3.2. Тепловые свойства дуги. Плавление и перенос
металла
Наиболее
важным свойством для сварки являются тепловые свойства дуги. Температура
сварочной дуги очень высокая — около 5500 °С и зависит от диаметра
электрода, плотности тока, материала электродов и состава газовой
среды. На катоде она более низкая, чем на аноде, и максимального значения
достигает в столбе дуги. При ручной сварке на постоянном токе
разница температур на катоде и аноде используется для увеличения
расплавления электрода или изделия. Тепловые возможности сварочной
дуги измеряются ее тепловой мощностью. Полная тепловая мощность дуги
Q, количество
теплоты в Дж/с, выделяемое дугой в единицу времени, может быть
выражена как эквивалент электрических характеристик произведением
сварочного тока Ig
на напряжение дуги £/д
(3.1)Однако
эта мощность используется на нагрев и расплавление основного и
электродного металла только частично: при сварке покрытыми электродами
(0,6— 0,85) Q; при сварке в аргоне (0,5—0,6) Q и при сварке под флюсом
(0,80—0,95) Q. Мощность
дуги, используемая на нагрев и расплавление металла, называют эффективной тепловой мощностью
Q3(p.
(3.2)где ц — коэффициент
полезного действия дуги, который равен отношению эффективной тепловой
мощности дуги к ее полной тепловой мощности:
Неиспользуемая на
нагрев основного и присадочного металла часть полной тепловой
мощности уходит в атмосферу, на световое излучение, уносится с каплями металла при
разбрызгивании.
Для
определения затраты тепла при сварке пользуются понятием погонной энергии сварки, которой
называют количество теплоты, вводимой в металл в процессе сварки в единицу
времени, отнесенное к единице длины шва. Погонную энергию сварки qni Дж/см, определяют по
формуле
где ь -=- скорость перемещения дуги (скорость сварки),
см,
