Schetchiksg.ru

Счетчик СГ
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

При увеличении силы тока тепловая мощность

Теория газодуговой и газолазерной резки

Характер электрического разряда зависит от скорости резки. Условия устойчивого существования режущего дугового разряда наблюдаются при меньших значениях скорости реаки, при которых происходит непрерывное перемещение разряда по глубине и ширине реза, а также по рабочей поверхности электрода. С увеличением скорости резки устойчивое горение дуги прекращается, и электрический разряд приобретает характер лавины электрических взрывов. Динамический характер дугового разряда отличает режущую дугу при воздушно-дуговой резке от сварочных дуг.

Процесс воздушно-дуговой резки носит преимущественно тепловой характер. Продукты резки содержат до 80% неокисленного железа и 20% окислов в шлаках (главным образом FeO). Роль воздуха, обладающего невысокой химической активностью применительно к условиям резки, сводится в основном к удалению из зоны реза продуктов резки.

Энергия электрической дуги распределяется между электродом и металлом обрабатываемой детали. Часть энергии теряется с воздушным потоком, охлаждающим дугу, металл и электрод.

Примерный характер распределения тепловой мощности дуги показан на рис. 55. Наибольшая часть энергии дуги (порядка 43%) расходуется на нагрев электрода и воздушного потока. Полезная тепловая мощность, затрачиваемая на выплавление металла по линии реза, не превышает трети общих энергетических затрат.

Остальная часть тепловой мощности (около 26%) поглощается обрабатываемым металлом.

Эффективная тепловая мощность дуги, т. е. количество теплоты, введенное в металл за единицу времени, соответствует примерно 57%, что сопоставимо с эффективностью дуговой электрической сварки угольными электродами.

Термический к. п. д. процесса, т. е. доля эффективной тепловой мощности дуги, расходуемая на расплавление металла за единицу времени, достигает 0,5—0,55.

С изменением технологических параметров (скорости резки, силы тока, диаметра электрода и т. д.) количественное соотношение отдельных составляющих меняется в небольших пределах, не влияющих на качественную характеристику процесса.

Влияние процесса на металл поверхности реза. Наибольший интерес представляет степень науглероживания обрабатываемой поверхности. Установлено, что природа процесса науглероживания различна при выплавке канавок разного сечения. При выплавке мелких канавок происходит соприкосновение мостиков жидкого металла с рабочим торцом электродов, и науглероживание носит контактный характер. При обработке глубоких канавок отсутствует непосредственный контакт электрода с мостиками жидкого металла. В данном случае процесс науглероживания поверхности реза носит диффузионный характер и определяется содержанием углерода в столбе дугового разряда.

При воздушно-дуговой резке содержание углерода в металле поверхности реза может повысится до 0,5—1%. Однако науглероживание происходит в очень тонком слое, (глубиной 0,06— 0,08 мм) и поэтому не ухудшает свойств сварных соединений, выполненных на деталях, обработанных воздушно-дуговой резкой. Этот вывод, имеющий важное практическое значение, справедлив только при условии соблюдения оптимальных режимов резки. Доказано, что с повышением скорости резки содержание углерода в металле поверхности канавки значительно возрастает. Особенно это заметно при скоростях резки свыше 560— 650 мм/мин.

Выявленная закономерность обусловливается уменьшением глубины и площади поперечного сечения канавок с увеличением скорости резки. Соответственно сокращаются размеры анодного пятна на рабочем торце электрода, и протекание тока происходит через небольшое количество микровыступов, способствуя сильному нагреву и испарению микрообъемов на торце стержня.

Другой важный параметр процесса — сила тока — не оказывает столь существенного влияния на степень науглероживания металла поверхности реза. При изменении значения рабочего тока в интервале от максимальной величины до критической не выявлено определенной закономерности содержания углерода на поверхности реза; максимальное его значение не превышало 0,3—

0,4% С. С повышением давления сжатого воздуха содержание углерода на поверхности канавки также повышается.

Для уменьшения степени науглероживания кромок необходимо производить резку в диапазоне умеренных скоростей при давлении сжатого воздуха не более 2,5—3 кгс/см 2 . Во всех случаях, когда это возможно и технологически оправдано, следует применять электроды наибольшего диаметра при максимально допустимых токах.

Основные технологические закономерности процесса. Технологическая эффективность поверхностной воздушно-дуговой резки определяется интенсивностью выплавления металла g, которая зависит от силы тока I.

Читайте так же:
Количество теплоты выделенное проводником с током тем больше

Экспериментально доказано, что при резке на постоянном токе коэффициент выплавления kв зависит не только от величины тока и физических свойств металла, но также от диаметра электрода и скорости резки. Эти параметры определяют величину поверхности канавки, выплавляемой в единицу времени.

При резке на переменном токе коэффициент выплавления имеет более низкие численные значения.

Таким образом, коэффициент выплавления, характеризующий удельную производительность процесса, зависит от параметров режима, определяющих распределение теплоты в ходе резки. Воздушно-дуговая резка характеризуется интенсивным расходованием (сгоранием) электрода, обусловливаемым двумя процессами: нагревом (с испарением) материала электрода электрической дугой и окислением его боковой поверхности струей воздуха.

Обычно интенсивность расхода электрода оценивают коэффициентом сгорания (г/А-с). Коэффициент сгорания зависит от ско

рости резки, силы и рода применяемого тока. С возрастанием скорости резки, практически, независимо от угла наклона электрода коэффициент сгорания увеличивается (рис. 59) из-за нарушения стабильности горения электрического разряда. При увеличении силы тока интенсивность роста величины коэффициента сгорания несколько снижается.

Важным фактором, способствующим уменьшению сгорания электрода, в особенности при резке на переменном токе, является снижение эрозионного износа электрода вследствие обтекания раскаленного стержня воздушной струей. Это достигается нанесением тонкого слоя меди на поверхности электрода в сочетании с использованием стержней, хорошо проводящих ток.

К основным переменным режимам поверхностной воздушно-дуговой резки относятся сила тока I, скорость резки uр, диаметр электрода d, угол наклона электрода а к поверхности изделия, расход VB и давление Рв сжатого воздуха. Зависимыми переменными будут ширина b и глубина h (площадь поперечного сечения) выплавляемой канавки, а также состояние поверхности металла реза (канавки).

Все эти параметры тесно взаимосвязаны между собой. Поэтому для оценки рациональности использования того или иного параметра целесообразно пользоваться обобщенными критериями.

Автор: Администрация

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

РЕЖИМЫ ДУГОВОЙ СВАРКИ, ИХ ВЛИЯНИЕ НА ФОРМУ ВАННЫ И РАЗМЕРЫ ШВОВ

«…каждый из нас ошибается и

это абсолютно нормально…»

Тьерри Вассер

Часть 1

К главным параметрам дуговой сварки относятся сила: тока дуги I д , напряжение дуги U д и скорость сварки ʊ св . Полная мощность сварочной дуги

Тепловложение на единицу длины шва определяется погонной энергией ( qo ŋи/ ʊ св ) и условиями сварки, оказывающими влияние на ŋи.

Величина ŋи в зависимости от условий сварки может меняться от 0,3 до 0,95.
Сила тока дуги в наибольшей степени определяет тепловую мощность.

При постоянном диаметре электрода с увеличением силы тока дуги также возрастает концентрация тепловой энергии в пятне нагрева, повышается температура плазмы столба дуги, стабилизируется положение активных пятен на электроде и изделии.

С увеличением силы тока дуги возрастает длина жидкой сварочной ванны, ее ширина и глубина проплавления.

Особенно интенсивно растет глубина проплавления.

Обусловлено это не только увеличением тепловой мощности и сосредоточенности энергии в пятне нагрева, но и значительным повышением давления дуги на ванну, которое пропорционально квадрату силы сварочного тока.

В определенных пределах изменения силы тока глубина проплавления ванны приближенно может быть оценена зависимостью, близкой к линейной по формуле:

Где QUOTE – коэффициент, зависящий от рода тока, полярности, диаметра электрода, степени сжатия дуги и др.
С увеличением напряжения дуги также возрастает и тепловая мощность дуги, а, следовательно, и размеры сварочной ванны.

Особенно интенсивно возрастает ширина и длина жидкой ванны.

Ширина ванны связана с напряжением практически прямой зависимостью

Где s – толщина свариваемого металла.
При постоянной силе сварочного тока повышение напряжения дуги незначительно сказывается на глубине проплавления жидкой ванны. Это обусловлено некоторым снижением эффективного к.п.д. дуги и большими возможностями для блуждания активного пятна по поверхности сварочной ванны.
Путём медленного уменьшения длины дуги и соответственно напряжения дуги можно перейти к сварке погруженной дугой.

Режимы автоматической сварки под флюсом

Наиболее важные режимы для автоматической сварки под флюсом — это такие показатели, как сила сварочного тока, род и полярность тока, напряжение электрической дуги, скорость сварки, диаметр электродной проволоки, а также скорость, с которой проволока подаётся в зону сварки.

Читайте так же:
Как подключить тепловое реле через трансформаторы тока 1

Менее важными, но тоже достаточно значимыми режимами автоматической сварки считаются величина вылета электрода, угол наклона электрода и свариваемых кромок, состав флюса для автоматической сварки, вид сварного соединения, а также подготовка металла под сварку.

Выбор режимов автоматической сварки под слоем флюса

При выборе параметров режимов автоматической сварки под флюсом учитывают толщину сварных кромок, требования к геометрической форме и размерам сварного шва, которые зависят от глубины проплавления металла при сварке, а также шириной сварного шва.

Выбирая режимы сварки, изначально выбирают диаметр электродной проволоки, исходя из свариваемой толщины. Далее, после выбора диаметра проволоки, выбирают величину сварочного тока, которая зависит от диаметра. После этого определяется скорость подачи электродной проволоки в зону сварки и скорость сварки.

Для автоматической сварки под флюсом используется электродная проволока сплошного сечения. Диаметр проволоки может быть в пределах 1-6мм. Сила сварочного тока находится в пределах 150-2000А. Напряжение электрической дуги составляет 22-55В. Приблизительные режимы автоматической сварки под флюсом можно выбрать по таблице ниже:

Влияние выбранных режимов автоматической сварки на глубину проплавления и ширину шва

Влияние силы тока и напряжения сварочной дуги

При увеличении силы тока, тепловая мощность и давление сварочной дуги возрастают. Это способствует увеличению глубины проплавления, но на ширину сварного шва оказывает незначительное влияние.

Если увеличить напряжение электрической дуги, то увеличивается степень её подвижности и увеличивается степень доля тепловой энергии, которая расходуется на расплавление сварочного флюса. При этом ширина сварного шва становится больше, а на глубину проплавления влияние оказывается незначительное.

Влияние диаметра электродной проволоки и скорости сварки

Если увеличить диаметр электродной проволоки, но не менять величину сварочного тока, то глубина проплавления металла уменьшится, а ширина сварного шва увеличится, вследствие увеличения подвижности сварочной дуги.

Увеличение скорости сварки уменьшит и глубину проплавления, и ширину сварного шва, т.к. металл при большей скорости сварки не будет успевать плавиться в том же количестве, в котором он плавился при меньшей скорости.

Влияние рода сварочного тока и его полярности

Род сварочного тока и его полярность существенно влияют на размеры и форму сварного шва из-за того, что количество теплоты, образующееся на катоде и аноде сварочной дуги, также сильно меняется. Если выбрать постоянный ток прямой полярности, то глубина проплавления свариваемого металла уменьшается на 40-50%, а у переменного тока на 15-20%, по сравнению с постоянным током обратной полярности.

Исходя из этого, если требуется выполнить сварной шов небольшой ширины с глубоким проплавлением металла (например, при сварке стыковых швов, или при сварке угловых швов без разделки), то рекомендуется выбирать для этого постоянный сварочный ток обратной полярности.

Влияние вылета электродной проволоки

Когда увеличивается вылет электродной проволоки, то увеличиваются также скорость его подогрева и скорость плавления. Из-за этого, объём сварочной ванны под электрической дугой увеличивается за счёт электродного металла и это препятствует расплавлению основного металла. Как следствие, глубина проплавления уменьшается. Подобную особенность иногда используют при автоматических наплавках для того, чтобы увеличить производительность наплавки.

В отдельных случаях (чаще всего при автоматической наплавке), электроду задают движение поперёк сварных кромок с разной амплитудой и частотой. Такой технологический приём позволяет существенно изменять форму и размеры сварного шва. При автоматической сварке под флюсом с поперечными движениями электродной проволоки, глубина проплавления основного металла уменьшается, а ширина сварного шва увеличивается.

Такой способ сварки применяется для того, чтобы уменьшить вероятность прожога при сварке стыковых швов с большим зазором между сварными кромками. Такой же цели можно достигнуть, если производить сварку сдвоенным электродом, при этом электроды необходимо расположить поперёк направления сварки. Если их расположить вдоль направления сварки, то это, наоборот, увеличит глубину проплавления.

Читайте так же:
Уксусная кислота проводит тепло ток или нет

Влияние угла наклона электрода или сварных кромок

При расположении электрода углом вперёд (схема а) на рисунке, расплавленный металл подтекает в зону сварки. Из-за этого глубина проплавления уменьшается, а ширина сварного шва увеличивается. Если сварка производится при положении электрода углом назад, расплавленный металл оттесняется от зоны сварки вследствие воздействия сварочной дуги. В результате глубина проплавления увеличивается, а ширина сварного шва уменьшается.

Аналогично этому, при сварке на спуск (схема в) на рисунке) глубина расплавления основного металла уменьшает, а ширина шва увеличивается. При сварке на подъём (схема г) на рисунке), наоборот, глубина проплавления увеличена, а ширина шва уменьшена.

Дополнительную информацию о режимах автоматической сварки, в зависимости от способа сварки (на медной подкладке, на стальной подкладке, на флюсовой подушке, сварка с подварочным швом), можно узнать на странице «Технология автоматической сварки под флюсом».

Лекция 17. Плавление металла при сварке

План лекции . Плавление электрода, сухой и «мокрый» вылеты электрода при сварке плавлением. Формы сварочной ванны при различных видах и способах сварки. Температура сварочной ванны, тепловая эффективность процесса сварки. Нагрев и плавление присадочного металла. Плавление основного металла.

Скорость плавления электрода жестко связана со сварочным током. При сварке различных видов сварных соединений и типов швов требуется неодинаковая скорость плавле­ния электрода. В одних случаях она должна быть минимальной, в других, наоборот, максимальной.
При сварке стыковых соединений без разделки кромок и без зазора расплавленный металл электрода образует выпуклость шва. По мере увеличения толщины свариваемых элементов для полного их проплавления необходимо увеличение силы тока дуги. Одновременно с этим увеличивается и количество расплавляюще­гося электрода металла. В результате образуются швы с чрез­мерно большой выпуклостью. Для получения швов с нормальной выпуклостью следует искать пути снижения скорости плавления электрода или прибегать к разделке кромок, сварке с увеличенным фиксированным зазором и другим приемам.
При выполнении стыковых соединений с разделкой кромок, а также при сварке угловых швов желательно увеличивать ско­рость плавления электрода, поскольку в этих случаях производи­тельность процесса в, значительной мере определяется количе­ством электродного металла, расплавляющегося в единицу вре­мени, необходимого для заполнения разделки или формирования угловых швов с заданным катетом.
На практике в качестве характеристики используют среднюю скорость плавления электрода, определяющуюся количеством расплавленного металла:
Gp = αр Iд

где αр — коэффициент расплавления электрода, г/(А. ч); Iд — сила тока дуги, А.
Количество наплавленного металла или средняя скорость наплавки
Gp = αнIд

где αн — коэффициент наплавки, г/(А. ч).
Коэффициенты расплавления электрода и наплавки зависят от способа сварки и плотности тока на электроде. Для небольших плотностей тока при ручной дуговой сварке сталей их значение не превышает 7-10 г/(А. ч). С увеличением плотности тока значе­ние коэффициентов возрастает до 17 г/(А. ч) и более. Разница коэффициентовαр и αн определяется потерями электродного металла на разбрызгивание, испарение и т. п.:
Ψ= (αрн) 100/αр %,

где: Ψ — коэффициент потерь, %
Для различных способов дуговой сварки потери составляют 1-15 %. С увеличением сварочного тока потери на разбрызгива­ние во многих случаях возрастают.
На формирование сварочной ванны и шва влияет характер переноса электродного металла при его плавлении. Перенос расплавленного металла с электрода в сварочную ванну осуще­ствляется под действием электродинамических сил и газовых потоков, образующихся в столбе дуги.
При сварке неплавящимся электродом отсутствует перенос расплавленного металла через дуговой про­межуток. Это в значительной мере облегчает условия горения дуги и обусловливает более высокую ее стабильность. Присадоч­ный металл по мере необходимости подается в головную часть сварочной ванны. В отличие от сварки плавящимся электродом скорость плавления присадочного металла не связана жесткой зависимостью со сварочным током. Количество присадочного металла, подаваемого в ванну, выбирают из условия обеспечения требуемой доли участия присадочного металла в образовании шва. При сварке стыковых соединений без разделки кромок присадочный металл необходим в основном для создания выпук­лости шва.
Переход присадочного металла в сварочную ванну, минуя дуговой промежуток, исключает его разбрызгивание. Сокра­щаются потери на испарение и ограничивается взаимодействие расплавленного металла с газовой фазой столба дуги.
При сварке неплавящимся электродом создаются благоприят­ные условия для защиты ванны и формирования шва. Стойкость вольфрамового электрода в первую очередь определяется плот­ностью тока. Большое влияние оказывают род тока и полярность при постоянном его значении. Особенно мала стойкость вольфрамового электрода при сварке на постоянном токе обратной полярности. Это связано с двумя причинами. Во-первых, на аноде выделяется большее количество теплоты, чем на катоде. Во-вторых, боковой нагрев электрода затрудняет отвод теплоты с его торца. В связи с этим сварку вольфрамовым электродом обычно ведут или на переменном токе, или на постоянном токе прямой полярности.

Читайте так же:
Применение теплового действия тока в технике примеры

Формы сварочной ванны при различных видах и способах сварки. Как известно к основным параметрам дуговой сварки относятся сила тока дуги Iдуги, напряжение дуги Uдуги и скорость сварки vсв. Полная мощность сварочной дуги Q определяется по формуле:

Тепловложение на единицу длины шва определяется погонной энергией (qoηи/Vсв) и условиями сварки оказывающими влияние на КПД сварки, ηи. Величина ηи в зависимости от условий сварки может меняться от 0,3 до 0,95.
Сила тока дуги в наибольшей степени определяет тепловую мощность. При постоянном диаметре электрода с уве­личением силы тока дуги возрастает концентрация тепловой энергии в пятне нагрева, повышается температура плазмы столба дуги, стабилизируется положение активных пятен на электроде и изделии. С увеличением силы тока дуги возрастает длина сва­рочной ванны, ее ширина и глубина проплавления. Особенно интенсивно растет глубина проплавления. Это обусловлено не только увеличением тепловой мощности и сосредоточенности энергии в пятне нагрева, но и значительным повышением давления дуги на ванну, которое пропорционально квадрату силы свароч­ного тока. В определенных пределах изменения силы тока глу­бина проплавления ванны приближенно может быть оценена зависимостью, близкой к линейной:

где k — коэффициент, зависящий от рода тока, полярности, диаметра электрода, степени сжатия дуги и др.
С увеличением напряжения дуги также возрастает тепловая мощность дуги, а следователь-но, и размеры сварочной ванны. Особенно интенсивно возрастают ширина и длина ванны. Ширина ванны связана с напряжением практически прямой зависимостью

где s — толщина свариваемого металла.

При постоянной силе сварочного тока повышение напряжения дуги незначительно сказывается на глубине проплавления ванны. По-видимому, это обусловлено некоторым снижением эффектив­ного к. п. д. дуги и большими возможностями для блуждания активного пятна по поверхности сварочной ванны.

Рисунок 17. 1 Схема сварки погруженной дугой.

Путем медленного уменьшения длины дуги и, соответственно, напряжения дуги можно перейти ксварке погруженной дугой (Рис. 17.1).
При постоянной погонной энер­гии повышение скорости сварки вызывает увеличение термичес­кого к. п. д. процесса, а это, в свою очередь, приводит к возрастанию глубины проплавления и уменьшению ширины шва. Изменение скорос­ти сварки при постоянной тепловой мощности дуги заметно ска­зывается на размерах сварочной ванны и шва. Это можно видеть из уравнений для определения шириные и длины L сварочной ванны:

При постоянной силе сварочного тока диаметр элек­трода определяет плотность энергии в пятне нагрева и по­движность дуги. В связи с этим при увеличении диаметра элек­трода уменьшается давление дуги на расплав, снижается глубина проплавления ванны и возрастает ее ширина.
Дополнительные параметры связаны с условиями ведения процесса сварки и особеннос-тями горения дуги. Так, при одной и той же погонной энергии можно изменять диаметр электрода, род тока и полярность, использовать колебания электрода и др. Эти особенности процесса также сказываются на формировании ванны и конечных размерах швов.
В зависимости от рода тока и полярности (Рис. 17.2) на изделии выделяется различное количество теплоты. Если теплоту, выде­ляющуюся на аноде Wa и катоде Wк приближенно оценивать по эффективному падению напряжений, то получим зависимости

Читайте так же:
Тепловое реле диапазон токов

где U3 и UK — анодное и катодное падение напряжений; φ, kT — потенциальная и кинетическая энергия электронов.

Рисунок 17. 2 Характер горения дуги и фор­ма сварочной ванны.- а — на прямой полярности; б — на обратной полярности

Температура и формирование сварочной ванны. Для сварочной ванны при дуговом процессе характерно неравномерное распределение температуры (Рис. 17. 3). В головной части ванны, где под воздействием источника теплоты происходит плавление металла и наиболее интенсивно протекает взаимодействие металла со шлаком и газами, металл нагрет значительно выше температуры его плавления. В хвостовой части ванны температура приближается к температуре плавления основного металла. Средняя температура сварочной ванны при сварке под флюсом конструкционных низкоуглеродистых сталей составляет около 1800° С. Наибольшая температура для этих условий достигает 2300° С.

Рисунок 17.3 Распределение температуры по длине ванны при дуговой сварке.

Столб дуги, расположенный в головной части сварочной ванны, оказывает механическое воздействие — давление на поверхность расплавленного основного металла. Это давление является результатом совместного действия упругого удара заряженных частиц о поверхность металла, давления газов, находящихся в дуговом промежутке, и дутья дуги, обусловленного электродинамическими усилиями. Такой направленный поток наблюдается только при несимметричной дуге, т. е. дуге, горящей между электродами малого и большого сечений, в нашем случае между электродом или сварочной проволокой и основным металлом.

Давление приводит к вытеснению жидкого металла из-под основания дуги и к погружению столба дуги в толщу основного металла, что обусловливает увеличение глубины проплавления. Давление, оказываемое дугой на поверхность металла, пропорционально квадрату тока, протекающего в дуге. Давление может быть повышено за счет увеличения концентрации источника нагрева, например путем повышения плотности тока в электроде, применения флюса или тугоплавкого покрытия, образующего втулочку на конце электрода (сварка электродами для глубокого провара). Очевидно, что чем больше давление, оказываемое дугой на поверхность расплавленного металла, тем больше глубина погружения столба дуги в его толщу. Для понижения давления применяют сварку наклонным электродом углом вперед, сварку несколькими дугами и другие приемы.

Жидкий металл, вытесненный из-под основания дуги действующими на поверхность сварочной ванны силами, по мере передвижения дуги отбрасывается в хвостовую часть плавильного пространства. При плотности тока в электроде до 15 А/мм2 это перемещение невелико и проявляется в образовании не заполненного металлом углубления — кратера. При повышенных плотностях тока в электроде наблюдается достаточно заметное перемещение металла сварочной ванны вплоть до полного удаления жидкого металла из головного участка. Этим обусловливается различие уровней жидкого металла в головной и хвостовой части плавильного пространства. Для поддержания такой разности уровней должно существовать равенство между давлением дуги Рд и гидростатическим давлением жидкого металла и шлака Рг. Если Рд Рг, то нарушается нормальное формирование шва.

После перемещения расплавленного металла в головной части плавильного пространства остается углубление — канавка. Поверхность ее покрыта тонкой пленкой жидкого металла, удерживаемой силами поверхностного натяжения- По мере передвижения дуги перемещающийся из последующего головного участка жидкий металл заполняет канавку. При этом происходит взаимное слияние поступившего металла с жидкой пленкой и дополнительное оплавление основного металла за счет теплоты, накопленной в перегретой сварочной ванне. При удалении источника нагрева в хвостовой части плавильного пространства начинает преобладать отвод теплоты в массу холодного металла над притоком теплоты и начинается затвердевание — кристаллизация сварочной ванны. В процессе затвердевания по границе расплавления образуются общие кристаллиты, что и обеспечивает монолитность соединения.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию