Теплопроводность - аргон
Cтраница 3
Следует помнить, что предложенная модель энергетического баланса анода содержит ряд упрощающих допущений. Кроме того, свойства материалов ( вязкость и теплопроводность аргона и работа выхода меди), используемые в расчетах, известны с большой погрешностью. Поэтому количественные результаты, полученные с помощью расчетов, основанных а результатах экспериментов, являются в достаточной мере приближенными. Тем не менее эти эксперименты позволяют надежно установить относительную долю энергии, передаваемую аноду различными способами, и ее изменение в зависимости от тока и расстояния: между электродами. Измеренное распределение теплового потока и плотности тока на поверхности анода также является весьма надежным, так как результаты, полученные двумя различными способами, хорошо согласуются между собой. [31]
Результаты опытов с гелием и аргоном не дают сколько-нибудь заметного различия. Следует помнить, что хотя теплопроводность гелия больше, чем теплопроводность аргона, однако для гелия продолжительность взрыва меньше. Только при больших концентрациях инертного газа опытные значения для смесей, содержащих гелий, оказываются в среднем несколько ниже, чем опытные значения для смесей, содержащих аргон. [32]
Термокондуктометрические газоанализаторы ( ТКГ) основаны на использовании различной теплопроводности газов, входящих в анализируемую смесь. Эти приборы особенно удобны для анализа смесей аргон - азот и аргон - азот - кислород, так как коэффициенты теплопроводности азота и кислорода близки между собой, но примерно в 1 / 2 раза больше теплопроводности аргона. Для измерения применяют метод уравновешенного моста, через камеры которого пропускают анализируемый газ и воздух. [33]
 |
Допустимые значения постоянного тока для вольфрамовых электродов различных марок при прямой ( а и обратной ( б полярности. [34] |
Основными защитными газами, используемыми при сварке неплавящимся электродом, являются аргон и гелий. Для защиты сварочной ванны эти газы применяют в чистом виде или в виде смеси Аг-Не в любом соотношении. Значительные различия в плотности и теплопроводности аргона и гелия определяют особенности их защитных свойств, а также условий горения дуги. Аргон является более тяжелым газом, чем воздух. При истечении из сопла горелки струя аргона лучше защищает жидкий металл при сварке в нижнем положении. Растекаясь по поверхности свариваемого изделия, он продолжительное время защищает широкую зону расплавленного и нагретого до высоких температур металла. [35]
Основная часть соответствующего прибора - две камеры, в которых производят сравнение теплопроводностей смеси аргона и гелия. В каждой камере ( объем - Змл ] впаяно по тонкой никелевой проволоке ( диаметр - 0 1 мм), включенной в качестве сопротивления в схему мостика Уитстона. Сначала в обе камеры впускают аргон и регулируют мостик Уитстона таким образом, чтобы стрелка гальванометра не отклонялась. Затем заменяют в одной из камер аргон гелием. Вследствие резкой разности теплопроводностей аргона и гелия ( теплопроводность &-107: аргона - 388 кал, гелия - 3340 кал), изме няется температура и сопротивление проволоки; гальванометр в этих условиях отклоняется. Определяя отклонения гальванометра для смесей с различным содержанием аргона и гелш и составляя по полученным данным диаграмму, можно пс отклонению гальванометра судить о процентном содержа нии гелия и аргона в такой смеси, где их соотношение не известно. [36]
Напряжение сжатой дуги существенно зависит от рода плазмообразующего газа. Это обусловлено различной способностью газов поглощать энергию при высокой температуре дуги. Более высокое напряжение имеет дуга, горящая в газе, имеющем большую теплоемкость и теплопроводность. В качестве плазмообразующих газов используют аргон, гелий, углекислый газ, воздух, кислород, азот, водород и смеси газов. При сварке в большинстве случаев используют аргон. Он имеет хорошие защитные свойства и обеспечивает высокую стойкость электрода. Теплоемкость и теплопроводность аргона низкие, поэтому дуга в нем имеет самое низкое напряжение, что удобно при ручной сварке. [37]
После определения условий функционирования вольфрамового катода проведены эксперименты с целью определения условий нормальной работы сопла в смешанном газе. Необходимо отметить, что при использовании чистого водорода для нормальной работы сопла требуется добавка аргона. Однако атомный вес азота значительно меньше, а теплопроводность больше, чем аргона. Между тем защитное действие тяжелых компонентов газа объясняется так называемым эффектом термодиффузии, который заключается в следующем. В результате высокого градиента температур, доходящего до 10000 градусов на 1 мм, происходит разделение компонентов газовой смеси: более тяжелые компоненты концентрируются у холодных стенок сопла, более легкие - вблизи оси дугового столба. Это значит, что в случае аргоноводородной смеси аргон, а в случае азотноводородной смеси азот будет концентрироваться вблизи внутренней поверхности сопла. Но так как теплопроводность аргона и азота во много раз ниже теплопроводности водорода, то благодаря перераспределению компонентов газовой смеси у внутренней стенки сопла образуется холодный слой газа. Этот слой газа в результате охлаждения стенок сопла имеет достаточно низкую электро-и теплопроводность, вследствие чего достигается электрическая и тепловая изоляция стенок сопла от столба дуги. Поэтому небольшая добавка аргона обеспечивает надежную тепловую защиту сопла. [38]
Страницы: 1 2 3