Сварочная дуга. Часть 2

Длина дуги - это расстояние от конца электрода до поверхности сварочной ванны и обычно равно 2-6 мм. Дуга длиной более 6 мм считается длинной.

Между температурой столба дуги и потенциалом ионизации найдена зависимость в форме числа 810, т. е.

Тс = 810 х VэВ, где Тс - температура столба дуги в "Кельвина" VэВ - потенциал ионизации данного вещества.

При сварке покрытыми электродами температура столба дуги намного не достигает температуры, необходимой для полной ионизации газов в дуговом промежутке.

Из нескольких видов эмиссии электронов следует отметить две, особенно заметные при сварке: термоэлектронную и автоэлектронную.

Термоэлектронная эмиссия, или электронная эмиссия нагретого катода, происходит от нагревания металла до высокой температуры, при этом ослабляется связь электрона с ядром атома и под влиянием электростатического поля электрон отрывается с поверхности катода и устремляется к аноду. Термоэлектронная эмиссия достигает очень высоких значений у тугоплавких материалов (угольный, графитовый, вольфрамовый электроды).

У стальных и медных катодов электронная (термоэлектронная) эмиссия нагретого катода незначительна.

Автоэлектронная эмиссия - или эмиссия холодного катода, создается появлением электрополя очень высокой напряженности в тонком слое у поверхности катода. Для стальных и медных катодов эта эмиссия имеет решающее значение. Она происходит независимо от температуры электрополя, за счет его энергии.

Другие факторы, вызывающие электронную эмиссию на катоде, в условиях сварочной дуги имеют второстепенное значение.

Электрическая дуга - это неоднородный проводник, включенный последовательно в сварочную цепь. Общее падение напряжения, равно сумме падений напряжения в катодной, анодной областях и в столбе дуги:

U_a = U_k x U_a + U_c.

Катодное и анодное падения напряжения зависят от материала электрода и свариваемого изделия, свойств газовой среды и других показателей; для каждого данного процесса они постоянны. Падение напряжения в столбе дуги зависит от ее длины. При сварке стали металлическим электродом напряжение на дуге составляет 18-30 В, угольным электродом - 30-40 В. Для возбуждения дуги при сварке металлическим электродом необходимо напряжение 40-60 В. Это напряжение называется напряжением зажигания.

Электрическая дуга переменного тока может гаснуть и вновь зажигаться один раз в течение каждого периода. Во время этих перерывов будет уменьшаться (прерываться) и степень ионизации дугового промежутка, что снизит устойчивость дуги. Для повторного зажигания дуги требуется несколько большее напряжение, чем напряжение горения.

Для повышения устойчивости дуги переменного тока применяют повышенное напряжение зажигания (по сравнению с постоянным током), введение в покрытия электродов элементов с низким потенциалом ионизации и включение в сварочную цепь индуктивного сопротивления для сдвига нулевого значения тока относительно нулевого значения напряжения.

Сварочная дуга. Часть 1 Сварочные работы Тепловая мощность дуги

Сварочная дуга