Катод неплавящийся

Катодная область. В зависимости от материала катода сварочные дуги можно разделить на два основных типа с неплавящимся катодом (например, W-дуги) с плавящимся холодным катодом (Ме-дуги). [c.71]

Дуги с неплавящимся (тугоплавким) катодом. Если катод сварочной дуги выполнен из материала с высокими температурами плавления и кипения (для вольфрама 7 = 3650 К, = 5645...6000 К для угля Т возг = 4470 К), то он может быть нагрет до столь высокой температуры, при которой основная часть катодного тока обеспечивается термоэлектронной эмиссией. Учитывая, что торированный W-катод представляет собой пленочный катод, а примеси из столба дуги (если изделие, например, алюминиевый сплав) могут также снизить работу выхода, то расчетные значения плотности тока могут быть такими, как в приведенном ниже примере (цифры для простоты расчета взяты округленно). [c.71]

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]

Существуют, безусловно, отклонения от указанных разделений, например W-дуга в вакууме или в инертном газе с испаряющимся анодом или катодом, однако они сравнительно редки. Используются также графитовые (угольные) и медные охлаждаемые неплавящиеся электроды, но сравнительно редко. Все процессы сварки Ме-дугой, представляющие большой интерес в металлургическом отношении, рассмотрены подробно в разд. II и III и здесь описываются кратко. [c.93]

Для получения дуговой плазменной струи используют специальные плазменные головки или так называемые плазмотроны, в которых обычно имеется неплавящийся вольфрамовый или медный катод, изолированный от канала и сопла головки, а анодом может служить сопло или изделие. [c.103]

При дуговой сварке молекулы водорода и азота, нагреваясь, диссоциируют в атмосфере дуги на атомы, часть которых образует положительные ионы. Эти ионы интенсивно притягиваются к катоду и внедряются в него - происходит электрическое поглощение газов металлом. Поэтому дуговую сварку ответственных деталей лучше вести неплавящимся электродом на постоянном токе прямой полярности в сварочную ванну будет попадать меньше газов. [c.22]

Плазмотроны. Основным рабочим (режущим) инструментом при плазменной резке является плазмотрон. Существует большое разнообразие типов и конструкций плазмотронов. Наибольшее распространение получили плазмотроны постоянного тока с газовой стабилизацией дуги и со стержневыми электродами-катодами, преимущественно неплавящимися. Наиболее важными элементами плазмотронов являются катодный узел, формирующее сопло и узел стабилизации столба дуги. В качестве катодной вставки обычно используется вольфрам. Только в плазмотронах с водяной стабилизацией, получивших ограниченное распространение, применяется расходуемый графитовый электрод. [c.220]

При сварке неплавящимся электродом существенны различия физических свойств электродов, больше доля мощности, расходуемой в электроде, и необходимо специальное устройство для поджига дуги. При сварке переменным током для дуги характерны высокие пики напряжения повторного зажигания, особенно при сварке легких металлов и сплавов (алюминия, магния), в моменты образования катода на изделии, а также большое различие средних значений напряжения дуги прямой и обратной полярности. [c.78]

Ручная дуговая сварка неплавящимся электродом является лучшим способом для сварки изделий из тонколистового металла, так как обеспечивает -минимальную деформацию изделия и высокое качество сварного шва. Сварку ведут на переменном токе с применением осцилляторов. С помощью переменного тока разрушается оксидная пленка, что достигается катодным распылением в моменты, когда катодом является изделие. Ручную сварку можно выполнять во всех пространственных положениях как с присадочным металлом, так и без него. Дуга, длина которой не должна превышать 1,5—2,5 мм, зажигается на вспомогательной графитовой пластинке, а затем переносится на изделие. Расстояние от выступающего конца электрода до нижнего среза наконечника горелки при сварке стыковых соеди- [c.119]

Это свойство дуги обратной полярности используют для сварки на переменном токе неплавящимся электродом сплавов на основе алюминия и магния. Поверхность этих металлов покрыта тугоплавкой пленкой окислов и нитридов, которые не расплавляются в процессе сварки и препятствуют оплавлению кромок свариваемых элементов. В те полупериоды, когда изделие является катодом, происходит очистка его поверхности. В следующем полупериоде усиливается расплавление основного металла и уменьшается нагрев вольфрамового электрода. [c.456]

Род тока в технологии сварки неплавящимся электродом имеет очень большое значение. Сварка постоянным током прямой полярности отличается большей стабильностью процесса и лучшим формированием шва. При сварке оплавов на основе алюминия и магния рекомендуется использовать переменный ток. Он более эффективен, так как в полупериоды, когда изделие является катодом, происходит разрушение тугоплавкой пленки окислов и очищение поверхности вследствие катодного распыления. [c.221]

При пропускании переменного тока от низковольтного трансформатора 2 неплавящийся вольфрамовый или металлокерамический катод 1 разогревается и эмитирует (излучает) электроны. Поток электронов проходит через специальную электростатическую линзу 5, отрицательное напряжение которой создается генератором 3, а регулируется с помощью потенциометра 4. Перемещение луча по свариваемому изделию производится магнитной системой 6. [c.227]

Разрушение окисных пленок при сварке переменным током неплавящимся электродом в среде аргона происходит благодаря катодному распылению в те полупериоды, когда катодом является изделие. [c.319]

Таким образом, пленку окислов на основном металле (алюминии) можно разрушить электрической дугой в том случае, если основной металл является катодом (—), а электрод — анодом (+), т. е. при сварке на обратной полярности тока. Но при сварке неплавящимся вольфрамовым электродом обратную полярность применять нельзя вольфрам начинает быстро оплавляться, дуга становится неустойчивой при прямой же полярности не будет разрушаться пленка окислов и сварка невозможна. На практике найден выход в том, что для сварки применяется переменный ток. 84 [c.84]

Особенности электрической дуги. Для сварки алюминия неплавящимся электродом в среде инертных газов, как было указано выше, пригоден только переменный ток. В полупериод, когда основной металл является катодом (—), разрушается пленка окислов на алюминии дуга при этом неустойчива, вольфрамовый электрод получает большую тепловую нагрузку. В полупериод прямой полярности дуга горит устойчиво, прогревая основной металл, вольфрам несколько охлаждается пленка окислов в это время не разрушается. [c.85]

Анодная область дуги имеет большую протяженность и меньшую напряженность по сравнению с катодной. В этой зоне имеет место чисто электронный ток, так как отрицательных ионов в плазме немного и скорость их небольшая. За счет дополнительной бомбардировки электронами на аноде теплоты выделяется больше, чем на катоде. Поэтому сварка неплавящимся вольфрамовым электродом проводится на прямой полярности, а сварка плавящимся электродом, как правило, на обратной. [c.57]

НОЙ струи. Наружный слой газа, омывающий столб дуги, остается относительно холодным и образует электрическую и тепловую изоляцию между потоком плазмы и охлаждаемым каналом сопла-анода. Материалом для наконечника медного неплавящегося электрода-катода служит вольфрам с присадкой тория. Температура плазмы достигает 10 000—30 000° С. Плазма характеризуется повышенной электропроводностью и легко поддается действию магнитных полей. Существование плазмы поддерживается непрерывно протекающим процессом ионизации, который и создает высокую проводимость. [c.76]

Сварку неплавящимся электродом вьшолняют на постоянном или переменном токе. Особенности горения дуги переменного тока обусловлены различными физическими свойствами электрода и изделия. В полупериоде, когда катодом является нагретый вольфрам, дуга вследствие значительной термоионной эмиссии возбуждается при низком напряжении. В следующий полупериод, когда катодом является холодный металл (например, алюминий А1) с ничтожной термоионной эмиссией, возбуждение дуги требует значительного пика напряжения. В результате кривая напряжения имеет несимметричную форму, что, в свою очередь, приводит к появлению в сварочной цепи постоянной составляющей тока. [c.420]

Рис. 6.10. Схема сварки полым неплавящимся катодом в вакууме

Сварка в вакууме полым неплавящимся электродом (полым катодом) отличается высокой концентрацией энергии и по проплавляющей способности занимает промежуточное положение между плазменной и ЭЛС. Возможность ведения процесса в глубоком вакууме (133 10 ... 10 Па) позволяет получать высококачественную защиту сварочной ванны и сваривать титан, цирконий, ниобий, тантал, молибден и их сплавы. [c.142]

Вольфрамовые электроды при сварке различных металлов используют как катод (при сварке на постоянном токе). В случае использования их в качестве анода они очень быстро расходуются (плавятся), в связи с чем сварка неплавящимся вольфрамовым электродом постоянным током обратной полярности практически не применяется. В некоторых случаях вольфрамовые электроды достаточно стойки и в дуге переменного тока. [c.192]

Сварка титана неплавящимся электродом осуществляется постоянным током прямой полярности, т. е. электрод является катодом. [c.119]

Дуговую сварку в защитных газах алюминиевых оплавов следует производить с использованием постоянного тока обратной полярности или переметного тока. Это объясняется особенностями дуги (см. главу VIII), в результате которых окисная пленка разрушается, когда основной металл является катодом. Дуговая оварка алюминия и его сплавав вольфрамовым электродом производится на переменном токе, сварка плавящимся электродом — а постоянном токе обратной полярности. Выбор марки присадочной проволоки можно производить по табл. 3. Для сварки применяется аргон 1-го состава (ТУ МХП 4315—54) или гелий 1-го сорта. Техника сварки плавящимся и неплавящимся электродом и применяемое оборудование приведены в главе XII. Для предупреждения образования в швах пор следует производить предварительный подогрев до температуры 150—250°, уменьшать интенсивность теплоотвода, а при применении плавящего электрода вести сварку на повышенной погонной энергии. [c.439]

Источники питания для сварки неплавящимся электродом подбирают с крутопадающей характеристикой, которая обеспечивает наибольшую стабильность процесса сварки. Кроме того, у источника должно быть достаточно высокое напряжение холостого хода, превышающее напряжение дуги в 4—6 раз. В посту для сварки переменным током применяют в качестве источника питания сварочные трансформаторы. Для получения более высокого напряжения холостого хода иногда соединяют последовательно два трансформатора их вторичными обмотками, однако при этом должны быть приняты дополнительные меры электробезопасности (установка ограничителя напряжения холостого хода и др.). Ранее выпускались специализированные установки, укомплектованные оборудованием общего типа УДАР-300 и УДАР-500 на токи 300 и 500 А. Они комплектовались серийно выпускаемыми трансформаторами, дросселями, шкафами управления, горелками с водяным охлаждением и газовыми баллонами с редукторами. Трансформатор имел две ступени регулирования сварочного тока плавное регулирование в пределах каждой ступени достигалось реостатом. Дуга возбуждалась с помощью осциллятора включение и выключение газа осуществлялось автоматически с помощью газового клапана. Осциллятор включался за 2—3 с до возбуждения дуги и выключался через 6—10 с после ее зажигания, которое производилось без касания электродом изделия. Для подавления постоянной составляющей тока в этих установках были применены батареи конденсаторов. Постоянная составляющая возникает в связи с больши.м различием величины напряжения и времени горения дуги на прямой и обратной полярности переменного тока. Когда катодом является электрод, вслед- [c.102]

Хорошие результаты дает плазменно-дуговая сварка и наплавка (сварка сжатой дугой), основанная на использовании тепла плазменной дуги. Для сварки применяют плазмотроны с зависимой дугой, у которых плазменная струя совпадает с направлением столба дуги, горящей между электродом (катодом) и ремонтируемой деталью, подключенной к положительному полюсу источника питания. Плазменнодуговая сварка и наплавка по сравнению с другими видами сварки имеет ряд преимуществ надежная газовая защита сварочной ванны от воздействия окружающего воздуха, сохранение химического состава металла сварочных соединений, благодаря концентрированному действию дуги почти не происходит коробление детали, нет необходимости в предварительном и местном подогреве. Предварительный нагрев делается только при ремонте деталей сложной конфигурации. Сварка ведется, как и при плазменной металлизации, неплавящимся электродом. [c.81]

Дуги с неплавящимся (тугоплавким) катодом. Если катод сварочной дуги выполнен из материала с высокими точками плавления и кипения (вольфрам — Гцл = 3650°К, Гкип=5645— 6000° К уголь —Гвозг=4470° К, см. табл. 3.3 и 3.4), то он может быть нагрет до столь высокой температуры, при которой основная часть катодного тока обеспечивается за счет термоэлектронной эмиссии. Учитывая, что торированный Ш-катод является пленочным катодом, а примеси из плазмы (если изделие, например, алюминиевый сплав) могут за счет эффекта Молтера также снизить работу выхода, допустимыми по порядку будут следующие величины, указанные в примере (цифры для простоты расчета взяты округленно). [c.92]

Следует отметить, что характер разрушения неплавящегося электрода 1 катодном и анодном режимах его работы различен. В режиме анода разрушение происходит в основном вследствие плавления, в катодный период — в основном за счет катодного распыления. В работах Д.. ЛТ. Рабкина н О. Н. Ивановой (ИЭС им. Е. О. Патона) показано, что W-электрод с активирующими присадками тория, лантана и особенно иттрия меньше- подвергается распылению. Уменьшение распыления связано с меньшей долей ионного тока иа активированный катод по сравнению с катодом из чистого W (благодаря лучшей эмиссии), а также за счет уменьшения энергии, передаваемой ионами катоду благодаря уденьшению работы выхода в случае активированного катода. [c.142]

Сварка в аргоне. В зависимости от толщины свариваемых деталей применяют аргоно-дуговую сварку неплавящимся вольфрамовым (с присадкой и без нее) или плавящимся электродами. Обычно для растворения окисных пленок алюминия применяют специальные флюсы. При аргоно-дуговой сварке флюсы не требуются, так как защитный газ хорошо предохраняет металл от окисления. Кроме того, окисная пленка разрушается, когда основной металл является катодом (—), так как в данном случае с поверхности жидкой ванны вырываются металлические частицы, разрушающие окисную пленку, что обеспечивает хорошее сплавление металла. Это явление называется катодным распылением. При сварке на переменном токе катодное распыление происходит в полупериоды обратной полярности тока, так как за по-лупериоды прямой полярности окисная пленка не успевает образоваться. В качестве присадочного материала применяют те же электродные проволоки, что и для сварки по флюсу. [c.257]

Плазменная сварка в вакууме полым неплавящимся катодом (рис. 6.10). В качестве источника теплоты используется дуговой разряд с полым катодом (ДРПК). Сварка осуществляется стабильно в диапазоне давления в камере 1... 1 10 Па при расходе через полость катода аргона 1...2 мг/с (2...4 л/ч). При этом эффективный КПД составляет 0,8...0,85. Возможность регулирования процесса эффективной мощностью и распределением плотности теплового потока в пятне нагрева за счет изменения тока разряда, длины дугового промежутка, подачи аргона через полый катод и воздействия аксиального магнитного поля позволяет получать высококачественные сварные соединения тугоплавких и химически активных [c.413]

Неплавящиеся электроды служат только для поддержания горения дуги. Они являются источниками заряженных частиц - электронов в дуговом промежутке. Плотность тока термоэлектронной эмиссии с катода резко возрастает с увеличением его температуры (закон Ричард-сона-Дешмана). Наличие высоких температур на катоде можно допустить лишь в случае изготовления его из тугоплавкого материала с высокой температурой кипения. [c.96]

С понижением эффективного потенциала ионизации уменьшается падение напряжения в катодной области дуги, снижаются скорость плавления катода и производительность сварки. Так, при введении в дугу переменного тока легко ионизирующихся веществ скорость плавления электрода при неизменном токе уменьшается. Поэтому количество вводимых в зону дуги стабилизирующих веществ ограничивают минимально необходимым. Это же в некоторой мере относится и к сварке в инертных газах. Но благодаря использованию дополнительных генераторов импульсов высокого напряжения (электрических стабилизаторов) при сварке неплавящимся электродом переменным током повторное возбуждение дуги не вызывает трудностей. Необходимость включения в сварочную цепь генератора импульсов высокого напряжения при аргоно- и гелиедуговой сварке вызвана не только охлаждающим действием этих газов, но и более высоким потенциалом ионизации инертных газов. Вместе с тем при наличии стабилизатора нормальный дуговой разряд и устойчивое горение дуги в струе одноатомных аргона или гелия имеют место при меньшем напряжении, чем в углекислом газе, так как исключается расход энергии на диссоциацию молекул. [c.223]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...