2018-01-08
1049
Дуга - потужний стабільний електричний розряд в іонізованій атмосфері газів і парів металу. Іонізація дугового проміжку відбувається під час запалювання дуги та безперервно підтримується в процесі її горіння. Процес запалювання дуги в більшості випадків складається з трьох етапів
а) короткого замикання електрода на заготовку;
б) відрив електрода від заготовки на відстань 3...6 мм;
в) утворення стійкого дугового розряду.
Коротке замикання (рис. а) виконується для розігрівання торця електрода 1 і заготовки 2 в зоні контакту. Після відведення електрода (рис. б) з його розігрітого торця (катода) під дією електричного поля починається емісія електронів 3. Зіткнення електронів, які швидко рухаються у напрямку анода, з молекулами газів і парів металу призводить до появи іонів 4. В наслідок цього дуговий проміжок стає електропровідним і через нього проходить електричний розряд. Процес запалювання дуги закінчується утворенням стійкого дугового розряду (рис. в). Можливе запалювання дуги без короткого замикання та відриву електрода - за допомогою високочастотного електричного розряду через дуговий проміжок, що забезпечує його первинну іонізацію. Для цього в зварювальний ланцюг на короткий час підключається джерело високочастотного змінного струму високої напруги (осцилятор). Цей спосіб застосовують для запалювання дуги при зварюванні неплавким електродом.
|
|
|
Електрична дуга - це концентроване джерело теплоти з високою температурою. Температура стовпа дуги б сягає 6000...7000° С, а температура катодної 5 і анодної 7 плям (рис. в) сталевих електродів відповідно 2400° С та 2600° С.
Джерела зварювального струму
Для живлення дуги використовують джерела змінного струму - зварювальні трансформатори - і джерела постійного струму - зварювальні генератори (перетворювачі) та випрямлячі. Джерела струму для живлення зварювальної дуги повинні мати спеціальну зовнішню характеристику. Зовнішньою характеристикою джерела називається залежність напруги на його вихідних клемах від струму в електричному ланцюзі. Зовнішня характеристика може бути: падаючою, похило падаючою, жорсткою та зростаючою.
Джерела струму обирають в залежності від статичної вольт-амперної характеристики дуги, яка відповідає вибраному способу зварювання. Зовнішня характеристика джерел струму для ручного дугового зварювання стальним електродом повинна бути падаючою для полегшення запалювання та стійкого горіння. Це пояснюється тим, що в момент запалювання дуги під час короткого замикання між зварювальним електродом і виробом, що зварюється, опір зварювального ланцюга падає майже до нуля, а зварювальний струм значно підвищується навіть при малій напрузі.
|
|
|
ля обмеження сили струму короткого замикання необхідно, щоб зі збільшенням струму напруга на клемах джерела струму зменшувалась. Ця вимога і забезпечується використанням джерела струму з падаючою зовнішньою характеристикою.
Режим горіння дуги визначається точкою перетину характеристик дуги і джерела струму. Точка С відповідає режиму стійкого горіння дуги. При випадковому збільшенні струму зварювання понад початкове значення Ізв. напруга джерела струму зменшиться, що автоматично призведе до зменшення сили струму до початкового значення. Зі зменшенням сили струму, навпаки, напруга збільшиться, що призведе до підвищення сили струму.
Зварювальні трансформатори
Зварювальні трансформатори, що використовуються при ручному дуговому зварюванні, як правило, мають падаючу зовнішню. Для регулювання сили струму використовують або дроселі, або пересувні вторинні обмотки трансформатора.
Зварювальний трансформатор типу ЗТЕ (рис. а) складається з двох окремих частин: понижуючого трансформатора 1 та дроселя 2 (змінного індуктивного опору), ввімкнутого послідовно в зварювальний ланцюг. Дросель використовується для плавного регулювання зварювального струму шляхом зміни повітряного зазору його середчини. На рис. б зображено, як змінюється зовнішня характеристика зварювального трансформатора і разом з цим змінюється зварювальний струм при зміні повітряного зазору.
