Электродуговая сварка сталей. Справочник
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... 110 111 112 113 114 115 116... 241 242 243
|
|
|
|
повышения напряжения холостого хода источника питания дуги до 80—100 В, что ухудшает условия техники безопасности. Повышения устойчивости дуги переменного тока при напряжении холостого хода источника, равном 60—70 В, достигают, вводя в дугу вещества, потенциал ионизации которых ниже, чем железа. Это химические соединения калия, натрия, кальция, окислы железа и др. Присутствие в дуге легко ионизирующихся элементов снижает эффективный потенциал ионизации газа (фактический потенциал ионизации смеси газов и паров веще-ществ) в дуговом промежутке, в результате чего пик зажигания становится меньше, дуга возбуждается легче и горит устойчивее. Под эффективным потенциалом ионизации газов в дуговом промежутке следует понимать потенциал ионизации некоторого однородного газа, в котором (при температуре и общем давлении смеси) число заряженных частиц равно их количеству в газовой смеси. Расчеты показывают, что эффективный потенциал ионизации смеси приближается к потенциалу ионизации легкоионизи-руемого компонента при концентрации последнего 5—10% [61]. Известно, что при сварке на переменном токе непокрытым стальным электродом получить стабильную дугу невозможно, а применение в тех же условиях электрода с тонким слоем ионизирующего мелового (стабилизирующего) покрытия позволяет получить довольно устойчивую дугу (объяснение действия отрицательных ионов фтора на стабильность горения дуги см. дальше на стр.224). Поэтому количество фтора, вводимого в зону дуги, ограничивают самым необходимым. Фтор вводят в сварочную зону в виде плавикового шпата во флюсе, электродном покрытии и в сердечнике порошковой проволоки в качестве обязательного компонента, главным образом для связывания водорода в нерастворимое в жидком металле сварочной ванны соединение НЕ (см. дальше в этой же главе) с целью предотвращения водородной пористости металла шва. Плавиковый шпат служит также в качестве шлакообразующего компонента покрытий электродов и флюсов и разжижителя шлака, что облегчает газопроницаемость последнего и, следовательно, лучшее газовыделение из сварочной ванны. Кроме того, как будет подробнее объяснено ниже, некоторое снижение (ограничение) стабильности горения дуги имеет и положительное значение для повышения производительности сварки благодаря увеличению коэффициента расплавления металла. Устойчивость дуги переменного тока значительно ухудшается, если столб дуги, конец электрода и сварочная ванна охлаждаются внешней средой (например, при сварке на морозе, и особенно — в углекислом газе). Из-за быстрого охлаждения катода и газа при снижении тока до нуля значительно быстрее прекращается электронная эмиссия (быст Рис. III.2. Кривые изменения тока и напряжения дуги во времени при сварке переменным током: / — сила тока в дуге, и — напряжение дуги, U. напряжение повторных за жиганий дуги. рее наступает деионизация газа), вследствие чего повторное возбуждение дуги в каждом полупериоде переменного тока затрудняется. При введении в зону дуги струи углекислого газа тепло дополнительно расходуется на его нагревание и диссоциацию трехатомных молекул, поэтому для поддержания стабильности дуги переменного тока в данных условиях необходимо в ее зону вводить повышенное количество ионизирующих веществ. Это успешно осуществляется при ручной сварке покрытыми электродами, автоматической и полуавтоматической сварке под флюсом, но пока не находит применения при сварке в углекислом газе. В настоящее время сварка в углекислом газе осуществляется только на постоянном токе. С понижением эффективного потенциала ионизации уменьшается падение напряжения в катодной области дуги, снижаются скорость плавления катода и производительность сварки. Так, при введении в дугу переменного тока легко ионизирующихся веществ скорость плавления электрода при неизменном токе уменьшается. Поэтому количество вводимых в зону дуги стабилизирующих веществ ограничивают минимально необходимым. Это же в некоторой мере относится и к сварке в инертных газах. Но благодаря использованию дополнительных генераторов импульсов высокого напряжения (электрических стабилизаторов) при сварке неплавящимся электродом переменным током повторное возбуждение дуги не вызывает трудностей. Необходимость включения в сварочную цепь генератора импульсов высокого напряжения при аргонои гелиедуговой сварке вызвана не только охлаждающим действием этих газов, но и более высоким потенциалом ионизации инертных газов. Вместе с тем при наличии стабилизатора нормальный дуговой разряд и устойчивое горение дуги в струе одноатомных аргона или гелия имеют место при меньшем напряжении, чем в углекислом газе, так как исключается расход энергии на диссоциацию молекул. Род тока и полярность при аргонодуговой сварке выбирают в зависимости от химического состава свариваемого материала и типа электрода. Влияние защитной среды на выделение тепла на аноде и катоде. На аноде тепло выделяется в результате бомбардировки его электронами, а на катоде — в результате бомбардировки положительными ионами. Сравним условия баланса энергии на аноде и катоде (для упрощения неизменную при данном режиме сварки величину сварочного тока и тепловой эквивалент опускаем, заменяя их коэффициентом k). Баланс энергии на аноде запишем в виде Qa = *(^B+£4),(ULI) где UB — работа выхода электрона; Ua — кинетическая энергия ускорения электронов, приобретаемая ими в анодной области и равная падению напряжения в анодной области; k — коэффициент пропорциональности, включающий силу тока и тепловой эквивалент. Работа выхода электронов зависит от материала катода, состояния его поверхности, наличия на нем окислов и других веществ. Так, например, для железа £/в = 4,18В [15], для вольфрама — 4,52В [14], для вольфрама, покрытого церием,— 1,6В, барием — 1,56В, торием — 2,63В [61]. По данным [55], Ua = 2,5 ± 0,2В и является величиной постоянной.
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 110 111 112 113 114 115 116... 241 242 243
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
