ТЕОРИЯ сварочных процессов

Сварочные дуги переменного тока

ОСОБЕННОСТИ ДУГИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

По сравнению с дугой постоянного тока дуга переменного тока имеет следующие главные особенности.

Каждый полупериод, т. е. 0,01 с при f= 50 Гц, электрический ток в дуге меняет свое направление, а напряжение — полярность. Катод и анод меняются местами, и каждый полупериод дуга возбуждается вновь. Кривые тока и напряжения дуги несину­соидальны.

Повторное возбуждение дуги облегчается остаточной термо­электронной эмиссией электродов или остаточной ионизацией дугового промежутка. Если ионизация недостаточна, то в каж­дом полупериоде существует пик зажигания {Уз>{Уд. Дуга по­вторно возбуждается, если соблюдается соотношение UmU3.

Фазу ■vp, при которой возбуждается дуга, можно найти из соотношения

cos<p = (ji/2 )U3/Um. (2.98)

Поскольку амплитуда напряжения источников питания Um ограничена соображениями безопасности, уменьшать ф можно только путем снижения пика зажигания U3.

Дуга переменного тока может гореть не весь полупериод, а только часть его. Время перерыва в горении дуги обычно тем больше, чем меньше время существования остаточной термо­эмиссии с электродов, чем быстрее происходит распад плазмы столба, чем длиннее дуга и хуже динамические свойства источ­ника питания.

ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ

В связи с разными условиями существования дуги на электро­дах (различие в работах выхода <pi и <р2, разные температуры Тпл и Гкип, разные формы электродов и разный теплоотвод от них) возможна асимметрия токов и напряжений в разные полуперио - ды горения дуги — так называемый вентильный эффект (рис. 2.46).

Например, при аргонно-дуговой сварке алюминия вольфрамо­вым электродом относительная асимметрия токов Аі=і^ — ім может достигать 50% и более от значения iw. В этом случае стационарная термоэлектронная эмиссия с W-катода н его оста­точная эмиссия значительно больше, чем с «холодного» АІ-като - да по трем основным причинам:

1) TZ « 4000 К » Щ = 950 К;

2) катодное падение напряжения Uзначительно больше, чем и™-,

Сварочные дуги переменного тока

Сварочные дуги переменного тока

Рис. 2 46 Асимметрия токов и напряжений в дуге W — А1 (вентильный эффект)

а — схематизированная осциллограмма, б — схема пита­ния электродов при смене полярности

3) теплоотвод в массивное алюминиевое изделие больше, чем в W-стержень.

Вентильный эффект обычно ухудшает стабильность процесса, формирование шва, чистоту поверхности, прочностные свойства соединения. Кроме того, постоянная составляющая вредно ска­зывается на работе сварочных трансформаторов и уменьшает катодное распыление на алюминиевом изделии. Для уменьшения постоянной составляющей включают конденсаторы, аккумулято­ры или другие устройства, компенсирующие вентильный эффект.

ТЕОРИЯ сварочных процессов

Граничные условия

Чтобы решить дифференциальное уравнение теплопроводно­сти, необходимо задать распределение температур в начальный момент времени (начальное условие) и условия взаимодействия тела с окружающей средой на его границах (граничные условия). Начальное условие определяется …

Основные допущения и упрощения, принятые в классической теории распространения теплоты при сварке

На современном уровне развития математики аналитическое решение уравнения теплопроводности в общем виде (5.21) еще не найдено, однако при введении некоторых допущений и упрощений можно получить пригодные для практического использования ча­стные …

Дифференциальное уравнение теплопроводности

Сложный процесс изменения температуры точек тела с коор­динатами jc, у, z во времени t описывается дифференциальным уравнением теплопроводности. Для вывода этого уравнения необ­ходимо рассмотреть баланс теплоты в некотором элементарном объеме …

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.