Двойная дуга
Cтраница 4
В отличие от воздуха кислород в качестве плазмообразующего газа делает процесс резки менее стабильным, особенно при возбуждении дуги и в момент переходного режима на рабочие параметры резки. Двойная дуга возникает значительно чаще, чем при использовании сухого воздуха. Возникновение двойной дуги приводит к оплавлениям сопла, а иногда и к выгоранию всего катодно-соплового узла. [46]
При слишком больших значениях тока возникает так называемая двойная дуга. При этом электрическая дуга переходит с ьлектрода на наконечник, а от него - на разрезаемый металл ( фиг. Чтобы избежать порчу наконечника, следует избегать образования двойной дуги. [47]
Для получения объективной оценки эффективности стабилизации электрической дуги кольцевым вращающимся газовым слоем по сравнению с другими способами стабилизации, а также с целью установления целесообразности введения стабилизации на участке между головкой резака и изделием проведено осциллографирова-ние напряжения и тока электрической дуги. Двойное дугообразо-вание наиболее часто является причиной разрушения сопла. Осцил-лографирование показало, что если даже при непосредственном наблюдении за процессом резки двойные дуги не обнаруживаются, они все же существуют в течение 0 01 - 0 015 сек. Исследования показали, что кратковременное действие двойных дуг уменьшает ресурс рабочего времени сопла и электрода. [48]
Условия возникновения двойной дуги определяются стремлением дугового разряда принять такую форму, которая соответствовала бы наименьшей потере энергии. При использовании источника тока с падающей характеристикой такие условия возникают с уменьшением длины дуги. Если в узком канале наконечника сильноточная дута стабилизируется при недостаточном расходе газа, то искривление столба и образование двойной дуги являются вполне вероятными. Особенно велика вероятность возникновения двойной дуги в момент возбуждения разряда с такими режимами. В экспериментах ВНИИАВТОГЕНа установлено, что большое значение для образования двойной дуги имеет длина формирующего канала наконечника. [49]
Тангенциальная подача плазмообразующего газа снижает вероятность образования двойной дуги, так как формирует на стенке сопла слой газа, способный выдерживать большее напряжение пробоя. Для обеспечения устойчивости процесса сварки рекомендуется выбирать такой режим, при котором исключалась бы возможность образования двойной дуги. Значение сварочного тока не должно быть близким к критической области, так как незначительное изменение параметров режима сварки может привести к образованию двойной дуги. Это явление, свойственное плазменной сварке, снижает эффективность процесса. Требуются радикальные средства для устранения такого режима работы плазмотрона. [50]
Процесс ПМО налагает определенные требования на размеры dc и / также и потому, что они влияют на интенсивность локализованного пятна нагрева на поверхности заготовки. Опыт показывает, что диаметр пятна нагрева и сосредоточенность теплового источника зависят от диаметра и длины соплового канала, силы тока дуги, расхода и состава плазмообразующего газа. Уменьшение dc приводит при прочих равных условиях к повышению температуры потока газа, но увеличивает вероятность замыкания дуги на стенку сопла и возникновения так называемой двойной дуги - аварийного режима, когда сопло вынуждено работать и в качестве анода и катода. Это ведет к разрушению соплового канала. Аналогичное явление возникает и при увеличении длины / свыше определенных пределов, при превышении предельного значения силы тока, нарушении отклонения от соосности электрода и отверстия сопла, а также снижении расхода рабочего газа ниже определенного значения. [51]
Условия возникновения двойной дуги определяются стремлением дугового разряда принять такую форму, которая соответствовала бы наименьшей потере энергии. При использовании источника тока с падающей характеристикой такие условия возникают с уменьшением длины дуги. Если в узком канале наконечника сильноточная дута стабилизируется при недостаточном расходе газа, то искривление столба и образование двойной дуги являются вполне вероятными. Особенно велика вероятность возникновения двойной дуги в момент возбуждения разряда с такими режимами. В экспериментах ВНИИАВТОГЕНа установлено, что большое значение для образования двойной дуги имеет длина формирующего канала наконечника. [52]
Для получения объективной оценки эффективности стабилизации электрической дуги кольцевым вращающимся газовым слоем по сравнению с другими способами стабилизации, а также с целью установления целесообразности введения стабилизации на участке между головкой резака и изделием проведено осциллографирова-ние напряжения и тока электрической дуги. Двойное дугообразо-вание наиболее часто является причиной разрушения сопла. Осцил-лографирование показало, что если даже при непосредственном наблюдении за процессом резки двойные дуги не обнаруживаются, они все же существуют в течение 0 01 - 0 015 сек. Исследования показали, что кратковременное действие двойных дуг уменьшает ресурс рабочего времени сопла и электрода. [53]
В кислороде напряженность поля дуги ниже, чем в азоте, поэтому он как газ-преобразователь электрической энергии в тепловую менее эффективен. Однако вследствие активного протекания термохимических реакций при взаимодействии кислородной плазмы с металлом в процессе резки с использованием кислорода обеспечивается более высокая производительность резки ( не только углеродистых, но и легированных сталей) при применении азота или воздуха. Кислород окисляет не только разрезаемый металл, он снижает стойкость катода и сопла по сравнению со стойкостью их на воздухе. Наибольший износ или разрушение этих деталей происходит в момент возникновения двойной дуги. Процесс плазменной резки с применением кислорода менее надежный и устойчивый, чем с применением воздуха. [54]
Большое значение в плазмотронах имеет конструкция сопла. Чем меньше диаметр сопла и больше его длина, тем выше концентрация энергии, напряжение дуги и больше скорость потока плазмы; дуга становится жесткой, ее режущая способность увеличивается. Однако диаметр и длина сопла обусловливаются силой рабочего тока и расходом газа. Если диаметр сопла очень мал или длина его очень велика, может возникнуть так называемая двойная дуга ( рис. 96): одна между катодом и внутренней частью сопла, а другая-между наружной поверхностью сопла и разрезаемым изделием. Двойная дуга может вывести из строя сопло формирующего наконечника. Чаще всего двойная дуга возникает в момент возбуждения режущей дуги. Режущая дуга возбуждается с помощью осциллятора или конденсаторными устройствами. Для предотвращения двойной дуги при зажигании режущей необходимо плавно увеличивать рабочий ток. Это достигается магнитным, тири-сторным и другими устройствами. [55]
 |
Зависимость скорости плазменной резки от силы тока ( толщина разрезаемой стали 65 мм. [56] |
При использовании технического воздуха появился и отрицательно влияющий на процесс плазменной резки фактор - это наличие влаги в составе воздуха. Присутствие влаги в катодном пространстве ( в полости сопла) вызывает возникновение серии мелких замыканий электрод - сопло - разрезаемый металл, появление мелких дуговых разрядов, которые происходят чаще всего в момент возбуждения дуги при выходе на рабочий режим резки. При наличии влажного воздуха не всегда удается возбудить рабочую дугу с одного раза. При этом на наиболее близко расположенных друг к другу участках электрода и сопла происходит выплавление меди в виде эрозии и образование отдельных наплывов расплавленного металла, которые могут вызвать уменьшение гарантированного зазора между электродом и соплом и привести к полному разрушению последних, вследствие возникновения при уменьшенном зазоре между электродом и соплом мощной двойной дуги. [57]
Большое значение в плазмотронах имеет конструкция сопла. Чем меньше диаметр сопла и больше его длина, тем выше концентрация энергии, напряжение дуги и больше скорость потока плазмы; дуга становится жесткой, ее режущая способность увеличивается. Однако диаметр и длина сопла обусловливаются силой рабочего тока и расходом газа. Если диаметр сопла очень мал или длина его очень велика, может возникнуть так называемая двойная дуга ( рис. 96): одна между катодом и внутренней частью сопла, а другая-между наружной поверхностью сопла и разрезаемым изделием. Двойная дуга может вывести из строя сопло формирующего наконечника. Чаще всего двойная дуга возникает в момент возбуждения режущей дуги. Режущая дуга возбуждается с помощью осциллятора или конденсаторными устройствами. Для предотвращения двойной дуги при зажигании режущей необходимо плавно увеличивать рабочий ток. Это достигается магнитным, тири-сторным и другими устройствами. [58]
Двойная дуга может гореть одновременно с режущей, но она существует непродолжительное время и затем пропадает. Двойная дуга действует вне зоны защитного газа и от этого металл кромок загрязняется и под-плавляется; двойная дуга может вывести из строя сопло формирующего наконечника. Чаще всего двойная дуга возникает в момент возбуждения режущей дуги. Режущая дуга возбуждается с помощью осциллятора или конденсаторными устройствами. Для предотвращения1 двойной дуги при зажигании режущей необходимо плавно увеличивать рабочий ток. Это достигается магнитным, тиристорным и другими устройствами. [59]
Страницы: 1 2 3 4