Области дуги

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]

Для питания сварочной дуги применяют источники переменного тока (сварочные трансформаторы) и источники постоянного тока (сварочные выпрямители и генераторы). Источники переменного тока более распространены, так как обладают рядом технико-экономических преимуществ. Сварочные трансформаторы проще в эксплуатации, значительно долговечнее и обладают более высоким КПД, чем выпрямители и генераторы постоянного тока. Однако в некоторых случаях (сварка на малых токах покрытыми электродами и под флюсом) при питании переменным током дуга горит неустойчиво, так как через каждые 0,01 с напряжение и ток дуги проходят через нулевые значения, что приводит к временной деионизации дугового промежутка. Постоянный ток предпочтителен в технологическом отношении при его применении повышается устойчивость горения дуги, улучшаются условия сварки в различных пространственных положениях, появляется возможность вести сварку на прямой и обратной полярностях и т. д. Последнее вследствие большего тепловыделения в анодной области дуги позволяет проводить сварку сварочными материалами с тугоплавкими покрытиями и флюсами [c.188]

Общее напряжение сварочной дуги соответственно слагается из суммы падений напряжений в отдельных областях дуги иа и + 11д, и с, — соответственно падение, напряжения [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]

В переходных областях дуги температуры электронов Те и газа Гд отличны, термическое равновесие не соблюдается Те Ф Ф Гд) и электроны могут набирать энергию до (0,5... 1,0) и, или 3, Т. е. до 10...20 эВ. На рис. 2.11 это примерно соответствует газокинетическим сечениям молекул. [c.42]

Баланс энергии дуги. Как для катодной, так и для анодной областей дуги можно составить подробную схему баланса энергии. Например, для участка анода основные составляющие баланса следующие в) приход — потенциальная и кинетическая энергия электронов, конвективная и лучистая теплопередача от столба плазмы б) расход — плавление, излучение и теплоотвод в материал анода. Однако механизм явлений в переходных областях дуги пока недостаточно ясен, поэтому проводить точный расчет всех составляющих баланса энергии трудно. В катодной области остается неизвестной доля ионного тока, коэффициент аккомодации энергии ионов для данного катода, изменение работы выхода электронов вследствие эффекта Шоттки и т. п. [c.74]

Из ЭТИХ примеров видно, что обычно в анодной области дуги выделение энергии значительно больше, чем в катодной (см. рис. 2.27). Это учитывается технологами при выборе полярности электрода и изделия. [c.76]

Рассмотрение приэлектродных областей дуги показало, что катодная область, служащая источником электронов, определяет основные свойства дуги. Исходя из вида катодов, сварочные дуги целесообразно разделить на две группы а) металлические (Ме-дуги) в парах с плавящимися, холодными катодами и б) дуги в газах, с неплавящимися термокатодами. В качестве примера последних рассматриваются W-дуги (вольфрамовые). [c.78]

Пластические деформации возни) ают сначала в точках, наиболее отдаленных от оси xi при увеличении момента образуются симметричные дуговые пластические области (дуга ЛВ на рис. 16,5.1 и симметричная с ней внизу). Полярный угол, определяющий границу пластической зоны, мы обозначили через 0. Деформация в точках А т В, А также в симметричных с ними относительно оси xi, по аб- [c.546]

I — фарадеевская Область II — область "искре-яия Ш - область дуги [c.123]

Если, как это показано на рис. 16, эффективные дуги перекрываются, то эпюра кольцевых напряжений может быть приближенно построена по результатам подсчета напряжений в пяти точках. Рассматриваемая область (дуга AD) включает участок плавного сопряжения и примыкающие к нему с каждой стороны эффективные дуги. Напряжения Оц и Од в точках А и D являются мембранными напряжениями в сфере (или конусе) и цилиндре соответственно. Кольцевые напряжения а, и в точках В и С подсчитываются по формулам, приведенным в табл. 5, причем наложение эффективных дуг не учитывается. Если имеется наложение дуг, то кольцевые напряжения в тороидальном участке обычно достигают максимального значения либо в центре участка плавного перехода, либо вблизи него. [c.221]

Для уменьшения эрозии электродов под действием дуги в большинстве мощных плазмотронов постоянного тока применяется перемещение приэлектродных областей дуги магнитным полем. Аналогичный способ уменьшения эрозии электродов можно применить и в плазмотронах переменного тока. [c.32]

В настоящее время использование водорода при плазменной резке ограничено, так как это связано с целым рядом трудностей. Водород взрывоопасен и легко воспламеняется, его не легко обнаружить, так как он не имеет запаха, транспортировка водорода затруднена. Наиболее доступным химическим соединением, содержащим водород, является природный газ, состоящий в основном из метана. Однако (как показали исследования) углерод, входящий в состав метана, оказывает отрицательное действие на электрод. Она образует с вольфрамовым электродом карбиды вольфрама, что приводит к довольно быстрому износу катода [75. Опыт использо вания химически связанного водорода показал, что газ, содержащий водород, должен подаваться в катодную область дуги. Например, в качестве водородной добавки используют смешанный газ , который состоит из следующих компонентов 19,8 % N2, 79,9 % На, 0,3 % СН4, или 24 % N2, 72-74 % Н2, 1,5 % СН4, 1 % СО2, 0,03 % СО. [c.53]

ТОК 200 а. Аргон подавался со стороны катода со скоростью около 0,1 л сек. При этих условиях на оси дуги была обнаружена огромная температура в 25 000°. На рис. 2-50 показано распределение температуры в области дуги вплоть до температуры окружающей среды (, 300°). Обращает на себя внимание чрезвычайно быстрый перепад температуры с 12 ООО до 3000° на протяжении около 1,5 мм. Это свидетельствует о резком ограничении ствола дуги, диаметр которого можно было определить с точностью до десятых долей миллиметра. [c.45]

Сужение дуги в области объемного заряда оказывает влияние и на другие области дуги. Правда, в области ионизации действует напряжение [/ , которое не зависит от плотности тока. Рассмотрим, каково положение в области теплопроводности. Пренебрежем здесь излучением. Тогда будем иметь систему уравнений [c.76]

Полученные уравнения должны охватывать как область дуги, так и область вне ее пределов. Величины п и б имеют значение только в пределах ствола дуги. Так как ствол дуги представляет сильно вытянутый эллипсоид, то эти величины мало изменяются в осевом направлении и сильно изменяются в радиальном направлении. Поэтому можно считать, что они почти не зависят от V и зависят только от Очевидно, что вне ствола дуги величины п и 5 равны нулю. [c.111]

Это — как раз то уравнение, которое мы получили в случае цилиндрической дуги. Следовательно, и решение его (в области дуги) будет такое же, как полученное раньше. При больших значениях [д. оно переходит в решение, данное уравнением (4-54). [c.113]

Столь большие градиенты и плотности тока связаны не только с сильной теплоотдачей от дуги к окружающим ее зернам песка, но и с повышенным давлением, развивающимся в области дуги и ее ближайшего окружения. Давление в предохранителе можно рассчитать следующим образом. Будем исходить из уравнения состояния совершенных газов [c.192]

При переходе тока через нуль выделение энергии в дуге прекращается и давление в камере падает. Между тем именно в этот момент желательно иметь возможно большее давление, чтобы увеличить восстанавливающуюся электрическую прочность дугового промежутка. Для поддержания давления в эти моменты времени в выключателе предусмотрена камера подпитки давления 5. В ее верхней части находится воздух, сжимаемый маслом, находящимся под давлением. Когда давление в газовом пузыре падает, запасенное в камере подпитки давление становится выше давления в газовом пузыре. Оно выжимает масло вниз и тем самым поддерживает давление в области дуги. Этот процесс представлен на рис. 8-58. Сплошная линия на нем показывает ход давления при наличии камеры подпитки, пунктирная линия — ход давления при отсутствии камеры подпитки. [c.241]

Вольфрамовые электроды применяют при сварке дуговой в инертных газах, атомно-водородной, плазменной, а также при резке и наплавке. Для предупреждения окисления вольфрамовые электроды используют только при защите области дуги инертным газом. Вольфрам — [c.68]

Общее напряжение сварочной дуги слагается из суммы падений напряжений в отдельных областях дуги [c.35]

При сварке тонких листов угольным электродом наружный вид шва лучше, чем при сварке металлическим электродом. Механические качества швов почти такие же, как и швов, выполненных тонкопокрытым электродом. При автоматической сварке угольным электродом есть возможность применять защитную газовую среду путем сжигания в области дуги специально приготовленного бумажного шнура или вести сварку под флюсом и получать более высокие механические качества металла шва. [c.280]

Сварку вольфрамовым, электродом дугой прямого действия ведут на постоянном токе прямой полярности или переменном токе с обязательной защитой области дуги инертным газом (гелием, аргоном) — гелиево-дуговая или аргоно-дуговая сварка. Сварку вольфрамовыми электродами независимой дугой ведут постоянным током с защитой области дуги водородом — атомно-водородная сварка. При сварке плавящимся электродом дуга возникает между основным металлом трубы и металлическим электродом определенного химического состава, подаваемым в зону дуги по мере плавления. При производстве труб область дуги защищают от влияния атмосферного воздуха слоем пенящегося флюса, который создает шлаковую защиту. [c.285]

Границы следа за балансовой дугой, т. е. координата у (1, при которой скорость потока равна половине максимальной, представлены на рис. 46, из которого видно, что поперечный размер дуги увеличивается, а максимальная скорость плазменного потока смещена в сторону от оси дугового разряда. При этом обтекание дуги газом становится аналогичным обтеканию твердых тел с возникновением отрывного обтекания и вихревого движения газа в кормовой области дуги. [c.90]

Первая модель электрической дуги в турбулентном потоке газа имеет место, когда на входе в дуговой канал плазмообразующий газ имеет ламинарное течение, а в канале — турбулентное, что соответствует большим числам Рейнольдса, вычисленным по параметрам холодного газа. Данный режим работы плазмотрона достаточно подробно исследован в работе [30]. Было установлено, что на начальном участке течения газа /, граница которого определяется встречей теплового слоя 2 и турбулентного пограничного слоя 3, возникающего при взаимодействии плазмообразующего газа со стенкой дугового канала (рис. 71), дуга горит в ламинарном потоке газа. В конце входного участка дуги после начального участка течения газа происходит разрушение ламинарного теплового слоя дуги и далее идет формирование турбулентного теплового слоя дуги 4, которое завершается при взаимодействии его с проводящей областью дуги. Затем начинается постепенный переход к установившемуся турбулентному течению газа. В целом участок II можно считать переходным, так как здесь происходит [c.131]

Пленка оксида покрывает капли расплавленного металла и препятствует сплавлению их между собой и основным металлом. Для разрушения и удаления пленки и защиты металла от повторного окисления при сварке используют специальные флюсы или ведут сварку в атмосфере инертных газов. Флюсы состоят из смеси хлористых и фтористых солей щелочноземельных металлов (Na I, K I, Ba Ij, LiF, aFj и др.). Действие флюсов основано на растворении пленки оксидов. При сварке в защитных газах пленка разрушается в результате электрических процессов в том случае, если она оказывается в катодной области дуги. Это реализуется при сварке плавящимся электродом на постоянном токе обратной полярности и сварке не-плавящимся электродов на переменном токе с использованием специальных источников тока (см. разд. 5, гл. II, п. 6). [c.236]

Автогенизатор представляет собой бумажный шнур диаметром от 3 до 6 мм, скрученный из бумажной ленты и пропитанный Юо/р-ным раствором калиево-алюминиевых квасцов и 250/о-ным раствором углекислого калия (поташ). Для пропитки шнур плотно наматывается в один слой на беличье колесо диаметром 0,4—0,5 м и длиной не более 0,8 м. Это колесо опускается на 1 час в 100/о-ный раствор квасцов. После окончательной просушки на воздухе шнур опрыскивается со всех сторон 25%-ным раствором поташа и затем перематывается на барабан, с которого во время сварки подаётся в область дуги. Шнур длиной 65 м, диаметром 5 мм весит 1 кг. Расход бумажного шнура зависит от силы сварочного тока и составляет от 6 до 22 м час. При сварке бортового соединения из листов толщиной до 2 мм со скоростью 60 м яас расход шнура составляет 10 см на 1 пог. м шва. [c.348]

Автогенизатор, т. е. бумажный шнур диаметром 6—8 мм, пропитанный соответствующим раствором, подаётся равномерно со скоростью 5—7 м1час в область дуги, где он сгорает, выделяя газы, защищающие расплавленный металл от действия воздуха. Механизм подачи шнура крепится на крышке головки и приводится в движение от центрального вала головки. [c.212]

В масляных выключателях дуга горит в газовой сфере, образованной испарением и диссоциацией масла. Контур тока, образованный токоведущими частями, создает в области дуги магнитное поле, которое заставляет дугу перемещаться нормально к ее оси. Скорость движения дуги под маслом также была исследована в работе Г. А. Кукекова. Оказалось, что она в десятки раз меньше скорости движения дуги в воздухе, как это видно из рис. 2-22. [c.27]

В процессе плавления электрода на его конце образуется из покрытия чехол, которым и производят опи-рание электрода об изделие. Дуга горит в этом чехле и утоплена в ванну расплавленного металла, вследствие чего область дуги почти невидима и хорошо защищена [c.262]

Вторая зона соответствует нагретому неионизированному газу 2, это тепловой слой дуги третья зона — токопроводящая область дуги 4. По мере увеличения размеров дуги (вдоль по потоку) область неионизированного газа уменьшается и на теплообмен ионизированного газа со стенкой разрядного канала начинают влиять процессы рекомбинации и амбиполярная диффузия элек-трон-ионных пар. В молекулярном газе начальный участок дуги тоже имеет три зоны. Две из них — первая и последняя — такие же, как и в атомарном газе, а между ними во второй зоне появляется область 26 диссоциированного газа (рис. 69), где на потери тепла существенное влияние оказывает ассоциация атомов. Таким образом, в молекулярном газе тепловой слой дуги состоит из нагретого и диссоциированного газа. [c.130]

Влияние рода газа на потери тепла в канале плазмотрона является существенным фактором. Так, в молекулярном газе, например азоте (по сравнению с атомарным газом — аргоном), при одинаковых массовых расходах газа, токах дуги и диаметрах канала длина входного участка дуги больше, что обусловлено большей теплоемкостью молекулярного газа, несмотря на его более высокую теплопроводность. При подаче в канал смеси газа, например, аргоноводородной или аргоноазотной, происходит диффузионное разделение газов, наблюдается диффузия газа с меньшим молекулярным весом в приосевую область дуги и избыток более тяжелого газа аргона на периферии, что позволяет за счет меньшей теплопроводности аргона изолировать дугу от холодной стенки разрядного канала. Влияние рода газа изучено в настоящее время недостаточно. [c.135]

Следует отметить также, что между эффективным потенциалом ионизации газа в дуговом промежутке (устойчивостью горения дуги) и энергией, выделяемой на катоде, а следовательно, и скоростью плавления катода существует определенная связь. С понижением эффективного потенциала ионизации уменьшается падение напряжения в прикатодной области дуги, вследствие чего снижаются скорость плавления катода и производительность сварки. Из практики, например, хорошо известно, что при введении в дугу переменного тока легко ионизирующихся веществ скорость плавления электрода при неизменном токе уменьшается. Поэтому введение этих веществ в дугу для повышения ее стабильности ограничивают минимально необходимым количеством. [c.18]

В дальнейшем нас будут интересовать преимущественно данные, относящиеся к дуге ииЗ(Кого давления с холодным катодом, для чего имеются следующие основания. Названный тип дуги получил необычайно широкое распространение в форме ртутной дуги в преобразовательной технике. С точки зрения физических процессов, происходящих у катода, этот тип дуги представляет собой самостоятельную, хорошо отграниченную область явлений, составляющих до настоящего времени сплошную цепь загадок. В отличие от дуги высокого давления в дуге низкого давления условия опыта приобретают сравнительно простой характер, так как разряд происходит лишь в парах металла катода, без участия посторонней среды. Тем не менее и в этих условиях дуга оказывается достаточно сложным объектом исследования. По своей структуре дуга низкого давления представляет собой соединение двух областей, резко различающихся как по внешнему виду, так и по той роли, которую они выполняют в разряде. Одна из них тесно прижата к катоду и имеет вид ярко светящегося пятна, совершающего в обычных условиях быстрое беспорядочное перемещение по катоду. Такая форма катодной области дуги способствовала тому, что за ней прочно утвердилось название катодного пятна. Другая часть разряда занимает большую часть пространства между катодом и анодом и имеет вид не очень яркого диффузного свечения, распространяющегося обычно на все сечение трубки с разреженным газом или парами металла. Это так называемый положительный столб, играющий роль простого газового про1водника, соединяющего катодное пятно с анодом. Вспомогательная роль положительного столба отчетливо обнаруживается в том, что при уменьшении расстояния между катодом и анодом приблизительно до 3 см или менее того эта часть разряда исчезает, тогда как катодное пятно на холодном катоде остается при любых условиях, пока существует дуговой разряд. При ближайшем рассмотрении оказывается, что катодное пятно способно распадаться на ряд автономных пятен, количество которых увеличивается с ростом тока. Замечательным свойством дуги является то, что в пределах этих пятен локализуется практически весь поток заряженных частиц, пересекающих поверхность катода дуги. Концентрация энергии поля и частиц на чрезвычайно малых участках поверхности катода должна приводить к мгновенному вскипанию металла в районе каждого катодного пятна, что представляет собой один из основных процессов, необходимых для поддержания дуги низкого давления. [c.11]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...