Революционные методы сварки: расскажем кратко о сварочной дуге и ее особенностях

Сварочная дуга относится к интенсивному теплу и яркому свету, возникающему в процессе сварки. Эта мощная дуга создается, когда электрический ток проходит через зазор между двумя металлическими частями, в результате чего зазор нагревается и плавится. Высокая температура, возникающая во время сварочной дуги, создает ванну расплавленного металла, что позволяет прочно соединить две детали.

Принцип работы сварочной дуги

Сварочная дуга является сердцем сварочного процесса. Она образуется, когда электрод, обычно сделанный из металла, вступает в контакт с заготовкой. Когда электричество проходит через электрод, оно замыкает цепь и генерирует сильное тепло, которое немедленно плавит металл. Этот процесс известен как дуговая сварка и широко используется во многих отраслях промышленности, включая строительство, автомобилестроение и производство.

Компоненты сварочной дуги

• Одним из ключевых компонентов сварочной дуги является защитный газ. Этот газ используется для защиты зоны сварки от загрязняющих веществ, таких как кислород и влага, которые могут снизить прочность и качество сварного шва. Газ высвобождается вокруг сварочной дуги, создавая барьер, предотвращающий вмешательство внешних элементов в процесс.
• Интенсивный яркий свет, создаваемый сварочной дугой, является результатом воздействия высоких температур. Излучаемый свет может нанести вред глазам, если не будут приняты надлежащие меры предосторожности, такие как ношение сварочной маски. Яркость сварочной дуги настолько сильна, что может вызвать временное или даже необратимое повреждение глаз при длительном воздействии.
• Цвет сварочной дуги зависит от типа выполняемой сварки и используемых материалов. Различные металлы и процессы сварки будут давать разные цвета, от голубовато-белого до желтого, оранжевого или даже зеленого. Это изменение цвета может указывать на температуру и мощность сварочной дуги.

Сварочная дуга полуавтомата играет решающую роль в обеспечении качества и прочности сварного шва. Когда дуга стабильна и правильно контролируется, она обеспечивает равномерное распределение тепла, что приводит к прочному соединению между металлическими деталями. С другой стороны, нестабильная или плохо контролируемая дуга может привести к непрочным сварным швам, пустотам или другим дефектам.

Для обеспечения стабильной сварочной дуги требуются соответствующие методы и оборудование. Сварщики должны хорошо понимать электрические принципы создания и поддержания дуги. Они также должны уметь регулировать параметры сварочного аппарата, такие как напряжение и ток, для достижения желаемых характеристик дуги.

Недостатки сварочной дуги

Несмотря на то, что сварочная дуга имеет решающее значение для получения успешного сварного шва, существуют также некоторые проблемы, связанные с ее использованием. Например, высокие температуры могут вызвать термическое напряжение и деформацию заготовки, влияя на ее форму или размеры. Кроме того, сильная жара также может привести к быстрому нагреву окружающей среды, что может привести к потенциальной угрозе безопасности, если не принять надлежащие меры.

Основные характеристики сварочной дуги

По сравнению с другими электрическими зарядами дуга обладает следующими характеристиками:

• Высокая плотность тока, до нескольких тысяч ампер на 1 квадратный сантиметр, может обеспечить высокую температуру.
• Неравномерное распределение электрических полей на сегментах между электродами: напряжение падает вблизи них и значительно возрастает в колонне.
• Очень высокая температура, достигающая своего пика в столбе, что связано с высокой плотностью тока. За счет увеличения длины колонны можно уменьшить нагрев сварочной дуги, в то время как уменьшение ее размеров приводит к повышению температуры.
• Типы сварных соединений внахлест. Возможность достижения различных характеристик напряжения благодаря зависимости напряжения от плотности тока при постоянной длине или непрерывной дуге Горенье. Сегодня принято говорить о характеристиках в три вольт-ампера.

Требования к сварочной дуге

Каждый сварщик должен обращать внимание на амперные характеристики, длину и напряжение сварочной дуги. К основным требованиям, предъявляемым к источнику питания дуги, относятся следующие:

• Воспламенение электрода должно происходить во время его взаимодействия с металлической заготовкой, когда контакты цепи замкнуты;
• Во время плавления добавок может произойти короткое замыкание – если это произойдет, стоит позаботиться о том, чтобы оборудование не выходило из строя, и дуга оставалась стабильной;
• Перед возникновением вспышки дуги на границе детали и электрода можно наблюдать короткое замыкание – динамика подачи питания напрямую зависит от скорости восстановления напряжения;
• Переход от холостого хода к рабочему должен происходить при падении напряжения с 60-80 В до 18-20 В.

Аналогичные требования предъявляются ко всем источникам сварочной дуги. Таким образом, можно сделать вывод, что эффективность сварочного оборудования оказывает непосредственное влияние на способность поддерживать процесс горения дуги с момента ее зажигания.

В сварочном аппарате должен существовать только такой регулятор, и настройка параметров на нем будет максимально удобной.

Классификация сварочной дуги

В связи с широким использованием сварочных процессов дуги могут быть нескольких типов. Характеристики энергетического заряда позволяют нам выделить следующие разновидности в зависимости от конструкции и назначения:

• Плавкий элемент из стального сплава – во время работы металлический стержень электрода плавится;
• При использовании графитовых и вольфрамовых электродов возникает проблема неплавления – электрод этого типа не расходуется в процессе сварки, и образование швов происходит в заготовке из расплавленного металла.

По схеме подвода тока сварочной дуги и среде

По схеме электрического подключения сварочные дуги делятся на две разновидности:

• Прямое действие. Сварная конструкция служит одним электродом, в то время как расплавленный элемент служит вторым электродом. В зазоре образуется дуга.
• Косвенный эффект. Воспламенение происходит между парой параллельных электродов, которые не расплавляются, а затем подается на свариваемую деталь.

По атмосфере

В соответствии с атмосферным принципом существует три типа сварочных дуг:

• Открытая сфера. В этом случае дуга горенье возможна в открытом пространстве, образуя таким образом газовый шар, содержащий пары металла, а также электроды и поверхности.
• Закрытая. При горении под флюсом наблюдается замкнутая дуга. В фазе газа около дуги располагается пар от материала, электрода и слоев флюса.
• Используется подача газовой смеси. Эта загрузка может содержать сжатый газ, а также его примеси. Использование водорода, углекислого газа и аргона необходимо для предотвращения окисления обработанной поверхности. Благодаря поступлению вышеупомянутых веществ наблюдалось восстановление окружающей среды или ее нейтральное отношение к последним факторам.

По времени действия

В зависимости от продолжительности операции сварочные дуги можно разделить на следующие типы:

• Постоянная, которая считается актуальным для долгосрочной работы;
• Импульсная, которая представлена одиночным сильным импульсом, обычно такая дуга используется для контактной сварки.

Условия горения сварочной дуги

Стандартный температурный режим в столбе сварочной дуги составляет до 7000 градусов Цельсия. Благодаря использованию катода можно добиться постоянной температуры, при которой будет возникать дуга и горение. В этом случае также необходимо учитывать такие параметры, как размер, диаметр и температура окружающей среды.

Для того чтобы иметь возможность сваривать материалы любого качества, необходимо соблюдать постоянство температуры сварочной дуги. При использовании исправного источника питания индикатор температуры будет постоянным, а работа компонентов – качественной.

Существует несколько видов электрических зарядов, которые осуществляются благодаря горению.

• Тлеющий. Это происходит из-за низкого давления. Обычно он используется для освещения люминесцентными лампами или плазменными экранами.
• Искровой. Такой электрический заряд возникает после того, как индикатор давления опускается в атмосферу. Характеристикой типа искровой дуги является прерывистость, и в то же время она обладает механизмом действия, сходным с молнией. Он нашел свое применение в зажигании двигателей внутреннего сгорания.
• Дуговой используется для сварки или простого освещения. Этот электрический заряд имеет прерывистую форму и генерируется из-за особенностей атмосферного давления.
• Коронный электрозаряд может возникать в результате шероховатости и неоднородности структуры. Во время этого воздействия образуется струйка.

Источник энергии

При сварочных работах следует использовать только те методы воспламенения и стабилизаторы, которые могут соответствовать таким требованиям:

• Легко разжигается дуга;
• Стабильное поддержание процесса горения сварочной дуги;
• Контроль за верхним предельным значением тока короткого замыкания;
• Имеет хорошую динамику;
• Особенностью сварочной дуги является электробезопасность.

Источники сварочных дуг подразделяются на следующие категории:

• Источники использования делятся на те, которые подходят для ручной сварки, сварки под флюсом или в среде, защищенной от газа;
• Количество сварочных столбов, которые могут быть соединены одновременно;
• Способность двигаться, а именно: двигаться и оставаться неподвижным;
• Производство энергии: производители и преобразователи;
• Тип выходного тока;
• Вольтамперометрические характеристики.

Источник тока сварочной дуги:

• Трансформатор представляет собой простой сварочный агрегат с индуктором реактивной мощности в нижней части;
• Выпрямитель имеет форму устройства для выпрямления тока;
• Преобразовательное устройство посредством механического воздействия вырабатывает постоянный ток переменного типа;
• Инвертор – этот вид сварочного аппарата считается наиболее подходящим для семейных нужд. Характеристики этих мобильных устройств компактны и просты в использовании.

Для получения высококачественных и надежных сварных швов необходимо создать дугу. Чтобы использовать этот вид энергетического заряда, вам не нужны специальные навыки. Однако сварщики должны знать конкретные обстоятельства возникновения, использования и формирования сварочных дуг.

Заключение

Сварочная дуга является мощной и важной частью процесса сварки. Он генерирует интенсивное тепло, свет и энергию, которые плавят металл, создавая прочную связь между двумя частями. Качество и прочность сварного шва зависят от стабильности и контроля, а также напряжения сварочной дуги. Крайне важно использовать надлежащие методы и меры предосторожности для обеспечения успешной и безопасной операции сварки.