4.Фізичні процеси в стовпі дуги

Стовп дуги починається там, прийнятовважати, де вільнийелектрон

на границікатодноїобластізустрічає на своєму шляху перший нейтральний атом.Найголовнішийпроцес, якийпротікає в стовпідугитанайсильнішевпливає на їївластивості є іонізація.

Іонізацієюназиваєтьсяпроцесвідривувід нейтрального атома

електронів і віддаленняїх на відстань, при якійелектронвиходить за межі силового поля утворюваного при цьомуіона.

ВидиІонізаціі:Іонізаціязіткненням, Фотоіонізація, Термічнаіонізація.Степіньіонізації атома залежитьвідкількостівідокремленихвідньогоелектронів і може бути перша (відділяється один електрон), друга (відділяється два електрони), третя(відділяється три електрони).

Роботоюіонізації(позначаєтьсяAi) називаєтьсяенергія, яку необхідновитратити на відриввід нейтрального атома електрона і віддаленняйого за межі силового поля утвореного при цьомуіона.щобхарактеризуватипроцесіонізації, інженери та науковці для зручності ввели спеціальнуфізичну величину – потенціаліонізації(Ui),якийвимірюється у Вольтах.Потенціаліонізації– церізницяпотенціалів, яку умовно повинен проходитиелектрон, щоб набути енергії, рівноїроботііонізації.

5.Магнітогідродинамічні явища в зварювальній дузі

Відомо з фізики, що на провідникзіструмом, якийзнаходиться в ма-

гнітномуполідіє сила Лоренца (вона називаєтьсящеінодіпондеромоторна сила), напрямокдіїякоївизначається за правилом Ампера.якщо є електричний струм і магнітне поле, то провідникрухається(електродвигун), якщо є рухпровідника і магнітне поле, то виникаєелектричний струм (електрогенератор), якщо є рухровідника і струм, то виникаємагнітне поле, яке намагаєтьсязсунутипровідник з напрямкуйогоруху. Останнєявищеякраз і описуютьпондеромоторними силами.Електрична дуга, як ціліснийпровідник, є носіємвласногомагнітного поля. Цемагнітне поле, в свою чергу, спотворює форму провідника(робить дугу дугою), але крім того, воноще й взаємодіє з кожною зарядженоючасткою в дузі, яка проявляєхоча б натякинаправленогоруху(дрейф піддієюелектричного поля).

В загальномувигляді на зарядженучастку, яка рухається в електромагнітномуполідіє сила Лоренца, яку векторнийаналізвизначає,як векторну суму електростатичноїсили і магнітноїсили:

Електростатична сила однакова для всіхзарядженихчасток в дузі, вона постійна по площиніперетинустовпа дуги, викликає дрейф зарядженихчасток в напрямку вектора напруженостіелектричного поля і в подальшомувцьомурозділі не розглядається, оскількицебулозробленораніше.

6.Види переносу електродногометалу

Крупнокрапельний перенос з короткимизамиканнями.

Цимтерміномпозначаютьтакий перенос електродногометалу, коли

по мірірозплавленняелектрода дугою крапляпоступовозбільшується і через деякийпроміжок часу перекриває дугу повністю. Відбувається те,щоназиваютькороткимзамиканням(к. з.). Частота замиканьзалежитьвідвеличиникрапель, швидкостіплавленняелектрода та іншихфакторів і може бути в межах 5…150 разів за секунду.

Крапельний перенос без короткихзамикань

Такий вид переносу спостерігається при дещобільших, ніж у попередньомувипадкузначеннях струму в дузі.У цьомувипадку є чіткевідокремленнякрапельвіделектрода і перехідїх через дугу у вільномустані. Крапляабо сама відриваєтьсявіделектрода, аборозриваєтьсяшийка, на якій вона утримується, через збільшеннягустини струму натонкійшийці і їїперегрівання. Напруга і струм дуги теждещозмінюються в такт з переносом, але не так сильно, як у попередньомувипадку.

Дрібнокрапельний, абонестійкийструменевий перенос

Цей вид переносу спостерігається у випадкузварюваннястисненою

дугою, але припорівняно невеликих значенняхгустини струму. В цьомувипадкукраплядоситьдовгий час утримується на торціелектрода, утворюючи конус рідкогометалу, з якогомілкимикраплямиелектродний метал стікає вниз у зварювальну ванну.

Перенос металу парою

Високітемператури, якііснують в зварювальнійдузі

(5000К…25000 К) сприяютьзначномувипаровуваннюелектродногометалу. Частинавипаруваногометалудосягаєзварювальноїванни і, у випадкуменшихзначеньтемператури, конденсується там.

Струменевий перенос

Перенос електродногометалу, якийназиваютьструменевимспостерігається у випадкузварюваннястисненою дугою плавким електродомприпорівняно великихзначенняхгустини струму.

На краплюдіють таки сили:

1. Сила ваги (P).

2. Сила поверхневого натягу ( Pпн).

3. Електромагнітна сила (пінч-ефект) ( Pем).

4. Реактивна сила випаровування( Pре).

5. Аеродинамічна сила.

6. Електростатична сила.

7. Сила внутрішньоготискугазоутворення.