Сечение - столб - дуга
Cтраница 4
Напряжение дуги Ud складывается из падений напряжений в этих трех областях. Поэтому падения напряжения в этих областях остаются практически постоянными: в катодной области около 8 - - 12 в и в анодной около 2 5 в. С ростом тока на рассматриваемом участке характеристики дуги тлощадь сечения столба дуги увеличивается быстрее тока, в результате чего сопротивление столба уменьшается. В среднем можно принять, что падение напряжения на столбе дуги составляет 20 - 30 в на 1 см. В итоге на первом участке характеристики напряжение дуги при увеличении тока уменьшается. [46]
В области / ( до 100 А) с увеличением тока напряжение значительно уменьшается. Это происходит в связи с тем, что при повышении тока увеличивается поперечное сечение, а следовательно, и проводимость столба дуги. А) при увеличении тока напряжение сохраняется постоянным, так как сечение столба дуги и площади анодного и катодного пятен увеличиваются пропорционально току. Область характеризуется постоянством плотности тока. В области 3 напряжение возрастает вследствие того, что увеличение плотности тока выше определенного значения не сопровождается увеличением катодного пятна ввиду ограниченности сечения электрода. Дуга области / горит неустойчиво и поэтому имеет ограниченное применение. Дуга области 2 горит устойчиво и обеспечивает нормальный процесс сварки. [47]
 |
Схема электриче - трического поля к катоду нагаравля-ской дуги ются положительные ионы. Поверх. [48] |
Эта кривая называется статической вольтамперной характеристикой дуги. С увеличением тока в дуге до 100 а напряжение уменьшается. Это объясняется тем, что увеличение тока вызывает резкое увеличение площади сечения столба дуги и, следовательно, его электропроводности. Такая форма вольтамперной характеристики дуги называется падающей или отрицательной. [49]
При плотностях тока сварочной дуги обычных режимов, применяемых при ручной сварке, напряжение дуги не зависит от величины тока, так как площадь сечения столба дуги увеличивается пропорционально току, а электропроводность изменяется весьма мало, и плотность тока в столбе дуги практически остается постоянной. При этом величина катодного и анодного падений напряжений остается неизменной. В дуге большой плотности тока при увеличении силы тока катодное пятно и сечение столба дуги не могут увеличиваться, хотя плотность тока возрастает пропорционально силе тока. При этом температура и электропроводность столба дуги несколько повышаются. [50]
Количество отрицательных ионов при применяемых способах сварки очень мало. Свободные электроны движутся к аноду, а положительные ионы - к катоду. Столб дуги считается квазинейтральным, так как в каждом сечении столба дуги имеется равное количество отрицательно и положительно заряженных частиц. При движении заряженных и нейтральных частиц в столбе дуги происходит их соударение, что вызывает ионизацию газа столба дуги. [51]
Возрастающий участок 3 наблюдается при таком токе, когда дуга уже заняла весь торец стержневого электрода ( с. Возрастающая характеристика наблюдается при механизированной сварке под флюсом, особенно при сварке в углекислом газе. Граница между участками 7 и 2 при различных способах и условиях дуговой сварки приходится приблизительно на 100 А. Поскольку положение границы между участками 2 и 3 существенно зависит от площади сечения столба дуги ( и электрода), ее правильнее охарактеризовать плотностью тока в электроде. [52]
Электрическая дуга не имеет постоянного сопротивления. Зависимость напряжения на дуге от величины тока и длины дуги имеет сложный характер. При увеличении тока площадь поперечного сечения столба дуги, а также площади катодного и анодного пятен увеличиваются. Если допустить, что плотность тока остается при этом постоянной, то площадь сечения столба дуги пропорциональна величине сварочного тока; при увеличении сварочного тока увеличение площади поперечного сечения столба дуги пропорционально квадрату диаметра столба. [53]
В области / увеличение тока до 80 а приводит к резкому падению напряжения дуги, которое обусловливается тем, что при маломощных дугах увеличение тока вызывает увеличение площади сечения столба дуги, а также его электропроводности. Форма статической характеристики сварочной дуги на этом участке падающая. Сварочная дуга, имеющая падающую вольтамперную характеристику, имеет малую устойчивость. В области / / ( 80 - 800 а) напряжение дуги почти не изменяется, что объясняется увеличением сечения столба дуги и активных пятен пропорционально изменению величины сварочного тока, поэтому плотность тока и падение напряжения во всех участках дугового разряда сохраняются постоянными. В этом случае статическая характеристика сварочной дуги - жесткая. [54]
В области / увеличение тока до 80 А приводит к резкому падению напряжения дуги, которое обусловливается тем, что при маломощных дугах увеличение тока вызывает увеличение площади сечения столба дуги, а также его электропроводности. Форма статической характеристики сварочной дуги на этом участке падающая. Сварочная дуга, имеющая падающую вольт-амперную характеристику, имеет малую устойчивость. В области / / ( 80 - 800 А) напряжение дуги почти не изменяется, что объясняется увеличением сечения столба дуги и активных пятен пропорционально изменению величины сварочного тока, поэтому плотность тока и падение напряжения во всех участках дугового разряда сохраняются постоянными. В этом случае статическая характеристика сварочной дуги жесткая. Такая дуга широко применяется в сварочной технике. При увеличении сварочного тока более 800 А ( область III) напряжение дуги снова возрастает. Это объясняется увеличением плотности тока без роста катодного пятна, так как поверхность электрода уже оказывается недостаточной для размещения катодного пятна с нормальной плотностью тока. Дуга с возрастающей характеристикой широко применяется при сварке под флюсом и в защитных газах. [55]
 |
Влияние напряжения дуги.| Влияние силы тока на диаметр капель электродного металла при сварке в аргоне, алюминиевая проволока диаметром 1 6 мм, полярность обратная ( С. J. CooKsey и др. [56] |
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. [57]
Электрические характеристики дуги определяют требования к сварочному оборудованию, в частности к источникам питания. В установившемся состоянии зависимость между напряжением и гоком выражается статической вольтамперной характеристикой дуги. На рис. 271 показана статическая характеристика дуги при изменении: варочного тока в широком диапазоне. При относительно малых плотностях тока ( область /) напряжение дуги уменьшается с увеличением тока - и статическая характеристика имеет падающий характер. Это объясняется тем, что с увеличением тока увеличивается электропроводность и сечение столба дуги, а следовательно, уменьшается падение напряжения в нем, в то время как сумма катодного и анодного напряжений не изменяется. [58]
Электрические характеристики дуги определяют требования к сварочному оборудованию, в частности к источникам питаний. В установившемся состоянии зависимость между напряжением и током выражается статической вольтамперной характеристикой дуги. На рис. 271 показана статическая характеристика дуги при изменении сварочного тока в широком диапазоне. При относительно малых плотностях тока ( область /) напряжение дуги уменьшается с увеличением тока и статическая характеристика имеет падающий характер. Это объясняется тем, что с увеличением тока увеличивается электропроводность и сечение столба дуги, а следовательно, уменьшается падение напряжения в нем, в то время как сумма катодного и анодного напряжений не изменяется. [59]
При наличии в дуге паров других элементов эффективный потенциал уменьшается и соответственно снижается температура дуги. Поэтому возникает вопрос, почему же при сварке и резке плазменной струей в некоторых случаях получают температуру 30 000 и более. Температура столба дуги-плазмы зависит от многих факторов, в том числе от упругих соударений частиц в ней. Так как сварочный ток не меняется, количество электродов, проходящих по сечению столба дуги, не изменится, а количество упругих и неупругих соударений увеличится. Плазма становится более высокотемпературной и в определенных условиях может достигать ранее указанных температур. [60]
Страницы: 1 2 3 4 5