Степень - ионизация - дуговой промежуток
Cтраница 1
Степень ионизации дугового промежутка определяется количеством электронов, вылетающих с поверхности отрицательного электрода ( катода) и сталкивающихся ери своем движении с молекулами паров и газов, расщепляя их на положительные и отрицательные - ионы и электроны. Напряжение на дуге, от которого зависит количество движущихся с катода электронов и сообщаемая им кинетическая энергия, должно быть достаточным для того, чтобы при бомбардировке катода положительными ионами и анода отрицательными ионами электронами перевести кинетическую энергию этих частиц в тепловую. [1]
При пониженной степени ионизации дугового промежутка и уменьшении температуры активных пятен повторное зажигание дуги в новом полупериоде происходит при повышенном напряжении, называемом пиком зажигания U3 Ug. Вследствие более интенсивного охлаждения активного пятна на свариваемом изделии величина пика зажигания больше в тех случаях, когда катодное пятно находится на изделии. [2]
Стабилизирующие составляющие увеличивают степень ионизации дугового промежутка и повышают стабильность горения дуги. Газообразующие составляющие образуют при нагреве защитные газы вокруг дуги. Шлакообразующие составляющие при расплавлении образуют жидкий шлак по поверхности сварочной ванны. Шлак служит для защиты расплавленного металла от воздействия воздуха, а также является средой, через которую осуществляется раскисление и легирование наплавленного металла. Для получения шлака в покрытия вводят марганцевую руду, полевой шпат, плавиковый шпат, мрамор, рутил и др. Раскисляющие составляющие предназначаются для восстановления окислов, находящихся в сварочной ванне. В качестве раскислителей в ряде случаев применяют ферросплавы: ферромарганец, ферросилиций и др. Из жидкого шлака раскислители переходят в расплавленный металл, восстанавливают окислы и в виде нерастворимых окислов самого раскислителя снова возвращаются в шлак. [3]
Стабилизирующие составляющие увеличивают степень ионизации дугового промежутка и повышают стабильность горения дуги. Газообразующие составляющие образуют при нагреве защитные газы вокруг дуги. Шлакообразующие составляющие при расплавлении образуют жидкий шлак на поверхности сварочной ванны. Шлак служит для защиты расплавленного металла от воздействия воздуха, а также является средой, через которую осуществляется раскисление и легирование наплавленного металла. Для получения шлака в покрытия вводят марганцевую руду, полевой шпат, плавиковый шпат, мрамор, рутил и др. Раскисляющие составляющие предназначены для восстановления окислов, находящихся в сварочной ванне. В качестве раскислптелей в ряде случаев применяют ферросплавы: ферромарганец, ферросилиций и др. Из жидкого шлака раскислители переходят в расплавленный металл, восстанавливают окислы и в виде нерастворимых окислов самого раскислителя снова возвращаются в шлак. [4]
 |
Упрощенная диаграмма дуги переменного тока в чисто активной цепи. [5] |
На величину напряжения зажигания большое влияние оказывает степень ионизации дугового промежутка; поэтому в обычной ручной дуговой сварке на переменном токе применяются почти исключительно электроды с ионизирующими веществами в составе покрытий, а горение дуг переменного тока с голыми электродами в обычной атмосфере неустойчиво. [6]
Особенностью горения дуги при переменном токе является го, что ток дуги дважды за каждый период проходит через нулевое значение независимо от степени ионизации дугового промежутка, величины сопротивления и индуктивности цепи. Поэтому для дуги переменного тока небезразлично, в какой момент времени происходит гашение: в средине полупериода или в конце его, когда ток равен нулю. [7]
Тепловые процессы в дуге протекают очень быстро. Поэтому затягивание преддуговой стадии разряда ведет к резкому снижению степени ионизации дугового промежутка и температуры поверхности катода. При таких условиях вероятность повторного возбуждения дуги снижается, что и наблюдается в действительности. [8]
 |
Вольт-амперная характеристика. [9] |
В обычных условиях газовый промежуток между электродами является неэлектропроводным. Возбуждение дуги и ее устойчивое горение зависят от многих причин и обусловлены степенью ионизации дугового промежутка. Ионизация происходит под влиянием мощного потока электронов, который образуется в результате термоэлектронной и фотоэлектронной эмиссии. [10]
 |
Зависимость степени ионизации от температуры. [11] |
Энергия ионизации газовой смеси определяется самой низкой энергией ионизации одного из компонентов и в очень малой степени зависит от концентрации этих компонентов. В короткой дуге всегда имеются пары металла электродов, и энергия ионизации, а следовательно, и степень ионизации дугового промежутка определяются энергией ионизации этих паров. [12]
Другой, принципиально иной путь - это применение стабилизирующих покрытий, наносимых тонким слоем на электродные стержни. В состав таких покрытий вводят соли щелочных или щелочноземельных металлов ( например, К СОз или СаСО3), которые повышают степень ионизации дугового промежутка, что обеспечивает достаточную устойчивость дуги переменного тока. [13]
Стабилизирующие ( ионизирующие) компоненты покрытий повышают стабильность горения дуги. При расплавлении покрытия они легко разлагаются ( диссоциируют) с образованием свободных электрически заряженных частиц ( электронов, ионов), повышая степень ионизации дугового промежутка. С этой целью используют химические элементы щелочной и щелочно-земельной группы, имеющие низкий потенциал ионизации: калий, натрий, кальций, барий. Эти элементы содержатся в таких компонентах электродных покрытий, как мел, мрамор, известняк, слюда, полевой шпат, гранит, натриевое и калиевое жидкое стекло, поташ, хромпик, углекислый барий, марганцево-кислый калий, кальцинированная сода. [14]
Рассмотрим процессы, происходящие в зонах дуги. Уменьшение тока сопровождается соответствующим уменьшением температуры в столбе дуги и в других ее участках. Это снижает степень ионизации дугового промежутка. [15]
Страницы: 1 2