И. И. Фрумина [461, Д. М. Рабкина и Б. И. Медовара [1801, Б. Е. Патона [1291, И. В. Кирдо (71, 731, Г. И. Лескова [961, Б. Е. Патона и Т. М. Слуцкой [134], И. К. Походни [1741, Б. Е. Патона и Н. М. Вороная 11311, В. С. Гвоздецкого [321, А. Г. Мазеля (1031, С. М. Гуревича и В. Н. Замкова 1551, Б. Н. Бадьянова [10], В. С. Мечева 11141, Г. Е. Вайншен-ка [319], А. Лесневича |277], Б.М Па-шетта [291] и других советских и зарубежных исследователей.

Вопрос о продолжительности существования разряда определяется в основном природой"эмиссионных процессов на катоде дуги и в настоящее время полностью еще не выяснен. На практике чаще всего приходится иметь дело с динамически равновесными состояниями дуг. В литературе по сварочным дугам, где речь идет о влиянии на дугу различных материалов и условий сварки безотносительно к характеристикам источников питания, для обозначения такого состояния часто используются термины «стабильное горение дуги» и «стабильность».

В случае сварочной дуги существует множество возмущающих факторов: колебания напряжения, определяемые источником питания, непрерывное перемещение дуги на новые участки свариваемого изделия, плавление и перенос металла, чередование полярности переменного тока, неравномерность и неоднородность потока частиц, поступающих в межэлектродный промежуток, и т. д.

Плавление и перенос металла через столб являются, по мнению авторов работы [571, причиной нарушения устойчивости процесса сварки, а короткие замыкания — причиной разбрызгивания электродного металла 11471.

Наличие оксидных и других пленок на катоде может как повышать, так и понижать устойчивость горения дуги 1197,1041.

Наличие легкоионизируемых элементов в атмосфере дугового разряда стабилизирует положение катодного пятна и изменяет характер разряда, позволяя при достаточной их концентрации получать диффузионную привязку разряда на катоде, что существенно влияет на характер плавления и переноса электродного металла [971.

Первые попытки объяснить механизм действия легкоионизируемых добавок на стабильность дуги и перенос электродного металла предпринимались еще в 1936—1938 гг. По мнению П. П. Буштед-та [24], а также авторов более поздних работ [711, положительное влияние стабилизирующих веществ вызвано усилением электронной эмиссии на катоде вследствие уменьшения работы выхода электронов. Согласно другой гипотезе, разработанной К. К. Хреновым [209] и Г. И. Лесковым [971, действие стабилизирующих элементов на устойчивость дуги обусловлено испарением используемого вещества, диссоциацией продуктов испарения в дуге и термической ионизацией газов и металлических паров. Такое действие обусловлено тем, что атомы щелочных элементов при нахождении их в межэлектродном промежутке благодаря большим сечениям столкновений с электронами 1109] раньше остальных воспринимают энергию электрического поля, получаемую от электронов при столкновениях с ними. Как отмечал И. В. Кирдо [73], повышение стабильности дуги переменного тока возможно путем воздействия на каждый из двух процессов, определяющих ход повторного зажигания дуги,— на процесс ионизации в объеме газа и на величину остаточной термоэлектронной эмиссии. На увеличение длительности существования остаточной проводимости межэлектродного промежутка, являющейся характеристикой устойчивости дуги, как в результате введения в ее столб паров легкоионизируемых элементов, так и при повышении эмиссионной способности катода, указывалось и Г. И. Лесковым [96]. Поэтому представляется, что при отсутствии достаточных экспериментальных данных обе гипотезы не следует противопоставлять одну другой. Вероятнее всего, обе гипотезы излагают различные проявления одного и того же процесса поддержания горения дуги и в разной мере оказывают влияние в зависимости от конкретных условий.

Особенно заметную роль эмиссионная способность катода в сочетании с присутствием атомов щелочных элементов в атмосфере межэлектродного промежутка