Для ручной дуговой сварки используют сварочную дугу прямого действия, когда дуга горит между электродом и изделием. В промышленности и при высокотехнологических способах сварки применяют также многоэлектродные дуги.

По роду тока различают дуги, питаемые переменным и постоянным током. Вследствие того, что мгновенные значения переменного тока переходят через нуль 100 раз в секунду, ионизация дугового промежутка менее стабильна и сварочная дуга менее устойчива по сравнению с дугой постоянного тока. Поэтому для этого вида дуги используют специальные электроды с соответствующим покрытием, которое стабилизирует дугу при пропадании тока.

При применении постоянного тока, как упоминалось выше, различают сварку на прямой и обратной полярности. В первом случае электрод подключается к отрицательному полюсу и служит катодом, а изделие – к положительному полюсу и служит анодом, т. е. ток идет от электрода к нагреваемому металлу. Во втором случае электрод подключается к положительному полюсу и служит анодом, а изделие – к отрицательному и служит катодом. Свободные электроны движутся от свариваемого металла через электрод, что ведет к сильному нагреву последнего. При одних и тех же параметрах источника сварочного тока температура на поверхности свариваемого металла при обратной полярности будет ниже, и этот эффект широко используют при сварке тонкой или высоколегированной стали. Если же сварка ведется на переменном токе, каждый из электродов является попеременно то анодом, то катодом.

Сварочный электрод плавится за счет тепла, сконцентрированного на его конце в приэлектродной области дуги. Количество тепла, выделяемого в этой области, напрямую зависит от силы тока и электрического сопротивления промежутка, образовавшегося между электродом и основным металлом. И чем больше вылет электрода, тем больше его сопротивление и тем больше выделяется тепла. Нагреваясь до температуры 2300–2500 °C, конец электрода плавится, а образовавшиеся при этом капли металла переносятся через дуговое пространство и попадают в сварочную ванну. Этому процессу способствуют электростатические и электродинамические силы, поверхностное натяжение, тяжесть металлической капли, давление газового потока, реактивное давление паров металла и т. д. Все эти силы, взаимодействуя между собой, формируют характер капельного переноса, который может быть крупнокапельным, мелкокапельным и струйным (рис. 6.6). Крупнокапельный перенос металла характерен для ручной дуговой сварки, мелкокапельный – для сварки под флюсом или в среде углекислого газа, а струйный – для сварки в среде аргона.

Рис. 6.6.

Рис. 6.6.

Расплав и перенос электродного материала:

а – метод короткого замыкания (I – короткое замыкание; II – образование прослойки из жидкого металла; III – образование шейки; IV – возникновение дуги и образование газового облака вокруг столба дуги); б – капельный метод; в – струйный метод

Силы поверхностного натяжения формируют каплю на конце электрода и направлены внутрь нее. В отрыве и переносе капли участвуют электродинамические силы и давление газовых потоков. И чем больше сила тока, тем больше эти силы и тем меньшими по размеру будут капли расплавленного металла. При этом происходит электрический взрыв перемычки, образованной между отделяющейся каплей и торцом электрода. Этот взрыв сопровождается выбросом части металла за пределы сварочной ванны (так называемым разбрызгиванием, когда сварочный процесс сопровождается фонтаном искр).

Основной металл плавится под воздействием сконцентрированного в активном пятне тепла, возникающего под воздействием дуги. Электромагнитные силы, вызывающие осевое давление плазменного потока на сварочную ванну, будут пропорциональны квадрату тока, создающего дугу. Поэтому, меняя силу тока электрической дуги, меняют размеры сварочной ванны в зависимости от толщины свариваемых деталей.

Кроме того, следует помнить, что материал электродного покрытия налагает определенные ограничения на выбор полярности. Например, угольный электрод при обратной полярности горит с сильным разогревом и быстро разрушается (на аноде больше тепла). Голая проволока лучше горит при «+» на ней, очень плохо горит, когда на ней «—», и совсем не горит при переменном токе.

Похожие книги из библиотеки

Универсальный фундамент Технология ТИСЭ

Разработанное автором оборудование ТИСЭ охраняется патентами на изобретение. Производство и реализация оборудования ТИСЭ без лицензионного договора ЗАПРЕЩЕНО ЗАКОНОМ "О промышленной собственности РФ" Также в книге подробно описано возведение заглубленного фундамента повышенной несущей способности по технологии ТИСЭ с применением фундаментного бура ТИСЭ–Ф, разработанного автором. Простота технологии, незначительные затраты труда и средств, высокие эксплуатационные характеристики возведенного фундамента позволяют рассматривать технологию ТИСЭ как перспективную в этой области строительства. В этой книге приведена обзорная информация о грунтах, основаниях и фундаментах, возводимых в условиях индивидуального строительства. Анализ наиболее распространенных типовых фундаментов дается в простой и доступной форме, понятной застройщикам, не имеющим специального образования. В книге представлено подробное описание технологии ТИСЭ: возведения заглубленного фундамента повышенной несущей способности. Простота технологии, незначительные затраты труда и средств, высокие эксплуатационные характеристики возведенного фундамента позволяют рассматривать его в качестве перспективного направления развития в этой области строительства. Задача книги — помочь начинающим застройщикам разобраться в выборе оптимального фундамента, научить его самостоятельно принимать правильные решения в этом вопросе с учетом современного уровня развития строительных технологий. В предлагаемой вашему вниманию книге подробно рассматриваются следующие вопросы: • общие сведения о грунтах; • нагрузки, испытываемые фундаментами, и расчет их несущей способности; • столбчатые и столбчато–ленточные фундаменты; • поведение фундаментов в различных условиях эксплуатации; • причины проседания и разрушения фундаментов; • восстановление фундаментов. Книга будет полезна не только новичкам в строительстве и профессионалам, но также архитекторам и проектировщикам индивидуального жилья, работающим по иным строительным технологиям.

Колодцы. Устройство и обслуживание

Колодец – самый удобный и часто встречающийся способ добычи воды для нужд загородного участка. Эта книга познакомит читателей с различными типами колодцев и скважин, пошаговыми технологиями их устройства, ассортиментом современных материалов и необходимых инструментов, что позволит каждому самостоятельно спроектировать колодец, удобно расположить его, выбрать качественные материалы, соблюсти технику безопасности и сэкономить без ущерба для качества.

Гараж. Строим своими руками

Построить собственный гараж — мечта каждого автовладельца. Эта книга поможет вам исполнить заветное желание. В ней рассказывается о том, как выбрать наилучшее место для гаража, какими должны быть фундамент и стены, чем возведение гаража отличается от возведения дома, как самостоятельно справиться со всеми видами строительных работ, как защитить постройку от непрошеных гостей и неблагоприятных погодных условий, как благоустроить окружающую территорию.

Уроки искусного резчика. Вырезаем из дерева фигурки людей и животных, посуду, статуэтки

В книге опытного мастера резьбы по дереву Михаила Ильяева вы сможете найти описание различных видов резьбы по дереву, характеристик древесных пород. Вы узнаете, в чем заключается трудность обработки редких пород дерева. Автор также поделится с вами советами по подбору инструментов и организации рабочего места. Следуя подробному описанию, вы сможете создать настоящее произведение искусства своими руками. Книга будет интересна не только руководителям кружков и студий, желающим разнообразить учебный и рабочий процесс, опытным мастерам, жаждущим новых знаний и рекомендаций для своей работы, но и новичкам, которым еще не доводилось брать в руки резец.