Обжатие - дуга
Cтраница 1
Обжатие дуги приводит к повышению температуры ее столба: при свободно горящей дуге эта температура составляет величину около 5730 С, при горении сжатой дуги температура повышается до 14 730 - 24 730 С. Вследствие этого возрастает и степень ионизации газа, что в свою очередь создает более высокую эффективность локального нагрева свариваемого металла. [1]
В этой классификации не учтена степень обжатия дуги, способ охлаждения электродов и фазовое состояние рабочего тела. [2]
У плазмотронов с тангенциальной подачей газа в канал [78] увеличение его расхода приводит к большому обжатию дуги и к увеличению количества газа, проходящего через периферийную область. Это может явиться причиной некоторого снижения осевой температуры. [3]
В последние годы большие работы ведутся по созданию аппаратуры и внедрению высокопроизводительного, обеспечивающего хорошее качество сварного соединения, способа сварки плазменной дугой, которая образуется при обжатии дуги, горящей в аргоне. [4]
К первой из указанных мер относится обжатие столба дуги струей газа с целью уменьшения площади его поперечного сечения, что приводит к резкому повышению температуры дуги. Второй мерой является превращение в плазму газа, подаваемого для обжатия дуги. [5]
Дуга горит в сопле горелки, через сопло проходит газ. Проходя через дугу, газ сжимает ее, нагревается, ионизируется и выходит из сопла в виде высокотемпературной плазменной струи. Обжатие дуги газом приводит к повышению ее температуры в 3 - 5 раз. Кроме плазмообразующе-го газа ( гелия, углекислого газа и др.), через горелку подается защитный газ ( аргон), который обеспечивает изоляцию зоны сварки от контакта с воздухом. Температура плазмы может достигать 20000 - 30000 С. [6]
По способу стабилизации дуги плазмотроны могут быть с вихревой, осевой и комбинированной системами стабилизации. Осевая стабилизация применяется при использовании катодов в виде заостренного стержня диаметром 2 - 6 мм, длиной до 150 мм; их изготовляют из вольфрама, легированного окислами лантана и иттрия. При вихревой стабилизации осуществляются более интенсивное обжатие дуги и более четкая ее фиксация по оси плазмотрона. [7]
На рис. 1 приведены графики, иллюстрирующие влияние диаметра электрода на вольтамперные характеристики для различных расходов газа. Оказывается, что при одном и том же массовом расходе напряжение на дуге снижается с увеличением диаметра электрода. Это вызвано тем, что изменение диаметра сказывается как на степень обжатия дуги газовым вихрем, так и на длину дуги. Длина зависит от осевой скорости потока и диэлектрической прочности приэлектродног слоя газа. [8]
На рис. 1 приведены графики, иллюстрирующие влияние диаметра электрода на вольтамперные характеристики для различных расходов газа. Оказывается, что при одном и том же массовом расходе напряжение на дуге снижается с увеличением диаметра электрода. Это вызвано тем, что изменение диаметра сказывается как на степень обжатия дуги газовым вихрем, так и на длину дуги. Длина зависит от осевой скорости потока и диэлектрической прочности приэлектродного слоя газа. [9]
 |
Принципиальная схема электродугового плазмотрона, работающего на водяном паре. [10] |
Шунтированию электрической дуги на начальном участке канала, когда температура стенки выше начальной температуры пара, способствует в центробежном поле еще и возможная потеря устойчивости пристенного пограничного слоя. При этих условиях он разбухает, отрывается от стенки и начинает перемещаться в центробежном поле под действием градиента давления к оси канала, что, по-видимому, облегчает пробой с дуги на стенку на начальном участке канала. В рассматриваемом случае конфузорная форма канала дуги способствует сохранению ее осевой стабилизации, поскольку конфузорность сильно деформирует барометрическую обстановку внутри камеры. Практически не изменяя градиент давления около стенки камеры, она сильно увеличивает его около оси, тем самым резко повышая стабилизацию дуги и уменьшая вероятность шунтирования ее на стенку. Кроме того, симметричное газодинамическое обжатие дуги сходящимся потоком водяного пара еще более увеличивает стабилизирующий эффект. Увеличение начальной температуры водяного пара улучшает осевую стабилизацию дуги. [11]
 |
Принципиальная схема электродугового плазмотрона, работающего на водяном паре. [12] |
Шунтированию электрической дуги на начальном участке канала, когда температура стенки выше начальной температуры пара, способствует в центробежном поле еще и возможная потеря устойчивости пристенного пограничного слоя. При этих условиях он разбухает, отрывается от стенки и начинает перемещаться в центробежном поле под действием градиента давления к оси канала, что, по-видимому, облегчает пробой с дуги на стенку на начальном участке канала. В рассматриваемом случае конфузорная форма канала дуги способствует сохранению ее осевой стабилизации, поскольку конфузоркость сильно деформирует барометрическую обстановку внутри камеры. Практически не изменяя градиент давления около стенки камеры, она сильно увеличивает его около оси, тем самым резко повышая стабилизацию дуги и уменьшая вероятность шунтирования ее на стенку. Кроме того, симметричное газодинамическое обжатие дуги сходящимся потоком водяного пара еще более увеличивает стабилизирующий эффект. Увеличение начальной температуры водяного пара улучшает осевую стабилизацию дуги. [13]
Страницы: 1