Lа – анодная область; lст – столб дуги
При сварке угольным электродом температура в катодной зоне достигает 3200 °С, в анодной – 3900 °С, а в столбе дуги среднее значение температуры составляет
6000 °С.
При питании дуги постоянным током (рис. 1) наибольшее количество теплоты выделяется в зоне анода (42...43 %). Это объясняется тем, что анод подвергается более мощной бомбардировке заряженными частицами, чем катод, а при столкновении частиц в столбе дуги выделяется меньшая доля общего количества теплоты.
При сварке металлическим электродом температура катодной зоны составляет около 2400 °С, а анодной зоны – 2600 °С.
Разная температура катодной и анодной зон, а также и разное количество теплоты, выделяющееся в этих зонах, используются при решении технологических задач.
При сварке деталей, требующих большого подвода теплоты для прогрева кромок, применяют прямую полярность, при которой анод (плюсовая клемма источника тока) подсоединяют к детали, а катод (минусовая клемма источника тока) – к электроду.
При сварке тонкостенных изделий, тонколистовых конструкций, а также сталей, не допускающих перегрева (нержавеющие, жаропрочные, высокоуглеродистые и др.), применяют сварку постоянным током обратной полярности. В этом случае катод подсоединяют к свариваемой детали, а анод – к электроду. При этом не только обеспечивается относительно меньший нагрев свариваемой детали, но и ускоряется процесс расплавления электродного материала за счет более высокой температуры анодной зоны и большего подвода теплоты.
|
|
|
При питании дуги переменным током различие температур катодной и анодной зон и распределение теплоты сглаживаются вследствие периодической смены катодного и анодного пятен с частотой, равной частоте тока. Практика показывает, что в среднем при ручной сварке только 60...70 % теплоты дуги используется на нагревание и плавление металла. Остальная часть теплоты рассеивается в окружающую среду через излучение и конвекцию.
Эффективная тепловая мощность дуги Qэ – это количество теплоты, используемое на нагрев и плавку свариваемого металла в единицу времени, называется (Дж).
Она равна полной тепловой мощности дуги, умноженной на эффективный коэффициент полезного действия ƞ нагрева металла дугой:
Qэ=I.U.ƞ
Коэффициент ƞзависит от способа сварки, материала электрода, состава электродного покрытия и других факторов.
· При ручной дуговой сварке электродом с тонким покрытием или угольным электродом ƞ составляет 0,5...0,6,
· При качественных электродах – 0,7...0,85.
· При аргонодуговой сварке потери теплоты значительны и составляют 0,5...0,6. Наиболее полно используется теплота при сварке под флюсом (ƞ = 0,85...0,93).
|
|
|
Для характеристики теплового режима процесса сварки принято определять погонную энергию дуги, т.е. количество теплоты, вводимое в металл на единицу длины однопроходного шва, измеряемое в Дж/м.
Погонная энергия Qправна отношению эффективной тепловой мощности Qэк скорости сваркиυ и имеет вид
Qп=I.U/v= Qэ/ υ
Потери теплоты при ручной дуговой сварке составляют примерно 25 %, из которых
20 % уходят в окружающую среду дуги через излучение и конвекцию паров и газов, а остальные 5 % – на угар и разбрызгивание свариваемого металла.
Потери теплоты при автоматической сварке под флюсом составляют только
17 %, из которых 16 % расходуются на плавление флюса, а на угар и разбрызгивание затрачивается около 1 % выделяемой дугой теплоты.
Цель работы: Изучить тепловую мощность и к.п.д. дуги
Ход работы:
Изучить тепловую мощность и к.п.д. дуги.
Ответить на контрольные вопросы.
Рассчитать: (варианты задания в таблице– по номеру в журнале).
1) Полную тепловую мощность дуги - Q,
2) Эффективную тепловую мощность дуги - Qэ,
Погонную энергию- Qп
|
|
|
Контрольные вопросы:
1. Что называют катодной и анодной областями, катодом и анодом?
2. На что тратится полная тепловая мощность дуги?
3. Что называют статической вольтамперной характеристикой сварочной дуги?
4. Укажите верное значение эффективного КПД при сварке покрытым электродом:
а) = 0,7...0,8;
б) = 0,1...0,2;
в) 0,90...0,95;
г)0,5...0,6;
5. Что такое эффективная мощностьQэ дуги при сварке?
а) полная мощность дуги Uд*Iд;
Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 761; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!