Chemat de sudura cu arc lung descărcare electrică între doi electrozi din amestecul ionizata de gaze și vapori cu o densitate de curent de înaltă și joasă tensiune.
Sub descărcarea electrică a înțelege fluxul de curent prin mediu gazos. Există mai multe forme sau tipuri de descărcare electrică: mocnit arc, o scânteie, fulgere și altele.
O singură cifră este durată diferită, tensiune, amperaj, etc ..
În funcție de sudare circuitul de alimentare, tipul de curent și alte semne ale următoarelor tipuri de arce de sudare:
- arc acțiune directă Când arcul arde între electrod și metalul de bază; (Figura 1a).
- arc acțiune indirectă, Când arcul între doi electrozi, iar metalul de sudură nu este inclusă într-un circuit electric; (Figura 1, b.)
- un arc între cei doi electrozi consumabili și piesa de lucru în timpul hrănirii cu trei faze de curent alternativ curent (fig 1.);
- arc comprimat (figura 1, g.) Și alții.
Fig. arc comprimat - 12. Scheme de sudare cu arc electric a - acțiune directă, b - acțiune indirectă, directă in- doi electrozi când curent trifazat, i
Condițiile de sudare cu arc. În condiții normale, gazele nu conduc curentul electric. Pentru a forma și menține arcul trebuie să aibă în spațiul dintre electrozi sunt particule încărcate electric (ioni pozitivi și negativi și electroni). Ionii din diferența de gaz dintre electrozii formați prin pierderea sau adăugarea de electroni la atomii și electronii sunt emiși de catod puternic încălzit.
Procesul de formare a particulelor încărcate electric în spațiul interelectrodic se numește ionizare și energia cheltuită pentru desprinderea de electroni din atom, prin urmare, formarea ionului pozitiv - munca ionizarea. Acest lucru este exprimat în electron volți (eV) și potențialul de ionizare este numit. Este necesar să-l informeze de viteză considerabilă pentru a elimina un electron dintr-un atom. Energia consumată într-un e această rată se numește potențialul de excitație și se măsoară în eV.
Valorile potențiale de ionizare și de excitație depind de natura atomului și variază de 3.9-24.5 eV. Au cele mai mici potențialele de ionizare ale metalelor alcaline (potasiu, calciu) și compușii acestora. Elementele care au un potențial de ionizare mică și excitație este introdus în acoperirile de electrozi, deoarece acestea contribuie la arc electric susținută. Aceasta este prima condiție pentru a arcului electric susținută. A doua condiție - circuit deschis cursa de putere de tensiune pentru a fi tensiunea arcului mai lung.
A treia condiție a arcului electric - menține o temperatură constantă de încălzire cu catod. Această temperatură depinde de materialul catodului, compoziția diferenței de gaz dintre electrozi, diametrul electrodului și temperatura ambiantă.
Structura arcului de sudură. Arcul electric este compus dintr-o regiune catod a coloanei arcului și regiunea anodului.
Fig. 2. Structura circuitului a arcului: 1 - regiunea catod, 2 - coloana arc, 3 - regiunea anod
Fig. 3. Tensiunea scade în arc: U Ua și Uc -padeniya subliniază în regiunea catodului, în coloana de arc și regiunea anodului. Ud arc de voltaj mic, op și Rn diametrul anozilor și catozilor spoturi 1 și 2 - înălțimea la electrod regiunile 3 și 4 - înălțimea regiunilor anozilor și catozilor
Regiunea catodul se extinde la zona materialului de electrod și porțiunea din apropierea electrod a arcului. La capătul electrodului prin bombardament de ioni pozitivi se formează, spotul catodic din care prishodit randament de electroni, în care suplimentar decât format prin ionizare interstițiului. Electronii în curs de dezvoltare de la suprafața electrodului, numit primar. Randamentul electronilor primari se datorează mai multor factori: emisiei termice (emisii) de electroni, o emisie de câmp și de ionizare a catodului. Electrodul de emisie de electroni termică constă în încălzirea suprafeței la o temperatură ridicată, la care electronii cu legătura nucleului atomic slăbește și sub influența atracției electrostatice ea se desprinde de pe suprafața catodului și direcționează o viteză ridicată spre anod. Odată cu creșterea temperaturii de încălzire a numărului electrodului de electroni ejectat crește.
emisie de câmp este că, sub influența câmpului electric de intensitate mare, de la catod, electronii sunt scoase primar și zboară spre anod. ieșire a electronilor primari ai crește catodice cu creșterea diferenței de potențial între electrozi.
Ionizarea apare la catod, ca urmare a coliziunilor cu electroni de ioni pozitivi sunt formate prin ionizare în coloana de arc și zbura spre catod. Ionizarea apare ca urmare a radiației (așa-numitul fotoionizare).
În arcul coloană este format din electroni secundari precum ioni pozitivi. Electronii graba la anod, menținând ionizarea în regiunea anodului. ioni pozitivi muta spre catod, electronii sunt scosi; în care o porțiune din ionii pozitivi se combina cu electronii, formând atomi neutri. Procesul de formare a atomilor neutri se numește recombinare. Deoarece echilibrat procesele de recombinare și dispariția particulelor încărcate în gradul de ionizare și arc de gaz încălzit rămâne neschimbat.
Anodul este format dintr-o regiune a spotului arcului anod și prielek-electrod lateral. Spotul anod este bombardat de un flux de electroni care se deplasează de la catod, iar electronii generate de ionizare în coloana de arc. Ca rezultat, apar ionii anod bombardament. Din regiune severă bombardament cu anod are întotdeauna forma unei sfere concave (boluri), care este numit un crater.
Caracteristici ale arcului de sudură.
arc în raport cu alte descărcări electrice are următoarele caracteristici:
1. O distribuție inegală a câmpului electric în spațiul interelectrodic. electrozii sunt lângă schimbări bruște în potențial - l padenpya catod și anod de tensiune, căderea de tensiune catod (aproximativ 10 V) este de obicei mult mai anodic. O astfel de tensiune salturi scade la o foarte mică parte din lungimea condițiilor cauzate de trecerea curentului dintr-un mediu (fir metalic) la o alta (materiale de gaz și vapori de sudură).
2. Densitatea mare de curent în arc, ajungând la mii de A / cm2, la electrozii din coloana de arc. In prezent comprimat arc utilizat pe scară largă în producția de produse sudate.
3. Temperatura ridicată a arcului. Cea mai mare temperatură este atinsă în coloana de arc, cel mai mic - la catod și suprafața anodului. Temperatura la suprafața electrozilor anodice și catodice atinge temperatura de evaporare, indiferent de tipul de sudare cu arc electric. De exemplu, la sudarea cu electrod polaritate carbon drept oțel temperatura catod poate ajunge la punctul de fierbere al carbonului, adică. E.
De obicei, eficient potențialul de ionizare este aproape în valoare la cel mai mic potențial de ionizare al uneia dintre componentele implicate în gazul de amestec cu arc.
Mai ales coloana arc brusc crește când temperatura de compresie.
4. Posibilitatea de a obține diferite caracteristici statice de tensiune. Static caracteristica volt-amper a apelului cădere de tensiune cu arc electric în funcție de intensitatea curentului de arc cu arc de lungime constantă (ardere constantă). sudare cu arc electric este aplicat în domeniu pot fi incidente, o caracteristici rigide și în creștere în funcție de condițiile de sudare.
Falling caracteristic - cu o creștere a tensiunii este redusă, caracteristici rigide - creșterea actuală nu se schimbă tensiunea arcului în creștere caracteristică - creșterea sudare cabluri de curent la o creștere a tensiunii arcului.
Caracteristica porțiune care se încadrează pentru arc de putere mică curent de sudura cu cel puțin 50 A și la o densitate de curent electrod de 10-12 A / mm2. Caracteristica rigidă corespunde curenților de sudură 501000 A și densitatea curentului la electrodul de 12 până la 80 A / mm2. Creșterea caracteristică arc observate la sudarea sârmă de sudură subțire cu densități de curent pe electrodul de mai mult de 80 A / mm2.
Încălzirea produsului și coeficientul efectiv de eficiență a arcului. Cantitatea de căldură introdusă în produsul de sudare cu arc electric pe unitatea de timp se numește capacitatea termică efectivă a qu arcului. Include căldura eliberată direct pe loc catod sau anod pe articol; căldura care vine din picăturile de electrozi metalici, acoperirea sau fluxul; căldura introdusă în produsul din coloana de arc.
Fig. 4. Caracteristicile statice volți ampere ale arcului 1 - incident, 2 - rigid, 3 - creșterea