Электрическая сварка плавлением
Определение и виды электрической дуги
Электрическая сварочная дуга представляет собой устойчивый длительный электрический разряд в газовой среде между твердыми или жидкими электродами, осуществляемый при высокой плотности тока и сопровождаемый выделением большого количества теплоты. Электрический разряд в газе – это электрический ток, проходящий через газовую среду благодаря наличию в ней свободных электронов, а также отрицательных и положительных ионов, способных перемещаться между электродами под действием приложенного электрического поля (разности потенциалов между электродами). По наиболее важным техническим признакам различают следующие основные группы сварочных дуг:
по виду воздействия на изделие – дуги прямого, косвенного и комбинированного действия (рис. 2.1);
по роду тока – дуги постоянного и переменного тока;
по типу электрода – дуги с плавящимся и неплавящимся электродом (рис. 2.2.);
по наличию ограничений развития дугового разряда в пространстве (рис. 2.3) – свободные и сжатые дуги;
по наличию препятствий для циркуляции газа в околодуговом пространстве и возможности наблюдения за дуговым разрядом – открытые и закрытые дуги.
Рис. 2.1. Виды сварочных дуг: а – прямого, б – косвенного, в – комбинированного действия (трехфазная)
Рис. 2.2. Схема сварки плавящимся электродом (а) и сварка неплавящимся электродом (б)
Р
ис.
2.3. Схема сварки свободной (а) и сжатой
дугой (б)
В дугах прямого действия свариваемая деталь является одним из электродов, а в дугах косвенного действия – нет. В дугах с плавящимися электродами оба электрода (или электрод и деталь) расплавляются, поставляя металл в общую сварочную ванну. В дугах с неплавящимися электродами оба электрода (или хотя бы один), будучи тугоплавкими, не поставляют жидкого металла в сварочную ванну, хотя на торцах таких электродов и может находиться тонкая пленка жидкого металла. Для дуг постоянного тока характерны неизменность направления тока и, как правило, небольшие колебания его силы. В дугах переменного тока происходят непрерывные изменения направления и силы тока. Такие дуги угасают каждый раз при переходе тока через нуль и возбуждаются вновь при достижении между электродами необходимой для этого величины электродвижущей силы.
Дуга считается свободной, если ее развитие в пространстве ограничено только ее естественными свойствами. При наличии искусственных ограничений дуга называется сжатой. Дуга считается открытой, если вокруг отсутствуют преграды (кроме своих электродов), задерживающие излучение дуги или препятствующие наблюдению за ней, исключающие или затрудняющие циркуляцию газа в околодуговом пространстве. В противном случае дуга считается закрытой. Примером закрытой дуги является дуга под слоем флюса.
Дуга считается свободной, если ее развитие в пространстве ограничено только ее естественными свойствам. При наличии искусственных ограничений дуга называется сжатой. Дуга считается открытой, если вокруг отсутствуют преграды (кроме своих электродов), задерживающие излучение дуги или препятствующие наблюдению за ней, исключающие или затрудняющие циркуляцию газа в околодуговом пространстве. В противном случае дуга считается закрытой. Примером закрытой дуги является дуга под слоем флюса.