Общие характеристики сварочной дуги

Явления прохождения электрического тока через газы получили название газовых разрядов. В физике известны многие виды таких разрядов, отличающихся друг от друга главным образом величиной разрядного тока, напряжением, температурой и давлением газа (плазмы) между электродами. В технике различают и используют темный, тлеющий, дуговой, искровой и коронный разряды. Строгих количественных границ между ними провести не удается, так как один вид разряда часто переходит в другой без заметного внешнего воздействия. Однако дуговой разряд существенно отличается от других сравнительно большим током — не ниже нескольких ампер, низким напряжением — порядка десятков вольт и высокой температурой газа в разрядной области.

Впервые дуговой разряд наблюдался и описан В. В. Петровым в 1802 г. Название «дуга» он получил за форму ярко светящегося шнура (столба) разряда, который в первых опытах со слаботочными разрядами изгибался вверх серповидной дужкой под действием восходящих конвективных потоков нагретого разрядом воздуха. Хотя в большинстве других случаев, например между вертикальными электродами, в ограниченном замкнутом пространстве, аналогичный разряд не имеет дугообразной формы, первоначальное название его сохранилось.

Дуговые разряды широко используются в технике. Они являются источниками света для прожекторов и кинопроекционной аппаратуры, в специальных лампах сверхвысокого давления СВД (до 100 am). Дуга используется в газотронах, тиратронах и ртутных выпрямителях для выпрямления тока и управления его силой и т. д. Весьма широкое применение электрическая дуга получила в металлургии и сварочной технике для нагрева и плавления металлов.

В других случаях, например между контактами многочисленных размыкателей электрического тока, дуговой разряд является весьма нежелательным явлением, так как он вызывает быстрый износ и разрушение контактов. Поэтому электрические дуги интенсивно исследуют как с целью их длительного и эффективного использования, так и возможно быстрого уничтожения.

Они позволяют ввести в подлежащие обработке материалы удельную мощность до 10⁵ вт/см² при пятне нагрева 1—10 мм². Такая концентрация энергии обеспечивает эффективный местный нагрев и расплавление металлов в месте соединения деталей между собой, а также резку и другие виды локальной тепловой обработки изделий.

Лесков Г.И. "Электрическая сварочная дуга". 1970.

См. также:

• Основные сведения о дуге