Эффективный потенциал ионизации
Так как дуговой разряд существует обычно не в однородном газе, а в смеси газов и паров, находящихся при высокой температуре, то необходимо знать эффективный потенциал ионизации
U3ф. Практика показывает, что в смеси газов в большей степени ионизируется газ с наименьшим потенциалом ионизации £/,. Расчет эффективного потенциала (Уэф термической ионизации смеси был выполнен В. В. Фроловым.
Под эффективным потенциалом ионизации U3ф смеси газов, обладающей степенью ионизации Хэф> следует понимать потенциал ионизации некоторого однородного газа, в котором (при температуре и общем давлении смеси) число заряженных частиц такое же, как и в газовой смеси:
v 1/2
5800Ut
|
ЧЛ |
к
|
ехр |
|
- — |
(2.52)
5800
где щ - концентрация і-го /-го газа в смеси к газов; Т
иэф, В
|
------------ Fe, %------------- Рис. 2.18. Изменение эффективного потенциала ионизации в системе паров K-Fe в зависимости от процентного содержания калия |
газа в смеси; £// - потенциал ионизации - температура, К.
Пример 2.4. Рассчитать (УЭф в зависимости от концентрации газовой смеси из паров калия и железа: Uk = 4,32 В; U? e = = 7,83 В.
Решение. Предположим, что Т = 5800 К. Тогда U3ф = -1 • ln(^V4’32 + лре2е-7'83).
Результаты расчета приведены в виде графика на рис. 2.18.
С понижением температуры плазмы еще больше возрастает влияние компонента с наиболее низким потенциалом ионизации {/, на общее значе-
ниє t/эф* Следовательно, сравнительно небольших добавок ионизаторов достаточно для обеспечения стабильности горения дуги при сварке под флюсом или штучными электродами с покрытием.
