Столб дуги

Для сжатия дуги также иногда применяют продольное магнитное поле, ось которого совпадает с осью сто.лба дуги. Сжатый в области oH.ua столб дуги сохраняет свои поперечные размеры на значительном удалении от него, до расстояния 15—20 мм. [c.151]

Температура столба дуги 6 зависит от материала электрода и состава газов в дуге, а температура катодного 5 и анодного 7 пятен приближается к температуре кипения металла электродов. Эти температуры для дуги покрытого стального электрода составляют соответственно 6000 и 3000 К. При этом в анодной области дуги, как правило, выделяется значительно больше тепловой энергии, чем в катодной. [c.185]

В процессе автоматической сварки под флюсом (рис. 5.10) дуга 10 горит между проволокой 3 и основным металлом 8. Столб дуги и металлическая ванна жидкого металла 9 со всех сторон плотно закрыты слоем флюса 5 толщиной 30—50 мм. Часть флюса расплавляется, в результате чего вокруг дуги образуется газовая полость, а на поверхности расплавленного металла — ванна жидкого шлака 4, Для сварки под флюсом характерно глубокое проплавление основного металла. [c.193]

В соответствии с необходимостью применения высоких плотностей тока для сварки плавящимся электродом используют проволоку малого диаметра (0,6—3 мм) и большую скорость ее подачи. Такой режим сварки обеспечивается только механизированной подачей проволоки в зону сварки. Сварку выполняют на постоянном токе обратной полярности. В данном случае электрические свойства дуги в значительной степени определяются наличием ионизированных атомов металла электрода в столбе дуги. Поэтому дуга обратной полярности горит устойчиво и обеспечивает нормальное формирование шва, в то же время ей соответствуют повышенная скорость расплавления проволоки и производительность процесса сварки. [c.197]

Плазменная струя, применяемая для сварки, представляет собой направленный поток частично или полностью ионизированного газа, имеющего температуру 10 ООО—20 ООО °С. Плазму получают в плазменных горелках, пропуская газ через столб сжатой дуги. Дуга горит в узком канале сопла горелки, через который продувают газ. При этом столб дуги сжимается, что приводит к повышению в нем плотности энергии и температуры. Газ, проходящий через столб дуги, нагревается, ионизируется и выходит из сопла в виде высокотемпературной плазменной струи. В качестве плазмообразующих газов применяют азот, аргон, водород, гелий, воздух и их смеси. Газ выбирают в зависимости от процесса обработки и вида обрабатываемого материала. [c.198]

Температура столба дуги зависит от эффективного потенциала ионизации газов, заполняющих дуговой промежуток, плотности тока в электроде, напряженности поля, полярности и др. [c.5]

Для приближенных расчетов температуры столба дуги можно пользоваться следующим уравнением [c.5]

Здесь 7 — температура столба дуги. К [c.5]

Задача 4. Определить эффективный потенциал иони-вации, если температура столба дуги равна 12 026 и 13 010 К. [c.6]

Задача в. Определить температуру столба дуги, горящей в газовой смеси паров, состоящей из 5% калия и 95% железа ((/и.вф = 5,46 эВ), из 50% калия и 50% железа = 4,61 эВ). [c.6]

На дугу также оказывает влияние продольное магнитное поле соленоида, параллельное оси столба дуги и электрическому полю. Такое магнитное поле не оказывает никакого действия на заряженные части- у цы, движущиеся в направлении электрического поля, но на заряженные частицы, перемещающиеся в поперечном направлении этого поля, оно оказывает заметное влияние. Так как температура центральной части столба дуги выше периферийной, то диффузия частиц начинается в направлении меньшей температуры по радиусу. [c.13]

При движении в радиальном направлении заряженные частицы пересекают магнитное поле, которое, взаимодействуя с ними, создает силу F" (рис. 5), действующую на частицы перпендикулярно к магнитному полю. В результате частицы столба дуги будут вращаться по окружности. Но, кроме того, на них действует и продольное электрическое поле, под действием которого частицы перемещаются по вертикали в направлении силы F. Таким образом, совместное действие продольного магнитного и электрического полей заставляет заряженные частицы двигаться по спирали под действием результирующей силы F. Возникающая при этом центростремительная сила стягивает столб к вертикальной оси. [c.13]

Зависимость напряжения в сварочной дуге от ее длины описывается уравнением 11д=а- -Ыд, где а — сумма падений напряжения в прикатодной и прианодной областях. В Lg— длина столба дуги, мм Ь — удельное падение напряжения в дуге, отнесенное к 1 мм столба дуги, В/мм. [c.11]

Плавление и перенос электродного металла. Электродный металл при дуговой сварке плавится за счет тепла, выделяемого на конце электрода в приэлектродной области дуги, тепла, попадающего из столба дуги, нагрева вылета электрода при прохождении сварочного тока от токопровода и до дуги. Чем больше вылет электрода, тем больше его сопротивление, и тем больше выделяется тепла. [c.20]

Плавление основного металла. Основной металл плавится в результате выделения тепла в активном пятне (в приэлектродной области) на поверхности изделия и тепла столба дуги. [c.21]

Источник тепла при сварке перемещается вдоль соединяемых кромок, а вместе с ним движутся плавильное пространство и сварочная ванна. При дуговой сварке столб дуги, расположенный в головной части ванны, оказывает механическое воздействие — давление на поверхность расплавленного металла за счет удара заряженных частиц, давления газов и дутья дуги. Давление приводит к вытеснению жидкого металла из-под основания дуги и погружению столба дуги в толщу основного металла. Жидкий металл, вытесненный из-под основания дуги, по мере передвижения дуги отбрасывается в хвостовую часть сварочной ванны. При удалении дуги отвод тепла начинает преобладать над притоком и начинается затвердевание — кристаллизация сварочной ванны. В процессе затвердевания по границе расплавления образуются общие кристаллиты, что и обеспечивает монолитность соединения, [c.24]

В самостоятельном разряде начиная с токов выше нескольких микроампер наблюдается неравномерное распределение электрического поля в межэлектродном пространстве, состоящем из трех зон (рис. 2.6) катодной 1, анодной 2 и столба разряда 3. На электродах часто наблюдаются пятна — анодное А и катодное К. Скачки потенциала и Ул обусловлены скоплениями пространственного заряда (рис. 2.7) и повышенным сопротивлением этих зон по сравнению со столбом. В длинной дуге можно отчетливо различить три указанные выше области, причем основные свойства столба мало зависят от процессов в катодной и анодной зонах. В связи с этим в дальнейшем отдельно рассмотрены явления в столбе дуги и в пограничных областях — катодной и анодной. Для коротких дуг, где влияние [c.37]

Уд, и , и и — напряжение дуги, катодное, анодное, столба дуги [c.38]

В зависимости от плотности тока вольт-амперная характеристика дуги может становиться падающей, пологой и возрастающей (рис. 2.8). В / области при малых токах (примерно до 100 А) и свободной дуге с увеличением тока /д интенсивно возрастает число заряженных частиц главным образом вследствие разогрева и роста эмиссии катода, а следовательно, и соответствующего ей роста объемной ионизации в столбе дуги. Сопротивление столба дуги уменьшается и падает нужное для поддер- [c.38]

Во II области при дальнейшем росте тока и ограниченном сечении электродов столб дуги несколько сжимается и объем газа, участвующего в переносе зарядов, уменьшается. Это приводит к меньшей скорости роста числа заряженных частиц. Напряжение дуги становится мало зависящим от тока, а характеристика — пологой. Первые две области токов охватывают дуги с так называемым отрицательным электрическим сопротивлением. Падающая и пологая характеристики типичны для дуги при ручной дуговой ДР) и газоэлектрической (ГЭ) сварке, а также вообще для сварки при малых плотностях тока, в том числе и дугой под флюсом (ДФ). [c.39]

Сварка на высоких плотностях тока и плазменно-дуговые процессы соответствуют III области режимов дуги. Они характеризуются сильным сжатием столба дуги, а вольт-амперная кривая здесь — возрастающая, что указывает на увеличение энергии, расходуемой внутри дуги. [c.39]

Запасаясь в возбужденных атомах, энергия вновь уходит из них в виде излучения — столб дуги светится. [c.44]

Ионизация холодной плазмы осуществляется весьма небольшим числом высокоскоростных электронов, соответствующих хвосту максвелловского распределения. Поэтому неупругих столкновений в сварочном столбе дуги обычно значительно меньше, чем упругих. [c.44]

Для обычных сварочных дуг, горящих в среде при давлении порядка атмосферного, столб дуги представляет собой плазму. В полностью ионизированной плазме нейтральные частицы отсутствуют. [c.48]

Однако так как электроны гораздо подвижнее, чем положительные ионы, то поле заставляет электроны быстро уходить к аноду и столб дуги имеет положительный потенциал относительно катода. [c.48]

Рис. 2.16. Электронная температура 7, и температура газа Т = Tt в столбе дуги в зависимости от давления

Рис. 2.17 Радиальное распределение температур Те и Гд в столбе дуги

Основное понятие термодинамики — понятие температуры, которая характеризует значение энергии и ее распределение между частицами вещества. В разреженной или в горячей плазме электронная Те й ионная Ti температуры не равны между собой (рис. 2.16), но с увеличением давления газа их значение и распределение по сечению столба дуги становятся почти одинаковыми (рис. 2.17). Ионная температура близка к температуре газа Ti T . [c.49]

Вдуваемый в камеру газ (рис. 53), сжимая столб дуги в каиале сопла плазматропа и охлаждая его поверхностные слои, повышает телшературу столба. В результате струя проходящего газа, нагреваясь до высоких температур, ионизируется и приобретает свойства плазмы. Увеличение при нагреве объема газа в 50—100 и более раз приводит к истечению плазмы с высокими околозвуковыми скоростями. Плазменная струя легко расплавляет любой металл. [c.65]

При больших плотностях тока в электроде (при автоматической сварке в среде защитных газов, где обычно применяют малый диаметр электрода, сжатой дуге), когда катодное пятно и сечепие столба дуги пе могут увеличиваться с возрастанием тока в дуге, а следовательно, плотность тока и напряженность пропорцио-пальпо увеличиваются с увеличением силы тока, статическая характеристика становится возрастающей. [c.124]

Задача 5. Ог ределить температуру столба дуги, горящей в парах кальция, гелия. [c.6]

Максимальная температура обычной сварочной дуги, горящей в чистом гелии = 24,59 В), составляет 810X246 = 19 845°. При наличии в дуге паров других элементов эффективный потенциал уменьшается и соответственно снижается температура дуги. Поэтому возникает вопрос, почему же при сварке и резке плазменной струей в некоторых случаях получают температуру 30 000° и более. Это как будто противоречит вышеуказанному. Но в действительности никакого противоречия нет. Температура столба дуги-плазмы зависит от многих факторов, в том числе от упругих соударений частиц в ней. Чем их больше, тем выше температура. Представим себе, что мы каким-то путем (подачей газа по бокам столба или размещением дуги в постороннем магнитном поле) заставим столб дуги сжаться, т. е. уменьшить свое сечение. Так как сварочный ток не меняется, количество электродов, проходящих по сечению столба дуги, не изменится, а количество упругих и неупругих соударений увеличится. Плазма становится более высокотемпературной и в определенных условиях может достигать ранее указанных температур. [c.134]

Рис. 2.15. Сплошной спектр излучения столба дуги в сравнении с солнечным спектром (Е. Ролласон, Е. Ван-Сом-мерн)

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...