Технология металлов и материаловедение
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 251 252 253 254 255 256 257... 398 399 400
|
|
|
|
симую дугу сейчас почти не применяют. При всех основных способах дуговой сварки используют дугу между эле.ктродом и изделием (рис. 317, б), когда изделие нагревается главным образом в результате бомбардировки электрически заряженными частицами. Такую дугу называют дугой прямого действия или зависимой дугой. Удельная мощность нагрева поверхности при ее использовании велика — от 10^ до 10* Вт/см^. Поэтому металл плавится быстрее, и зона разогрева около места сварки получается меньше, чем при сварке независимой дугой. 1Л Рис. 317. Зависимая (а) и независимая (б) сварочные дуги Рис. 318. Схема сварочной дуги: 1 — анодное пятно; 2 — катодное пятно; 3 — катодная зона; 4 — столб дуги; 5 анодная зона Электроды при сварке дугой прямого действия бывают плавящимися и неплавящимися. Плавящийся металлический электрод (стальной, алюминиевый и др.) является и присадочным материалом, из которого, в значительной степени, состоит металл шва. Неплавящиеся электроды — угольные и вольфрамовые—не принимают участия в образовании металла шва. Если же нужен присадочный материал, то его вводят в дугу сбоку в виде проволоки или прутка. Силу тока при сварке дугой прямого действия варьируют в пределах 1—3000 А, напряжение дуги — 10—50 В. При этом диаметр пятна нагрева можно изменять от I мм до нескольких сантиметров, а мощность — от 0,01 до 150 кВт. Такой широкий диапазон мощностей позволяет применять дугу для сварки металлов малых н больших толщин. Зажигание дуги. Зажигание сварочной дуги чаще всего осуществляют кратковременным коротким замыканием электрода на изделие (сварщик на мгновение прикасается концом электрода к изделию или "чиркает" электродом по нему). При коротком замыкании и оттягивании электрода контактирующие микровыступы на поверхностях нагреваются до температуры кипения, обеспечивая испускание электронов — термоэлектронную эмиссию. Кроме того, между электродами в момент размыкания возникает электрическое поле очень большой напряженности — до 1,5-10^? В/см (электроды можно рассматривать как раздвигающиеся пластины конденсатора). Это поле обеспечивает мощную автоэлектронную 508 ЭМИССИЮ, т. е. отрыв электронов под действием сильного электрического поля. Оба процесса приводят к появлению в межэлектродном промежутке свободных электронов и легко ионизирующихся паров металлов. Свободный пробег электронов и ионов при атмосферном дав.пенни не превышает 10~* мм, что намного меньше расстояния между электродами. Поэтому электроны и ионы на свое. м пути в межэлектродном промежутке многократно сталкиваются с молекулами газа, ионизируя их. Поток носителей тока (электро-, нов н ионов) лавинообразно возрастает. Электроны и отрицатель-I ньге ионы бомбардируют поверхность анода, полоікительньїе ионы — поверхность катода. При этом кинетическая энергия но-j снтелен тока преобразуется, главным образом, в тепло, повер.х-ностп электродов нагреваются и примерно через 10"" с устанавливается дуга. Можно возбудить дугу и бесконтактным способом, ионизируя газ в межэлектродном промежутке высокочастотными импульсами высокого напряжения. Области дугового разряда. Схема сварочной дуги постоянного тока показана на рнс. 318. Основаниями дуги являются резко очерченные, ярко светящиеся пятна на поверхности электродов. Через пятна про. чодит весь ток, и плотность тока в них можег достигать нескольких сот ампер на 1 мм"^. В дуге постоянного тока различают катодное и анодное пятна. Электропроводный газовый канал между пятнами представляет собой плазму — смесь нейтральных агомов, электронов и ионов из атмосферы, окружающей дугу, и нз веществ, входящих в состав электродов и флюсов. Оп имеет форму усеченного конуса и подразделяется на 3 области: катодную протяженностью (толщиной) порядка 10"^—10"* мм, анодную — протяженностью 10"^—10"^ мм и столб дуги. Столб дуги ~ наиболее протяженная и высокотемпературная зоиа. Температура у его оси достигает 6000—8000 К. Температура катодного и анодного пятен значительно ниже — они обычно близки к температурам кипения материала электродов (для стали — 3013 К). Поэтому в катодной и анодной областях очень велик градиент температур — порядка 3-10* К/мм, который создает мощный тепловой поток от столба дуги к катодному и анодному пятнам. В столбе дуги падение напряжения невелико: напряженность ноля в ИЄ1Я составляет всего 1—5 В/мм и почти не зависит от длины. Значительная часть напряжения дуги падает в приэлектродных областях! 4—5 В в анодной области и от 2 до 20 В в катодной. Протяженность катодной и анодной областей мала, поэтому напряженность поля в них достигает 2-10* и 10^ В/мм, соответственно. Мощность Рот, выделяющаяся в столбе дуги, /'ст = ЕН,(1) где Е — напряженность поля в столбе. В/мм; / — сила тока дуги, Л; I — длина столба, мм. Она частично расходуется на нагрев ме 509
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 251 252 253 254 255 256 257... 398 399 400
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
