Вся электронная библиотека >>>

 СВАРКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ >>>

 

 

СВАРКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ


Раздел: Учебники

 

 

§ 2. Горение дуги

 

 

Процесс возникновения дуги при сварке протекает следующим образом: при касании концом электрода свариваемого металла происходит короткое замыкание сварочной цепи. Проходя через отдельные выступы, ток, имеющий в точках соприкосновения электрода с металлом очень высокую плотность, мгновенно расплавляет их, вследствие чего между электродом и металлом образуется тонкая прослойка из жидкого металла. В следующий момент сварщик несколько отводит электрод, отчего в жидком металле образуется шейка, где плотность тока и температура металла возрастают. Затем благодаря испарению расплавленного металла шейка разрывается и в ионизированном промежут

Напряжение дуги, т. е. напряжение между электродом и свариваемым металлом, зависит в основном от ее длины. Чем короче дуга, тем ниже напряжение, хотя ток в дуге может остаться неизменным. Это обусловлено тем, что при длинной дуге сопротивление газового промежутка будет больше. Как известно из электротехники, чем выше сопротивление, тем выше должно быть напряжение для того, чтобы обеспечить прохождение того же тока в цепи. Общее падение напряжения в дуге (Ua) складывается из падения напряжения в катодной зоне (£/к), в столбе дуги (UCT) и в анодной зоне (t/a), т. е.

На абсолютную величину напряжения дуги могут также влиять состав электрода и свариваемого металла, состав и давление окружающей дугу газовой среды (воздуха, аргона, гелия,, углекислого газа) и другие факторы.

Дуга при сварке металлическим электродом горит устойчиво при напряжении 18—28 в, а при сварке угольным или графитовым— при напряжении 30—35 в. Для возбуждения дуги требуется более высокое напряжение, чем то, которое необходимо для поддержания ее нормального горения. Это объясняется тем, что в начальный момент воздушный промежуток еще недостаточно нагрет и необходимо придать электронам большую скорость для ионизации атомов газового промежутка, что можно достичь только при более высоком напряжении в момент зажигания дуги.

 


 

На рис. 22 показаны графики изменения напряжения и тока в дуге при ее зажигании и устойчивом горении. Кривая, показывающая зависимость между напряжением и током в дуге, называется статической (или вольт- амперной) характеристикой дуги и соответствует установившемуся (стационарному) горению дуги. Точка А отмечает момент зажигания дуги. Затем напряжение дуги быстро падает до нормальной величины, соответствующей устойчивому горению дуги. Дальнейшее увеличение тока повышает нагрев электрода и скорость его плавления, но не сказывается на устойчивости горения дуги.

Падающую статическую характеристику имеет дуга при относительно небольшой плотности тока, используемой при ручной дуговой сварке или при автоматической сварке под флюсом на средних режимах. При более высоких плотностях тока (сварка под флюсом на большом токе, сварка проволокой малого диаметра в среде защитного газа) статическая характеристика дуги будет возрастающей, как это условно изображено на рис. 22 пунктирными линиями 3 и 4.

Устойчивой называется дуга, горящая равномерно, без произвольных обрывов, требующих повторного зажигания. Если дуга горит неравномерно, часто обрывается и гаснет, то такая дуга называется неустойчивой. Устойчивость дуги зависит от многих причин, основными из которых являются род тока, состав покрытия электродов, полярность и длина дуги.

Длина дуги равняется расстоянию между торцом электрода и поверхностью расплавленного металла свариваемого изделия. Обычно нормальная длина дуги не должна превышать 3—4 мм для остального электрода. Такая дуга называется короткой. Короткая дуга горит устойчиво и обеспечивает нормальное протекание процесса сварки. Для электродов диаметром 4—5 мм с покрытием ОММ-5 нормальная длина дуги равна 5—6 мм. Дуга, у которой длина больше 6 мм, называется длинной. Процесс плавления металла электрода при такой дуге протекает неравномерно. Стекающие с конца электрода капли металла в этом случае в большей степени могут окисляться кислородом и обогащаться азотом воздуха. Наплавленный металл получается пористым, шов имеет неровную поверхность, а дуга горит неустойчиво. При длинной дуге понижается производительность, увеличивается разбрызгивание металла, чаще образуются места с непроваром и недостаточным сплавлением наплавленного металла с основным.

дуга_ может питаться от источника постоянного или" переменного тока. Дуга может питаться постоянным током прямой и "обратной"полярности. "При прямой полярности минус источника тока подключают к электроду, а при обратной полярности — к свариваемому изделию. При сварке угольным электродом дуга легче возбуждается и устойчивее горит, если ток имеет прямую полярность. Ток обратной полярности применяют в тех случаях, когда нужно уменьшить выделение тепла на свариваемом изделии: при сварке тонкого или легкоплавкого металла, чувствительных к перегреву легированных, нержавеющих и высокоуглеродистых сталей и т. д., а также при пользовании некоторыми видами электродов (например, с покрытием УОНИ-13).

Для определения полярности цепи постоянного тока в стакане воды растворяют половину чайной ложки поваренной соли, опускают в раствор оба провода цепи и включают сварочный ток. Тот провод, около которого происходит интенсивное выделение пузырьков газа (водорода), будет отрицательным, а второй — положительным. Концы проводов на длине 1—2 см должны быть очищены от изоляции. Для определения полярности тока применяют также специальные полюсоуказатели.

На рис. 23 показаны кривые изменения напряжения и тока в Дуге переменного тока за один период. Так как в каждом полупериоде ток (1д) и напряжение дуги ({/j изменяются от нуля до максимальных значений, то за этот же промежуток времени уменьшается температура столба дуги и степень ионизации дугового промежутка. Вследствие этого для возбуждения дуги после прохождения тока через нулевое значение необходимо повышенное напряжение, равное U3ax, которое больше нормального напряжения дуги UR.

Для повышения устойчивости горения дуги переменного тока в покрытия электродов и в сварочные флюсы вводят элементы с низким потенциалом ионизации: калий, натрий и кальций, которые облегчают возбуждение дуги после того, как ток уменьшается до нуля, и одновременно изменяет свое направление на противоположное.

Вокруг дуги и в свариваемом металле возникают магнитные поля. Если эти поля расположены относительно оси дуги несимметрично, то они могут отклонять дугу, являющуюся гибким проводником тока, что затрудняет сварку. Отклоняющее действие магнитных полей на сварочную дугу носит название магнитного дутья.

Сила магнитного поля пропорциональна квадрату тока, поэтому магнитное дутье особенно заметно при сварке постоянным током значительной величины (свыше 300—400 а). При сварке переменным током толстопокрытыми электродами и сварке под флюсом явление магнитного дутья сказывается значительно слабее, чем при постоянном токе и при применении голых или тонкопокрытых электродов.

На величину магнитного дутья оказывает также влияние расположение железных (ферромагнитных) масс вблизи места сварки, место подвода тока к изделию, форма изделия, тип сварного соединения, наличие зазоров и другие причины. Для уменьшения отклоняющего действия магнитных полей на дугу следует вести сварку возможно более короткой дугой, подводить сварочный ток к изделию в точке, расположенной как можно ближе к месту сЕарки, а также изменять угол наклона электрода так, чтобы нижний ко- ьец электрода был обращен в сторону действия магнитного дутья.

На рис. 24 показано, как сказывается влияние места подвода тока к изделию на отклонение дуги.

Для уменьшения влияния больших ферромагнитных масс на свариваемое изделие укладывают массивную стальную плиту со стороны, противоположной направлению отклонения дуги.Один провод от источника присоединяют к стальной плите, которую укладывают на расстоянии 200—250 мм от места сварки, постепенно перемещая ее вдоль шва по мере продвижения дуги.

 

СОДЕРЖАНИЕ:  СВАРКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ

 

Смотрите также:

 

Плазменная струя. описание видов сварки и резки, применяемых...

Дуговую сварку плавящимся электродом выполняют электродом, который, расплавляясь при сварке, служит присадочным металлом.В атмосфере содержится 20,95 % кислорода. Он сжижается при атмосферном давлении и температуре минус 182,9 ^С. Для сварки и резки...

 

Ручная дуговая сварка

Сварщик должен знать физическую сущность отдельных видов сварки, технологию и технику их выполнения для образования сварных соединений требуемого качества.Описание процессов сварки и резки металлов.

 

Сварочные работыг - идроабразивная резка металла...

Российская компания Вебер Комеханикс вот уже 11 лет занимает одну из лидирующих позиций в рейтинге крупнейших поставщиков оборудования для сварки и резки металла. Холдинг Microstep, в свою очередь...

 

Электросварка и газовая резка металла. Резка алюминия, чугуна...

Для повышения производительности сварочных работ полуавто. матическую и автоматическую дуговую сварку в среде углекислого.Для резки металлов при монтаже стальных конструкций применяют резаки, в пламени которых сгорает смесь газообразного кислорода с горючими...

 

Описание процессов сварки и резки металлов. Ручная дуговая сварка

1.1. Сущность процесса сварки. Соединяемые сваркой металлы, пластмассы и другие материалы, как известно, состоят из атомов, размещенных в определенном порядке и скрепленных между собой силами межатомного взаимодействия.

 

ГАЗОВАЯ СВАРКА И РЕЗКА. Ацетиленовый генератор. Газогенератор....

Резаки предназначены для разделительной резки металлов толщиной до 300 мм. Применяют ацетилено-кислородные резаки инжекторного типа.При выполнении газосварочных и газорезательных работ с частым переходом от одной операции к другой (от сварки к резке, и...

 

ГАЗОВАЯ СВАРКА И РЕЗКА. Газовая кислородно-ацетиленовая сварка...

При газовой сварке и резке металлов необходимо выполнять следующие требования: а) устанавливать оборудование и производить сварочные рабо ... Ацетилено-кислородным пламенем выполняют резку и сварку металлов ...

 

Сварка. Электрогазосварка. газовая сварка металлов и труб. ацетилен

Сварочная дуга между концом электрода / — голой сварочной проволоки, подаваемой к месту сварки,— и свариваемым металлом 5 (трубы) горит под слоем сыпучейПри кислородной резке для нагревания металла применяют такое же пламя, как и при газовой сварке".*

 

Электросварка, способ сварки расплавляемым металлическим...

Точечная электросварка представляет собой вид контактной сварки … Ацетилено-кислородным пламенем выполняют резку и сварку металлов ... Типы сварки электрическую дуговую сварку, газопламенную сварку...

 

плазменно-дуговая резка металлов

Плазменная струя. описание видов сварки и резки, применяемых... Плазменную, кислородно-дуговую и воздушно-дуговую разделительную и поверхностную резку металлов применяют для термической обработки стали и цветных металлов.

 

Классификация сварки

Описание процессов сварки и резки металлов.признакам, например подразделение дуговой сварки по техническим признакам производится в зависимости от способа защиты металла в зоне сварки, от степени механизации видов дуговой сварки, от непрерывности процесса и т. п...

 

Резка цветных металлов

Резка металла. Основы резания металлов.Сварка цветных металлов и их сплавов. Соединяясь с оксидом меди, водород, кроме того, образует воду. Вода превращается в пар, который при затвердевании металла не успевает выделиться.

 

Сварочные работы и меры противопожарной безопасности

При газовой сварке и резке металлов необходимо выполнять следующие требованиявесы для защиты работающих внизу от искр и капель расплавлен. ного металла и шлака. При этом сварщик должен иметь сумку.

 

Технология газовой резки. Процесс газокислородной резки металлов...

Различают два вида газокислородной резки: разделительную и поверхностную. Разделительная резка применяется для вырезки заготовок, раскроя металла, разделки кромок шва под сварку и выполнения др>-гих операций по разрезанию металла на части.

 

Газосварка. Технология газовой сварки

Во избежание вытекания расплавленного металла сварочную ванну формируют с небольшим перекосом.Ацетилено-кислородным пламенем выполняют резку и сварку металлов ... Ручная дуговая резка металлов.

 

Ацетилено-кислородным пламенем выполняют резку и сварку металлов...

Газорезчик должен работать в темных защитных очках, предохраняющих, глаза от световых и тепловых лучей. Ацетилено-кислородным пламенем выполняют не только резку, но и сварку металлов...

 

Охрана труда и пожарная безопасность на строительно-монтажной...

При дуговой электрической сварке происходит выделение вредных аэрозолей (взвешенных в воздухе частиц окислов металлов, минералов, пыли и др), паров и газов, которые приводят к раздражению слизистых оболочек и повышению утомляемости. При сварке и резке медно...

 

Дуговая подводная резка металлов

Ручная дуговая сварка.Подводная резка металлов необходима при ремонте судов, подводной части металлических конструкций портовых гидротехнических и других сооружений.

 

Неплавящиеся электроды

Неплавящиеся электроды применяют главным образом для сварки в защитном газе и плазменной сварки и резки. Неплавящнмися электродами служат вольфрамовая проволока — прутки. Вольфрам — тугоплавкий металл, температура его плавления достигает 4500 °С...

 

Технология ручной плазменной резки металлов

С увеличением толщины разрезаемого металла скорость резки быстро падает.Плазменно-дуговую поверхностную резку в строительстве применяют ограниченно, главным образом для удаления дефектных мест сварки или дефектов металла.

 

Последние добавления:

 

Сушка и защита древесины   Сушка древесины   Древесноволокнистые плиты   Твердые сплавы   Бетон и железобетон

АРМАТУРНЫЕ И БЕТОННЫЕ РАБОТЫ    Гражданское судопроизводство   Теория литературы. Поэтика   Психокоррекционная и развивающая работа с детьми