Требования к источникам энергии при сварке. Классификация процессов сварки

При сварке плавлением источники энергии должны обеспечивать концентрацию энергии и температуру нагрева, достаточную для плавления металла в пределах заданной зоны без интенсивного испарения.

При сварке давлением источники энергии должны обеспечивать концентрацию энергии достаточную для создания требуемого уровня упругопластической деформации и сообщения энергии активации.

Общим требованием для источников энергии является защита зоны сварки от вредного влияния окружающей среды.

При выборе источников энергии учитываются требования экономической и технологической целесообразности.

Классификация процессов сварки по физическим признакам (типу источника энергии приведена в таблице. Источники по сварке плавлением приведены в порядке возрастания концентрации энергии.

Классификация процессов сварки

Сварка плавлением	Сварка давлением
	Термомеханические	Прессово-механич.
Газовая Индукционная Электрошлаковая Дуговая Плазменная Электронно-лучевая Лазерная	Контактная Газопрессовая Диффузионная Кузнечная	Холодная Трением Ультразвуковая Взрывом

Физико-химические процессы в дуговом разряде

Определение дугового разряда. Способы возбуждения

Молекулы газа электрически нейтральны и газ является хорошим изолятором. Для пробоя промежутка сухого воздуха в 1см требуется приложить напряжение в 30 кВ. Газ начинает проводить электрический ток, если в его объем ввести заряженные частицы извне или генерировать их внутри объема под действием внешнего электрического поля или излучения. У большинства газов носителями зарядов являются положительные ионы или электроны.

Характер протекания тока в газах зависит от химсостава и давления газа, материала электродов, плотности тока. Из многих разновидностей дугового разряда в сварочном производстве нашел наибольшее применение дуговой разряд или дуга. Свое название дуга получила из-за дугообразной формы столба разряда в горизонтальном положении, которую он приобретает под действием конвективных потоков нагретого воздуха.

Дуга – устойчивый электрический разряд в сильно ионизированной смеси газов и паров металлов, отличающийся высокой температурой и высокой плот­ностью тока. Дуговой разряд находит широкое применение в сварочном произ­водстве благодаря простоте оборудования и высокой стабильности и управляе­мости процесса.

Возбуждение дуги осуществляется за счет первичной ионизации дугового промежутка порцией заряженных частиц – электронов и ионов.. Под действием напряженности внешнего электрического поля заряженные частицы ускоряются. Их столкновение с нейтральными атомами и молекулами газа ведет к лавинообразному росту числа носителей зарядов за счет процессов ионизации. По достижению степени ионизации некоторого номинального уровня дуговой разряд стабилизируется.

Способы возбуждения дуги подразделяются на контактные и бесконтактные. При контактных способах электрод закорачивается на изделие с образованием контактных перемычек. Под действием тока короткого замыкания контактные перемычки нагреваются до температуры, достаточной для их плавления и испарения. Раскаленные пары металла дают первичную ионизацию. При последующем отводе электрода на некоторое расстояние от изделия генерируется электрическая дуга.

а) б) в)