3,4 Электрическая сварочная дуга

1.

10.12.25
МДК Основы технологии сварки
Уроки 3,4
Раздел 1. Основы технологии сварки и сварочное
оборудование
Электрическая сварочная дуга
Цели: (задачи)
Выясним, каков процесс образования сварочной дуги; рассмотрим
классификацию сварочной дуги, выясним, каково строение электрической
дуги и каковы условия горения сварочной дуги; рассмотрим причины
возникновения магнитного дутья и способы его устранения;
Будем развивать свой кругозор, осваивая новые знания о сварочной дуге;
умение использовать полученную информации на практике при выполнении
электронных упражнений;
Воспитывать в себе самостоятельность, организованность.
Важность изучения темы состоит в том, что для успешного усвоения
процессов, происходящих при дуговой сварке, необходимо хорошо знать
теорию сварочной дуги. Это занятие имеет большое значение в вашей
будущей профессиональной деятельности.

2.

Основы технологии сварки и
сварочное оборудование
Электрическая сварочная дуга
План
1. Процесс образования сварочной дуги
2. Классификация сварочной дуги
3. Строение электрической дуги.
4. Условия горения сварочной дуги.
5. Влияние магнитного поля на дугу
При
рассмотрении
темы
прочитайте
материал,
законспектируйте основное, выучите, выполните электронные
упражнения. Скриншоты выполненных упражнений прошу
отправлять мне в личные сообщения

3.

В 1802 году профессор Петербургской
Академии наук В. В. Петров обратил
внимание на то, что при пропускании
электрического тока через два стержня
из угля или металла между их концами
возникает яркая дуга (электрический
разряд), имеющая очень высокую
температуру. Так был открыт
электрический дуговой разряд – самый
яркий на следующие сто с лишним лет
источник света

4.

Электрическая дуга - длительный
электрический разряд в газовой среде,
образованный между двумя электродами
или между электродом и изделием.

5.

6.

Электрическая дуга возникает в результате
сильного нагрева торца электрода (катода),
который под действием электрического поля
начинает выпускать свободные электроны
(электронная эмиссия). В дуговом промежутке
образуются положительно и отрицательно
заряженные частицы – ионы. Процесс
образования ионов называется ионизацией; газ
в дуговом промежутке, содержащем ионы,
становится ионизированным, а дуговой
промежуток – электропроводным.

7.

8.

ИСПОЛЬЗУЕТСЯ:
- дуговая сварка покрытыми
электродами;
- сварка неплавящимся
электродом в защитных газах;
- сварка плавящимся
электродом под флюсом или
в защитных газах.
ИСПОЛЬЗУЕТСЯ:
- специальные виды
сварки;
- наплавка;
- плазменная резка
ИСПОЛЬЗУЕТСЯ:
- в установках
автоматической сварки
под флюсом

9.

10.

11.

При прямой полярности
больше тепла выделяется
на изделии.
Используют для сварки
толстых металлов
При обратной полярности
температура на поверхности
металла ниже.
Используют при сварке тонкой
или высоколегированной
стали

12.

13.

14.

Зажигание и горение дуги лучше протекает на
постоянном токе. Напряжение холостого хода с учетом
безопасности труда при сварке не превышает 80В на
переменном токе и 90В на постоянном токе.
Дуга зажигается от нагревания торца электрода
(катода). Когда электрод касается изделия, создается
замкнутая цепь, торец катода нагревается. В момент отрыва
электрода от изделия из нагретого от короткого замыкания
катода начинается электронная эмиссия. Дуговой промежуток
ионизируется и становится электропроводящим.
Рассмотрим
основные
условия
зажигания
и
стабильного горения электрической дуги.
4

15.

Первое условие зажигания и горения дуги – наличие
специального электрического источника питания дуги,
позволяющего быстро осуществлять нагрев катода до требуемой
температуры.
Для успешного возбуждения дуги напряжение при
зажигании дуги должно быть больше напряжения горения дуги:
Uзаж. > Uгор. Обычно напряжение зажигания дуги больше
напряжения горения дуги в 1,2-2,5 раза при переменном токе и в
1,2-1,4 раза при постоянном токе.
Второе условие – наличие ионизации в столбе дуги.
Дуга с плавящимся электродом - это в основном дуга в парах
металла, а не в газе. Это происходит из-за того, что потенциал
ионизации паров металла ниже, чем у газов. Для осуществления
этого условия применяют различные стабилизирующие
элементы (калий, натрий, кальций и др.), вводимые в зону дуги
в виде электродных покрытий или флюсов.

16.

Третье условие для сварки на переменном токе –
наличие в сварочной цепи реактивного сопротивления
(повышенной индуктивности).
В сварочной цепи переменного тока при горении дуги
образуются обрывы (100 обрывов в секунду при частоте
переменного тока 50Гц).
Важное значение имеет сдвиг фаз между напряжением и
током: необходимо, чтобы при переходе тока через нулевое
значение напряжение было достаточным для возбуждения дуги.
При реактивном сопротивлении, включенном в сварочную цепь
переменного тока, обрывы в горении дуги отсутствуют.
Четвертое условие – соответствующая характеристика
источника питания дуги: источник питания должен поддерживать
горение дуги при наличии нестабильности в виде изменения
напряжения в сети, неровности поверхности свариваемого
изделия, скорости подачи сварочной проволоки и т.д.

17.

Опорный конспект

18.

Отклонение столба
дуги под действием
магнитного поля
называется
магнитным дутьем
Несимметричное
относительно дуги
подведение тока к
изделию
Присутствие
ферромагнитных
масс вблизи сварки

19.

1. В основном это явление наблюдается при сварке постоянным током. При
сварке переменным тока полярность меняется с частотой тока, поэтому
магнитное дутье наблюдается гораздо меньше.
2. Чаще всего магнитное дутье вызывают массивные металлические изделия
(большие ферромагнитные массы), которые расположены рядом со сварной
ванной и притягивают дугу. Это может вызвать непровары, неравномерное
расплавление кромок, ухудшение внешнего вида шва.
3. В случае несимметричного относительно дуги подведения тока к изделию,
дуга из-за влияния магнитных полей искажается.
Несимметричное относительно
дуги подведение тока к изделию
Присутствие ферромагнитных масс
вблизи сварки

20.

Действие магнитных полей может быть ослаблено
следующим образом:
-
-
-
-
-
обратный кабель (провод) подключить ближе к месту сварки;
изменить наклон электрода так, чтобы его нижний конец
направлялся в сторону магнитного дутья;
временно разместить дополнительный ферромагнитный
материал (на противоположной стороне), чтобы создать
симметричное магнитное поле;
выполнять сварку короткой дугой, менее склонной к
отклонению;
заменить постоянный ток на переменный ток, который более
устойчив к магнитному дутью;
использовать стабилизаторы дуги.

21.

Вопросы для самопроверки
1. Назовите основные области электрической дуги.
2. Какая область электрической дуги имеет наибольшую
температуру?
3. На каком токе лучше протекает зажигание и горение дуги?
4. Какое напряжение холостого хода у источников тока?
5. Назовите основные условия зажигания и горения дуги.
6. Что называется магнитным дутьем?
7. Каковы причины магнитного дутья?
8. На каком токе магнитное дутье происходит чаще?
9. Как можно ослабить действие магнитного дутья?

22.

Выполните электронное упражнение,
воспользовавшись ссылкой или QR-кодом
https://learningapps.org/watch?v=pkitcb23523
https://learningapps.org/watch?v=p8r2qjdjk23
https://learning apps.org/watch?v=pqfryq9oc23