Сварочная дуга - это мощный стабильный электрический разряд в среде ионизированных газов и паров металла.
Дуга состоит из трех областей: столба и двух пятен - анодного и катодного. При переменном токе полярность электродов меняется с частотой, которая зависит от источника питания. Если электрод плавящийся, то изделие, подлежащее сварке, является электродом. При постоянном токе на аноде выделяется больше теплоты, чем на катоде из-за большей энергии электронов. Температура в анодном пятне – до 26000С, в катодном - до 24000С, а в столбе дуги - до 70000С. Если изделие анод, то полярность прямая и наоборот. Устойчивость горения дуги зависит от соотношения напряжения и силы тока при определенной длине дуги. Графическое изображение зависимости тока и напряжения при постоянной длине дуги называется статической вольтамперной характеристикой дуги (ВАХ дуги).
Напряжение дуги: и ее длина имеют линейную зависимость. Электрическая энергия в дуге превращается, в основном, в тепловую; в столбе дуги – 25% теплоты, в анодном пятне – 45%, а в катодном – 30%. Зажигание дуги производят коротким замыканием для нагрева электрода и термоэмиссии электронов с целью ионизации дугового промежутка после отвода электрода на 2…5 мм. В дальнейшем устанавливается динамическое равновесие и устойчивое горение дуги.
Задание
1. Привести схему строения сварочной дуги.
2. Определить напряжение и ток дуги при разной длине дуги.
3. Начертить вольтамперные характеристики сварочной дуги.
4. Определить напряжение дуги в зависимости от ее длины и сравнить полученные данные с расчетными.
5. Рассчитать полную и эффективную тепловую мощность дуги.
6. Сделать выводы.
Отчет
1. Изобразить схему строения дуги.
2. С помощью угольной дуги прямого действия обратной полярности (изделие катод, угольный электрод - анод) определить по приборам напряжение (Uд) и ток дуги (Iд) при разной ее длине (l); свести данные в таблицу 1. Измерения производить в четыpex точках: холостой ход, неустойчивое горение дуги, устойчивое горение (жесткий участок), короткое замыкание.
Длину дуги изменять в пределах 2...10 мм (до обрыва дуги), определять Uд и Iд для трех вариантов длины дуги (l1; l2; l3;) Диаметр электрода 8 мм, изделие - пластина из стали.
Источник питания дуги - сварочный выпрямитель модели.
Таблица 5.1
Значения напряжения и тока дуги при разной длине
| Длина дуги l, мм | l 2 = | l2= | l3= | ||||||
| Напряжение дуги UД, B | |||||||||
| Сила тока дуги IД, А | |||||||||
3. По данным таблицы вычертить три вольтамперных характеристики дуги при разной длине, разбить ВАХ на три участка – падающий, жесткий и возрастающий.
Uдуги
 |
Iдуги
Рис5.1 ВАХ дуги. Характерные участки.
4. По построенным ВАХ дуги определить значения напряжения дуги в зависимости от ее длины при постоянной силе тока дуги (жесткий участок).
Рассчитать по формуле напряжение дуги в зависимости от ее длины и сравнить полученные данные с результатами измерений. Данные свести в таблицу5.2.
UД=a+bl,
где l – длина дуги;
a» 10В;
b» 2В/мм.
Таблица 5.2
Дата: 2018-12-21, просмотров: 225.
