Тепловое действие сварочной дуги

Тепловое действие сварочной дуги [c.31]

ТЕПЛОВОЕ ДЕЙСТВИЕ СВАРОЧНОЙ ДУГИ Распределение тепла и температур в зонах [c.31]

ТЕПЛОВОЕ ДЕЙСТВИЕ СВАРОЧНОЙ ДУГИ [c.22]

Сварочные напряжения и деформации вызываются многими причинами, которые действуют одновременно. Наиболее важными являются неравномерное распределение температуры в свариваемом изделии, литейная усадка наплавленного металла, структурные изменения металла в зоне теплового воздействия сварочной дуги, жесткое закрепление деталей в процессе сварки. [c.299]

Распределение тепла при сварке. Расплавление основного металла при дуговых процессах сварки осуществляется под действием тепла, выделяемого электрической дугой, а при электрошлаковой сварке за счет тепла, выделяющегося при прохождении тока через электропроводную шлаковую ванну. Тепловая мощность сварочной дуги или шлаковой ванны зависит от электрических параметров режима сварки и подсчитывается по формуле [c.18]

Плиту будем считать полубесконечным телом, поскольку размеры ее таковы, что все имеющиеся граничные поверхности, кроме плоскости, на которую производится наплавка, не искажают теплового поля. Электрическую сварочную дугу примем за точечный подвижный постоянно действующий источник тепла. Тепловую мощность сварочной дуги в процессе наплавки валика примем постоянной. Тогда поставленную задачу в идеализированном и схематизированном виде можно сформулировать следующим образом Рассчитать процессы распространения тепла при нагреве поверхности полубесконечного тела точечным постоянно действующим подвижным источником тепла постоянной мощности . [c.118]

В первый момент сварочная дуга занимает вертикальное положение и расплавленный металл и флюс находятся цюд электродом. Но при перемещении дуги в направлении наплавки столб дуги наклоняется в сторону, обратную движению электрода. В результате этого появляются условия, вызывающие оттеснение расплавленного металла и флюса в заднюю часть плавильного пространства. Оттеснение жидкого металла и флюса из-под электрода вызывает погружение сварочной дуги в основной металл. При этом передняя стенка ванны основного металла расплавляется, главным образом непосредственно теплом дуги. Плавление же флюса происходит тепловыми излучениями сварочной дуги. Расплавленный флюс под действием собственного веса стекает по боковым стенкам в сварочную ванну, преимущественно с задней стороны электрода, и частично перемешивается с расплавленным металлом. При дальнейшем перемещении дуги попавший в расплавленный металл флюс, имея меньший удельный вес, всплывает на поверхность металла ванны и смешивается с основной частью расплавленного флюса. В задней части ванны расплавленный флюс прикрывает металл ванны и охлаждается вместе с ним. Большинство флюсов затвердевает обычно после затвердевания металла ванны. Расплавленный флюс в течение всего времени существования как бы омывает сначала стенки, а затем поверхность расплавленного металла ванны. [c.8]

Сварочная дуга переменного тока так же, как и сварочная туга постоянного тока, характеризуется статической и динамической вольт-амперными характеристиками. Полная и действующая тепловые мощности сварочной дуги переменного тока оцениваются теми же зависимостями, что и для сварочной дуги постоянного тока, только с учетом коэффициента мощности источника питания переменного тока. [c.12]

Сущность дуговой сварка. Из всех существующих способов сварки наиболее распространенной является дуговая электросварка, при которой для местного расплавления свариваемых деталей используется тепловой эффект электрической дуги, возбужденной между электродом и соединяемыми деталями (рис. 11.1). Под действием тепла дуги кромки деталей расплавляются и образуется сварочная ванна. При перемещении дуги вдоль кромок деталей сварочная ванна затвердевает и образуется сварной шов, соединяющий свариваемые изделия. [c.325]

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]

Затем, принимая на основе опытных данных значения сварочного тока /, напряжения дуги Г/д и эффективного к. п. д. ее теплового действия т], устанавливают необходимую скорость сварки V. Значение V окончательно принимают, учитывая практические возможности ее осуществления и допускаемые поправки величины сварочного тока в пределах паспортных значений для применяемых электродов или сварочной проволоки. [c.92]

При высоких температурах молекулы водорода в сварочной дуге распадаются (диссоциируют) на атомы Нз Н + Н. Диссоциация водорода сопровождается поглощением теплоты, снижением температуры расплавленного металла, но, попадая под действием газового дутья в дуге в более холодные места, атомы водорода ассоциируют в молекулы с выделением тепла у поверхности охлаждаемого металла, что в свою очередь замедляет скорость его охлаждения. Аккумуляция тепла в дуге и возвращение тепла охлажденной поверхности металла улучшает тепловой режим сварочного процесса, [c.30]

Режим сварки при этом выражается а) совокупностью параметров сварочного процесса (ток, направление, скорость сварки и эффективный к. п. д. теплового действия дуги) б) погонной энергией сварки для определенной толщины в) скоростью охлаждения околошовной зоны. [c.121]

Например, при нагреве сварочной дугой полубесконечной пластины в точке О- (рис. 16.7, б) граница А —А соприкасается с воздухом и излучает некоторое количество теплоты. Для простоты расчетов можно принять, что граница А — А является теплонепроницаемой, т. е. адиабатической. Выполнить это условие можно, пользуясь формальным приемом. Допустим, что пластина является бесконечной и в ней на расстоянии L по другую сторону от линии А —Л в точке 0 действует точно такой же источник теплоты, как и в точке О. Очевидно, что тепловой поток через границу А —Л от источника О равен в каждой точке линии Л —Л тепловому потоку от источника 0 . Суммарный тепловой поток через границу А—Л, следовательно, равен нулю. Температура точек полубесконечной пластины находится путем сложения ординат кривой 1 с ординатами кривой Г (рис. 16.7, [c.386]

Она имеет сменную медную головку /, навинчиваемую на керамическую гайку 2, гайка в свою очередь навинчена на штуцер 5, приваренный к токоведущей трубке 4. В этой трубке заключена спираль 5, по которой электродная проволока через наконечник 6 подается в зону сварки. Сварочные провода 7 припаяны к токоведущей трубке 4, закрепленной винтами в текстолитовой рукоятке 8. Углекислый газ поступает по трубке 9, минуя головку горелки. Для защиты руки сварщика от теплового действия дуги горелка снабжена щитком 10. [c.106]

Влияние флюса на формирование шва. Форма шва зависит в первую очередь от режима сварки и от устойчивости горения дуги. Однако и флюс оказывает определенное влияние на форму и внешний вид шва. Действие флюса на формирование шва обусловливается его влиянием на сварочную дугу путем изменения состава атмосферы дуги и изменения теплового баланса дуги. [c.260]

При этом принимают величину сварочного тока I по паспортным данным выбранных электродов или по допустимой плотности тока для сварочной проволоки (в случае автоматической сварки), напряжение дуги по справочным данным. Эффективный к. п. д. теплового действия дуги при сварке металлическими электродами открытой дугой т) = 0,70- 0,85, при сварке под флюсом П == = 0,80 0,85, при сварке в углекислом газе и аргоне т 0,65 и при сварке угольными электродами открытой дугой 0,50-н [c.66]

Вся электрическая мощность, без учета потерь, потребляемая сварочной дугой от источника питания, превращается в тепловую мощность. Тепловые процессы, происходящие при горении сварочной дуги, характеризуются основными параметрами — полной тепловой мощностью, действующей тепловой мощностью и КПД сварочной дуги. [c.8]

В это время дуга по характеру горения и тепловому потоку является угольной дугой прямого действия. В этот период происходит прогрев основного металла. Сварочная ванна получает дополнительное тепло. Кроме того, наличие карборунда (карбида кремния) способствует предельному насыщению расплавленного металла кремнием. Насыщение кремнием уменьшает возможность отбеливания наплавленного металла. Дополнительное тепло, полученное изделием, создает нужное температурное поле в переходных зонах. Как правило, в этом случае даже прн заварке дефектов на очень массивных деталях твердые закаленные участки в переходных зонах отсутствуют. [c.549]

При действии переменных нагрузок следует отдельно рассматривать прочность швов и прочность прилегающего к ним основного металла. В большинстве случаев в стыковых соединениях разрушение наступает в околошовных зонах. Это объясняется наличием в них концентраторов напряжений от швов с необработанной поверхностью, а также разупрочнений легированных или закаленных сталей в результате теплового действия сварочной дуги. На рис. 4.5 приведены усталостные характеристики сталей и алюминиевого сплава Д16Т и их сварных соединений. Высокие отношения пределов выносливости соединений к пределам прочности основного металла имеют низкоуглеродистые стали. Аустенит-ные стали, высокопрочная сталь марки ЗОХГСНА, сплав марки Д16Т имеют низкие значения 0-1/03 и 011/0 . [c.138]

Увеличение скорости перемещения дуги до 40—50 ы/ч приводит к увеличению горизонтальной составляющей давления дуги на расплавленный металл сварочной ванны. Толщина слоя жидкого металла под дугой уменьшается, тепловое действие дуги на основной металл возрастает, глубина проплавления увеличивается, несмотря на уменьшение погонной энергии. При дальнейшем увеличении скорости перемещения дуги влияние уменьшения погонной энергии становится преобладающим, глубина провара уменьшается. Ширина валика и выпуклость при возрастании скорости перемещения дуги уменьилаются. [c.45]

Например, при нагреве сварочной дугой полубесконечной пластины в точке О (рис. ЪЛ, б) граница А — А соприкасается с воздухом и излучает некоторое количество теплоты. Для простоты расчетов можно принять, что граница А — А теплонепроницаема, т. е. адиабатична. Выполнить это условие можно, пользуясь формальным приемом. Допустим, что пластина бесконечна и Б ней на расстоянии L по другую сторону от линии А — А в точке Oi действует точно такой же источник теплоты, как и в точке О. Очевидно, что тепловой поток через границу А — А от источника О равен в каждой точке линии А — А тепловому потоку от источника Oi. Суммарный тепловой поток через границу /4 —/4, следовательно, равен нулю. Температуру точек полубесконечной пластины находят путем сложения ординат кривой 1 с ординатами кривой I (рис. 5.7,6). Температура края полубесконечной пластины оказывается вдвое больше температуры соответствующих точек бесконечной пластины. Описанный прием компенсации теплового потока носит название метода отражения, так как в этом случае теплонепроницаемая граница может рассматриваться как граница, отражающая тепловой поток, идущий со стороны металла. [c.148]

Сварочная дуга возбуждается при касании коица электрода свариваемого изделия и последующем отрыве электрода от изделия.Вследствие большого омического сопротивления в месте контакта свариваемое изделие и промежуток между ними сильно разогреваются. В металле электрода имеются отрицательно заряженные свободные электроны, а в свариваемом металле — положительно заряженные ио ны. Под действием нагрева (термоэлектроиная эмиссия), энергии излучаемого света (фотоэлектронная эмиссия), электрического поля, появляющегося при соединении электрода с источником электрического тока (автоэлектронная эмиссия), притяжения положительно заряженных ионов свариваемого металла электроны с конца электрода устремляются к свариваемому изделию. В воздушном промежутке электроны, сталкиваясь с атомами и молекулами воздуха и паров металла, выбивают из них электроны, образуя ионы и свободные электро ны. Воздух между электродом и свариваемым изделием становится проводником электрического тока, т. е. ионизируется. В результате удара кинетическая энергия электронов и ионов превращается Б Тепловую И ПОДДсрЖГгВйбТ ВЫСОКУЮ ТсМПсрЗТуру ЭЛсКТ-рода и свариваемого изделия. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока горит дуга. [c.44]

Горение сварочной дуги сопровождается излучением ярких световых лучей, невидимых ультрафиолетовых лучей и невидимых инфракрасных лучей (тепловых). Видимые световые лучи производят ослепляющее действие, поражая сосудистую и сетчатую оболочки глаза. Ультрафиолетовые лучи оказывают наибольшее влияние на глаза и кожу че. ювека. 3>ти лучи даже при кратковременном действии на глаза вызывают воспалительное заболевание наружных частей глаза, так называемую электроофтальмию, проявляющуюся в виде сильной боли в глазах, ощущение насыпанного в глаза песка, светобоязнь, слезоточение и спазмы век. Инфракрасные (тепловые) лучи могут вызвать ожоги, а при длительном действий на глаза вызывают болезнь, называемую катарактом (потемнение хрусталика). [c.720]

Процесс ионизации газового промежутка и возникновение дуги при сварке происходит следующим образом. При коротком замыкании электрода на изделие в месте контакта выделяется большое количество тепла, в результате которого значительно ускоряется движение свободных электронов. При отрыве электрода от металла свободные электроны под действием электрического поля начинают выбрасываться катодом в межэлектродное газовое пространство. Возникает так называемая электронная эмиссия, т. е. самопроизвольный выброс свободных электронов катодом. В газовом промежутке электроны сталкиваются с нейтральными атомами и расщепляют их на положительно и отрицательно заряженные частицы — ионы. Это явление называется ионизацией соударением. Кроме того, в результате высокой температуры возникшей дуги происходит тепловая ионизация, а за счет мощного лучевого потока — фотоионизация. В результате этих различных причин ионизации газовая среда становится высокоэлектропроводной, что обеспечивает устойчивое горение сварочной дуги. [c.34]

Институт электросварки создал новый способ сварки алюминия и его сплавов — автоматическую сварку п о-л у о т к р ы т о й дугой, называемую такл<е сваркой по слою флюса. При этом способе флюс особого состава подается в зону горения дуги в гораздо меньшем количестве, чем при обычной сварке под флюсом (он непрерывно насыпается тонким слоем впереди дуги), однако в расплавленном состоянии он хорошо защищает жидки1"[ металл сварочной ванны от действия воздуха и способствует удалению окислов и загрязнений с поверхности металла. Благодаря глубокому проплавлению металла, свойственному автоматической сварке, можно сваривать без скоса кромок металл толщиной до 35 мм. Не нужен и предварительный нагрев изделий перед сваркой он замещается бегущей впереди дуги тепловой волной. [c.242]

В диапазоне сварочных токов 250-600 А существенную роль в проплавлении щва играет механическое воздействие дуги. Увеличение сварочного тока от 300 до 600 А при сварке, например, стали Х18Н9Т толщиной 16 мм приводит к линейному возрастанию силового воздействия дуги с 610" до 1510 2 Н. В связи с этим столб дуги углубляется в расплавленный металл, в результате уменьшается прослойка жидкого металла под дугой и улучшаются условия теплопередачи в основной металл. Однако глубина проплавления увеличивается на 50 % (от 6 до 9 мм), щирина возрастает на 70 % (от 10 до 18 мм). Более медленный рост проплавляющего действия дуги связан с тем, что с увеличением сварочного тока одновременно растет диаметр столба дуги и расширяется пятно нагрева. Плотность теплового потока меняется незначительно. [c.100]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...