Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Сварка, резка и пайка металлов -> Аргонно-дуговая сварка (TIG) -> Электрическая дуга в инертных газах -> Искажение кривых тока и напряжения

Искажение кривых тока и напряжения

Форма кривой тока при обычной дуговой электросварке определяется в основном двумя факторами:

а) отношением Uxx/Uд;

б) величиной насыщения железа дросселя.

При дуговой электросварке в инертной среде первый фактор имеет меньшее влияние. В этом случае приобретает большое значение правильная работа осциллятора. Если в результате неправильной работы осциллятора происходит запаздывание повторного зажигания дуги при перемене полярности, то ток обратной полярности уменьшается почти на 30% на каждую миллисекунду запаздывания. Природа вызываемой этим асимметрии кривой тока отличается от природы асимметрии, возникающей при горении дуги между электродами из различных материалов или с различными размерами.

Второй фактор влияет следующим образом.

Искажение кривой тока тем больше, чем больше магнитный поток, замыкаемый через сердечник реактивной катушки. Величина же последнего обратно пропорциональна числу витков реактивной катушки и величине воздушного зазора. При увеличении числа витков и воздушного зазора дросселя магнитная индукция в сердечнике снижается и форма кривой приближается к синусоидальной. Отсюда следует, что при больших токах степень искажения кривой тока меньше, чем при малых. При малых токах искажение увеличивается по двум причинам: увеличивается напряжение зажигания и степень насыщения магнитопровода дросселя.

Наибольшее искажение претерпевает форма кривой напряжения при дуговой ручной электросварке тонкообмазанными электродами.

В начале полупериода кривая имеет «пик зажигания», а в остальной части обычно форму прямоугольника.

При некоторых условиях «пик зажигания» становится совсем незначительным, а вместо прямоугольника кривая напряжения приобретает форму, менее отличающуюся от синусоидальной.

Различные формы кривых напряжения дуги между вольфрамовым электродом и нержавеющей сталью 18-8 в аргоне при повышенном напряжении холостого хода (200 в) представлены на фиг. 35 рядом с соответствующими фотоснимками дуги.

Кривые тока на осциллограммах не показаны ввиду того, что они приближаются к синусоидальной форме. Типичным для представленных на фиг. 35 кривых напряжения дуги является несимметричность относительно осей абсцисс и ординат. Характерным также является сохранение почти полного подобия кривых в разных периодах. Подобие кривых объясняется стабилизацией дуги, вызванной потоком аргона, направленным вдоль оси дуги и высокой плотностью тока на катоде. Когда вольфрам является катодом, кривая напряжения имеет очень выпуклую форму без резко выраженного пика зажигания, не с максимумом, приблизительно совпадающим по времени с максимумом тока. При коротких дугах (длиной 1-6 мм) слабо выражено явление гистерезиса. С увеличением длины дуги явление гистерезиса проявляется все сильнее, появляются невысокие пики зажигания и постепенно теряется подобие кривых в разные периоды. В другой полупериод, когда катодом становится нержавеющая сталь, кривая напряжения горения дуги делается более плоской, с тенденцией к выпуклости, которая с удлинением дуги усиливается.

Ординаты кривой напряжения горения дуги при положительной полярности на вольфрамовом электроде при тех же длине дуги и токе больше соответствующих ординат при отрицательной полярности. Такая разность ординат характерна для другого вида искажения кривых напряжения тока, называемого вентильным эффектом или выпрямляющим действием.

Выпрямляющим действием называют явление полного или частичного выпрямления напряжения и тока. Частичное выпрямление характеризуется протеканием в цепи переменного напряжения и тока, составляющей постоянного напряжения и тока, которые сдвигают соответствующие кривые относительно горизонтальной оси.

Причиной выпрямляющего действия является различие физических состояний электродов, между которыми образуется дуговой разряд. Сущность этого различия основывается на том, что состояние одного электрода способствует более интенсивной эмиссии электродов, чем состояние другого электрода. В связи с этим на выпрямляющее действие, помимо различия теплофизических свойств материала электродов, сказываются также и те факторы, которые влияют на теплоотвод с электродов: геометрические размеры и форма электродов, среда, условия охлаждения и т. п. Степень выпрямления зависит также от режимов сварки и параметров сварочной цепи.  

По мнению Г. М. Тиходеева, основным в явлении выпрямления является несимметричность кривой напряжения дуги и причина различной величины напряжения в разные полупериоды заключается в процессах на аноде. Неплавящийся (угольный или графитовый) электрод, нагреваясь до температуры кипения, интенсивно эмитирует электроны, не только обладая отрицательным потенциалом, но также и при положительном потенциале. Часть выделившихся электронов усиливает отрицательный объемный заряд перед анодом, что ведет к возрастанию анодного падения напряжения. В дуге как бы появляется составляющая постоянного напряжения.

На фиг. 36 представлены осциллограммы тока при горении дуги между электродом из вольфрама и другими материалами. Осциллограммы расположены в порядке увеличения степени выпрямления тока.

Ток в дуге определяется из уравнения [24]

 

где член U0/r2 = Iо представляет собой составляющую постоянного тока, которая протекает в сварочной цепи при горении дуги.

Анализ осциллограмм показывает (фиг. 37), что степень выпрямления тока в дуге зависит от различия термических временных постоянных (теплоемкость, умноженная на обратную величину теплопроводности) материалов электродов.

Чем больше разность временных постоянных материалов электродов, тем выше степень выпрямления тока в дуге. Объяснение этой зависимости заключается в том, что термическая временная постоянная материала характеризует время, необходимое для повышения его температуры на один градус. При одинаковой продолжительности полуцикла температура катода из данного материала тем ниже, чем больше его термическая временная постоянная. Поэтому при разных материалах электродов разность их температур пропорциональна разности их термических временных постоянных. Но так как разность температур катодов в разные полуциклы горения дуги ведет к появлению составляющей постоянного напряжения тока, то степень выпрямления оказывается пропорциональной разности термических временных постоянных материалов электродов.

Помимо теплофизических свойств материала электродов, на выпрямляющее действие дуги влияет также различие геометрических размеров и формы электродов. Так, например, на осциллограммах (фиг. 38) заметно выпрямление тока при горении дуги между вольфрамовыми электродами: одним - диаметром 3 мм, расположенным вертикально, и другим - диаметром 8 мм, расположенным горизонтально (фиг. 38, а), и угольными электродами: одним - заточенным до диаметра 2 мм и расположенным вертикально и другим - диаметром 15 мм, расположенным горизонтально (фиг. 38, б).

При горении дуги между вольфрамовыми электродами одного диаметра, расположенными по одной оси, выпрямления тока не происходит.

С увеличением тока составляющая постоянного напряжения и ее отношение к амплитуде переменного напряжения растут (фиг. 39).

Ввиду увеличения составляющей постоянного напряжения согласно уравнению (2) увеличивается и составляющая постоянного тока (фиг. 40). Так как одновременно растет амплитуда переменного тока, отношение составляющей постоянного тока к амплитуде переменного тока остается постоянным.

 

С увеличением длины дуги составляющая постоянного тока уменьшается (фиг. 41).

Последнее объясняется тем, что с увеличением длины дуги увеличивается сопротивление дугового промежутка и ввиду этого уменьшается ток.

Расход аргона в пределах 3-85 л/мин практически не влияет на степень выпрямления напряжения и тока в дуге.

Чистота аргона в пределах 92-99,1% не влияет на величину составляющей постоянного тока. Однако при чистоте 99,5 % при сварке алюминиевых сплавов обнаруживается уменьшение составляющей постоянного тока (фиг. 42), обязанное, по-видимому, катодному распылению пленки окиси алюминия.

При скорости сварки выше 100 см/мин составляющая постоянного тока уменьшается (фиг. 43). Это объясняется тем, что при большой скорости сварки дуга растягивается, сопротивление дугового промежутка растет и согласно уравнению (2) составляющая постоянного тока уменьшается.

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2012.09.12   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

12:13 Круг 80, сталь 20

12:13 Труба 108, склад Ярославль

12:12 Лист 12 мм, склад Ярославль

12:12 Круг 95, сталь 20

12:12 Круг 16, сталь 20

12:12 Арматура 12мм, со склада Ярославль

12:04 Отливки чугунные круглые

12:04 Круг чугунный СЧ20 из наличия

12:02 Песок стальной технический 0.63 в МКР

12:02 Дробь стальная литая. Дробь ДСЛ. ГОСТ 11964-81

НОВОСТИ

24 Февраля 2017 17:21
Автомобили против пней

22 Февраля 2017 17:42
Самодельный гидравлический дровокол (14 фото)

26 Февраля 2017 11:04
Выпуск стали в СНГ в январе 2017 года вырос на 11,4%

26 Февраля 2017 10:45
Группа ”KAZ Minerals” опубликовала результаты деятельности за 2016 год

26 Февраля 2017 08:45
”Сумское НПО” заключило контракты на производство мощных насосов для ГОКов Кривого Рога

26 Февраля 2017 07:29
Североамериканский выпуск стали в январе вырос на 4%

25 Февраля 2017 17:24
Австралийский экспорт черного лома в декабре 2016 году вырос почти на 70%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Лазерная резка металлических листовых материалов

Изготовление деталей из проволоки

Некоторые особенности участия в современных тендерах

Советы по выбору металлической двери

Оборудование для обработки листового металла

Аппараты точечной контактной сварки (споттеры)

Боксы биологической безопасности для лабораторий

Блоки управления для двигателей и электротехнического оборудования

Выбор стеллажей для склада

Основные классы лома черных металлов

Дроссели для регулировки гидравлических систем

Характерные особенности оцинкованных воздуховодов

Бурение скважины на воду с использованием интернет-сервиса

Особенности и виды современных лотерей

Медный прокат и его поставщики

Котлы для промышленных целей

Сорбенты для очистки и фильтрации

Автоматика для ворот - приводы и другое оборудование

Как правильно выбрать качественный электродвигатель серии ДАЗО, А4, А4F

Отличные окна из дерева по честной цене

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "РДМ" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.