ся яскравістю світіння.
Рис. 12. Схема зварювальної дуги і падіння напруг в ній
Загальна довжина зварювальної дуги L д=L до + L з + L a, де L k - довжина катодній області, рівна приблизно 10 - 7 м; L c - довжина стовпа дуги; L a - довжина анодної області, рівна приблизно 10 - 6 м. Довжина дуги рідко перевищує 10-15 мм.
Загальне напруження зварювальної дуги U д складається з суми падінь напруг в окремих областях дуги: U д=U k + U c + U a, де U k, U s, U a - падіння напруги відповідно в катодній області, стовпі дуги і анодної області, В. Зазвичай у зварювальних дугах напруга U д=10-16 В.
Температура в стовпі зварювальної дуги досягає 5000 - 12000? С і залежить від щільності струму, складу газового середовища дуги, матеріалу і діаметра електрода.
. 2 Класифікація зварювального дуги
Залежно від числа електродів і способів включення електродів і зварюваної деталі в електричний ланцюг розрізняють наступні види зварювальних дуг (рис. 13):
Рис. 13. Види зварювальних дуг:
а - прямої дії, б - непрямого, в - комбінованого
прямої дії, коли дуга горить між електродом і виробом;-непряме дії, коли дуга горить між двома електродами, а зварюваний виріб не включене в електричний ланцюг;
трифазну дугу, порушувану між двома електродами, а також між електродом і основним металом.
За родом струму розрізняють дуги, що живляться змінним і постійним струмом. При застосуванні постійного струму розрізняють зварювання на прямий і зворотній полярності. При прямій полярності електрод підключається до негативного полюса і служить катодом, а виріб - до позитивного полюса і служить анодом. При зворотній полярності електрод підключається до позитивного полюса і служить анодом, а виріб - до негативного і служить катодом.
Залежно від матеріалу електрода розрізняють дуги між плавляться (вугільними або вольфрамовими) і плавкими металевими електродами.
Зварювання дугою змінного струму має деякі особливості. Внаслідок того що миттєві значення струму переходять через 100 раз в 1 с, змінює своє положення катодна пляма, що є джерелом електронів, іонізація дугового проміжку менш стабільна і зварювальний дуга менш стійка в порівнянні з дугою постійного струму.
Загальноприйнятою заходом підвищення стабілізація зварювальної дуги змінного струму є включення в зварювальний ланцюг послідовно з дугою індуктивного опору. Послідовне включення в зварювальну дугу ланцюг котушок зі сталевим сердечником (дроселів) дозволяє вести зварювальні роботи металевими електродами на змінному струмі при напрузі зварювального трансформатора 60-65 В.
. 3 Магнітне дуття
Стовп дуги можна розглядати як гнучкий провідник, по якому проходить електричний струм і який під дією електромагнітного поля може змінювати свою форму. Якщо будуть створені умови для взаємодії електромагнітного поля, що виникає навколо зварювальної дуги, зі сторонніми магнітними полями, з власним полем зварювального ланцюга, а також з феромагнітними матеріалами, то в цьому випадку відбудеться відхилення дугового розряду від первісної власної осі. При цьому може порушитися сам процес зварювання. Це явище отримало назву магнітне дуття.
Велике влиян?? е на магнітне дуття має кут нахилу електрода, який викликає відхилення дуги (рис. 14).
Рис. 14. Вплив нахилу електрода на відхилення дуги
Сильне дію на відхилення дуги надають феромагнітні маси: масивні зварні вироби мають велику магнітну проникність, ніж повітря, в магнітні силові лінії завжди прагнуть пройти по тому середовищі, яке має менший опір, тому дугового заряд, розташований ближче до феромагнітної масі, завжди відхиляється в її сторону (рис. 15).
Рис. 15. Вплив феромагнітних мас на відхилення дуги:
а - у бік масивної деталі, б - при виконанні кутового шва,
в - при виконанні стикового шва в оброблення
Вплив магнітних полів і феромагнітних мас можна усунути шляхом зміни місця токоподвода, кута нахилу електрода, тимчасового розміщення феромагнітного матеріалу для створення симетричного поля і заміною постійного струму змінним.
На стовп зварювальної дуги діє також несиметричне магнітне поле, яке створюється струмом, що проходить у виробі; стовп дуги при цьому буде відхиляться убік, протилежну токоподводами.
. 4 Вольт-амперна характеристика дуги
Найважливішою характеристикою дуг...
