Сварка. Резка. Металлообработка
Сварка  
Резка  
Металлообработка  
Оборудование для сварки, резки, металлообработки
сварка и резка металла металлообработка
Суббота, 03.12.2016, 03:18. Вы зашли как Гость
Форум | Главная | Регистрация | Вход | RSS

Профессионально о сварке

Технологии сварки [53]
Сварка различных конструкций [38]
Механизация и автоматизация производства [14]
О сварочном оборудовании в деталях [23]
О сварочных материалах в деталях [18]
Техника безопасности и защита при сварке [24]
Контроль качества сварки [58]
Основы сварки [57]
Сварка в прошлом [14]
Металлы и сплавы [20]
Производители сварочного оборудования [5]
Интересное из мира сварки [9]

Сварка


Пайка. Напыление. Наплавка


Резка


Металлообработка


Справочник


К сведению


Наш опрос

Какая информация на портале Вам наиболее интересна?
Всего ответов: 3390

Добавить в закладки



Наша кнопка

Сварка. Резка. Металлообработка
Получить код кнопки



добавить на Яндекс

Главная » Статьи » Профессионально о сварке » Основы сварки

Основные сведения о дуге


Рекомендуем приобрести:

Сварочные столы и плиты TEMPUS - в наличии на складе!
Большой выбор: Стол стационарный, Стол подъемный, Стол пятисторонний, Комплект оснастки
Доставка по всей России!


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.

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 электрик ческий 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).

Электрическая дуга прямого действия

Рис. 2.1. Электрическая дуга прямого действия:
1 — электрод, 2, 5 — катодное и анодное пятна, 3 — сварочная ванна, 4 — заготовка, 6, 8 — анодная и катодная области, 7 — столб дуги; Ua — анодное напряжение, Uk — катодное напряжение, Uд — напряжение дуги, Uc — напряжение столба,  Lд — длина дуги

Образование дуги начинается с ее зажигания, которое может осуществляться одним из двух способов: 1) электрод приближают к заготовке на расстояние 3...6 мм и в сварочную цепь на 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 неплавящимся 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 жидкую перемычку между основным металлом и электродом (рис. 2.2, б). При отводе электрода от поверхности металла жидкая перемычка сначала растягивается, а затем разрывается, после чего практически мгновенно 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 °С. 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 Uк в катодной области достигает 10...16 В.

Схема образования дуги

Рис. 2.2. Схема образования дуги:
а — короткое замыкание, б — образование перемычки (шейки), в — возникновение цуги; 1 — металл, 2 — электрическая дуга, 3 — электрод, Lд — длина дуги (расстояние от торца электрода до поверхности сварочной ванны)

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 Uс в столбе дуги составляет 2...12 В и возрастает с увеличением длины Lд дуги.

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 выделяемой энергии (~43%) в результате соударений свободных электронов с поверхностью анодного пятна. Так как поверхность анодного пятна вогнута и имеет большую площадь, чем катодного, падение анодного напряжения Ua относительно небольшое и составляет 6...8 В.

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

Uд=Uк+Uс+Ua,    (2.1)

или

Uд = (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 Lд дуги: чем короче дуга, тем оно ниже. Следовательно, общее падение напряжения

Uд= a+bLд,    (2.3)

где а — постоянный коэффициент, равный Ua+Uк; b — падение напряжения на 1 мм длины дуги.

При сварке неплавящимся электродом дуга горит устойчиво при Uд=30...35 В, плавящимся — при Uд = 18...28 В.

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

Схемы крупнокапельного (а) и струйного (б) переноса электродного металла на заготовку при короткой дуге

Рис. 2.3. Схемы крупнокапельного (а) и струйного (б) переноса электродного металла на заготовку при короткой дуге:
dk — диаметр капля, dэ диаметр электрода

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 размера. 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,б), что способствует улучшению условий формирования шва.

Э.С. Каракозов, Р.И. Мустафаев "Справочник молодого электросварщика". -М. 1992

См. также:

Категория: Основы сварки
Просмотров: 7035 | Теги: сварочная дуга | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Поделиться

Роботизация сварочных процессов



Роликоопоры из наличия



Поиск по порталу

Авторизация



Сварка. Самое читаемое


Резка. Самое читаемое


Обработка металлов. Самое читаемое


Случайное фото


On-line Калькулятор


RSS-ленты

Статьи autoWelding.Блог Схемы, чертежи, фото Предприятия
Профессиональный портал «Сварка. Резка. Металлообработка» © 2010-2016
При перепечатке материалов портала autoWelding.ru ссылка обязательна!