Proces tvorby elektrického oblouku a způsoby hašení. Elektrický oblouk a jeho vlastnosti

Dobrý den všem návštěvníkům mého blogu. Tématem dnešního článku Electric ARC a ochrana elektrického oblouku. Téma není náhodné, píšu z nemocnice pojmenované po SKLIFOSOVSKS. Hádej proč?

Co je elektrický oblouk

To je jeden z typů elektrického výboje v plynu (fyzikální jev). Také se nazývá obloukový výboj nebo Volov oblouk. Skládá se z ionizovaného, \u200b\u200belektricky kvazi-hlavního plynu (plazmy).

Může nastat mezi dvěma elektrodami se zvýšením napětí mezi nimi nebo přiblížením.

Stručně O. vlastnosti: Teplota elektrické ARC, od 2500 do 7000 ° C. Žádná malá teplota. Interakce plazmových kovů vede k ohřevu, oxidaci, tání, odpařování a jiných typů koroze. Je doprovázena světelným zářením, výbušným a rázovým vlněm, ultra vysokým teplotou, zapalováním, separací ozonu a oxidu uhličitého.

Na internetu existuje mnoho informací o tom, co je elektrický oblouk, co jeho vlastnosti jsou, pokud máte zájem o další podrobnosti, viz. Například v ru.wikipedia.org.

Teď o mé nehodě. Je těžké uvěřit, ale před 2 dny jsem se přímo srazil s tímto fenoménem a neúspěšně. Byl to tento případ: 21. listopadu, v práci, byl jsem instruován, abych vytvořil rozvržení lampy v poli dávkovače, pak je připojte k síti. Nebyly žádné problémy s dispozicí, ale když jsem vylezl do štítu, vznikly některé potíže. Je to lítost Androyd zapomněl na můj dům, nebral fotografie elektrického kola, jinak by bylo jasnější. Možná budu pořád jít do práce. Takže štít byl velmi starý - 3 fáze, nulová pneumatika (to je zem), 6 automatů a dávkový spínač (vše vypadá jednoduché), stav zpočátku nezpůsobil důvěru. Dlouho bojoval s nulovou pneumatikou, protože všechny šrouby byly rezavé, po kterém byl snadno vysazen fází na stroji. Všechno je v pořádku, zkontroloval lampy, práci.

Po, vrátil se ke štítu, aby se dráty jemně vložily, zavřete jej. Chci si všimnout, elektrická zarážka byla v nadmořské výšce ~ 2 metry, v úzkém průchodu a dostat se k němu, používal žebřík (schodiště). Držení drátů, nalezené jiskření na kontaktech jiných strojů, které způsobily mrknutí lamp. V souladu s tím jsem podal všechny kontakty a pokračoval v kontrole zbytku vodičů (aby se k tomu a nevrátil více). Poté, co zjistil, že jeden kontakt na paketu má vysokou teplotu, rozhodl se také natáhnout. Vzal šroubovák, opřel se o šroub, otočil se, Bache! Výbuch zazvonil, vypuknutí, vypukla jsem zpátky, bít ze zdi, spadl jsem na podlahu, nic mohlo být viděno (oslepeno), štít nepřestal explodovat a bzučet. Proč jsem nefungoval obranu, nevím. Pocit padající jiskry jsem si uvědomil, že se musíte dostat ven. Byl vybrán k doteku, jasné. Výběr z této úzké pasáže, jméno partnera začal volat. Již v té době jsem se cítil, že s mou pravou rukou (držel jsem šroubovák) je něco špatně, byla cítila hrozná bolest.

Spolu s partnerem jsme se rozhodli, že musíte spustit do zdravotnického centra. Co se stalo dál, myslím, že to nestojí za to vyprávění, celé Jig a do nemocnice. Nikdy nezapomeňte na tento hrozný zvuk dlouhého zkratu - svědění s buzzem.

Teď ležel v nemocnici, na koleno, mám hojnost, lékaři si myslí, že jsem byl zasažen současným, je to cesta ven, takže sledují srdce. Věřím, že stávající mě nebril, ale měl jsem elektrický oblouk, který vznikl při zavření.

Co se tam stalo, proč se přiblížení stalo se mi, že ještě není známo, myslím, že když otočíte šroub, samotný kontakt se pohyboval a fázová fáze se vyskytla, nebo fázová fáze spínače byl holý drát a když se šroub přiblížil ke šroubu elektrický oblouk. Později zjistím, jestli to zjistíte.

Sakra, šel na oblékání, tak podal ruku, kterou teď napíšu)))

Fotografie bez obvazů neudělala, velmi není příjemný pohled. Nechci vyděsit start-up elektrikáře.

Jaká jsou opatření na ochranu proti elektrickému oblouku, co by mohlo být chráněno? Po analýze internetu jsem viděl, že nejoblíbenější prostředek ochrany lidí v elektrických instalacích z elektrického oblouku je teplo-rezistentní oblek. Speciální stroje Siemens jsou velmi oblíbené v Severní Americe, které chrání jak z elektrického oblouku, tak z maximálního proudu. V Rusku, v tuto chvíli se takové automaty používají pouze na vysokonapěťových rozvodnách. V mém případě bych měl dostatek dielektrické rukavice, ale přemýšlejte o sobě, jak připojit lampy? Je to velmi nepříjemné. Doporučujeme také používat ochranné brýle pro ochranu vašich očí.

V elektrických instalacích se ovládání elektrického oblouku provádí za použití vakuové a olejové spínače, stejně jako s pomocí elektromagnetických cívek spolu s hasicími komorami.

Je to všechno? Ne! Nejspolehlivější způsob, jak se chránit před elektrickým obloukem, podle mého názoru jsou demontáž stresu . Nevím, jak vy a já nebudu pracovat pod napětím ...

To je můj článek elektrický oblouk a ochrana elektrického oblouku končí. Mít něco doplnit? Zanechat komentář.

• Elektrický oblouk (Volov oblouk, obloukový výboj) - fyzikální jev, jeden z typů elektrického výboje v plynu.

  To bylo poprvé popsáno v roce 1802 ruským vědcem V. Petrovem v knize "Zprávy z Galvani-Volovského experimentů prostřednictvím obrovské baterie, která někdy od 4 200 mědí a zinečnatých kruhů" (St. Petersburg, 1803). Elektrický oblouk je zvláštním pouzdrem čtvrté formy látky - plazmou - a skládá se z ionizovaného, \u200b\u200belektricky kvazi-větším plynu. Přítomnost volných elektrických nábojů poskytuje vodivost elektrického oblouku.

  Elektrický oblouk mezi oběma elektrodami ve vzduchu při atmosférickém tlaku je vytvořen následujícím způsobem:

  Se zvýšením napětí mezi oběma elektrodami na určitou úroveň ve vzduchu mezi elektrodami dochází k elektrickému rozpadu. Napětí elektrického rozpadu závisí na vzdálenosti mezi elektrodami a dalšími faktory. Ionizační potenciál prvního atomy elektronu kovů je přibližně 4,5 - 5 V a skladovací napětí je dvakrát tolik (9 - 10 V). Je nutné strávit energii na výstup elektronu z kovového atomu jedné elektrody a ionizace atomu druhé elektrody. Způsob vede k tvorbě plazmy mezi elektrodami a spalováním oblouku (pro srovnání: minimální napětí pro tvorbu zapalovacího výboje, což je o něco přesahuje potenciál elektronového výstupu - až 6 V).

  Chcete-li zahájit členění s existujícím napětím, elektrody se přiblíží. Během rozpadu mezi elektrodami se obvykle vyskytuje jiskrový výboj, pulzní uzavírací elektrický obvod.

  Elektrony v jiskrově výboji ionizační molekuly ve vzduchové propasti mezi elektrodami. S dostatečným výkonem zdroje napětí ve vzduchové mezeře, je vytvořeno dostatečné množství plazmy pro významný pokles v rozpadu napětí nebo odolnost vůči vzduchu. V tomto případě vypouštění jiskry proměňují v obloukové výboji - plazmový kabel mezi elektrodami, což je plazmový tunel. Vznik oblouk je ve skutečnosti vodič a zavírá elektrický obvod mezi elektrodami. V důsledku toho se průměrný proud zvyšuje ještě více, topný oblouk je až 5000-50000 K. Předpokládá se, že výstraha oblouku je dokončeno. Po zapálení je stabilní spalování oblouku zajištěno termoelektronickými emisemi z katody ohřáté proudovým a iontovým bombardováním.

  Interakce elektrod s obloukovou plazmou vede k jejich zahřívání, částečným roztavením, odpařováním, oxidaci a další typy koroze.

  Po zapálení může oblouk zůstat stabilní, když jsou elektrické kontakty zředěny do určité vzdálenosti.

  Při provozu vysokonapěťových elektrických instalací, ve kterých je vznik elektrického oblouku nevyhnutelné, boj proti ní se provádí za použití elektromagnetických cívek v kombinaci s hasicími komorami. Jinými způsoby jsou použití vakuového, vzduchu, emelegázy a olejových spínačů, jakož i způsoby pro proudění proudu do dočasného zatížení, self-trhání elektrického obvodu.

Principu elektrického oblouku svařování je založen na použití elektrické teploty výboje vznikající mezi svařovací elektrodou a kovovým polotovarem.

Výboj ARC je vytvořen v důsledku elektrického rozpadu vzduchové mezery. Pokud se tento jev vyskytne, molekuly plynu jsou ionizací, zvýšení jeho teploty a elektrické vodivosti, přechod na plazmový stav.

Spalování svařovacího oblouku je doprovázeno uvolňováním velkého množství světla a zejména tepelné energie, v důsledku čehož se teplota prudce zvyšuje, a místní tání obrobku dochází. To je svařování.

V procesu práce, aby se iniciovaly obloukový výtok, je vyroben krátkodobý dotek obrobku elektrody, tj. Vytvoření zkratu, následovaný špičkou kovového kontaktu a zřízení požadovaného Vzduchová mezera. Tímto způsobem je vybrána optimální délka svařovacího oblouku.

S velmi krátkým výbojem se elektroda může držet obrobku, tavení je příliš intenzivně intenzivně, což může vést k tvorbě přílivu. Dlouhý oblouk se vyznačuje nerovnováhou spalování a ne vysokými teplotami ve svařovací zóně.

Nestabilita a viditelná zakřivení formy svařovacího oblouku mohou být často pozorovány, pokud je provoz průmyslových svařovacích jednotek s dostatečně masivními detaily. Tento fenomén se nazývá magnetický květ.

Jeho podstatou spočívá ve skutečnosti, že obloukový svařovací proud vytváří nějaké magnetické pole, které interaguje s magnetickým polem vytvořeným proudem proudícím masivním obrobkem.

To znamená, že odchylka oblouku je způsobena magnetickými silami. Proces se nazývá proces, protože oblouk vychýlí, jako by pod vlivem větru.

Neexistují žádné radikální způsoby, jak bojovat proti tomuto fenoménu. Pro snížení účinku magnetického výbuchu se používá svařování zkráceného oblouku a elektroda je umístěna v určitém úhlu.

Středa spalování

Existuje několik různých svařovacích technologií pomocí elektrických obloukových výbojů, které se vyznačují vlastnostmi a parametry. Elektrický svařovací oblouk má následující odrůdy:

• otevřeno. Vypálení výboje dochází přímo v atmosféře;
• zavřeno. Vysoké teploty vytvořené během spalování způsobuje hojný výběr plynu z hořlavého toku. Flux je obsažen v povlaku svařovacích elektrod;
• v prostředí ochranných plynů. V tomto provedení je plyn dodáván do svařovací zóny, nejčastěji se jedná o helium, argon nebo oxid uhličitý.

Ochrana svařovací zóny je nutná k zabránění účinné oxidaci tavicího kovu pod vlivem vzduchu kyslíku.

Vrstva oxidu zabraňuje tvorbě pevného svaru, kov na scéně získává pórovitost, což vede ke snížení pevnosti a těsnosti kloubu.

Do jisté míry je oblouk sám schopen vytvářet mikroklima v hořící zóně tvorbou zvýšené tlakové oblasti, která zabraňuje přílivu atmosférického vzduchu.

Použití toku umožňuje aktivnější stisknutí vzduchu ze svařovací zóny. Použití prostředí ochranných plynů dodávaných pod tlakem řeší tento úkol téměř úplně.

Trvání výboje

Kromě chráněných kritérií je vypouštění oblouku klasifikován podle trvání. Existují procesy, ve kterých se spalování oblouku dojde v režimu pulsu.

V takových zařízení se svařování provádí krátkými záblesky. Během vypuknutí doba je teplota čas zvýšit na hodnotu dostatečnou pro lokální tání malé zóny, ve které je vytvořena bodová sloučenina.

Většina použitých svařovacích technologií používá relativně dlouhé spalování oblouku. Během procesu svařování je konstantní pohyb elektrody podél okrajů připojených.

Oblasti zvýšené teploty, vytváření, přesunuta po elektrodě. Po přemístění svařovací elektrody se tedy sníží výtok oblouku, se sníží teplota prošeného průřezu, krystalizace svarové lázně a tvorba odolných svarů se krystalizuje.

Struktura oblouku

Oblast výboje oblouku je podmíněna rozdělit na tři místa. Pozemky přímo přiléhající k pólu (anodě a katodou) se nazývají anodu a katodou.

Centrální část výboje oblouku, která se nachází mezi anodovými a katodovými oblastmi, se nazývá oblouk. Teplota v oblasti svařovacího oblouku může dosáhnout několika tisíc stupňů (až 7000 ° C).

Ačkoli teplo není zcela přenášeno do kovu, stačí pro tavení. Teplota tání oceli pro porovnání je 1300-1500 ° C.

Aby bylo zajištěno udržitelné spalování výboje oblouku, jsou nezbytné následující podmínky: proud asi 10 amp (to je minimální hodnota, maximum může dosáhnout 1000 ampérů), při zachování napětí oblouku od 15 do 40 voltů.

Pokles tohoto napětí dochází v obloukové výboji. Distribuce napětí přes obloukové zóny se vyskytuje nerovnoměrně. Pokles většiny aplikovaného napětí dochází v anodě a katodových zónách.

Experimentální cesta je prokázána, že když je v katodovém pásmu pozorován největší pokles napětí. Ve stejné části oblouku je pozorován nejvyšší teplotní gradient.

Při výběru polarity svařovacího procesu je tedy katoda připojena k elektrodě, když chtějí dosáhnout největšího roztavení, což zvýší jeho teplotu. Naopak, pro hlubší ustanovení polotovarů, katoda se k němu připojí. Nejmenší část kapek napětí v oblouku.

Při výrobě svařovací práce s non-mesmering elektrodou je kapka katoda napětí menší než anodický, tj. Zóna zvýšené teploty je posunuta do anody.

Proto s touto technologií je obrobek připojen k anodě, která poskytuje dobré vytápění a ochranu nekomplikované elektrody z nadměrné teploty.

Teplotní zóny

Je třeba poznamenat, že v jakémkoli druhu svařování, jak tání, tak nekompatibilní elektrod, obloukový post (jeho střed) má nejvyšší teplotu - asi 5000-7000 ° C a někdy vyšší.

Zóny jsou nejnižší teploty jsou umístěny v jedné z aktivních oblastí, katody nebo anody. V těchto zónách může být 60-70% tepla oblouku uvolněno.

Kromě intenzivního zvýšení teploty obrobku a svařovací elektrody, výtok vyzařuje infračervené a ultrafialové vlny, které mohou nepříznivě ovlivnit organismus svářeče. To určuje potřebu použít ochranná opatření.

Pokud jde o svařování střídavého proudu, pojem polarity neexistuje, protože poloha anody a katoda se liší s průmyslovou frekvencí 50 kmitanů za sekundu.

Arc v tomto procesu je méně odolný ve srovnání s konstantním proudem, jeho teplotní jízdy. Pro výhody svařovacích procesů na střídavého proudu je možné připisovat pouze jednodušší a levné vybavení a dokonce i téměř úplnou nepřítomnost takového fenoménu jako magnetické foukání, které je uvedeno výše.

Vlastnosti volt-ampere

Graf ukazuje závislosti závislosti napájecího napájecího napětí z hodnoty svařovacího proudu, nazývaným volt-ampere charakteristiky svařovacího procesu.

Červené křivky odrážejí změnu napětí mezi elektrodou a obrobkem ve fázích excitace svařovacího oblouku a jeho stabilního spalování. Počáteční body křivek odpovídají zdvihu napájení.

V okamžiku excitace u oblouku vypouštěcí svářeč, napětí prudce snižuje až do období, kdy se parametry oblouku stabilizují, hodnota svařovacího proudu je nastavena v závislosti na průměru použitého elektrody, napájení napájení a nainstalovaného oblouku délka.

S nástupem tohoto období se napětí a teplota oblouku stabilizují a celý proces se stává udržitelným.

Úvod

Metody kalení elektrického oblouku ... Tématem je relevantní a zajímavé. Začněme to. Klást otázky: Co je to elektrický oblouk? Jak to ovládat? Jaké procesy se vyskytují ve svém vzdělávání? Od čeho je? A co vypadá.

Co je elektrický oblouk?

Elektrický oblouk (Volov oblouk, obloukový výboj) - Fyzikální jev, jeden z typů elektrického vybití plynu. Poprvé byl poprvé popsán v roce 1802 ruskými vědci v.v. Petrov.

Elektrický oblouk Jedná se o zvláštní případ čtvrté formy stavu hmoty - plazmou - a skládá se z ionizovaného, \u200b\u200belektricky kvazi-větším plynu. Přítomnost volných elektrických nábojů poskytuje vodivost elektrického oblouku.

Vzdělávání a obloukové vlastnosti

Se zvýšením napětí mezi oběma elektrodami na určitou úroveň ve vzduchu mezi elektrodami dochází k elektrickému rozpadu. Napětí elektrického rozpadu závisí na vzdálenosti mezi elektrodami atd. Často, aby se iniciovala členění s existujícím napětím, elektrody přivedené k sobě navzájem. Během rozpadu mezi elektrodami se obvykle vyskytuje jiskrový výboj, pulzní uzavírací elektrický obvod.

Elektrony v jiskrově výboji ionizační molekuly ve vzduchové propasti mezi elektrodami. S dostatečným výkonem zdroje napětí je ve vzduchové mezeře tvořena dostatečná plazma tak, že v tomto místě významně spadl do rozpadového napětí (nebo odolnosti vzduchového intervalu vzduchu). V tomto případě vypouštění jiskry proměňují v obloukové výboji - plazmový kabel mezi elektrodami, což je plazmový tunel. Tento oblouk je v podstatě vodič, a zavírá elektrický obvod mezi elektrodami, průměrný proud se zvyšuje i o zahřívání oblouku na 5000-50000 K. Předpokládá se, že přístup oblouk je dokončen.

Interakce elektrod s obloukovou plazmou vede k jejich zahřívání, částečným roztavením, odpařováním, oxidaci a další typy koroze. Elektrický svařovací oblouk je silný elektrický výtok tekoucí v plynovém prostředí. Výboj ARC je charakterizován dvěma hlavními znaky: přidělování značného množství tepla a silný světelný účinek. Teplota běžného svařovacího oblouku je asi 6000 ° C.

Světlo oblouku je oslnivé a používané v různých osvětlovacích zařízeních. Oblouk vyzařuje velký počet viditelných a neviditelných tepelných (infračervených) a chemických (ultrafialových) paprsky. Neviditelné paprsky způsobují zánět očí a spalování kůže osoby, takže svářeči a kombinézy platí pro ochranu proti nim.

Využití oblouku

V závislosti na médiu, ve kterém dochází k výboji ARC, liší se následující svařovací oblouky:

1. Otevřete oblouk. Světla ve vzduchu. Složení plynu plynu obloukové oblasti je vzduch s příměsí páry svařovaného kovu, materiálu elektrod a nátěrů elektrod.

2. Uzavřené oblouk. Světla pod vrstvou toku. Složení plynového prostředí obloukové zóny je dvojice základního kovu, materiálu elektrody a ochranný tok.

3. ARC s dodávkou ochranných plynů. Oblouk se podává. Tlak různých plynů - helium, argon, oxid uhličitý, vodík, lehký plyn a různé směsi plynů. Složení plynového média v obloukové zóně je atmosféra ochranného plynu, dvojice materiálu elektrody a základního kovu.

Napájení oblouku lze použít z přímých nebo střídavých proudových zdrojů. V případě výkonu je přímý proud rozlišován rovnou polaritou oblouku (mínus napájení na elektrodě, plus - na hlavním kovovém kovu) a reverzní polaritě (mínus na hlavním kovovém kovu, plus na elektrodě). V závislosti na materiálu obloukových elektrod se vyznačuje tavitelnými (kovovými) a netlazenými elektrodami (uhlí, wolfram, keramický atd.) Elektrody.

Při svařování může být oblouk přímým účinkem (hlavní kov je zapojen do elektrického obvodu oblouku) a nepřímý účinek (hlavní kov se neúčastní elektrického obvodu oblouku). Arc nepřímých akcí se aplikuje poměrně málo.

Současná hustota ve svařovacím oblouku může být odlišná. Oblouky s normální hustotou proudu se používají - 10-2020 A / mm2 (běžné manuální svařování, svařování v některých ochranných plynech) a s vysokou proudovou hustotou - 80-120 A / mm2 a více (automatické, poloautomatické svařování pod tokem , V prostředí ochranných plynů).

Výskyt oblouku vypouštění je možné pouze tehdy, když je plynový pól mezi elektrodou a hlavním kovem ionizován, tj. Bude obsahovat ionty a elektrony. Toho je dosaženo tím, že odpovídající energie je hlášena molekule plynu nebo atomu, nazývané ionizační energie, v důsledku které se elektrony rozlišují od atomů a molekul. ARC vypouštěcí médium může být reprezentováno plynovým vodičem elektrického proudu, který má kruhový válcový tvar. K dispozici je oblouk ze tří oblastí - katodové oblasti, obloukový pilíře, anodická oblast.

Během spalování oblouku na elektrodě a hlavní kov jsou pozorovány účinné skvrny, které jsou vyhřívané oblasti na povrchu elektrody a základního kovu; Prostřednictvím těchto skvrn prochází celý proud oblouku. Na katodě je skvrna označována jako katoda, na anodě - anodický. Průřez střední části oblouku sloupce je poněkud větší než velikosti katodových a anodových skvrn. Jeho velikost závisí na velikosti aktivních skvrn.

Napětí oblouku se liší v závislosti na proudu. Tato závislost zobrazená graficky se nazývá statická charakteristika oblouku. S malými hodnotami hustoty proudu má statická vlastnost padající charakter, tj. Napětí oblouku se snižuje jako proudový nárůst. Důvodem je skutečnost, že se zvyšujícím se proudem se zvyšuje oblast průřezu oblouků a elektrická vodivost, a proudová hustota a potenciální gradient v poklesu sloupce oblouk. Velikost katody a anodických kapek obloukové napětí se nezmění z aktuální hodnoty a závisí na materiálu elektrody, hlavního kovu, prostředí plynu a tlaku plynu v obloukové oblasti.

S hustotami svařovacího oblouku běžných režimů používaných při manuálním svařování, obloukové napětí nezávisí na hodnotě proudu, protože oblast průřezu sloupku oblouku se zvyšuje v poměru k proudu a elektrickou vodivost Liší se velmi málo a proudová hustota v obloukovém sloupci téměř zůstane konstantní. V tomto případě zůstává velikost katody a anodických kapek stresu nezměněna. V oblouku vysoké proudu hustoty, se zvýšením proudu síla, katodové bod a průřez sloupce oblouku se nemůže zvýšit, i když se proudová hustota zvyšuje v poměru k pevnosti proudu. V tomto případě je teplota a elektrická vodivost oblouku sloupce poněkud stoupá.

Elektrické pole napětí a obloukový sloupec potenciální gradient se zvýší o zvýšení současné síly. Katodová kapka ve napětí se zvyšuje, v důsledku toho se statická charakteristika zvýší, tj. Zvýší se napětí oblouku se zvýšením obloukové proudu. Zvýšení statické charakteristiky je prvkem oblouku s vysokou hustotou v různých plynových médiích. Statické vlastnosti se týkají stanoveného stacionárního stavu oblouku se nezměněnou délkou.

Když jsou splněny stabilní proces spalovacího oblouku během svařování. Řada faktorů ovlivňuje stabilitu procesu hořícího oblouku; Napětí volnoběhu zdroje zdroje výkonu oblouku, proud, hodnota proudu, polarity, přítomnosti indukčnosti v obvodu oblouku, přítomnost nádoby, frekvence proudu atd.

Přispět ke zlepšení stability oblouku. Zvýšený proud, volnoběžné napájecí napětí, otočením indukčnosti do oblouku řetězce, což zvyšuje proudovou frekvenci (s proměnlivým proudem) a řadou dalších podmínek. Stabilita může být také významně zlepšena použitím speciálních elektrod, tavidel, ochranných plynů a řady dalších technologických faktorů.

sklizeň elektrických obloukových svařování

Elektrický svařovací oblouk - Jedná se o dlouhodobý elektrický výboj v plazmě, což je směs ionizovaných plynů a výparů složek ochranné atmosféry, aditivní a základní kov.

Oblouk obdržel svůj název z charakteristické formy, které trvá při spalování mezi dvěma vodorovně umístěnými elektrodami; Vyhřívané plyny se snaží zvýšit a tento elektrický výtok ohnutý, přičemž tvar oblouku nebo oblouku.

Z praktického hlediska lze oblouk prohlížet jako plynový vodič, který převádí elektrická energie v tepelném. Poskytuje vysokou intenzitu topení a snadno řízeno elektrickými parametry.

Celková charakteristika plynů je, že nejsou prováděny elektrickým proudem za normálních podmínek. Nicméně, za příznivých podmínek (vysoká teplota a přítomnost vnějšího elektrického pole vysokého napětí) mohou být plyny ionizované, tj. Jejich atomy nebo molekuly mohou být uvolněny nebo pro elektronegativní prvky, naopak zachycují elektrony, otáčení, resp. K pozitivním nebo negativním iontům. Vzhledem k těmto změnám jsou plyny přenášeny do čtvrtého stavu látky zvané plazmou, která je elektricky vodivá.

V několika fázích se vyskytuje excitace svařovacího oblouku. Například při svařování okamžiku / kouzelník, když se objeví konec elektrody a vzniká svařitelná část, nastane kontakt mezi mikro výčnělky jejich povrchů. Hustota proudu přispívá k rychlému roztavení těchto výčnělků a tvorby vrstvy kapalné kovové vrstvy, která se neustále zvyšuje směrem k elektrodě a nakonec se zlomí.

V době lámání se propojka vyskytuje rychlé odpařování kovu a výtoková mezera je naplněna ionty a elektrony vyplývajícími z toho. Vzhledem k tomu, že elektrony a ionty jsou aplikovány na elektrodu a výrobek se začíná pohybovat: elektrony a negativně nabité ionty - k anodě a pozitivně nabité ionty katody, a tak je svařovací oblouk nadšený. Po vzrušení oblouku se koncentrace volných elektronů a pozitivních iontů v obloukové mezeře stále zvyšuje, protože elektrony na jejich cestě čelí atomům a molekulám a "zaklepání" z nich ještě více elektronů (zároveň, zároveň, zároveň, Atomy, které ztratily jeden nebo více elektronů, se stávají pozitivně nabitými ionty). Intenzivní ionizace plynu obloukové mezery a oblouku se postará o charakter stabilní obloukové výboje.

Po několika více než sekundě, po excitaci, oblouk na hlavním kovu začíná tvořit svařovací lázeň a na konci elektrody - kapka kovu. A po dalších 50 - 100 milisekundách je z konce elektrodového drátu navázán stálý přenos kovu na svařovací lázeň. Může být prováděna buď kapkami volně létajícím obloukovou mezerou nebo kapkami, které nejprve tvoří zkrat, a pak proudí do svařovací lázně.

Elektrické vlastnosti oblouku určují procesy, které se vyskytují ve třech charakteristické zóny - Post, stejně jako v atchentech oblouku (katody a anody), které jsou mezi obloukovou sloupou na jedné straně a elektrodou a výrobkem na straně druhé.

Pro udržení plazmy oblouku při svařování s tavicí elektrodou stačí poskytnout proud od 10 do 1000 ampérů a aplikováno mezi elektrodou a produktem elektrického napětí asi 15 až 40 voltů. Současně pokles napětí na samotném kolapsu oblouku nepřekročí několik voltů. Zbytek napětí padá na katodu a anodové oblasti oblouku. Délka sloupce oblouku v průměru dosahuje 10 mm, což odpovídá přibližně 99% délky oblouku. Síla elektrického pole v obloukovém sloupci je tedy v rozsahu od0.1 do 1,0 V / mm. Katoda a anodická oblasti, naopak, jsou charakterizovány velmi krátkou délkou (asi 0,0001 mm pro katodovou oblast, která odpovídá délce volného kilometu iontu a 0,001 mm pro anodu, která odpovídá Délka volného elektronového kilometu). Tyto oblasti mají tedy velmi vysokou pevnost elektrického pole (až 104 per / mm pro katodovou oblast a až 103 per / mm pro anodu).

Byl prokázán experimentálně, že pro případ svařování s tavicí elektrodou, pokles napětí v katodové oblasti překročí pokles napětí v oblasti anody: 12 - 20 V a 2 - 8 v tomto pořadí. Vzhledem k tomu, že uvolňování tepla na předmětů elektrického obvodu závisí na proudu a napětí, je zřejmé, že při svařování s tavicí elektrodou se uvolňuje více tepla, v oblasti, na kterém více napětí klesne, tj. v katodě. Proto při svařování s tavicí elektrodou se použije reverzní polarita spojení svařovacího proudu, když je katoda použita k zajištění hlubokého pronikání základního kovu (kladný pól napájecího napájení je připojen k elektrodě). Přímá polarita se někdy používá, když se provádí povrchová příprava (když je hlavní kov zaplacen, naopak je žádoucí, aby byl minimální).

V podmínkách svařování TIG (svařování s nespotřebovanou elektrodou), katoda pokles v napětí naopak, je významně nižší než kapka napětí anody, a proto v těchto podmínkách se na anodě uvolňuje více tepla . Proto při svařování s nekompatibilní elektrodou je výrobek připojen k pozitivnímu napájecímu zdroji (a stává se anodou) a elektroda je připojena k zápornému terminálu (tak, aby se elektroda přehřát.

Ve stejné době, bez ohledu na typ elektrody (tání nebo oslavnění) přiděleném tepla, zejména v aktivních oblastech oblouku (katody a anody) a ne v obloukovém sloupci. Tato vlastnost oblouk slouží k roztavení pouze těch částí základního kovu, ke kterému je oblouk nasměrován.

Tyto části elektrod, kterým se průchody proudů oblouku nazývají aktivní skvrny (na kladné elektrodě - anodické a na negativní - katodové skvrny). Místo katody je zdrojem volných elektronů, které přispívají k ionizaci obloukové mezery. Současně se proudy pozitivních iontů spěchají do katody, které jsou bombardovány a převezeny na ni jejich kinetickou energii. Teplota na povrchu katody v oblasti aktivního skvrnu během svařování tavící elektrody dosáhne 2500 ... 3000 ° C.

LC - katodová oblast; La - anodická oblast (la \u003d lk \u003d 10 -5 -10 -3 cm); LT - ARC Post; LD - délka oblouku; Ld \u003d lk + la + lt

Toky elektronů a nepříznivých nabitých iontů, které na něj přenášejí kinetickou energii do skotu anody. Teplota na povrchu anody v oblasti aktivního skvrnu během svařování tavící elektrody dosáhne 2500 ... 4000 ° C. Teplota obloukové sloupce během svařování s tavicí elektrodou je od 7 000 do 18 000 ° C (pro srovnání: teplota tání oceli je přibližně 1500 ° C).

Vliv na oblouk magnetických polí

Při provádění konstantního svařování proudu je takový fenomén často pozorován jako magnetický. Vyznačuje se následujícími značkami:

Svařovací obloukový pilíře je ostře posypán z normální polohy;
- oblouk je nestabilní, často přestávky;
- Zvuk vypalovacích oblouků změn - objeví se bavlna.

Magnetické foukání narušuje tvorbu švu a může přispět k vzniku těchto defektů v švu jako poškození a nepřipojení. Příčinou magnetického výbuchu je interakce magnetického pole svařovacího oblouku s jinými detailními magnetickými poli nebo feromagnetickými hmotami.

Svarovací obloukový sloup může být považován za součást svařovacího řetězce jako pružný vodič, kolem kterého existuje magnetické pole.

V důsledku interakce magnetického pole oblouku a magnetického pole, které se vyskytuje ve svařované části při průchodu proudu, svařovací oblouk se odchyluje na stranu naproti spojení s připojením vodiče.

Účinek feromagnetických hmot na odchylku oblouku je způsoben skutečností, že vzhledem k tomu, že v důsledku velkého rozdílu v odolnosti vůči průchodu magnetických elektrických vedení obloukového pole vzduchem a přes feromagnetické materiály (železo a jeho slitiny), magnetické Pole se ukáže, že je více kondenzováno z protilehlého uspořádání hmotnosti, takže obloukový sloup je posunut na boční feromagnetické tělo.

Magnetické pole svařovacího oblouku se zvyšuje s rostoucím svařovacím proudem. Proto je účinek magnetického výbuchu častěji projeven při svařování ve zvýšených režimech.

Snižte účinek magnetického výbuchu na procesu svařování může být:

Provádění svařování krátký oblouk;
- sklon elektrody tak, aby jeho konec směřoval k účinku magnetického výbuchu;
- Sčítání aktuálního olova blíže k oblouku.

Je také možné snížit účinek magnetického výbuchu, aby se vyměnil konstantní svařovací proud k proměnné, ve kterém se magnetické foukání projeví podstatně méně. Je však třeba mít na paměti, že střídavý proudový oblouk je méně stabilní, protože vychází ze změny polarity a zapálí ji znovu 100krát za sekundu. Aby byl oblouk střídavého proudu spalování stabilně používat obloukové stabilizátory (snadno alionizované prvky), které jsou zavedeny například k potahování elektrod nebo toku.