Электродинамические силы Ыт являются результатом наличия вокруг электрода при протекании по нему тока магнитного силового поля, оказывающего сжимающее действие на электрод (пинч-эффект). Возникают силы Л^эд в результате одновременного действия таких сил:

]) усилий сжатия Ысж, величина которых зависит от тока:

Л^сж-=5,1 • 1(Гв/2,

где / — сварочный ток, а.

Силы Ысж направлены перпендикулярно к оси электрода, но по закону Паскаля одновременно действуют такие же силы, направленные вдоль оси;

nn m rti rti ,rti

Nn.H

Рис. 105. Схема образования капли и переноса ее в сварочную ваину.

2) дополнительной продольной силы Л^доп! возникающей одновременно с образованием шейки и направленной от меньшего сечения капли, имеющего радиус г0, к большему с радиусом гг.

Результирующая электродинамическая сила ЫЭД, направленная вдоль оси электрода в сторону ванны,

#эд= 1,02 • Ю-ЧЧп^-дин.

При замыкании каплей дугового промежутка, когда напряжение падает, а ток резко возрастает, сила Л^эд также интенсивно увеличивается, но оказывается направленной от центра мостика вверх и вниз. Действующая вниз сила Л^'эд будет больше силы Ы"щ, направленной вверх, так как поверхность ванны значительно больше, чем сечение электрода, а значит,

'о 'о

Поэтому электродинамическая сила Nm действует в направлении отрыва капли. Она деформирует каплю, вытягивает ее и застав-

ляет перемещаться вперед, вдоль оси дуги,--в сварочную ванну. Особенно значительна роль этой силы при повышенных токах.

Сила поверхностного натяжения Ы„,къ процессе формирования капли удерживает ее на торце электрода. При замыкании каплей дугового промежутка поверхностное натяжение металла ванны втягивает каплю и тем способствует отрыву ее от торца.

В условиях сварки толстопокрытыми электродами (рис. 106, а) к главным силам, действующим на каплю, добавляются сила ЫГ.п давления газового потока и с и л а Np.r. р е а к-

Рнс 106. Схема действия сил на формирующуюся каплю.

ц и и газов, выделяющихся из капли. При этом плавление обмазки несколько отстает от плавления стержня и на торце электрода появляется ссоеобразная «трубка» или «козырек». Выделяющиеся газы (С02, Н2, СО, 02 и др.) нагреваются, расширяются и устремляются в виде прямолинейного потока к сварочной ванне. Сила Л^г.п давления газового потока, стремящаяся оторвать каплю от электрода, является вместе с тем одной из причин образования кратера в сварочной Еанне. Так как газовый поток в рассматриваемом случае симметричен относительно оси столба дуги, капля формируется в центре торцовой поверхности электрода. Сила Л^р.г реакции газов, выделяющихся из капли, связана с развитием процессов газообразования в самой капле. Установлено.что при плавлении электрода выделяется в среднем около 10 см9 газа на 1 см9 жидкого металла.

При автоматической сварке под флюсом на каплю действуют те же силы, но несколько меняются направление и величина некоторых из них (рис. 106, б). Вследствие того, что столб дуги обычно