Вращающаяся дуга
Эффект перемещения дуги в поперечном внешнем магнитном поле используется для ее вращения с образованием конической или цилиндрической поверхностей.
Вращающаяся «конусная» дуга применяется для сварки кольцевых швов малого диаметра, например соединения трубы с трубной доской (рис. 2.42), по оси которой располагается неплавящий - ся электрод. С помощью соленоида создается магнитное поле, параллельное оси электрода. При горении дуги «электрод - кромка»
столб ее оказывается направленным поперек поля Я, что и вызы
вает вращение дуги. Частота вращения п прямо пропорциональна напряженности поля Н и току дуги I и достигает обычно несколько тысяч оборотов в минуту. Сварка изделия происходит за несколько секунд, что соответствует 100-1000 оборотам дуги. Использование вращающейся дуги весьма упрощает сварочную аппаратуру.
|
Рис. 2.42. Схема сварки трубы в трубную доску вращающейся «конусной» дугой |
Применяют также не стержневой, а фигурный неплавящийся электрод, форма которого соответствует конфигурации свариваемой кромки. Сдвиг электрода относительно кромок изделия должен обеспечить взаимодействие столба дуги с поперечным внешним магнитным полем. Фигурным медным электродом удается сваривать детали произвольной формы, что весьма перспективно при массовом производстве таких изделий, как конденсаторы, герметизированные изделия автоматики и т. д.
|
н |
|
Рис. 2.43. Схема стыковой сварки труб вращающейся «бегущей» дугой |
Способ сварки кольцевых швов труб вращающейся «ібегущей» дугой заключается в том, что на концы труб надеваются два соленоида - катушки, включенные встречно (рис. 2.43). Благодаря этому в зазоре между трубами создается радиальное магнитное поле В(В = = 1&Н). Если между торцами труб зажечь дугу, то на нее будет действовать тангенциальная сила. Движение дуги вначале ограничивается той скоростью, с которой может перемещаться по поверхности холодной трубы катодное пятно. По мере разогрева торцов скорость движения дуги г/св возрастает, достигая весьма больших значений. После выключения дуги осуществляется осадка труб.
Воздействие магнитогидродинамических явлений на ванну расплавленного металла можно использовать не только для регулирования глубины проплавления, но и для управления положением сварочной ванны в зазоре стыка (см. рис. 2.41),
Для этого необходимо создать в металле вертикальные объемные силы, что вполне осуществимо. Поперечное внешнее магнитное поле можно
использовать также для управления формированием шва в разных пространственных положениях. При многодуговой сварке в одну сварочную ванну и при трехфазной сварке магнитогидродинамические эффекты даже в отсутствие внешнего магнитного поля позволяют существенно расширить технологические возможности процесса. Магнитное воздействие на сварочную ванну эффективно также при электрошлаковом и других методах сварки.
