Зони - Страница 3
Главно меню
Методи за електродъгово заваряване - зони
В постоянна заваръчна дъга (вижте фиг. 7, d) има три зони: катод /, анод 3 и дъгова колона 2. Катодната зона е около 10
Електрическата заваръчна дъга се счита за гъвкав газов проводник, през който протича ток, тъй като дъгата може да се отклони от нормалното си положение. Отклоняването на дъгата се получава от магнитни полета, генерирани около дъгата и в обработвания детайл. Тези полета действат върху движещи се заредени частици и по този начин влияят върху цялата дъга. Това явление се нарича магнитно издухване. Ефектът на магнитните полета върху дъгата е право пропорционален на квадрата на силата на тока и достига забележима стойност при заваръчни токове над 300 A. Магнитните полета имат
на детайла за заваряване и наклона на електрода към отклонението на дъгата. Наличието на значителни феромагнитни маси в близост до заваръчната дъга нарушава симетрията на магнитното поле на дъгата и кара дъгата да се отклонява към тези маси. Магнитното издухване в някои случаи усложнява процеса на заваряване и затова се вземат мерки за намаляване на ефекта му върху дъгата. Такива мерки включват: заваряване с къса дъга, подаване на заваръчен ток в точка, възможно най-близо до дъгата, накланяне на електрода по посока на магнитния взрив, поставяне на феромагнитни маси близо до мястото на заваряване. В заваръчна дъга, захранвана от променлив ток, анодните и катодните петна сменят местата си с честота, равна на честотата на тока. С течение на времето напрежението и токът периодично се променят от нула до най-високата стойност. Промяната на тока и напрежението в дъга, захранвана от променлив ток за един период, е показана на фиг. 10, където Ux x е напрежението на запалване на дъгата. Поради промените в напрежението и тока, температурата на дъгата и степента на йонизация се променятгазова среда на дъговата зона. Това води до нестабилно изгаряне на дъгата. При нулеви стойности на напрежението токът в дъгата спира, дъгата изгасва. За да се поддържа изгарянето на такава дъга, е необходимо повече напрежение, отколкото при постоянен ток. В допълнение, за стабилността на изгарянето на дъгата при променлив ток се използват електродни покрития и флюси, съдържащи лесно йонизиращи компоненти (калий, натрий, калций и др.), Които увеличават броя на заредените частици в обема на дъгата и допринасят за стабилно изгаряне на дъгата. Фазовото изместване между напрежението и тока е важно: необходимо е, когато токът преминава през нула, стойността на напрежението да е достатъчна, за да възбуди дъгата. Топлинни свойства на дъгата Енергията на мощни потоци от заредени частици, бомбардиращи катода и анода, се преобразува в топлинна енергия на електрическа дъга. Общото количество топлина Q, освободено от дъгата при катода QK, анода Qa и в дъговата колона Qc, може да се определи по формулата анодът е подложен на по-мощно бомбардиране от заредени частици от катода и когато частиците се сблъскат в дъговата колона, се освобождава по-малка част от общата топлина. При заваряване с въглероден електрод температурата в катодната зона достига 3200 ° C, в a възел - 3900 ° C, а в колоната на дъгата средната температура е 6000 ° C. При заваряване с метален електрод температурата на катодната зона е около 2400 ° C, а в анодната зона - 2600 ° C. За решаване на технологични проблеми се използват различни температури на катодните и анодните зони и различни количества топлина, отделена в тези зони.за части, които изискват голямо количество топлина за загряване на краищата, се използва така наречената директна полярност, при която анодът (положителният извод на източника на ток) е свързан към частта, а катодът (отрицателният извод на източника на ток) е свързан към електрода. При заваряване на тънкостенни продукти, тънколистови конструкции, както и стомани, които не позволяват прегряване (неръждаема, топлоустойчива, високовъглеродна и др.), Използва се заваряване с постоянен ток с обратна полярност. В този случай катодът е свързан към детайла, който ще бъде заварен, а анодът е свързан към електрода. Това не само осигурява относително по-ниско нагряване на заваряваната част, но и ускорява процеса на разтопяване на електродния материал поради по-високата температура на анодната зона и по-голямото топлоподаване. Полярността на клемите на DC захранването може да се определи с помощта на разтвор на готварска сол (половин чаена лъжичка сол в чаша вода). Ако проводниците от клемите на източника на ток се спуснат в такъв разтвор, тогава на отрицателния проводник се получава бързо отделяне на водородни мехурчета. Когато дъгата се захранва с променлив ток, температурната разлика между катодната и анодната зона и разпределението на топлината се изглаждат поради периодичната промяна на катодните и анодните петна с честота, равна на текущата честота. Практиката показва, че средно при ръчно заваряване само 60. 70% от топлината на дъгата се използва за нагряване и стопяване на метала. Останалата топлина се разсейва в околната среда чрез излъчване и конвекция от пари и нагрети газове. (3) Количеството топлина, използвано за нагряване и стопяване на метала, който се заварява за единица време, се нарича ефективна топлинна мощност на дъгата W. Тя е равна на общата топлинна мощност на дъгата, умножена по ефективната ефективност на нагряване на метала с дъга r): Qa = IUr \ W (1 0,24 /? / t) cal / s). Стойността зависи отметод на заваряване, електроден материал, състав на електродното покритие и други фактори. При ръчно дъгово заваряване с електрод с тънко покритие или въглероден електрод е 0,5. 0,6, а с висококачествени електроди - 0,7. 0,85. По време на аргонно-дъгово заваряване загубите на топлина са значителни (t] = 0,5 ... 0,6). Топлината се използва най-пълно при заваряване под флюс (g) \u003d 0,85. 0,93). За да се характеризира термичният режим на процеса на заваряване, обичайно е да се определя топлинната мощност на дъгата, т.е. количеството топлина, въведено в метала на единица дължина на еднопроходна заварка, измерена в J / m (cal / cm). Вложената топлина е равна на отношението на ефективната топлинна мощност към скоростта на заваряване v: