Procesul de formare a unui arc electric și a metodelor de stingere a acestuia. Arcul electric și proprietățile sale
Bună ziua tuturor vizitatorilor la blogul meu. Subiectul articolului electric de astăzi și protecția arcului electric. Subiectul nu este accidental, scriu de la spital numit după Sklifosovsky. Ghicește de ce?
Ce este arcul electric
Acesta este unul dintre tipurile de descărcare electrică în gaz (fenomen fizic). De asemenea, se numește un arc de descărcare de arc sau un arc voltov. Se compune din gaz ionizat, electric cvasi-major (plasmă).
Poate apărea între doi electrozi cu o creștere a tensiunii dintre ele, sau aproximare unul față de celălalt.
Pe scurt O. proprietăți: Temperatura arcului electric, de la 2500 la 7000 ° C. Cu toate acestea, nici o temperatură mică. Interacțiunea dintre metalele cu plasmă duce la încălzire, oxidare, topire, evaporare și alte tipuri de coroziune. Este însoțită de radiații ușoare, undă explozivă și de șoc, temperatură ultra-înaltă, aprindere, separare de ozon și dioxid de carbon.
Pe internet există o mulțime de informații despre ceea ce un arc electric este ceea ce proprietățile sale sunt, dacă sunteți interesat de mai multe detalii, consultați. De exemplu, în Ru.Wikipedia.org.
Acum despre accidentul meu. Este greu de crezut, dar acum 2 zile am ciocnit direct cu acest fenomen și fără succes. Acest caz: 21 noiembrie, la locul de muncă, am fost instruit să fac layout-ul lămpilor din caseta dozatorului, apoi să le conectez la rețea. Nu au existat probleme cu aspectul, dar când am urcat în scut, au apărut unele dificultăți. Este un păcat Androyd mi-a uitat casa mea, nu a făcut o fotografie a roții electrice, altfel ar fi mai clar. Poate că voi merge la muncă. Deci, scutul a fost foarte vechi - 3 faze, anvelopă zero (este masă), 6 comutator automat și lot (totul pare simplu), statul inițial nu a provocat încredere. A luptat mult cu o anvelopă zero, deoarece toate șuruburile au fost ruginite, după care a fost ușor plantată de o fază pe mașină. Totul este bine, verifică lămpile, lucrează.
După ce a revenit la scut pentru a pune ușor firele, închideți-o. Vreau să observ, dopul electric a fost la o altitudine de ~ 2 metri, într-un pasaj îngust și pentru a ajunge la ea, a folosit o scară (scară). Adăugarea firelor, găsite scânteie pe contactele altor mașini, ceea ce a cauzat clipirea lămpilor. În consecință, am înmânat toate contactele și am continuat să inspectăm restul firelor (pentru a face și nu reveni mai mult la acest lucru). După ce a constatat că un contact pe pachet are o temperatură ridicată, a decis să se întindă și ea. A luat o șurubelniță, se aplecă de șurub, se întoarse, Bach! O explozie a scârțâit, un focar, am căzut înapoi, lovind zidul, am căzut la podea, nimic nu poate fi văzut (orbit), scutul nu a încetat să explodeze și să se rătăcească. De ce nu am lucrat la apărare, nu știu. Simțiți scânteile care se încadrează mi-am dat seama că trebuie să ieșiți. A fost aleasă la atingere, clar. Selectarea din acest pasaj îngust, numele partenerului a început să sune. Deja în acel moment am simțit că, cu mâna mea dreaptă (am păstrat o șurubelniță) ceva este greșit, durerea teribilă a fost simțită.
Împreună cu un partener, am decis că trebuie să fugi în centrul medical. Ce sa întâmplat în continuare, cred că nu merită să spunem, întregul jig și spitalul. Nu uitați niciodată acest sunet teribil de scurtă circuit - mâncărime cu un buzz.
Acum mă culc în spital, pe genunchi, am o abundență, medicii cred că am fost lovit de un curent, aceasta este o cale de ieșire, așa că urmăresc inima. Cred că curentul nu ma bătut, dar am avut un arc electric, care a apărut când este închis.
Ce sa întâmplat acolo, de ce mi sa întâmplat închiderea cu mine, nu este încă cunoscută, cred că, atunci când rotiți șurubul, contactul în sine a apărut și a apărut faza de fază sau sârmă de coacere a comutatorului lotului a fost goală sârmă și când șurubul se apropia de șurub arc electric. Voi afla mai târziu dacă îți dai seama.
La naiba, a mers pe dressing, a adunat mâna pe care o scriu acum)))
Fotografia fără bandaje nu a făcut, foarte puțin o viziune plăcută. Nu vreau să sperii electricieni de pornire ....
Care sunt măsurile de protecție împotriva unui arc electric, ceea ce ar putea fi protejat? După analizarea internetului, am văzut că cele mai populare mijloace de protejare a persoanelor în instalațiile electrice de la un arc electric este un costum rezistent la căldură. Mașinile speciale ale Siemens sunt foarte populare în America de Nord, care protejează atât de arcul electric, cât și din curentul maxim. În Rusia, în prezent, astfel de automate sunt utilizate numai pe stații de înaltă tensiune. În cazul meu, aș avea suficientă mănușă dielectrică, dar gândiți-vă despre ei înșiși, cum să conectați lămpile? Este foarte incomod. De asemenea, recomandăm să utilizați ochelari de protecție pentru a vă proteja ochii.
În instalațiile electrice, controlul unui arc electric se efectuează utilizând comutatoare de vid și ulei, precum și cu ajutorul bobinelor electromagnetice împreună cu camerele de stingere.
E totul? Nu! Cea mai fiabilă modalitate de a vă proteja de arcul electric, în opinia mea, sunt lucrările de îndepărtare a stresului . Nu știu cum tu, și nu voi lucra sub tensiune ...
Acesta este articolul meu arc electric și protecția arcului electric se termină. Au ceva de completat? Lasa un comentariu.
- Arcul electric (Arcul Voltov, descărcarea arcului) - fenomen fizic, unul dintre tipurile de descărcare electrică în gaz.
A fost descrisă pentru prima dată în 1802 de către omul de știință ruși V. Petrov în cartea "Știri ale experimentelor Galvani-Voltovsky printr-o baterie imensă, care uneori de la 4200 de cercuri de cupru și zinc" (St. Petersburg, 1803). Arcul electric este un caz special de a patra formă a unei substanțe - plasmă - și constă dintr-un gaz ionizat, cvasi-mai mare. Prezența taxelor electrice gratuite asigură conductivitatea unui arc electric.
Arcul electric dintre cei doi electrozi din aer la presiune atmosferică este format după cum urmează:
Cu o creștere a tensiunii dintre cei doi electrozi la un anumit nivel în aerul dintre electrozi, apare o defalcare electrică. Tensiunea defecțiunii electrice depinde de distanța dintre electrozii și alți factori. Potențialul de ionizare al primului electron al atomilor metalelor este de aproximativ 4,5 - 5 V, iar tensiunea de depozitare este de două ori mai mare (9 - 10 V). Este necesar să cheltuiți energie la ieșirea electronului din atomul de metal al unui electrod și ionizarea atomului celui de-al doilea electrod. Procesul duce la formarea unei plasme între electrozii și arderea arcului (pentru comparație: tensiunea minimă pentru formarea unei descărcări de scânteie, un pic depășește potențialul de ieșire electron - până la 6 V).
Pentru a iniția o defalcare cu tensiunea existentă, electrozii se apropie reciproc. În timpul defalcării dintre electrozi, apare de obicei o descărcare a scântei, un circuit electric de închidere pulsat.
Electronii în scânteie evacuează moleculele ionice în spațiul de aer dintre electrozi. Cu o putere suficientă a sursei de tensiune în spațiul de aer, o cantitate suficientă de plasmă este formată pentru o scădere semnificativă a rezistenței la tensiunea de defalcare sau a intervalului de aer. În acest caz, descărcările de scânteie se transformă într-o descărcare a arcului - un cordon plasmatic între electrozi, care este un tunel cu plasmă. Arcul apare, de fapt, conductorul și închide circuitul electric între electrozi. Ca rezultat, curentul mediu crește și mai mult, arcul de încălzire este de până la 5000-50000 K. Se crede că alerta a arcului este finalizată. După aprindere, arderea stabilă a arcului este asigurată de emisiile termoelectronice din catodul încălzit de bombardamentul curentă și de ioni.
Interacțiunea electrozilor cu o plasmă ARC duce la încălzirea, topirea parțială, evaporarea, oxidarea și alte tipuri de coroziune.
După aprindere, arcul poate rămâne stabil atunci când contactele electrice sunt diluate la o anumită distanță.
La funcționarea instalațiilor electrice de înaltă tensiune, în care apariția unui arc electric este inevitabilă, lupta împotriva acesteia se efectuează prin bobine electromagnetice combinate cu camere stingebile. Alte moduri sunt folosirea comutatoarelor de vid, aer, emelegase și ulei, precum și metode de preluare a încărcării temporare, a circuitului electric de auto-rupere.
Principiul sudării arcului electric se bazează pe utilizarea temperaturii de descărcare electrică care apare între electrodul de sudură și martorul metalic.
Descărcarea cu arc este formată din cauza defalcării electrice a spațiului de aer. Dacă apare acest fenomen, moleculele de gaz sunt ionizarea, o creștere a temperaturii și conductivității sale electrice, trecerea la o stare de plasmă.
Arderea arcului de sudură este însoțită de eliberarea unei cantități mari de energie și în special a energiei termice, ca urmare a căreia temperatura crește brusc și se produce topirea locală a piesei de prelucrat. Acest lucru este sudat.
În procesul de lucru, pentru inițierea unei descărcări de arc, se face o atingere pe termen scurt a piesei de prelucrat a electrodului, adică crearea unui scurtcircuit, urmată de un vârf al contactului metalic și stabilirea cerințelor necesare strat de aer. În acest fel, este selectată lungimea optimă a arcului de sudură.
Cu o descărcare foarte scurtă, electrodul se poate lipi de piesa de prelucrat, topirea este intensivă intens, ceea ce poate duce la formarea afluxului. Un arc lung se distinge prin dezechilibrul arsurilor și nu a temperaturilor ridicate în zona de sudură.
Instabilitatea și curbura vizibilă a formei arcului de sudură pot fi observate adesea atunci când funcționarea unităților industriale de sudare cu detalii suficient de masive. Acest fenomen se numește Blossom magnetic.
Esența sa constă în faptul că curentul de sudare a arcului creează un câmp magnetic, care interacționează cu câmpul magnetic creat de curentul care curge prin piesa de prelucrat masiv.
Adică abaterea arcului este cauzată de forțele magnetice. Procesul este numit procesul deoarece arcul deflectează, ca și cum ar fi influența vântului.
Nu există modalități radicale de combatere a acestui fenomen. Pentru a reduce efectul exploziei magnetice, se utilizează sudarea unui arc scurtat, iar electrodul este plasat la un anumit unghi.
Miercuri de ardere
Există mai multe tehnologii de sudură diferite utilizând descărcări electrice de arc care sunt caracterizate de proprietăți și parametri. Arcul de sudare electrică are următoarele varietăți:
- deschis. Arderea descărcării are loc direct în atmosferă;
- închis. Temperaturile ridicate formate în timpul arderii cauzează o selecție abundentă a gazelor din fluxul combustibil. Fluxul este conținut în acoperirea electrozilor de sudură;
- În mediul de gaze protectoare. În acest exemplu de realizare, gazul este furnizat în zona de sudură, cel mai adesea, este heliu, argon sau dioxid de carbon.
Protecția zonei de sudare este necesară pentru a preveni oxidarea activă a metalelor topite sub influența oxigenului de aer.
Stratul de oxid împiedică formarea unei suduri solide, metalul la fața locului dobândește porozitatea, rezultând o reducere a rezistenței și etanșeității articulației.
Într-o anumită măsură, arcul în sine este capabil să creeze un microclimat în zona de ardere prin formarea unei suprafețe de presiune crescute care împiedică afluxul de aer atmosferic.
Utilizarea fluxului vă permite să strângeți mai activ aerul din zona de sudură. Utilizarea mediului de gaze protectoare furnizate sub presiune rezolvă această sarcină aproape complet.
Durata descărcării
În plus față de criteriile protejate, descărcarea de arc este clasificată pe durată. Există procese în care se produce arderea arcului într-un mod de impuls.
În astfel de dispozitive, sudarea este efectuată prin intermediul unor flash scurte. În timpul epidemiei, temperatura are timp să crească la valoarea suficientă pentru topirea locală a unei zone mici în care se formează un compus punct.
Majoritatea tehnologiilor de sudare utilizate utilizează o ardere relativ lungă a arcului. În timpul procesului de sudare, există o mișcare constantă a electrodului de-a lungul marginilor conectate.
Zona de temperatură ridicată, creând, mutată după electrod. După mutarea electrodului de sudare, prin urmare, descărcarea arcului, temperatura secțiunii trecute este redusă, cristalizarea băii de sudură și formarea de suduri durabile sunt cristalizate.
Structura descărcării de arc
Zona descărcării de arc este condiționată de împărțirea în trei site-uri. Parcelele direct adiacente stâlpilor (anod și catod) sunt numite un anod și catod.
Partea centrală a descărcării de arc, situată între zonele anodice și catodice, se numește un post Arc. Temperatura din zona arcului de sudură poate ajunge la câteva mii de grade (până la 7000 ° C).
Deși căldura nu este complet transmisă metalului, este suficient pentru topire. Astfel, punctul de topire al oțelului pentru comparație este de 1300-1500 ° C.
Pentru a asigura arderea durabilă a descărcărilor de arc, sunt necesare următoarele condiții: curentul de aproximativ 10 amp (aceasta este valoarea minimă, maxim poate ajunge la 1000 amperi), menținând în același timp o tensiune arc de la 15 la 40 de volți.
Căderea acestei tensiuni are loc într-o descărcare a arcului. Distribuția tensiunii peste zonele arcului apare inegal. Căderea cea mai mare parte a tensiunii aplicate are loc în zonele anodice și catodice.
Se stabilește o modalitate experimentală că atunci când se observă cea mai mare picătură de tensiune în zona catodică. În aceeași parte a arcului, se observă cel mai mare gradient de temperatură.
Prin urmare, atunci când alegeți polaritatea procesului de sudare, catodul este conectat la electrod atunci când doresc să obțină cea mai mare topire, cu creșterea temperaturii. Dimpotrivă, pentru o furnizare mai profundă de blank, catodul se alătură. Cea mai mică parte a picăturilor de tensiune din postul ARC.
În producerea de lucrări de sudare cu un electrod non-mesmering, o picătură catod de tensiune este mai mică decât anodică, adică zona de temperatură ridicată este deplasată la anod.
Prin urmare, cu această tehnologie, piesa de prelucrat este conectată la anod, care oferă o încălzire bună și protecția electrodului necomplicat de la temperatura excesivă.
Zonele de temperatură
Trebuie remarcat faptul că, în orice fel de sudare, ambii electrozii de topire și non-compatibil, un post de arc (centrul său) are cea mai mare temperatură - aproximativ 5000-7000 ° C și uneori mai mare.
Zonele sunt cele mai mici temperaturi sunt situate într-una din zonele active, catod sau anod. În aceste zone, pot fi eliberate 60-70% din căldura arcului.
În plus față de creșterea intensivă a temperaturii piesei de prelucrat și a electrodului de sudare, descărcarea radiază undele infraroșu și ultraviolete care pot afecta negativ organismul sudorului. Aceasta determină necesitatea aplicării măsurilor de protecție.
În ceea ce privește sudarea curentului alternativ, conceptul de polaritate nu există, deoarece poziția anodului și catodul variază cu o frecvență industrială de 50 oscilații pe secundă.
Arcul din acest proces este mai puțin rezistent în comparație cu un curent constant, plimbări cu temperatură. Pentru avantajele de sudare a proceselor de curent alternativ, este posibilă atribuirea numai a echipamentelor mai simple și ieftine și chiar absența aproape completă a unui astfel de fenomen ca o suflare magnetică, menționată mai sus.
Caracteristicile volt-amperi
Graficul prezintă dependențele de focalizare ale tensiunii sursei de alimentare din valoarea curentului de sudură, numită caracteristicile Volt-Ampere ale procesului de sudare.
Curbele roșii reflectă schimbarea de tensiune dintre electrod și piesa de prelucrat în fazele excitării arcului de sudură și arderea sa stabilă. Punctele inițiale ale curbelor corespund cursei sursei de alimentare.
În momentul excitării de către sudorul de descărcare a arcului, tensiunea scade brusc până la stabilizarea parametrilor arcului, valoarea curentului de sudură este setată, în funcție de diametrul electrodului utilizat, puterea alimentării și arcul instalat lungime.
Cu debutul acestei perioade, tensiunea și temperatura stabilizării arcului și întregul proces devine durabil.
Introducere
Metode de stingere a arcului electric ... Subiectul este relevant și interesant. Deci, să începem. Punem întrebări: Ce este un arc electric? Cum să-l controlezi? Ce procese apar în educația sa? De la ce este? Și cum arată.
Ce este arcul electric?
Arc electric (Arcul Voltov, descărcare cu arc) - Fenomenul fizic, unul dintre tipurile de descărcare electrică în gaz. Pentru prima dată a fost descris în 1802 de către oamenii de știință ruși V.V. Petrov.
Arc electric Este un caz special al celei de-a patra formă a stării - plasmei - și constă dintr-un gaz ionizat, cvasi-mai mare. Prezența taxelor electrice gratuite asigură conductivitatea unui arc electric.
Proprietăți de educație și arc
Cu o creștere a tensiunii dintre cei doi electrozi la un anumit nivel în aerul dintre electrozi, apare o defalcare electrică. Tensiunea defecțiunii electrice depinde de distanța dintre electrozii etc., de multe ori, pentru a iniția o defalcare cu tensiunea existentă, electrozii aduși unul la celălalt. În timpul defalcării dintre electrozi, apare de obicei o descărcare a scântei, un circuit electric de închidere pulsat.
Electronii în scânteie evacuează moleculele ionice în spațiul de aer dintre electrozi. Cu o putere suficientă a sursei de tensiune, o plasmă suficientă este formată în spațiul de aer, astfel încât tensiunea de defalcare (sau rezistența la intervalul aerian) a scăzut semnificativ în acest loc. În acest caz, descărcările de scânteie se transformă într-o descărcare a arcului - un cordon plasmatic între electrozi, care este un tunel cu plasmă. Acest arc este în esență un conductor și închide circuitul electric între electrozi, curentul mediu crește și mai mult încălzire arcul la 5000-50000 K. Se crede că abordarea ARC este finalizată.
Interacțiunea electrozilor cu o plasmă ARC duce la încălzirea, topirea parțială, evaporarea, oxidarea și alte tipuri de coroziune. Arcul de sudare electrică este o descărcare electrică puternică care curge într-un mediu de gaz. Descărcarea cu arc este caracterizată de două caracteristici principale: alocarea unei cantități semnificative de căldură și un efect puternic de lumină. Temperatura arcului de sudură obișnuită este de aproximativ 6000 ° C.
Lumina arcului este orbitoare luminoasă și utilizată în diferite dispozitive de iluminat. Arcul radiază un număr mare de raze termice și invizibile (infraroșu) și chimice (ultraviolete). Radiile invizibile cauzează inflamație a ochilor și arde pielea unei persoane, astfel încât sudorii și salopetele să se aplice pentru a le proteja împotriva lor.
Utilizarea arcului
În funcție de mediul în care apare descărcarea cu arc, următoarele arcuri de sudură diferă:
1. Arc deschis. Lumini în aer. Compoziția zonei de gaz a zonei arcului este aerul cu un amestec de abur din metal sudat, materialul de electrozi și acoperiri de electrod.
2. Arcul închis. Luminează sub stratul de flux. Compoziția mediului de gaz a zonei arcului este o pereche de metal de bază, materialul electrodului și fluxul de protecție.
3. arc cu livrări de gaze protectoare. Arcul este servit. Presiunea diferitelor gaze - heliu, argon, dioxid de carbon, hidrogen, gazul luminos și diferite amestecuri de gaze. Compoziția mediului de gaz din zona arcului este atmosfera gazului de protecție, perechea de material al electrodului și metalul de bază.
Puterea arcului poate fi utilizată din surse curente directe sau alternante. În cazul puterii, un curent direct se distinge printr-un arc de polaritate dreaptă (sursa de alimentare minus pe electrod, plus - pe metalul principal) și polaritatea inversă (minus pe metalul principal, plus pe electrod). În funcție de materialul electrozilor de arc, se distinge cu electrozi fuzibili (metalici) și nelegiuiți (cărbune, tungsten, ceramici etc.).
Atunci când sudarea unui arc poate fi acțiunea directă (metalul principal este implicat în circuitul electric al ARC) și acțiunea indirectă (metalul principal nu participă la circuitul electric al arcului). Arcul acțiunii indirecte se aplică relativ puțin.
Densitatea curentă a arcului de sudură poate fi diferită. Arcurile cu densitate normală curentă sunt utilizate - 10-20 A / MM2 (sudură manuală obișnuită, sudare în unele gaze de protecție) și cu densitate ridicată de curent - 80-120 A / mm2 și mai mult (sudarea automată, semi-automată sub flux , În mediul de gaze de protecție).
Apariția descărcării de arc este posibilă numai atunci când polul de gaz între electrod și metalul principal va fi ionizat, adică va conține ioni și electroni. Acest lucru se realizează prin faptul că energia corespunzătoare este raportată la molecula de gaz sau atomul, numită energia ionizării, ca rezultat al căror electronii se disting de atomi și molecule. Mediul de descărcare a arcului poate fi reprezentat de un conductor de gaz a unui curent electric având o formă cilindrică circulară. Există un arc din trei zone - o regiune catodică, un stâlp de arc, o zonă anodică.
În timpul arderii arcului de pe electrod și metalul principal, se observă petele active, care sunt suprafețe încălzite de pe suprafața electrodului și a metalului de bază; Prin aceste locuri trece întregul curent al arcului. La catod, pata este menționată ca catod, pe anod - anodic. Secțiunea transversală a părții de mijloc a coloanei ARC este oarecum mai mare decât dimensiunile de pete catodice și anode. Dimensiunea sa depinde de dimensiunea petelor active.
Tensiunea arcului variază în funcție de densitatea curentă. Această dependență descrisă grafic se numește caracteristica statică a arcului. Cu valori mici ale densității curente, caracteristica statică are un caracter care se încadrează, adică tensiunea arcului scade pe măsură ce crește curentul. Acest lucru se datorează faptului că, cu creșterea curentului, suprafața secțiunii transversale a arcelor și a conductivității electrice crește, iar densitatea curentă și gradientul potențial din coloana ARC scade. Mărimea picăturilor catodice și anodice a tensiunilor arcului nu se schimbă de la valoarea curentă și depinde de materialul electrodului, metalul principal, mediul de gaz și presiunea gazului din zona ARC.
Cu densitățile arcului de sudură al modurilor convenționale utilizate în timpul sudării manuale, tensiunea arcului nu depinde de valoarea curentului, deoarece suprafața secțiunii transversale a coloanei ARC crește proporțional cu curentul și conductivitatea electrică Variază foarte puțin, iar densitatea curentă din coloana Arc aproape rămâne constantă. În acest caz, amploarea picăturilor catodice și anodice a stresului rămâne neschimbată. Într-un arc cu o densitate ridicată curentă, cu o creștere a forței curente, la fața locului catod și secțiunea transversală a coloanei ARC nu pot crește, deși densitatea curentă crește proporțional cu rezistența curentului. În acest caz, temperatura și conductivitatea electrică a coloanei ARC sunt oarecum în creștere.
Tensiunea câmpului electric și gradientul potențial al coloanei ARC vor crește cu o creștere a forței curente. Punerea catodică a tensiunii crește, ca rezultat al căruia caracteristica statică va crește, adică tensiunea arcului cu o creștere a curentului ARC va crește. Caracteristica statică crescândă este o caracteristică a arcului de înaltă densitate în diferite medii de gaze. Caracteristicile statice se referă la starea staționară stabilită a arcului cu lungimea neschimbată.
Un proces stabil de arc de ardere în timpul sudurii poate apărea atunci când sunt îndeplinite condiții specifice. Un număr de factori afectează stabilitatea procesului de ardere a arcului; Tensiunea cursei de inactivitate a sursei de alimentare a arcului, curentul, valoarea curentului, polaritatea, prezența inductivității în circuitul arcului, prezența recipientului, frecvența curentului etc.
Contribuiți la îmbunătățirea stabilității unui Arc. Creșterea tensiunii de alimentare cu curent continuu, pornind inductanța într-un lanț arc, creșterea frecvenței curente (cu curent variabil) și o serie de alte afecțiuni. Stabilitatea poate fi, de asemenea, îmbunătățită semnificativ prin aplicarea straturilor de electrod speciale, a fluxurilor, a gazelor de protecție și a unui număr de alți factori tehnologici.
recoltarea sudării arcului electric
Arcuri electrice de sudare - Aceasta este o descărcare electrică pe termen lung într-o plasmă, care este un amestec de gaze ionizate și vapori de componente ale atmosferei de protecție, aditivul și metalul de bază.
Arcul a primit numele său din forma caracteristică, care este nevoie atunci când arde între doi electrozi situați orizontal; Gazele încălzite caută să se ridice în sus și această descărcare electrică se îndoaie, luând forma arcului sau a arcului.
Din punct de vedere practic, arcul poate fi privit ca un conductor de gaz care convertește energie electrica în termal. Oferă intensitate ridicată la încălzire și controlată cu ușurință de parametrii electrici.
Caracteristica totală a gazelor este că acestea nu sunt efectuate de curent electric în condiții normale. Cu toate acestea, în condiții favorabile (temperatură ridicată și prezența unui câmp electric extern de tensiune ridicată), gazele pot fi ionizate, adică Atomii sau moleculele lor pot fi eliberate sau, pentru elemente electronegative, dimpotrivă, captează electroni, rotirea, respectiv în ioni pozitivi sau negativi. Datorită acestor modificări, gazele sunt transferate în starea a patra a substanței numite plasmă, care este conductivă electrică.
Excitația arcului de sudură are loc în mai multe etape. De exemplu, atunci când sudați un moment / magician, atunci când apare un capăt al electrodului și apare o parte sudabilă, apare contactul dintre micro proeminențele suprafețelor lor. Densitatea ridicată a curentului contribuie la topirea rapidă a acestor proeminențe și la formarea unui strat de metal lichid, care crește în mod constant față de electrod și, în cele din urmă, se rupe.
La momentul ruperii, jumperul are loc evaporarea rapidă a metalului, iar diferența de descărcare este umplută cu ioni și electroni care rezultă din aceasta. Datorită faptului că electronii și ionii sunt aplicați la electrod și produsul începe să se deplaseze: electroni și ioni încărcați negativ - la anod și ionii încărcați pozitiv la catod și, astfel, arcul de sudură este încântat. După ce arcul este încântat, concentrația electronilor liberi și ionii pozitivi în decalajul ARC continuă să crească, deoarece electronii de pe calea lor se confruntă cu atomi și molecule și "bate" dintre ei și mai mulți electroni (în același timp, Atomii care au pierdut unul sau mai mulți electroni devin ioni încărcați pozitiv). Ionizarea intensivă a gazului decalajului ARC și ARC are grijă de caracterul unei descărcări de arc stabil.
După câteva mai mult de o secundă, după excitație, arcul de pe metalul principal începe să formeze o baie de sudură și la capătul electrodului - o picătură de metal. După încă 50 - 100 de milisecunde, un transfer metalic constant este stabilit de la capătul firului electrodului în baia de sudură. Se poate realiza fie prin scade în mod liber prin zborul arcului, fie prin picături care formează mai întâi un scurtcircuit și apoi curg în baia de sudură.
Proprietățile electrice ale arcului sunt determinate de procesele care apar în cele trei zonele caracteristice - Postare, precum și în zonele athecred ale arcului (catodic și anod), care sunt între coloana ARC de pe o parte și electrodul și produsul pe cealaltă.
Pentru a menține plasma arcului la sudarea cu un electrod de topire, este suficient să se asigure un curent de la 10 la 1000 AMP și aplicat între electrodul și produsul tensiunii electrice de aproximativ 15 până la 40 de volți. În același timp, scăderea tensiunii de pe colapsul arcului în sine nu va depăși mai mulți volți. Restul tensiunii cade pe catodul și zonele anodice ale arcului. Lungimea coloanei ARC în medie ajunge la 10 mm, ceea ce corespunde cu aproximativ 99% din lungimea arcului. Astfel, rezistența câmpului electric din coloana ARC se află în intervalul de la 0,1 la 1,0 V / mm. Zonele catodice și anodice, dimpotrivă, sunt caracterizate printr-o lungime foarte scurtă (aproximativ 0,0001 mm pentru regiunea catodică, care corespunde lungimii kilometrajului liber al ionului și 0,001 mm pentru anod, care corespunde cu Lungimea kilometrajului de electroni liberi). În consecință, aceste zone au o rezistență a câmpului electric foarte mare (până la 104 per / mm pentru regiunea catodică și până la 103 per / mm pentru anod).
Sa stabilit experimental că, pentru sudarea cu un electrod de topire, scăderea tensiunii din regiunea catodică depășește scăderea tensiunii din regiunea anodică: 12 - 20 V și, respectiv, 2 - 8. Având în vedere faptul că eliberarea căldurii la obiectele circuitului electric depinde de curent și de tensiune, devine clar că atunci când sudată cu un electrod de topire, se eliberează mai multă căldură, în zona pe care mai multe picături de tensiune, adică în catod. Prin urmare, la sudarea cu un electrod de topire, se utilizează polaritatea inversă a conexiunii curentului de sudură, atunci când catodul este utilizat pentru a furniza o penetrare profundă a metalului de bază (polul pozitiv al sursei de alimentare este conectat la electrod). Polaritatea directă este utilizată uneori atunci când se efectuează suprafețele (atunci când metalul principal este plătit, dimpotrivă, este de dorit să fie minim).
În condițiile de sudare TIG (sudarea cu un electrod care nu consumă), scăderea catodică a tensiunii, în contrast, este semnificativ mai mică decât picătură de anod de tensiune și, în consecință, în aceste condiții, mai multă căldură este eliberată pe anod . Prin urmare, atunci când sudați cu un electrod necompatibil, produsul este conectat la un terminal de alimentare cu energie pozitivă (și devine un anod) și electrodul este conectat la un terminal negativ (astfel, oferind un electrod de supraîncălzire.
În același timp, indiferent de tipul de electrod (topire sau glorificare) alocat, în principal în zonele active ale arcului (catod și anod) și nu în coloana ARC. Această proprietate arc este utilizată pentru a topi numai acele părți ale metalului de bază la care se îndreaptă arcul.
Aceste părți ale electrozilor prin care trecerile curente ale arcului sunt numite pete active (pe un electrod pozitiv - anodic și pe o peta negativă - catodică). Spotul catod este o sursă de electroni liberi care contribuie la ionizarea decalajului ARC. În același timp, fluxurile de ioni pozitivi sunt saturați la catod, care sunt bombardați și transferați la ea energia cinetică. Temperatura de pe suprafața catodului în zona de patare activă în timpul sudurii unui electrod de topire ajunge la 2500 ... 3000 ° C.
LC - regiune catodică; La - regiunea anodică (LA \u003d Lk \u003d 10 -5 -10 -3 cm); LT - Postul ARC; LD - lungimea arcului; Ld \u003d lk + la + lt
Fluxurile de electroni și ioni încărcați negativ, care își transmit energia cinetică la locul de anod. Temperatura de pe suprafața anodului din zona activă în timpul sudării unui electrod de topire ajunge la 2500 ... 4000 ° C. Temperatura coloanei cu arc în timpul sudurii cu un electrod de topire este de la 7.000 până la 18.000 ° C (pentru comparație: punctul de topire al oțelului este de aproximativ 1500 ° C).
Influența asupra arcului câmpurilor magnetice
Când efectuați o sudare curentă constantă, un astfel de fenomen este adesea observat ca magnetic. Se caracterizează prin următoarele semne:
Un stâlp de arc de sudură este stropit brusc dintr-o poziție normală;
- Arcul este instabil, adesea pauze;
- Sunetul arcurilor de ardere se schimbă - apare bumbacul.
Suflarea magnetică perturbă formarea cusăturii și poate contribui la apariția unor astfel de defecte în cusătura ca insuficiență și non-deconectare. Cauza exploziei magnetice este interacțiunea câmpului magnetic al arcului de sudură cu alte câmpuri magnetice apropiate sau mase feromagnetice.
Un pilon de arc de sudură poate fi considerat ca parte a lanțului de sudură ca dirijor flexibil în jurul căruia există câmpul magnetic.
Ca urmare a interacțiunii câmpului magnetic al arcului și câmpului magnetic, care apare în partea sudată la trecerea curentului, arcul de sudură se abate la partea opusă conexiunii la conexiunea conductorului.
Efectul maselor feromagnetice asupra abaterii ARC se datorează faptului că datorită unei diferențe mari de rezistență la trecerea liniilor electrice magnetice ale câmpului arc prin aer și prin materiale feromagnetice (fier și aliajele sale), magneticul Câmpul se dovedește a fi mai condensat din aranjamentul opus al masei, astfel încât coloana arcului este deplasată în corpul feromagnetic lateral.
Câmpul magnetic al arcului de sudură crește cu creșterea curentului de sudare. Prin urmare, efectul exploziei magnetice este mai des manifestat la sudarea la moduri crescute.
Reducerea efectului exploziei magnetice asupra procesului de sudare poate fi:
Efectuarea arcului scurt de sudare;
- înclinarea electrodului astfel încât capătul său să fie îndreptată spre acțiunea exploziei magnetice;
- rezumarea conducerii curente mai aproape de arc.
De asemenea, este posibil să se reducă efectul exploziei magnetice de a înlocui curentul de sudare constant la variabila, în care suflarea magnetică se manifestă semnificativ mai puțin. Cu toate acestea, este necesar să ne amintim că un arc curent alternativ este mai puțin stabil, deoarece iese din schimbarea polarității și o aprinde din nou de 100 de ori pe secundă. Pentru ca Arcul curentului alternativ al arcului să utilizeze stabilizări de arc (elemente ușor alisite), care sunt introduse, de exemplu, la electrozi sau fluxuri de acoperire.