Зварювальні властивості дуги

З варювальна дуга є концентроване джерело тепла і використовується для розплавлення основного та присадочного матеріалів. Зварювальна дуга класифікується по роду застосовуємого електричного струму та по тривалості горіння. При використанні постійного струму відрізняють дугу прямої та зворотньої полярності. При прямій полярності плюс джерела зварювального струму подається на вироб, а мінус на електрод, при оберненій полярності мінус підключено до виробу, а плус – до електроду. В залежності від виду застосовуємого електроду дуга може збуджуватись між плавким (металевим) та неплавким (вугільним, вольфрамовим та інші) електродом з однієї сторони і виробом з іншої.

Зварювальна дуга (рис.4) складається з трьох областей – анодної 1, катодної 3 і стовба дуги 2. Впроцесі горіння дуги на електроді іосновному металі виникають активні плями, які представляють собою найбільш нагріті ділянки електрода та основного металу, крізь які проходить весь стру м дуги. Активна пляма на аноді називається анодною.

Рис. 4. Схема горіння дуги.

Катодна пляма є джерело випромінення вільних електронів так як температура катода близька до температури кипіння матеріалу електрода (для заліза- 350⁰С). Вкатодній плямі видаляється близько 36% загальної кількості тепла дуги. Газовий стовп дуги – це ділянка яка займає більшу частину об’єма між електродом і виробом і має температуру 6000 - 7000⁰С. В ній відбувається переміщення електронів і іонів і виділяється близько 21% загального тепла дуги.

Анодна пляма являє собою місце для входа і нейтралізаціі на поверхні анода вільних електронів. Анодна пляма має приблизно такуж температуру, як і катодна, але в результаті ударів по току електронів на аноді видаляється значно більше тепла ніж на катоді- близько 43% загального тепла дуги.

Вплив роду зварювального струму на особливості дуги.

Оскільки на анодній плямі видаляється більше тепла, ніж на катодній, рід зварювального струму та його полярність значно впливають на процес зварювання. При постійному струмі прямої полярності, коли анодна пляма знаходиться на виробі, електрод буде плавитись значно повільніше ніж виріб, так як на електроді виділяється меньше тепла. При оберненній полярності анодна пляма розташовується на електроді якийбуде плавитися значно бистріше ніж при прямій полярності. Зварування на змінному струмі значно відрізняється від процесу зварювання на постійному струмі. При живленні дуги змінним струмом катодна та анодна пляма буде весь час мінятися місцами з частотою, відповідній частоті змінного струму. При частоті 50Гц буде відбуватися 100 таких змін в секунду. Коли миттєве значення прикладеної до дуги напруги переходять крізь нульове значення струм в дузі припиняється, в резульнаті чого дуга на змінному струмі горить завжди меньш стійко ніж на постійному. Кількість тепла і падіння напруги на електроді і виробі при цьому вирівнюється до деяких середніх значень.