Svetsbågstemperatur: beskrivning, båglängd och villkor för dess utseende

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Svetsbågen i sig är en elektrisk urladdning som existerar länge. Den är placerad mellan elektroder under spänning, belägen i en blandning av gaser och ångor. Svetsbågens huvudegenskaper är temperatur och ganska hög, samt hög strömtäthet.

Allmän beskrivning

Båge uppstår mellan elektroden och metallarbetsstycket som bearbetas. Bildandet av denna urladdning uppstår på grund av det faktum att en elektrisk nedbrytning av luftgapet inträffar. När en sådan effekt inträffar sker jonisering av gasmolekyler, inte bara dess temperatur stiger, utan också dess elektriska ledningsförmåga, och gasen själv går över i plasmatillståndet. Svetsprocessen, eller snarare förbränningen av bågen, åtföljs av sådana effekter som frigörandet av en stor mängd värme och ljusenergi. Det är på grund av den skarpa förändringen i dessa två parametrar i riktning mot deras stora ökning som processen för smältning av metallen inträffar, eftersom temperaturen på en lokal plats ökar flera gånger. Kombinationen av alla dessa åtgärder kallas svetsning.

Arc properties

För att en båge ska uppstå är det nödvändigt att kort röra elektroden mot arbetsstycket som man ska arbeta med. Således uppstår en kortslutning, på grund av vilken en svetsbåge uppträder, dess temperatur stiger ganska snabbt. Efter beröring är det nödvändigt att bryta kontakten och upprätta ett luftgap. Så du kan välja önskad båglängd för vidare arbete.

Om urladdningen är för kort kan elektroden fastna på arbetsstycket. I detta fall kommer smältningen av metallen att ske för snabbt, och detta kommer att orsaka bildning av sjunkning, vilket är mycket oönskat. När det gäller egenskaperna hos en ljusbåge som är för lång är den instabil när det gäller förbränning. Temperaturen på svetsbågen i svetszonen kommer i detta fall inte heller att nå det erforderliga värdet. Ganska ofta kan du se en krokig båge, såväl som stark instabilitet, när du arbetar med en industriell svetsmaskin, särskilt när du arbetar med delar som har stora dimensioner. Detta kallas ofta magnetisk blåsning.

Magnetisk sprängning

Kynen i denna metod är att bågens svetsström kan skapa ett litet magnetfält, som mycket väl kan interagera med magnetfältet som skapas av strömmen som flyter genom elementet som bearbetas. Med andra ord uppstår bågens avböjning på grund av att vissa magnetiska krafter uppstår. Denna process kallas blåsning eftersom avböjningen av bågen medsida ser ut att bero på en stark vind. Det finns inga riktiga sätt att bli av med detta fenomen. För att minimera påverkan av denna effekt kan en förkortad båge användas, och själva elektroden måste placeras i en viss vinkel.

bågstruktur

För närvarande är svetsning en process som har analyserats tillräckligt detaljerat. På grund av detta är det känt att det finns tre områden med bågebränning. De områden som ligger intill anoden respektive katoden, anod- och katodområdet. Naturligtvis kommer temperaturen på svetsbågen vid manuell bågsvetsning också att skilja sig åt i dessa zoner. Det finns en tredje sektion, som är placerad mellan anoden och katoden. Denna plats kallas bågens pelare. Temperaturen som krävs för att smälta stål är cirka 1300-1500 grader Celsius. Temperaturen på svetsbågskolonnen kan nå 7000 grader Celsius. Även om det är rimligt att notera här att det inte är helt överfört till metallen, men detta värde är tillräckligt för att framgångsrikt smälta materialet.

Det finns flera förutsättningar som måste skapas för att säkerställa en stabil båge. Det krävs en stabil ström med en styrka på cirka 10 A. Med detta värde är det möjligt att upprätthålla en stabil båge med en spänning på 15 till 40 V. Det är värt att notera att strömvärdet på 10 A är minim alt, det maximala kan nå 1000 A. i anoden och katoden. Ett spänningsfall uppstår också i en ljusbågsurladdning. Eftervissa experiment fann man att om förbrukningsbar elektrodsvetsning utförs, kommer det största fallet att vara i katodzonen. I det här fallet ändras även temperaturfördelningen i svetsbågen, och den största gradienten faller på samma område.

Genom att känna till dessa egenskaper blir det tydligt varför det är viktigt att välja rätt polaritet vid svetsning. Om du ansluter elektroden till katoden kan du uppnå den högsta temperaturen på svetsbågen.

Temperaturzon

Trots vilken typ av elektrod som svetsas, förbrukningsbar eller icke förbrukningsbar, kommer den maximala temperaturen att vara exakt vid svetsbågens kolumn, från 5000 till 7000 grader Celsius.

Området med den lägsta temperaturen på svetsbågen flyttas till en av dess zoner, anod eller katod. I dessa områden observeras 60 till 70 % av den maximala temperaturen.

AC-svetsning

Allt ovan relaterade till proceduren för svetsning med likström. Men växelström kan också användas för dessa ändamål. När det gäller de negativa sidorna finns det en märkbar försämring av stabiliteten, såväl som frekventa hopp i svetsbågens förbränningstemperatur. Av fördelarna sticker det ut att enklare och därför billigare utrustning kan användas. Dessutom, i närvaro av en variabel komponent, försvinner en sådan effekt som magnetisk blåsning praktiskt taget. Den sista skillnaden är att det inte finns något behov av att välja polaritet, eftersomsom med växelström sker ändringen automatiskt med en frekvens på cirka 50 gånger per sekund.

Det kan tilläggas att vid användning av manuell utrustning, utöver den höga temperaturen på svetsbågen i den manuella bågmetoden, kommer infraröda och ultravioletta vågor att sändas ut. I det här fallet avges de av en urladdning. Detta kräver maximal skyddsutrustning för arbetaren.

Bågbrännande miljö

Idag finns det flera olika tekniker som kan användas vid svetsning. Alla av dem skiljer sig åt i deras egenskaper, parametrar och temperatur på svetsbågen. Vilka är metoderna?

1. Öppen metod. I det här fallet brinner flytningarna i atmosfären.
2. Stängt sätt. Under förbränning bildas en tillräckligt hög temperatur, vilket orsakar en kraftig frisättning av gaser på grund av förbränningen av flussmedlet. Detta flussmedel finns i slammet som används för att behandla svetsade delar.
3. Metod med skyddande flyktiga ämnen. I detta fall tillförs gas till svetszonen, som vanligtvis presenteras i form av argon, helium eller koldioxid.

Närvaron av denna metod motiveras av att den hjälper till att undvika aktiv oxidation av materialet, som kan uppstå under svetsning, när metallen utsätts för syre. Det är värt att tillägga att temperaturfördelningen i svetsbågen i viss mån går på ett sådant sätt att ett maxim alt värde skapas i den centrala delen, vilket skapar ett litet eget mikroklimat. I det här fallet bildas detett litet område med högt tryck. Ett sådant område kan på något sätt hindra luftflödet.

Med hjälp av ett flussmedel kan du bli av med syre i svetsområdet ännu mer effektivt. Om gaser används för skydd kan denna defekt elimineras nästan helt.

Klassificering efter varaktighet

Det finns en klassificering av svetsbågsurladdningar efter deras varaktighet. Vissa processer utförs när ljusbågen är i ett läge som pulsad. Sådana enheter utför svetsning med korta blixtar. Under en kort tidsperiod, medan blinkande inträffar, hinner temperaturen på svetsbågen öka till ett sådant värde som är tillräckligt för att producera en lokal smältning av metallen. Svetsning sker mycket exakt och endast på den plats där arbetsstyckets anordning berör.

Men de allra flesta svetsverktyg använder en kontinuerlig båge. Under denna process flyttas elektroden kontinuerligt längs kanterna som ska sammanfogas.

Det finns områden som kallas svetspooler. I sådana områden ökar temperaturen på bågen avsevärt, och den följer elektroden. Efter att elektroden har passerat platsen lämnar svetspoolen efter den, på grund av vilken platsen börjar svalna ganska snabbt. Vid kylning sker en process som kallas kristallisering. Som ett resultat uppstår en svetsfog.

Eftertemperatur

Det är värt att analysera bågkolumnen och dess temperatur lite mer detaljerat. Faktum är att denna parameter avsevärt beror på flera parametrar. För det första påverkar det material som elektroden är gjord av starkt. Sammansättningen av gasen i ljusbågen spelar också en viktig roll. För det andra har storleken på strömmen också en betydande effekt, eftersom till exempel ljusbågens temperatur kommer att öka med dess ökning, och vice versa. För det tredje är typen av elektrodbeläggning och polariteten ganska viktiga.

Arc Elasticity

Under svetsning är det nödvändigt att noggrant övervaka bågens längd också eftersom en sådan parameter som elasticitet beror på den. För att få en högkvalitativ och hållbar svets som ett resultat är det nödvändigt att bågen brinner stabilt och oavbrutet. Elasticiteten hos den svetsade bågen är en egenskap som beskriver den oavbrutna förbränningen. Tillräcklig elasticitet ses om det är möjligt att bibehålla stabiliteten i svetsprocessen samtidigt som längden på själva bågen ökar. Elasticiteten hos svetsbågen är direkt proportionell mot sådana egenskaper som strömstyrkan som används för svetsning.