить в струйный (рис. 2.3,6), что способствует улуч­шению условий формирования шва.

сварщик

Технические характеристики однофазных сварочных трансформаторов с нормальным магнитным рассеянием и реактивной обмоткой

Тип трансформатора /Характеристика ТСД-500-1 ТСД-1000-4 ТСД-2000-2 Напряжение холосто­го хода Ux.X, В 80 71 79 Продолжительность работы ПР, % 60 Номинальная сила сварочного тока /н, А 500 1000 2000 Номинальная мощ­ность …

Классификация сварки. Виды дуговой сварки

Классификация сварки. Согласно ГОСТ 19521—74, сварку ме­таллов классифицируют по физическим, техническим и техноло­гическим признакам. По физическим признакам (форме вводимой энер­гии, наличию давления и виду инструмента — носителя энергии) все виды …

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Сварка является основным технологическим процессом из-, готовления всех видов металлических конструкций. Применение сварных соединений вместо клепаных или болтовых позволяет уменьшить массу (на 20...30 %), трудоемкость изготовления (на 20.. .30 %) …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.