Условия зажигания и устойчивого горения сварочной дуги

Сварочная дуга обязана иметь определенные технологические условия, которые обеспечат ее устойчивое горение, резвое зажигание, малую чувствительность к изменениям ее длины в определенных границах, резвое вторичное возбуждение после обрыва, нужное проплавление основного металла.

Условия зажигания и устойчивого горения дуги почти во всем зависят от таких составляющих, как состав обмазки при сварке штучными электродами, ровная либо оборотная полярность при сварке на размеренном токе, вид тока ( переменный либо неизменный ), температура среды, поперечник электрода.

Для зажигания дуги требуется напряжение большее по величине, чем напряжение для горения дуги.

Напряжение, подводимое от источника питания к электродам при разомкнутой сварочной цепи, является напряжением холостого хода. При сварке на неизменном токе напряжение холостого хода не превосходит 90 В, а на переменном токе - 80 В. В момент горения, дуги напряжение, подаваемое от источника питания, существенно понижается и добивается величины, нужной для устойчивого горения дуги. В процессе горения дуги ток и напряжение находятся в определенной зависимости. Зависимость напряжения дуги от тока в сварочной цепи, при условии неизменной длины дуги, именуют статической вольт-ампернной чертой дуги.

С повышением тока напряжение существенно миниатюризируется, потому что при повышении силы тока возрастает поперечное сечение столба дуги и его проводимость. Вольт-амперная черта будет падающей и дуга пылает нестабильно. При увеличении тока напряжение сохраняет постоянную величину, потому что поперечное сечение столба дуги и площади анодного и катодного пятен растут пропорционально току. Вольт-амперная черта будет жесткой, дуга пылает стабильно, и обеспечивается обычный процесс сварки. Повышение тока вызывает возрастание напряжения, потому что повышение плотности тока больше определенного значения не сопровождается повышением катодного пятна из-за ограниченного поперечного сечения электрода, при всем этом вольт-амперная черта будет растущей. Дуга с вольт-амперной чертой используется при сварке под флюсом и в защитных газах.

Таким макаром, первым условием зажигания и горения дуги является наличие электронного источника питания дуги достаточной мощности, позволяющего стремительно нагревать катод до высочайшей температуры при возбуждении дуги. Более полная стабилизация горения дуги достигается также при достаточной степени ионизации столба дуги, потому вторым условием для зажигания и горения дуги является наличие ионизации столба дуги за счет введения в состав покрытия штучных электродов либо в состав флюсов таких частей, как алюминий, натрий, барий, калий, литий, кальций и др. Эти элементы владеют низким потенциалом ионизации и в момент зажигания дуги содействуют резвому ее возникновению. Третьим условием стойкости горения дуги при сварке на переменном токе является наличие в сварочной цепи дросселя (завышенной индуктивности). Это разъясняется тем, что в сварочной цепи переменного тока, имеющей только омическое сопротивление, в процессе горения дуги образуются обрывы (100 обрывов дуги за секунду при промышленной частоте переменного тока 50 Гц).

При включении дросселя в сварочную цепь переменного тока наблюдается сдвиг фаз меж напряжением источника питания и током, горение дуги относительно стабилизируется. При сварке на неизменном токе зажигание и горение дуги протекают несколько лучше, чем при сварке на переменном токе.

В сварочную цепь неизменного тока также включают дроссели для улучшения стабильности горения дуги. Но полная стабилизация горения дуги происходит в точке скрещения вольт-амперных черт дуги и источника питания. Эта точка будет определять устойчивое горение дуги. Для улучшения возбуждения дуги употребляют особые высокочастотные устройства - осцилляторы, а для более надежного вторичного возбуждения дуги используют стабилизаторы - особые генераторы импульсов высочайшего напряжения. Зажигание и устойчивое горение дуги при любом роде тока находится в зависимости от динамической свойства источника питания дуги. Источник питания должен поддерживать горение дуги при наличии возмущений в виде конфигурации напряжения в сети и обеспечивать регулирование сварочного процесса зависимо от состояния поверхности свариваемого изделия и скорости подачи сварочной проволоки.

Технические особенности горения дуги на неизменном либо переменном токе выражаются в том, что дуга, как гибкий газовый проводник, может отклоняться от обыденного положения под воздействием магнитных полей, создаваемых вокруг дуги и в свариваемом изделии. Магнитные поля действуют на передвигающиеся заряженные частички столба дуги и тем действуют на всю дугу. Такое явление принято именовать магнитным дутьем. Магнитные поля оказывают отклоняющее воздействие на дугу при неравномерном и несимметричном расположении поля относительно дуги, в особенности при сварке на неизменном токе. Присутствие поблизости сварочной дуги значимых ферромагнитных масс также нарушает симметричность магнитного поля дуги и вызывает отклонение дуги в сторону этих масс.

Магнитное дутье усугубляет стабилизацию горения дуги и затрудняет процесс сварки. Для понижения воздействия магнитного дутья на сварочную дугу нужно использовать особые меры. К таким мерам относятся: сварка недлинной дугой; подвод сварочного тока к точке, очень близкой к дуге; наклон электрода в сторону деяния магнитного дутья; размещение у места сварки дополнительных ферромагнитных масс. Если нереально избавиться от воздействия магнитного дутья обозначенными методами, то следует поменять источник питания и создавать сварку на переменном токе, при котором воздействие магнитного дутья существенно меньше.