7. Статическая вах дуги

Для горения дуги на электроде и свариваемом изделии должно поддерживаться напряжение (напряжение на дуге), которое прямо пропорционально длине дуги. Напряжение на дуге равно сумме падений напряжения в катодной, анодной областях и столбе дуги.

Для возбуждения дуги необходимо более высокое напряжение по сравнению с напряжением, установившимся в процессе сварки. Это требуется для ионизации воздушного промежутка, который еще недостаточно нагрет, и для придания электронам большой скорости.

Для обеспечения устойчивого горения дуги ток и напряжение ее должны находиться в определенной зависимости, называемой статической вольт-амперной характеристикой.

Повышение силы тока в дуге до 100 А вызывает резкое увеличение площади сечения столба дуги, что приводит к возрастанию его электропроводности и уменьшению напряжения. В этом случае характеристика дуги называется падающей. При дальнейшем повышении силы тока до 1000 А площадь сечения столба дуги увеличивается пропорционально силе тока, поэтому плотность его и падение напряжения на всех участках столба дуги сохраняются постоянными.

Такая характеристика именуется жесткой. Повышение силы тока в дуге свыше 1000 А приводит к резкому возрастанию напряжения: увеличение плотности тока выше определенного значения уже не может увеличить сечение столба дуги. Поэтому напряжение на дуге повышается. Характеристику называют возрастающей.

Зависимость напряжения в сварочной дуге от ее длины и величины сварочного тока, называемую вольт-амперной характеристикой сварочной дуги, можно описать уравнением U_d=a+bL_d, где а - сумма падений напряжения на катоде и аноде (a=U_к+U_a); b - удельное падение напряжения в газовом столбе, отнесенное к 1 мм длины дуги (величина b зависит от газового состава столба дуги); L_d - длина дуги.

8. Виды источников питания сварочной дуги

Для дуговой сварки используют как переменный, так и постоянный сварочный ток. В качестве источника переменного сварочного тока применяют сварочные трансформаторы, а постоянного — сварочные выпрямители и сварочные преобразователи.

Основными элементами любой сварочной установки являются: источник сварочного напряжения или источник питания (далее - ИП); исполнительный механизм; соединительные элементы (шланги, кабели); вспомогательные элементы (баллоны, приспособления, оснастка и т.д.). В зависимости от выбранного вида сварки различают следующие виды сварочного оборудования: Для ручной дуговой сварки штучными плавящимися электродами с покрытием (метод ММА):     - трансформаторы (предназначены для сварки на переменном токе);   - выпрямители (предназначены для сварки на постоянном токе);   - инверторы (для сварки на постоянном токе - постоянный ток получают по инверторной схеме).    Для полуавтоматической сварки металлической проволокой в среде защитных газов (метод MIG/MAG) - сварочные полуавтоматы, состоящие из источника питания (встроенного или автономного), блока управления, подающего механизма и специальной сварочной горелки. Для автоматической сварки металлической проволокой в среде защитных газов или под флюсом - сварочные автоматы (самоходные тракторного типа, подвесные или планетарные головки). Для ручной дуговой сварки неплавящимся (вольфрамовым) электродом в среде инертных защитных газов (метод TIG) - специализированные сварочные установки переменного и/или постоянного тока. Одной из основных характеристик сварочного процесса является статическая вольт-амперная характеристика (ВАХ) сварочной дуги, отражающая связь между напряжением и силой тока сварочной дуги. Вследствие особенностей ионизации атомов металла в столбе дуги характеристика самой дуги состоит из трёх участков - падающего, статического и возрастающего.