ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Перенос металла в дуге из "Металлургические и технологические основы дуговой сварки 1962 " Как установлено экспериментами, перенос металла в электрической дуге осуществляется каплями разных размеров. [c.39] Под действием тепла дуги на торце электрода образуется капля жидкого металла, которая некоторое время под действием сил поверхностного натяжения продолжает удерживаться на электроде (положение /—//, фиг. 24). При увеличении количества расплавленного металла под действием силы тяжести и других сил дуговой промежуток сокращается и капля электродного металла приближается к поверхности сварочной ванны (положение III). При соприкосновении капли с металлом сварочной ванны (положение/У) она за счет сил поверхностного натяжения оттягивается в ванночку и образовавшийся металлический мостик обрывается и снова возникает дуга (положение У). [c.39] В процессе сварки в капле и на торце электрода образуется значительное количество газов (СО, СО2, Н, и др.), которые, расширяясь с увеличением температуры, отбрасывают каплю с торца электрода и разрывают ее на отдельные части. Часть металла при этом разлетается в виде брызг, а часть под действием напряженности электрического поля и газового дутья отбрасывается по оси дуги в сварочную ванну. [c.39] На перенос металла в электрической дуге оказывают влияние также электромагнитные силы. Как известно, вокруг проводника, по которому протекает электрический ток, создается магнитное поле. Это поле вследствие различной напряженности оказывает сжимающее действие на проводник и в том числе на каплю металла, образовавшуюся на торце. Магнитное сжатие способствует образованию шейки и тем самым переносу капли металла с электрода в шов. [c.39] В переносе капель электродного металла участвуют также силы, возникающие от неравномерной напряженности электрического поля. Так как плотность тока в электроде значительно выше, чем плотность тока в изделии, то и напряженность электрического поля зоны электрода больше напряженности электрического поля зоны сварочной ванны. Поэтому создается продольная сила, которая направлена от высокой напряженности электрического поля к низкой, т. е. ог электрода к сварочной ванне. Эта сила и содействует переносу капли с электрода в шов. [c.39] Вследствие хорошей смачиваемости торец электрода покрывается тонкой пленочкой расплавленного шлака, и капли металла, переносимые в шов, оказываются окруженными оболочкой шлака, защищающей капли от окисления и азотирования. [c.40] Капельный перенос металла можно наблюдать при помощи специальной (ускоренной) киносъемки дуги, а также обнаружить по осциллограммам тока и напряжения дуги, снятым в процессе сварки. На фиг. 26 приведены осциллограммы тока и напряжения дуги, снятые при разных условиях сварки. Как следует из приведенных осциллограмм, напряжение на дуге периодически падает до нуля при одновременном возрастании величины свароч ного тока. Моменты спада напряжения до нуля соответствуют коротким замыканиям каплей расплавленного металла электрода и сварочной ванны (положение IV, фиг. 24). [c.40] Чем больше величина сварочного тока, т. е. чем больше удельная тепловая загрузка торца электрода, тем большее число коротких замыканий происходит в единицу времени, т. е. тем больше число капель, переносимых с коротким замыканием. [c.40] Число капель, переносимых с коротким замыканием при ручной дуговой сварке, обычно составляет от 5 до 40 в секунду, причем зависит это как от тепловой загрузки, так и от рода тока, полярности, длины дуги и электродного покрытия. [c.40] Влияние интенсивности нагрева торца электрода на частоту переноса капель с коротким замыканием может быть проиллюстрировано фиг. 27. [c.40] При малой интенсивности нагрева торца электрода перенос металла осуществляется крупными каплями. [c.40] Дальнейптее увеличение удельной тепловой загрузки приводит к тому, что весь металл переносится в виде мелких капель и паров без коротких замыканий. Осциллограмма (нижняя на фиг. 26), снятая при автосварке под слоем флюса, показывает, что в этом случае отсутствует перенос капель с коротким замыканием. [c.42] Струйному переносу способствует добавка к аргону 1 —3 % кислорода, что приводит к уменьшению величины критического тока вследствие снижения поверхностного натяжения металла. [c.42] Коэффициентом наплавки называют количество наплавленного металла, отнесенное к единице количества электричества, выраженного в ампер-часах, т. е. [c.43] Коэффициент расплавления и коэффициент наплавки зависят от состава атмосферы дуги и материала катода и анода, т. е. от марки электрода, и обычно определяются экспериментально. Величина коэффициента наплавки для различных марок электродов составляет от 6 до 11 г/а-ч. [c.43] Коэффициент расплавления, как правило, имеет большее значение [см. формулу (II. 15) ]. Однако в некоторых случаях потери электродного металла компенсируются переходом в шов металла из покрытия за счет восстановления окислов и вследствие перехода части металлических составляющих покрытия в наплавленный металл. [c.43] В настоящее время для повышения производительности процесса наплавки разработаны электроды с железным порошком в покрытии, чаще всего в количестве от 30 до 50% от веса покрытия, что дает возможность получить наплавленный металл в количестве 110— 130% от веса расплавленного стержня. [c.43] Вернуться к основной статье