ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Электрическая дуга Физическая сущность электрической дуги из "Сварочное дело в строительстве Издание 2 " Электрическая дуга представляет собой длительный и мощный разряд электричества в газовой среде. При дуговом. разря-де выделяется значительное количество тепловой и световой энергии, Под действием тепла дуги плавят все существующие в природе металлы. [c.15] Обычно электрическая дуга горит в газовом пространстве между двумя электропроводными телами (электродами), находящимися на сравнительно небольшом расстоянии друг от друга. [c.15] Б нормальных условиях газы не пропускают электрический ток, но при наличии в них электрически заряженных частиц — электронов и ионов — становятся электропроводными. [c.15] Электрон — мельчайшая материальная частица с массой 9,1X10 г, несущая один отрицательный заряд электричества. Масса электронов во много раз меньше массы атомов например, масса атома водорода в 1840 раз больше массы электрона. [c.15] В электрическом поле электроны и отрицательные ионы устремляются к положительному полюсу, а положительные ионы— к отрицательному. Ионизация обеспечивает условия для протекания через газ электрического тока и образования дугового разряда. [c.15] Для начала процесса ионизации необходимо поступление в газовую среду свободных электронов от внешнего источника, которым обычно является поверхность отрицательного электрода (катода). [c.15] Физическая сущность термической эмиссии электронов (термоэлектронной эмиссии) заключается в том, что металл, нагретый до высокой температуры, приобретает способность излучать свободные электроны в окружающее пространство. Автоэлектронная эмиссия с катода происходит за счет высокой напряженности электрического поля и не зависит от температуры нагрева катода. [c.16] Большая плотность тока, проходящего через эти контакты, обеспечивает быстрый нагрев их до высоких температур, благодаря чему возникает мощная эмиссия электронов. При последующем отводе конца электрода от поверхности изделия на расстояние 3—5 мм этот поток электронов вызывает ионизацию газа в межэлектродном зазоре и возникновение дугового разряда. [c.16] При горении дуги электропроводность в межэлектродном зазоре увеличивается за счет паров металла, нагретого газа, автоэлектронной эмиссии и других процессов. [c.16] Изменение электропроводности межэлектродного пространства оказывает решающее вл,ияние на величину тока и напряжение электрической дуги. [c.16] Выраженную графически зависимость между напряжением дуги /д и величиной тока / (при постепенном изменении тока) называют статической вольтамперной характеристикой дуги (сокращенно — вольтамперной характеристикой). [c.16] Вольтамперпая характеристика называется падающей (и.ли отрицательной), если по мере нарастания тока I напряжение 7д уменьшается. [c.16] О] и аг), напряжение на дуге резко падает с возрастанием тока до 30—50 а, а при дальнейшем увеличении тока остается примерно постоянным. [c.16] Напряжение горения сварочной дуги при токах более 50— 60 а не зависит от величины тока, а зависит только от длины дуги, изменяясь пропорционально ей. [c.17] Падающими характеристиками обладают дуги (рис. 5, /ь н /з) с относительно небольщими плотностями тока (ручная сварка, автоматическая сварка электродной проволокой диаметрами 4—б мм и др.). [c.17] Для дуг с большими плотностями тока в электроде характерны возрастающие (или положительные) вольтамперные характеристики, в которых напряжение Уд увеличивается с возрастанием тока / (рис. 5, и, 1ъ, /б). [c.17] Характер изменения то ка и напряжения в электри ческой дуге переменного то ка представлен кривыми на рис. 7, а. [c.18] Кривая тока / примерно сохраняет синусоидальную форму, кривая же напряжения и резко искажена. Буквой t на этой кривой обозначено время восстановления дуги, т. е. время, необходимое для восстановления напряжения от нулевого значения до напряжения зажигания дуги (рис. 7, а, точка г). Чем меньше время i, тем меньше охлаждение катодного пятна, тем спокойнее и устойчивее будет гореть дуга. [c.18] Время восстановления дуги (рис. 7,6) уменьшается с повышением напряжения (ИС 112, а и 12) источника тока однако это напряжение не должно превышать безопасных значений (70—80 в) при промышленной частоте тока. [c.18] Условия зажигания дуги переменного тока в значительной степени зависят от сдвига фаз между напряжением и током. Угол сдвига фаз, характеризуемый отрезком у (рис. 7,в), должен быть таким, чтобы в момет перехода тока через нулевое аначение напряжение /о сварочного трансформатора достигало напряжения зажигания дуги. [c.18] Вернуться к основной статье