Перпендикулярно от оси дуги

Рассмотрим случай действия постоянного поперечного магнитного поля на сварочную дугу постоянного тока.

Столб дуги отклонится влево, т.е. в сторону более слабого магнитного поля.

Воздействуя поперечным магнитным полем на дугу и ванну расплавленного металла при автоматической сварке пол флюсом можно изменить формирование шва.

Дуга под флюсом. Зона сварки:

а – без магнитного поля, б – с поперечным полем Н.

На металл ванны действуют объемные силы F, пропорциональные согласно уравнению векторному произведению плотности тока j и напряженности магнитного поля H. Под действием этих сил металл стремится подтечь под дугу (рис. б), чему способствует также отклонение дуги, и проплавление уменьшается. Переключив поле, можно увеличить провар шва.

Если использовать управление поперечным переменным полем, то дуга постоянного тока будет колебаться в обе стороны от положения равновесия с частотой поля. Этот технологический прием получил название «метелка» и используется для заварки трубных досок.

Столб дуги отклоняется влево, стремясь захватить в контур тока максимальное число линий постороннего магнитного поля, совпадающего по направлению внутри контура с напрвлением собственного поля сварочного тока (а).

(б) Провода проходят слева (в «а» - справа).

В данном случае напрвление постороннего магнитного поля внутри сварочного контура противоположно полю сварочного тока, поэтому контур будет стремиться уменьшить число охватываемых линий постороннего поля. В результате дуга отклонится влево, отклоняющая сила и величина отклонения будет несколько меньше.

Начальная отклоняющая дугу сила пропорциональна произведению I_св на напряженность постороннего поля Н. Достаточно сильное постороннее поле может оборвать и потушить дугу. Дуга перестает отклоняться при достижении равновесия действующих на нее сил.

Равновесие наступает вследствие того, что с отклонением дуги от нормального положения сварочный контур деформируется, приобретает обратную кривизну и, вследствие бокового распора магнитных полей, возникает сила обратного направления, отклоняющая дугу назад. По мере увеличения отклонения дуги эта сила возрастает и при некотором положении дуги уравновешивает отклоняющую силу постороннего магнитного поля.

В обычных случаях сварочной дуги между стержневым электродом и поверхностью больших размеров смещается конец столба на изделии. Конец столба на электрическом стержне смещается только при очень сильном отклоняющем поле и тогда дуга быстро потухает.

Дуга косвенного действия.

При изменении направления тока или магнитного потока поле будет отклонять дугу вверх. Дуга отклоняется вниз, стремясь захватить максимальное число линий отклоняющего магнитного потока.

В установившемся положении дуги отклоняющаяся сила магнитного поля уравновешивается боковым распором магнитных линий собственного поля сварочного тока вокруг дуги, возникающей вследствие искривления контура при отклонении дуги. Кроме того отклоняющая сила магнитного поля уравновешивается при нормальном положении сварочной дуги конвекционными потоками газа, окружающего дугу.