Сеть профессиональных контактов специалистов сварки.
             

Возбуждение сварочной дуги

Основными способами возбуждения сварочной дуги являются следующие:

1) возбуждение сварочной дуги разведением электродов (после их соприкосновения);

2) возбуждение сварочной дуги дополнительным импульсом высокого напряжения и высокой частоты (от осциллятора); кроме того, возможны и другие способы (дополнительной дугой, промежуточнойвставкой и т. д.).

Механизм возбуждения дуги после короткого замыкания связан с тем, что соприкосновение реальных твердых тел при небольшом давлении происходит, как известно, небольшим числом микровыступов. Проходящий через них ток вызывает быстрый нагрев и испарение контактных мостиков, в результате которого возникают два важных для возбуждения дуги процесса.

1) Основания испарившихся выступов разогреваются до температуры кипения, что на некоторых металлах приводит к термоэлектронной эмиссии.

2) После нарушения металлического контакта электроды можно рассматривать как обкладки конденсатора, удаляющиеся друг от друга.

Л. А. Сена рассмотрел задачу о напряженности поля Е между обкладками такого конденсатора при заряде его от источника с напряжением U0 через сопротивление R в условиях перемещения пластин, площадью S, с ускорением а. Им показано, что величина Е имеет максимум, определяемый выражением

возбуждение сварочной дуги

В сварочных цепях U0 ≈ 50 в; R ≤ 1 ом, поэтому, приняв площадь микронеровностей S = 1 * 10-6 см2 и а ≤ 1 * 106 см/сек2, получим Еmax ≥ 1,5 * 1012 в/см. Эта напряженность больше, чем достаточна для мощной электростатической эмиссии электронов из любого катода.

Таким образом, оба описанных процесса приводят к появлению в разрядном промежутке свободных электронов. Сталкиваясь с атомами газа, они вызывают их ионизацию, размножение носителей тока и дальнейшее развитие разряда. В случае возбуждения дуги высокочастотным напряжением можно представить ее развитие через стадии лавинного и тлеющего разрядов, переходящих по мере роста тока в дуговой.

Высокочастотное поле устраняет направленное движение лавин, что приводит к увеличению времени пребывания зарядов в разрядном промежутке и числа актов ионизации на каждый заряд. Для изучения сварочных дуг с неустойчивыми параметрами важно знать время формирования установившейся дуги. М. Н. Соболев, осциллографируя разряд конденсатора на промежуток между медными электродами в воздухе, показал, что напряжение разряда становится типично дуговым и установившимся по истечении 1 * 10-8 сек от его начала.

Основываясь на балансе энергии активных пятен разряда на медных электродах, Сомервилл Д. М. показал возможность испарения меди за 1,5 * 10-5 сек существования разряда. Экспериментально пары цинковых и кадмиевых электродов обнаружены через 1 * 10-8 сек от начала развития разряда.

Таким образом, можно считать, что по истечении 1 (10-5÷10-4) сек от начала разряда между металлическими электродами его параметры при прочих равных условиях приобретают значения, свойственные сколь угодно длительно горящей дуге.

Copyright. При любом цитировании материалов Cайта, включая сообщения из форумов, прямая активная ссылка на портал weldzone.info обязательна.

.