Физическая сущность электрической дуги. Электрическая дуга (рис. 35), горящая между плавящимся металлическим электродом 1 и свариваемым металлом 4, состоит из столба дуги 3, основание кото
рого расположено в кратере 7, образующемся на поверхности ванны 6. Основание столба ограничено областью 5, называемой анодной.
Верхняя часть столба соприкасается с сильно раскаленной поверхностью электрода в области 8, называемой катодной. Снаружи столб дуги окружен ореолом пламени 2 из нагретых паров и газов. Источник тока 9 поставляет энергию для зажигания и горения дуги.
Сварочная дуга представляет собой стационарный электрический разряд в газовой среде при некоторых условиях. Эти условия, заключающиеся в низких напряжениях, больших плотностях тока и в малых длинах столба дуги, создают ряд особенностей при зажигании, поддержании стабильного горения и регулировании дуги.
Чтобы возбудить дугу, необходимо сделать проводником воздушный промежуток между электродами, т. е. ионизацию его, создание из нейтральных атомов положительных и отрицательных ионов. Для этого необходимо вызвать электронную эмиссию — процесс вылета свободных электронов из электрода.
Эмиссии бывают: термоэлектронная, когда при нагрев'е электрода кинетическая энергия электронов становится больше электростатического притяжения и они могут вылетать с поверхности электрода, теряя связь с ядром; автоэлектронная, когда внешнее электрическое поле сообщает электрону такую энергию, которая позволяет ему выйти за пределы поверхности металла; фотоэлектронная, когда световая энергия (фотоны), действуя на поверхность электрода, сообщает электронам необходимую энергию для их выхода; эмиссия за счет потоков нонов, когда положительные ионы, ударяясь о поверхность катода и нейтрализуясь, выделяют тепловую и лучистую энергию, за счет которой и происходит эмитирование электронов.
Для зажигания дуги необходимо конснуться электродом о свариваемый металл. В результате большого тока короткого замыкания и большого контактного сопротивления конец электрода мгновенно нагревается и даже оплавляется, и поэтому его сразу надо отвести от металла, иначе он приварится к нему. После отвода электрода на расстояние 4—6 мм от металла из него начнут вылетать электроны (термоэлектронная эмиссия). Их движение ускоряется силами электрического поля, которые также способствуют и вылету электронов (автоэлектронная эмиссия). По пути к аноду электроны сталкиваются с атомами воздуха и выбивают с их оболочек электроны. Атом газа становится положительным ионом и движется к катоду. Электрон может присоединиться к атому, образуя отрицательный ион, который будет двигаться к аноду. Так в воздушном промежутке образовался канал проводимости в результате объемной ионизации, т. 'е. в нейтральных газах произошло образование электрически заряженных частиц. Источник питания получил замкнутую цепь и посылает ток для поддержания дугового разряда, который становится стационарным. После этого начинают действовать фотоэлектронная эмиссия и эмиссия за счет потока ионов.
рого расположено в кратере 7, образующемся на поверхности ванны 6. Основание столба ограничено областью 5, называемой анодной.
Верхняя часть столба соприкасается с сильно раскаленной поверхностью электрода в области 8, называемой катодной. Снаружи столб дуги окружен ореолом пламени 2 из нагретых паров и газов. Источник тока 9 поставляет энергию для зажигания и горения дуги.
Сварочная дуга представляет собой стационарный электрический разряд в газовой среде при некоторых условиях. Эти условия, заключающиеся в низких напряжениях, больших плотностях тока и в малых длинах столба дуги, создают ряд особенностей при зажигании, поддержании стабильного горения и регулировании дуги.
Чтобы возбудить дугу, необходимо сделать проводником воздушный промежуток между электродами, т. е. ионизацию его, создание из нейтральных атомов положительных и отрицательных ионов. Для этого необходимо вызвать электронную эмиссию — процесс вылета свободных электронов из электрода.
Эмиссии бывают: термоэлектронная, когда при нагрев'е электрода кинетическая энергия электронов становится больше электростатического притяжения и они могут вылетать с поверхности электрода, теряя связь с ядром; автоэлектронная, когда внешнее электрическое поле сообщает электрону такую энергию, которая позволяет ему выйти за пределы поверхности металла; фотоэлектронная, когда световая энергия (фотоны), действуя на поверхность электрода, сообщает электронам необходимую энергию для их выхода; эмиссия за счет потоков нонов, когда положительные ионы, ударяясь о поверхность катода и нейтрализуясь, выделяют тепловую и лучистую энергию, за счет которой и происходит эмитирование электронов.
Для зажигания дуги необходимо конснуться электродом о свариваемый металл. В результате большого тока короткого замыкания и большого контактного сопротивления конец электрода мгновенно нагревается и даже оплавляется, и поэтому его сразу надо отвести от металла, иначе он приварится к нему. После отвода электрода на расстояние 4—6 мм от металла из него начнут вылетать электроны (термоэлектронная эмиссия). Их движение ускоряется силами электрического поля, которые также способствуют и вылету электронов (автоэлектронная эмиссия). По пути к аноду электроны сталкиваются с атомами воздуха и выбивают с их оболочек электроны. Атом газа становится положительным ионом и движется к катоду. Электрон может присоединиться к атому, образуя отрицательный ион, который будет двигаться к аноду. Так в воздушном промежутке образовался канал проводимости в результате объемной ионизации, т. 'е. в нейтральных газах произошло образование электрически заряженных частиц. Источник питания получил замкнутую цепь и посылает ток для поддержания дугового разряда, который становится стационарным. После этого начинают действовать фотоэлектронная эмиссия и эмиссия за счет потока ионов.
0 коммент.:
Отправить комментарий