ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Источники тепла для электрической сварки плавлением из "Металлургические и технологические основы дуговой сварки 1962 " Электрическая дуга при дуговой сварке металлов является основным источником тепла, с помощью которого осуществляется местный нагрев кромок свариваемых изделий до расплавления. [c.12] Электрическая дуга — один из видов устойчивого электрического разряда. образующегося в газовой среде между твердыми или жидкими проводниками (электродами). Дуговой разряд характеризуется низким напряжением между электродами, высокой плотностью тока и высокой температурой. [c.12] Преврящяя электрическую энергию в тепловую, электрическая дуга сосредоточивает тепло в небольшом объеме, что позволяет обеспечить весьма концентрированный ввод тепла в изделие. [c.12] В электрической дуге могут происходить химические реакции, протекающие как с поглощением, так и с выделением тепла поэтому тепловая мощность дуги, определенная по формуле (I. 1), может в некоторых случаях несколько изменяться как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения. Однако эти изменения невелики и при практических расчетах в большинстве случаев ими можно пренебречь. [c.12] При сварке не все тепло, выделенное дугой, вводится в изделие. Часть тепла теряется в виде излучения в окружающую среду. [c.12] Количество тепла, введенное в изделйё, учитывается эффективным коэффициентом полезного действия сварочной дуги. [c.13] По данным Н. Н. Рыкалина [1 ], эффективный к. п. д. процесса нагрева, измеренный калориметрически, при сварке открытой дугой плавящимся электродом составляет 70—85%, при сварке под слоем флюса — от 80 до 95%, а при сварке угольными электродами — от 50 до 70%. [c.13] На фиг. 6 приведен примерный тепловой баланс сварочной дуги 111 при различных способах вьшолнения сварки. Как видно, полная тепловая мощность дуги расходуется на поглощение тепла основным металлом, поглощение тепла электродом, теплопотери. [c.13] В зависимости от условий проведения сварки распределение тепла дуги по отдельным статьям расхода может значительно изменяться. [c.13] Для рационального использования тепла дуги при сварке необходимо знание процессов, происходящих в дуге ионизации газов, процессов, протекающих на границе металл — газ, а также в прика-тодной и прианодной областях. Процессы, протекающие в сварочной дуге, подробно изучены В. П. Никитиным, К. К. Хреновым, В. В. Фроловым и др. [5, 6, 7, 92]. [c.13] Газовая среда становится проводником электрического тока только при определенных условиях когда в газе имеются электрически заряженные частицы, т. е. когда газ ионизирован. [c.13] В ионизированном газе наряду с нейтральными атомами имеются атомы, в которых положительный заряд ядра не уравновешен суммарным отрицательным зарядом электронных оболочек. Такие атомы называют ионами. Ионы могут быть положительными, если в электронных оболочках недостает одного или нескольких электронов, и отрицательными, если суммарный отрицательный заряд электронов превышает положительный заряд ядра. Наряду с ионами в ионизированном газе всегда имеются свободные электроны, несущие отрицательные заряды. Масса иона практически не отличается от массы нейтрального атома (например, масса водородного иона составляет 1,66 10 г). Масса электрона очень мала и составляет 9.10-28 3 1340 раз меньше массы водородного иона. Заряд электрона равен 1,59 10 кулона. Процесс образования ионов и электронов носит название ионизации газа. [c.13] Один вольт-электрон равен 1,59 10 вт сек, или 1,59 10 зрг. [c.15] Для упрощения часто в названии вольт-электрон опускают слово электрон и говорят, что работа ионизации измеряется в вольтах. [c.15] Работу ионизации, выраженную в вольтах, которую необходимо затратить для ионизации атома того или иного элемента, называют потенциалом ионизации. [c.15] В табл. 1 приведены значения потенциалов ионизации некоторых веществ. [c.15] Для того, чтобы произошла ионизация соударением, ударяющий электрон должен обладать такой скоростью, при которой его кинетическая энергия равна или больше потребной работы ионизации, т. е. [c.15] Ионизация облучением (фотойонйзация) заключается в том, что кванты лучистой энергии могут ионизировать атомы. Для ионизации облучением необходимо, чтобы квант действия лучистой энергии был бы равен работе ионизации, т. е. [c.16] Из формулы (I. 9) следует, что степень ионизации зависит от потенциала ионизации и температуры. [c.17] Уменьшение степени ионизации приводит к ухудшению проводимости дугового промежутка. [c.18] Вернуться к основной статье