ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Технологические особенш счи дуги из "Металлургические и технологические основы дуговой сварки 1962 " Электрическая дуга как источник тепла при сварке наряду с определенными энергетическими характеристиками должна обладать определенными технологическими свойствами, позволяющими управлять ею. [c.26] В целях успешного использования дуги для сварки необходимо обеспечить устойчивое горение ее как при малых, так и при больших токах, возможность направления дуги в то или иное место зоны сварки, возможность сварки как длинной, так и короткой дугой. [c.26] Электрическая дуга не имеет постоянного сопротивления. Зависимость напряжения на дуге от величины тока и длины дуги имеет сложный характер. При увеличении тока площадь поперечного сечения столба дуги, а также площади катодного и анодного пятен увеличиваются. Если допустить, что плотность тока остается при этом постоянной, то площадь сечения столба дуги пропорциональна величине сварочного тока при увеличении сварочного тока увеличение площади поперечного сечения столба дуги пропорционально квадрату диаметра столба. [c.26] Зависимость между напряжением на дуге и величиной тока графически может быть представлена кривой, изображенной на фиг. 12. С увеличением сварочного тока при данной длине дуги напряжение на дуге сначала круто снижается, а потом почти не изменяется. [c.27] Эта зависимость графически представлена на фиг. 13. Как следует из фигуры и уравнения (I. 37), коэффициент а по своей физической природе представляет сумму анодного и катодного падения напряжения, а коэффициент Ь — падение напряжения на единицу длины столба дуги. [c.27] Для устойчивого горения дуги необходимо, чтобы внешняя характеристика источника питания имела определенную форму. [c.28] Чтобы создать падающую характеристику при питании дуги от источника, поддерживающего неизменное напряжение, в цепь последовательно с дугой включают добавочное сопротивление. Таким добавочным сопротивлением при использовании многопостового генератора постоянного тока является так называемый балластный реостат, а при использовании сварочного трансформатора — добавочное индуктивное сопротивление (дроссель). [c.28] Лучшая устойчивость процесса сварки тонкой электродной проволокой в среде защитных газов автоматами и полуавтоматами с постоянной скоростью подачи обеспечивается при питании дуги от источника с жесткой характеристикой. В этом случае небольшим отклонениям длины дуги от заданной будут соответствовать значительные изменения тока, приводящие к быстрому восстановлению прежних параметров. [c.29] Устойчивость горения дуги и возможность направления дуги в требуемое место зоны сварки зависит также от направления и силы магнитногодутья. [c.29] Сварочная дуга может рассматриваться как проводник, по которому протекает электрический ток, и поэтому является чувствительной к магнитным полям постороннему магнитному полю и собственному магнитному полю, создаваемому самим сварочным током. [c.29] Рассмотрим действие посторонних магнитных полей. [c.29] Продольным магнитным полем называют поле, направленное по оси сварочной дуги, т. е. такое поле, направление которого совпадает с направлением электрического поля дуги. Естественно, что такое магнитное поле не оказывает никакого действия на заряженные частицы, движущиеся в направлении электрического поля. [c.29] Однако действие продольного магнитного поля сказывается на диффузионном движении заряженных частиц. По сечению столба дуги температура, а следовательно, и концентрация ионов и электронов неравномерна в центре столба выше, а по периферии — ниже. Поэтому движение заряженных частиц происходит от центра столба к периферии, т. е. от области большей их концентрации к области меньшей концентрации. Так как масса электронов во много раз меньше массы ионов, то коэффициент диффузии для электронов значительно выше, чем для ионов. [c.29] Тем не менее удаление некоторой части электронов вызывает образование значительного объемного заряда, который в свою очередь создает электростатическое поле, тормозящее движение электронов и ускоряющее движение ионов. Поэтому практически и ионы и электроны движутся совместно с некоторой средней скоростью диффузии. На заряженные частицы, движущиеся вследствие диффузии в радиальном направлении, при наличии магнитного поля действует сила, перпендикулярная к магнитному полю и к направлению движения частиц. В результате заряженные частицы движутся по окружности, как это показано на фиг. 15, а. [c.29] Угловая скорость вращения в центре столба — максимальная, в периферийной части — минимальная. [c.30] Действие постороннего продольного магнитного поля на дугу используют для придания последней большей устойчивости, например, при автоматической, а иногда при ручной сварке угольным электродом. Для этого дугу располагают в магнитном поле соленоида, как это показано на фиг. 15, 6. [c.30] На дугу оказывает воздействие и поперечное магнитное поле. [c.30] Вокруг столба дуги создается кольцевое магнитное поле. Поэтому при наличии внешнего магнитного поля наблюдается взаимодействие двух полей, результатом которого является увеличение напряженности поля с той стороны дуги, где направления силовых линий совпадают. С противоположной стороны напряженность поля уменьшается. Вследствие этого появляется результирующая сила, отклоняющая дугу в сторону, как это показано на фнг. 16. На направление отклонения дуги влияет полярность подключения и направление постороннего магнитного поля. [c.30] Рассмотрим действий собственного магнитного поля на дугу. [c.31] Величина силы, отклоняющей дугу, пропорциональна квадрату тока, вследствие чего магнитное дутье становится очень заметным при сварке на постоянном токе величиной 300 а и более. [c.31] Вернуться к основной статье