Возбуждение дуги и ее зоны
Возбуждение дуги возможно в следующих случаях:
1) при переходе из устойчивого маломощного газового разряда в дуговой (см. рис. 2.1);
2) в процессе создания высокоионизованного потока пара, перекрывающего межэлектродное пространство (в большинстве случаев с помощью третьего электрода);
3) при электрическом пробое газового или вакуумного промежутка между электродами, обеспечивающем переход из неустой
чивого искрового разряда в устойчивый разряд (осуществляется подачей импульса высокой частоты и высокого напряжения);
4) при размыкании контактов или разрыве перемычки между электродами в цепи с током.
При сварке плавящимся электродом обычно используют дугу размыкания, а при сварке неплавящимся вольфрамовым электродом - высокочастотный вспомогательный разряд от осциллятора. Импульс высокого напряжения получают обычно с помощью конденсатора. При сварке угольным (графитовым) электродом дугу возбуждают, используя чаще всего третий электрод.
В газовых промежутках (при атмосферном давлении) с резко неоднородным электрическим полем напряжение возбуждения самостоятельного дугового разряда не совпадает с напряжением пробоя, которому соответствует перекрытие газового промежутка плазменным каналом с падающей вольт-амперной характеристикой. В этих условиях сопротивление плазменного канала, перекрывающего межэлектродный промежуток разряда, становится меньше, чем сопротивление внешней цепи, включая внутреннее сопротивление источника напряжения. Поэтому правильно считать, что при достаточной мощности источника напряжения искровой пробой завершается образованием плазменного канала дуги.
|
Рис. 2.3. Характерное распределение осевой температуры плазмы по длине дуги: I - катодная область; II - столб дуги; III - анодная область; К - катод; А - анод |
В самостоятельном дуговом разряде начиная с токов выше нескольких ампер наблюдается неравномерное распределение потенциала и температуры между электродами (рис. 2.2, 2.3).
|
Рис. 2.2. Характерное распределение потенциала по длине дуги с положительным анодным падением потенциала (кривая 7) и с отрицательным анодным падением потенциала (кривая 2): I - катодная область; II - столб дуги; III - анодная область; К - катод; А - анод |
Диффузия - необратимый процесс, связанный с большим увеличением энтропии, а ее возникновение и развитие в области высоких температур при сварке неизбежно. На практике ускоряют диффузию, приводящую к повышению качества соединений, и наоборот, замедляют диффузию, которая может привести к снижению качества соединений.
