Активные пятна

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]

Особенности металлургических процессов при дуговой сварке под слоем плавленых флюсов. При дуговой сварке под слоем плавленого флюса следует различать высокотемпературную зону, охватывающую плавящийся торец электрода, капли металла, проходящие дуговой промежуток, и активное пятно дугового разряда в сварочной ванне, и низкотемпературную зону — хвостовая часть ванны, где температура приближается к температуре кристаллизации металла (см. рис. 9.40). [c.369]

Возможность существенного изменения физико-химических свойств материала в зоне активированных пятен, отражающегося на изнашивании. Учитывая наблюдающиеся при нейтронной активации изменения поверхностного слоя (рис. 6) [8], контроль его параметров в зоне активного пятна обязателен. [c.276]

Так как плазмообразующий газ передает детали значительную долю общей полезной мощности, а нагрев газа сильно зависит от всех параметров режима, то эффективный КПД сжатой дуги можно изменять в пределах 30...80 %. Другим преимуществом сжатой дуги является повышение ее пространственной устойчивости. Уменьшается блуждание активного пятна по поверхности детали из-за стабилизирующего действия плазмообразующего газа. Это улучшает формирование шва. [c.225]

Причины возникновения двойной дуги объясняются следующим Между столбом дуги и стенками канала сопла находится изолирующая прослойка непроводящего холодного газа, средняя температура которого 2000...3000 °С. Толщина этой прослойки 3...5 % от диаметра канала. В плазме столба дуги движутся нейтральные атомы, положительные ионы и электроны, обладающие значительно большей подвижностью из-за малой массы. Часть электронов, обладая высокой скоростью, проскакивает изолирующую прослойку и стекает на сопло. Вследствие этого сопло заряжается отрицательно относительно столба дуги. Наименьшая разность потенциалов имеет место в сечении у электрода, а наибольшая - на выходе газа из сопла. Если разность потенциалов между столбом дуги и стенкой сопла достигнет некоторого критического значения, то на поверхности сопла возникнет катодное пятно дуги сопло - деталь. Возникновение второго активного пятна в этом случае уже не представляет трудностей. [c.227]

Нагрев и расплавление электрода. Эти процессы осуществляются за счет энергии, выделяемой дугой в активном пятне, расположенном на торце электрода. Кроме того, электрод нагревается при прохождении по нему тока. [c.18]

Расстояние от активного пятна на расплавленной поверхности электрода до другого активного пятна дуги на поверхности сварочной ванны называется длиной дуги. Расплавляющееся покрытие электрода образует вокруг дуги и над поверхностью сварочной ванны газовую атмосферу, которая, оттесняя воздух из зоны сварки, препятствует взаимодействиям его с расплавленным металлом. В газовой атмосфере присутствуют также пары основного и электродного металлов и легирующих элементов. Шлак, покрывая капли электродного металла и поверхность расплавлен- [c.94]

При создании плазменной струи по схеме со совмещенными каналом и соплом (рис. 63, б) электрически активное пятно дуги в зависимости от состава и расхода газа, длины канала и других факторов располагается или на боковой поверхности канала, или на торце его. В этом случае длина дуги не является независимым параметром регулирования эффективной мощности плазменной струи. [c.97]

Проведенные исследования [51] показали, что при малых токах вольт-амперная характеристика дуги С — Ге в воздухе падающая, а для мощных дуг — возрастающая. При увеличении сечения электрода при больших значениях силы тока вольт-амперная характеристика также падающая. Это объясняется тем, что электрод нагревается при повышенном значении тока больше. Размер активного пятна увеличивается, а размер поперечного сечения электрода ограничивает дальнейшее увеличение активного пятна. В связи с этим напряжение при ограниченном сечении электрода и при увеличении силы тока возрастает. При этом электрод нагревается до температуры, превышающей допустимую. [c.143]

При сварке дугой переменного тока промышленной частоты катодные и анодные пятна меняются местами 100 раз в 1 с. В процессе пере.хода тока через нулевое значение и при изменении полярности в начале и конце каждого полупериода дуга гаснет, что приводит к снижению температуры дугового промежутка. Одновременно с этим падает температура активных пятен, и особенно па активном пятне сварочной ванны следствие отвода тепла в изделие. Повысить устойчивость горения дуги переменного тока можно увеличением частоты его с помощью спе- [c.46]

В сварочной дуге дуговой промежуток разделяется на три основные области анодную, катодную и столб дуги. В процессе горения дуги на электроде и основном металле имеются активные пятна, представляющие собой более нагретые участки электрода и основного металла, через которые проходит весь ток дуги. Активное пятно, находящееся на катоде, называется катодным, а пятно, находящееся на аноде, — анодным. [c.35]

При одинаковых материалах ток почти не выпрямляется, выпрямление тока в сварочной дуге называется составляющей постоянного тока, которая при аргонодуговой сварке алюминия отрицательно действует на процесс. Устойчивость горения сварочной дуги, питаемой переменным током, ниже, чем дуги, питаемой постоянным током. Это объясняется тем, что в процессе перехода тока через нуль и изменения полярности в начале и конце каждого полупериода дуга угасает. В момент угасания дуги снижается температура дугового промежутка, вызывающая деионизацию газов столба дуги. Одновременно с этим падает и температура активных пятен. Температура особенно падает на том активном пятне, которое расположено на поверхности сварочной ванны, вследствие отвода тепла в изделие. В связи с тепловой инерционностью процесса падение температуры несколько отстает по фазе от перехода тока через нуль. Зажигание дуги из-за пониженной ионизации дугового промежутка в начале каждого полупериода возможно только при повышенном напряжении между электродом и изделием, называемом пиком зажигания. Если катодное пятно находится на основном металле, то в этом случае величина пика зажигания несколько выше. На величину пика зажигания влияет эффективный потенциал ионизации чем больше эффективный потенциал ионизации, тем выше должен быть пик зажигания. Если в сварочной дуге находятся легко ионизируемые элементы, пик зажигания снижается и, наоборот, он увеличивается при наличии в атмосфере дуги ионов фтора, которые при соединении с положительными ионами легко образуют нейтральные молекулы. [c.42]

При наложении на дугу продольного магнитного поля возникают перемещение электрически активного пятна в сопле и вихревое движение плазмы в струе. Перемещение пятна позволяет снизить температуру рабочей поверхности сопла, благодаря чему значительно уменьшается его износ. Это особенно важно при использовании в качестве плазмообразующих газов водорода, аммиака и азота. На новом плазмотроне продолжительность работы одного сопла превышает 30 ч на токе до 200 а. При увеличении тока начинает разрушаться электрод, а стойкость сопла удовлетворительная. [c.28]

Обеспечить условия для работы электродных материалов без разрушения можно путем создания системы их охлаждения. Зная величину суммарного теплового потока через стенки сопла анода, можно произвести расчет размеров его канала, исходя из необходимости создания благоприятных условий для работы материала сопла. Тепловой поток через стенку сопла рассчитывается из учета количества тепла, вводимого активным пятном дуги, в нашем случае анодным, а также конвекционным и радиационным теплообменом между стенками канала и столбом дуги. Такой расчет требует знания зависимости действующей температуры потока плазмы от условий ее формирования. Отсутствие доступных средств для быстрого экспериментального определения температуры плазмы и ее фактическая неоднородность затрудняют расчет и вызывают сомнения в достоверности результатов. Ориентировочное представление о распределении энергии плазменного потока дает экспериментальное исследование его методом калориметрирования [8]. Количество тепла, поглощаемого стенками сопла длиной 10 мм и диаметром 3 мм при расходе аргона 160 л мин. , составляет около 35% мощности разряда. Из них от активного пятна передается 23%, а остальное тепло вводится за счет теплопередачи от столба дуги [12, стр. 112]. [c.23]

Облегчить условия работы материала электродов можно, создав движение активного пятна дуги. В результате движения анодное пятно будет перемещаться по стенкам сопла. Каждая точка сопла, в которой будет находиться пятно в данное время, поглотит количество тепла, пропорциональное времени контакта с ним. Если время контакта мало, то нагрев анода будет небольшим, и материал сопла сможет [c.27]

Пятно может передвигаться по поверхности электродов вследствие нестабильности работы питающих плазменную головку устройств источника тока и систем питания плазмообразующим газом. Этой нестабильности часто бывает достаточно для движения пятна и значительного снижения эрозии электродов. В тех случаях, когда электроды находятся в особо сложных температурных условиях, необходимо искусственно создать вращение шнура разряда, а вместе с ним анодного и катодного пятен. Вращение дугового разряда осуществляется либо созданием вокруг него вихревого потока газа с постоянной скоростью, либо созданием поперечного направлению тока разряда магнитного поля, напряженность которого можно вычислить, зная ток разряда и задавшись скоростью вращения активного пятна [25] [c.27]

Необходимо отметить, что повышение напряжения дуги при постоянной мощности приводит к снижению плотности тока, т. е. к снижению доли тепловой энергии, передаваемой активным пятном, от которой зависят температурные условия на электродах. Снижение плотности тока, которое достигается последовательным [c.27]

Порошок вместе с потоком несущего газа подается в сопло через небольшое отверстие отдельно от потока плазмообразующего газа. Отверстие, вводящее порошковый материал, должно быть расположено там, где поток плазмы имеет наивысшую температуру. Оно не должно препятствовать вращению активного пятна дуги по поверхности канала. Сечение отверстия, расстояние до выхода из сопла и угол подачи порошка определяются производительностью установки [66]. Наличие вихревой газовой стабилизации в головках придает особую важность правильному выбору места, направления и скорости подачи материала в поток. [c.71]

Во время горения дуги на электроде и основном металле наблюдаются активные пятна, которые представляют собой нагретые участки на поверхности электрода и основного металла через эти пятна проходит весь ток дуги. На катоде пятно именуется катодным, на аноде — анод-ным. Сечение средней части столба дуги несколько больше размеров катодного и анодного пятен. Его размер соответственно зависит от размеров активных пятен. [c.59]

Струя плазмы имеет высокую скорость истечения и оказывает механическое действие, удаляя из места реза расплавляемый ею металл. В металле 1 образуется полость реза по стенке которого опускается активное пятно 9 дуги. При перемещении резака по направлению резки пятно 9 остается на лобовой стенке реза и вместе со столбом плазменной дуги 7 и факелом 8 струи плазмы обеспечивает проплавление металла по всей толщине при одновременном удалении из полости реза расплавленного и испаренного металла. [c.216]

Дугой называется длительный электрический разряд между двумя электродами в ионизированной смеси газов и паров, характеризующийся высокой плотностью тока и малым напряжением. Дуга состоит из трех основных частей — анодной 6 и катодной 8 областей и столба 7 (рис. 2.1). В процессе горения дуги на поверхностях электрода и основного металла образуются активные пятна, через которые проходит весь ток дуги. [c.37]

Активное пятно, находящееся на катоде, называется катодным, находящееся на аноде, — анодным. [c.37]

Электроны как частицы с наименьшей массой под воздействием электрического поля перемещаются со значительно большей скоростью в дуге, чем тяжелые ионы. Поэтому электрический ток I в дуге также является преиму- 5 щественно электронным током. I Наиболее нагретая часть металла на торце катода называется ка-I годным активным пятном, а на I аноде — анодным активным пят- ном. Температура катодного и анодного пятен стальных электродов достигает 2400—2600° С, а столба дуги 6000—7000° С. Температура капли на конце электрода приблизительно равна 2150° С, капли при ее перелете через дуговой промежуток — 2350° С, а средняя температура сварочной ванны 1770° С. [c.16]

С увеличением диаметра проволоки при неизменном сварочном токе (т. е. с уменьщением плотности тока) усиливается блуждание активного пятна по сечению конца электрода и по поверхности сварочной ванны, вследствие чего ширина шва возрастает, а глубина проплавления уменьшается (табл. 18). Уменьшение диаметра проволоки при неизменном токе (увеличение плотности тока) при- [c.127]

Расстояние от активного пятна па расплавленпой поверхности 1лектрода до другого активного пятна дуги на поверхности сварочной вап]ш называется длиной дуги. Расплавляющееся покрытие электрода образует вокруг дуги и над поверхностью сварочной ванны газовую атмосферу, которая, оттесняя воздух из зоны сварки, препятствует взаимодействиям его с расплавленным металлом. В газовой атмосфере присутствуют также пары основного [c.18]

Дуговую плазменную струю для сварки и резки получают по двум основпым схемам (рис. 53). При плазменной струе прямого действия изделие включено в сварочную цепь дуги, атстивные пятна которой располагаются па вольфрамовом электроде и изделии. При плазменной струе косвенного действия активные пятна дуги находятся на вольфрамовом электроде и внутренней или боковой поверхности сопла. Плазмообразующий газ мон ет служить также и защитой расплавленного металла от воздуха. В некоторых случаях для защиты расплавленного металла используют подачу отдельной струи специального, более дешевого за-п1,итного газа. Газ, перемещающийся вдоль степок сопла, менее ионизирован и имеет пониженную температуру. Благодаря этому предупреждается расплавление сопла. Однако болынинство илаз-менных горелок имеет дополнительное водяное охлаждение. [c.65]

При способах сварки плавлением, особенно с использованием дуги, происходит интенсивное перемешивание жидкого металла как вследствие его движения из передней части ванны в заднюю, так и под влиянием других воздействий источника теплоты на жидкий металл. Происходит интенсивный теплообмен между отдельными порциями различно нагретого жидкого металла, а также вследствие теплоотвода в твердый металл. По этой причине энергетическое состояние ванны целесообразно характеризовать не только возможными максимальными и минимальными температурами, но и средней температурой жидкого металла. Она зависит от режима сварки (тока, напряжения, скорости сварки), характера подачи присадочного металла, устойчивости дуги и положения ее активного пятна. Например, средняя температура ванны при аргонно-дуговой сварке алюминиевого сплава АМгб может изменяться от 920 до 1050 К при возрастании тока от 300 до 450 А при 14 В и от 1070 до 1200 К при и =8 В, в то время как температура плавления сплава АМгб составляет около 890 К. [c.231]

ЭМП сопровождается наложением возмущающих воздействий со стороны управляющего аксиального магнитного поля на дугу. Под влиянием этих воздействий дуга приходит во вращение с перемещением активного пятна по изделию. При сварке алюминиевых сплавов это позволяет, осуществляя ЭМП в полупериоды, соответствующие обратной полярности горения дуги, интенсифицировать процесс катодной очистки поверхности ванны от окисной пленки, что снижает вероятность окисных включений в литом металле и уменьшает пористость швов. Наряду с другими положительными эффектами, присущими кристаллизации в условиях ЭМП, это обеспечивает повышение механических свойств сварных соединений до уровня основного металла при снижении количества участков швов с недопустимыми дефектами в 2,5 раза. При сварке, например, сплава АМгб максимальному повышению основных показателей качества металла шва в результате ЭМП соответствуют индукции управляющего магнитного поля 0,018— [c.30]

Количество теплоты, вводимой дугой в свариваемое изделие в единицу времени, называют эффективной тепловой мощностью дуги, q . Она включает в себя теплоту, непосредственно выделяющуюся в активном пятне на изделии, теплоту, поступающую с каплями электродного металла, покрытия или флюса, и теплоту, вводимую в изделие из столба дуги. Эффективная тепловая мощность дуги меньше ее полной тепловой мощности, часть которой расходуется непроизводительно. Отношение qjq называют эффективньш коэффициентом полезного действия (КПД) дуги и обозначают rig. Числовое значение Г1э зависит [c.88]

Энергетические возможности сжатых дуг ограничиваются возникновением аварийного режима работы плазмотрона -двойным дугообразованием. При увеличении силы тока сжатой дуги до определенного значения столб рабочей дуги распадается, образуя каскад дуг (рис. 116). Возникают дуги электрод - сопло и сопло -деталь. Активные пятна этих мощных дуг быстро разрушают сопло и могут полностью вывести его из строя. Уменьшение диаметра сопла, расхода плазмообразующего газа и увеличение длины канала влияют [c.227]

Для борьбы с двойным дугообразованием применяют и конструктивные приемы, например на некотором расстоянии от канала в сопло устанавливают вставку из вольфрама, выступающую на небольшое расстояние от торца сопла. После возникновения двойной дуги ее активное пятно вращается вокруг канала под действием магнитного поля дуги. При достижении вставки оно закрепляется на ней и аварийная дуга горит как с обычного вольфрамового электрода. Дуга фиксируется на вставке из-за меньшего приэлектродного напряжения дуги на вольфраме, чем на меди. В результате медное сопло не разрушается. [c.228]

Дуговую плазменную струю для сварки и резки получают по двум основным схемам. При плазменной струе прямого действия изделие включено в сварочную цепь дуги, активные пятна которой располагаются на электроде и изделии. При плазменной сфуе косвенного действия активные пятна дуги находятся на электроде и внутренней или боковой по- [c.145]

При выборе материала для электродов руководствуются следующими соображениями материал должен иметь высокую плотность, электропроводность, теплопроводность, температуру и теплоту плавления, обладать возможно меньшей стоимостью и быть достаточно легко обрабатываемым. Последнее свойство необходимо в связи с тем, что, несмотря па охлаждение электродов плазменной головки, полностью избежать эрозии электродов невозможно, так как, например, катод должен восполнять нейтрализующиеся на аноде электроны посредством эмиссии. В наиболее распространенных конструкциях плазменных горелок (Метко — 25 квт, Плазмадайн 80-1 — 50 квт, Плазмадайн 80-3 — 25 квт) оба электрода, анод и катод, являются водоохлаждаемыми [14]. Независимо от охлаждения работа их проходит в разных условиях потому, что катод является эмитером электронов, а анод подвергается действию электронной бомбардировки. Чрезвычайно важно, что теплота, передаваемая активным пятном, не распределяется по поверхности канала, а сосредотачивается на ограниченном участке. В местах действия активных пятен разряда материал электрода находится в расплавленном состоянии и в зависимости от соотношения вязкости расплава и скорости потока газа уносится в большей или меньшей степени (рис. 12). Поэтому, выбирая материал и конструкцию сопла, стараются обеспечить 1) стойкость сопла против мгновенных высокотемпературных тепловых воздействий внутренней плазменной дуги [c.23]

Для подачи материала в сопло применяют инертные по отношению к наносимым и обрабатываемым материалам газы. При использовании смеси газов для плазмообразования транспортировка материала производится наиболее дешевым и безопасным газом. Например, при использовании в качестве пла.змообразующих газов и смеси азота и водорода для подачи материала применяется азот. Порошок нельзя подавать вместе с плазмообразующим газом, так как это может привести, с одной стороны, к тому, что большая часть его будет отброшена центробежными силами потока (при вихревой стабилизации разряда) в холодные слои газа, находящиеся около стенок, а с другой стороны, присутствие проводящих частиц в зоне действия дуги может привести к остановке активного пятна и образованию короткой дуги, [c.71]

Дуговую плазму получают по двум схемам (рис. Х1.20). При плазменной дуге прямого действия изделие включено в сварочную цепь, а активные пятна дуги располагаются на вольфрамовом электроде и изделии. Газ, подаваемый в сопло плазматрона, проходя столб душ, нагреваегся и увеличивается в объеме. Кроме того, он ионизируется. Эти процессы зависят от температуры, до которой нагревается газ. Газ, подаваемый в сопло, сжимая столб дуги, повышает его температуру. [c.316]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...