Поверхностные силы, действующие на электродные капли

С изменением условий и режимов сварки изменяются не только поверхностные, но и другие силы, действующие на электродные капли. Это обусловливает определенную взаимосвязь между всеми силами, участвующими в переносе металла, которая зачастую бывает весьма сложной. Обособленное рассмотрение влияния лишь поверхностных сил может привести к неправильному выво. [c.32]

Для практики сварочных работ большое значение имеет знание процессов, возникающих в дуговом промежутке при сварке плавящимся электродом в связи с переносом расплавленного металла электрода в сварочную ванну. В зависимости от типа переноса электродного металла изменяются производительность сварки, характер формирования шва и качество сварных соединений. В свою очередь тип переноса металла обусловлен диаметром электродной проволоки, силой тока сварки и напряжения дуги, полярностью тока и совокупностью сил, действующих на капли расплавленного металла электродной проволоки силы тяжести, силы поверхностного натяжения, электродинамической силы и др. [c.89]

Силы, действующие на каплю. Характер переноса электродного металла зависит от соотношения сил, действующих на каплю металла на торце электрода. Основные из них сила тяжести, сила поверхностного натяжения, электромагнитная сила, электростатическая сила, сила реактивного давления паров и нейтрализовавшихся на катоде ионов, аэродинамическая сила. Величины отдельных сил и направление их равнодействующей зависят от режима сварки, полярности тока, состава электродного металла и газовой среды, состояния поверхности проволоки и ее диаметра. [c.72]

Изменение характера переноса связано с изменением соотношения сил, действующих на каплю. Увеличение силы тока приводит к возрастанию температуры жидкого металла на торце электрода. При достижении критического тока капли металла нагреваются до температуры кипения. Возрастание температуры жидкого металла приводит к значительному уменьшению силы поверхностного натяжения и увеличению испарения электродного металла. Повышение парциального давления паров металла в дуге способствует увеличению сечения столба дуги и размеров активных пятен. Благодаря увеличению размеров активного пятна на электроде осевая составляющая электромагнитной силы меняет [c.78]

Характер переноса электродного металла зависит от соотношения сил, действующих на каплю металла на торце электрода. К основным из них относят силу тяжести, силу поверхностного натяжения, электромагнитную силу, силу реактивного давления паров, аэродинамическую силу и др. Значения отдельных сил и направление их равнодействующих зависят от режима сварки, полярности тока, состава электродного металла, газовой среды, состояния поверхности и диаметра электрода. [c.37]

Поверхностные силы при переносе материала без коротких замыканий дугового промежутка. Этот вид переноса наблюдается при сварке сравнительно длинной дугой, когда в условиях непрерывной подачи электрода к детали капли успевают сформироваться и отор,ваться от электрода прежде, чем электродный металл войдет в соприкосновение с металлом сварочной ванны. Размеры, форма и поведение капли на конце электрода определяются действием на каплю главным образом сил поверхностного (или межфазного) натяжения, силы тяжести, электромагнитных сил и сил реактивного давления паров и газов, отделяющихся от поверхности капли. При сварке на прямой полярности определенное влияние оказывают реактивные силы нейтрализовавшихся на катоде ионов. Во всех случаях и особенно при сварке в активных средах действуют силы давления газа и пара, образующихся внутри. капель. В некоторой мере действуют силы давления дуговой плазмы. В работе [16] и др. придается важное значение газодинамическим силам, действующим на каплю. [c.20]

Уже отмечалось, что с уменьшением поверхностного и межфазного натяжений (и, следовательно, поверхностных сил) размеры электродных капель уменьшаются. Однако одинаковое изменение поверхностных сил при различных условиях сварки вызывает различное изменение размеров капель. Это можно показать на капельном переносе без коротких замыканий. Для этого примем, что на электродную каплю действует сила тяжести Рт, сила поверхностного или межфазного натяжения Р и ряд других сил, результирующую которых условно обозначим через Рр. В зависимости от режима сварки сила Рр может иметь различные направление относительно силы тяжести и абсолютную величину. При таких обстоя- [c.25]

Сила электромагнитного поля. Электрический ток, проходя по электроду, образует вокруг него магнитное силовое поле, которое оказывает на поверхность электрода сжимающее действие, стремящееся уменьшить поперечное сечение электрода. На твердый металл магнитное силовое поле не влияет. Магнитные силы, действующие нормально к поверхности расплавленной капли, имеющей сферическую форму, оказывают на нее значительное влияние. С увеличением количества расплавленного металла на конце электрода под действием сил поверхностного натяжения, а также сжимающих магнитных сил на участке между расплавленным и твердым электродным металлом образуется перешеек (рис. 22). По мере уменьшения сечения перешейка резко возрастает плотность тока и усиливается сжимающее действие магнитных сил, стремящихся оторвать каплю от электрода. Магнитные силы имеют минимальное сжимающее действие на шаровой поверхности капли, обращенной к расплавленной ванне. Это объясняется тем, что плотность тока в этой части дуги и на изделии небольшая, поэтому сжимающее действие магнитного силового поля также небольшое. Вследствие этого металл переносится всегда в направлении от электрода малого сечения (стержня) к электроду большого сечения (изделию). Следует отметить, что в образовавшемся перешейке вследствие увеличения сопротивления при прохождении тока выделяется большое количество тепла, ведущее к сильному нагреву и кипению перешейка. [c.46]

Перенос металла с электрода в сварочную ванну. Характер переноса электродного металла в сварочную ванну оказывает большое влияние как на формирование шва, так и на металлургические реакции в зоне сварки, что влияет на состав и качество шва. Как показали исследования, проверенные способом скоростной киносъемки, перенос металла с электрода в сварочную ванну происходит в виде капель разного диаметра, причем независимо от положения шва в пространстве капли всегда переходят с электрода на изделие. Отрыв и перенос капель в дуге вызван многими факторами силой тяжести, действующей на каплю, силой поверхностного на- [c.28]

Электромагнитные сил ы также влияют на перенос металла, так как электрический ток, проходящий по электроду, создает вокруг него магнитное силовое поле, оказывающее на поверхность электрода сжимающее действие, стремящееся уменьшить поперечное сечение электрода (пинч-эффект). Сжимающее усилие проявляется в стремлении проводника уменьшить свое поперечное сечение до нуля. Величина осевого усилия пропорциональна квадрату сварочного тока. На твердый металл электрода сжимающее действие тока не оказывает никакого влияния и им можно пренебречь. Но на жидкую каплю расплавленного металла эти силы оказывают значительное влияние гем более, что на сферическую каплю металла магнитные силы действуют нормально к поверхности (фиг. 21). По мере увеличения количества расплавленного металла на конце электрода под действием сил поверхностного натяжения и сжимающих магнитных сил на стыке расплавленного и твердого электродного металла образуется перешеек, в котором возрастает плотность тока, и ежи- [c.36]

Дуговая сварка в среде защитных газов. Состав и свойства защитных газов оказывают большое влияние на силы, действующие в дуге. При аргонодуговой сварке решающее влияние на перенос электродного металла оказывают силы поверхностного натяжения и электромагнитные силы. С увеличением сварочного тока значительно возрастают электромагнитные силы и вследствие повышения температуры капель несколько уменьшаются силы поверхностного натяжения. Это приводит к уменьшению размеров капель. При некотором критическом значении тока /кр крупнокапельный перенос переходит в струйный, когда от конца электрода, приобретающего конусообразную форму, с большой частотой отделяются мелкие капли, создающие впечатление непрерывной струи. Согласно исследованию [c.33]

Стадии образования капли на конце электрода при его плавлении в процессе сварки весьма сложны При сварке в защитных газах капля электродного металла формируется под совместным действием сил, имеющих разную природу, а именно силы тяжести Fj, силы поверхностного натяжения fп, электродинамической силы реак- [c.63]

Перенос электродного металла на изделие при дуговой сварке плавящимся электродом является сложным процессом (рис. 12). После зажигания дуги (положение /) на поверхности торца электрода образуется слой расплавленного металла, который под действием сил тяжести и поверхностного натяжения собирается в каплю (положение //). Капли могут достигать больших размеров и перекрывать столб дуги (положение ///), создавая на непродолжительное [c.20]

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]

Изменение межфазного натяжения вследствие электрокапиллярных явлений не может не влиять на величину поверхностных сил, действующих на электродные капли, и на размеры капель при изменении полярности сварочного тока. Такой вывод подтверждается эксперимен-тальны ми данными, показывающими, что во многих случаях размеры электродных капель на прямой полярности меньше, чем на обратной. В качестве примера на рис. 9 приведены графики изменения массы капель с ростом тока при сварке на прямой и обратной полярности электродами УОНИ-13/45 и ОММ-5. [c.30]

Сила электромагнитного поля заключается в том, что электрический ток, проходя по электроду, образует вокруг него магнитное силовое поле, которое оказывает на поверхность электрода сжимающее действие, стремящееся уменьшить прперечное сечение электрода. На твердый металл магнитное силовое поле не влияет. Магнитные силы, действующие нормально к поверхности расплавленной капли, имеющей сферическую форму, оказывают на нее значительное влияние. С увеличением количества расплавленного металла на конце электрода под действием сил поверхностного натяжения, а также сжимающих магнитных сил на участке между расплавленным и твердым электродным металлом образуется перешеек (рис. 22). По мере уменьшения сечения перешейка резко возрастает плотность тока и усиливается сжимающее действие магнитных сил, стремящихся оторвать каплю от электрода. Магнитные силы имеют минимальное сжимающее действие на шаровой поверхности капли, обращенной к расплавленной вание. Это объясняется тем, что плотность тока в этой части дуги и на изделии небольшая, поэтому сжимающее действие магнитного силового поля также небольшое. Вследствие [c.43]

Перенос электродного металла на изделие является сложным процессом (рис. 10). После зажигания дуги (положение/) на поверхности торца электрода образуется слой расплавленного металла, который под действием сил тяжести и поверхностного натял<ения собирается в каплю (положение //). Капли могут достигать больших размеров и перекрывать столб дуги (положение III), создавая на непродолжительное время короткое замыкание сварочной цепи. Вслед за этим образовавшийся мостик из жидкого металла разрывается, дуга возникает вновь и процесс каплеобразования повторяется (положения 1, 1Г и III ). [c.22]

Механизм переноса электродного металла при электродуговой сварке показан на рис. 3.18. Капля расплавленного металла в момент образования находится под действием сил тяжести, поверхностного натяж(вния, реактивного давления и электродинамической. [c.248]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...