Что называют сварочной дугой
Сварочная дуга — электрический разряд, поддерживаемый в дуговом промежутке между электродом и изделием. Для сварщика это не просто яркий источник тепла: внутри дуги одновременно идут электрические, тепловые и физико-химические процессы, от которых зависят плавление электрода, нагрев основного металла и устойчивость процесса.
В учебном пособии по физико-химическим процессам в сварочной дуге дуговой промежуток рассматривается как система из трёх основных зон: катодной области, столба дуги и анодной области. На электроде и изделии формируются активные пятна, через которые проходит ток.
Строение дугового промежутка
- Катодная область примыкает к катоду и связана с эмиссией электронов с поверхности электрода.
- Столб дуги занимает основную часть промежутка; газ в нём ионизирован и проводит ток.
- Анодная область примыкает к аноду и участвует в передаче энергии к поверхности.
Катодная и анодная области очень малы по протяжённости, но процессы в них существенно влияют на характеристики дуги. В книге отдельно рассматриваются эмиссия электронов, ионизация и процессы на аноде.
Как возникает и поддерживается дуга
В обычном газе свободных заряженных частиц недостаточно для заметной электропроводности. Для существования дугового разряда нужны электроны и ионы. В учебном пособии образование заряженных частиц связывается с эмиссией электронов с катода и ионизацией частиц газа в дуговом промежутке.
Поэтому дуга является динамической системой: состояние плазмы, температура, электрическое поле и состав среды взаимно влияют друг на друга. Любое заметное изменение длины дуги, тока, материала электрода или среды меняет условия горения.
Почему дуга влияет на весь сварочный процесс
Дуга является источником тепла. Она обеспечивает плавление конца электрода и участка основного металла, формируя сварочную ванну. При плавящемся электроде расплавленный металл переносится через дуговой промежуток в ванну каплями различного размера или в виде пара.
Что должен контролировать сварщик
- длину дуги;
- сварочный ток;
- род тока и полярность;
- скорость перемещения;
- положение и угол электрода;
- состояние поверхности и электрода.
Связь с другими темами
Для полноценного понимания дуги изучай вместе с этой страницей сварочный ток, полярность и длину дуги.