Svetsbåge är Beskrivning och egenskaper

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

För att framgångsrikt kunna utföra svetsprocessen behövs en svetsbåge. Detta är en elektrisk urladdning, som kännetecknas av en mycket hög effekt och är ganska lång. Det uppstår mellan element som elektroder som befinner sig i en viss gasformig miljö. För att en ljusbåge ska uppstå måste spänning läggas på elektroderna.

Allmän beskrivning av bågen

Svetsbågens huvudsakliga utmärkande egenskaper är en mycket hög temperatur, såväl som strömtäthet. Tack vare dessa två egenskaper, i kombination, kan bågen smälta metaller med en smältpunkt på 3000 grader Celsius utan problem. Vi kan säga att denna båge är en ledare, som består av flyktiga ämnen, och huvudsyftet är omvandlingen av elektrisk energi till termisk energi. Den elektriska laddningen i sig är det ögonblick då den elektriska strömmen passerar genom det gasformiga mediet.

Utsläppsvarianter

En svetsbåge är en urladdning, och eftersom det finns flera typer av den finns det också flera typer avbågar:

1. Den första sorten kallas en glow discharge. Detta utseende förekommer bara i en miljö med lågt tryck och används endast i saker som plasmaskärmar eller lysrör.
2. Den andra typen är gnisturladdningen. Förekomsten av denna typ inträffar i det ögonblick då trycket är ungefär lika med atmosfäriskt. Den skiljer sig genom att den har en ganska intermittent form. Ett slående exempel på en sådan urladdning är blixten.
3. Svetsbågen är en ljusbågsurladdning. Det är denna typ som oftast används vid svetsning. Det uppstår i närvaro av atmosfärstryck och dess form är kontinuerlig.
4. Den sista typen kallas krona. Uppstår oftast om elektrodytan är grov och ojämn.

Bågens natur

Det är värt att säga att den elektriska svetsbågen inte är så komplicerad som den verkar vid första anblicken, den är ganska enkel att förstå dess natur. Den använder en elektrisk ström som flyter genom ett element som en katod. Därefter kommer den ut i miljön med joniserad gas. I detta ögonblick inträffar en urladdning, som kännetecknas av starkt ljus och mycket hög temperatur. I allmänhet kan en svetsbåge ha en temperatur som sträcker sig från 7 000 till 10 000 grader Celsius. Efter att ha passerat detta steg kommer strömmen att passera till materialet som svetsas. Vi kan säga att källan till svetsbågen är en elektrisk ström som har genomgått förändringar.

På grund av så höga temperaturer kommer ljusbågen att avge infraröttoch ultravioletta strålar, som är skadliga för människors hälsa. Det är farligt för mänskliga ögon och kan också lämna en lätt brännskada. Av skälen ovan bör alla svetsare ha bra personlig skyddsutrustning.

bågstruktur

Svetsbågens struktur (struktur) inkluderar tre huvudkomponenter, eller sektioner - anod- och katodsektionerna, såväl som bågpelaren. Det bör noteras att under svetsbågens förbränning kommer aktiva fläckar eller områden att bildas i områdena av anoden och katoden, som kännetecknas av det maximala temperaturvärdet. Genom dessa två områden kommer all elektrisk ström som strömförsörjningen genererar att passera. Samtidigt kommer det största spänningsfallet i svetsbågen att registreras i dessa två områden. Bågkolumnen är placerad mellan dessa två zoner, och en sådan parameter som spänningsfallet, i detta fall, kommer att vara minim alt.

Av det föregående kan vi dra slutsatsen att för det första kan strömkällan för svetsbågen producera en ganska hög spänning och hög ström. För det andra kommer längden på bågen att bestå av alla de områden som listades ovan. Oftast är längden på en sådan båge flera millimeter, förutsatt att anod- och katodområdena är 10-4 respektive 10-5 cm. Den mest fördelaktiga längden är en båge på 4-6 mm. Det är med sådana indikatorer som det kommer att vara möjligt att uppnå stabil förbränning och höga temperaturer.

Typer av båge

Skillnaden mellan svetsbågen ligger i tillvägagångssättet, såväl som i miljön där den kan uppstå. För närvarande finns det två vanligaste typer av bågar:

• Båge av direkt handling. I detta fall måste svetsmaskinen vara parallell med föremålet som ska svetsas. En elektrisk ljusbåge uppstår när vinkeln mellan metallarbetsstycket och elektroden är 90 grader.
• Den andra huvudvarianten är en indirekt typ av svetsbåge. Det inträffar endast om två elektroder används, och de är placerade i en vinkel på 40-60 grader med avseende på metalldelens yta. En båge bildas mellan dessa två element och svetsar ihop metallen.

Klassificering

Det är värt att notera att det finns en klassificering av bågen beroende på i vilken atmosfär den kommer att uppstå. Hittills är tre typer kända:

• Den första typen är en öppen båge. Vid svetsning av denna typ kommer ljusbågen att brinna i det fria, och ett litet gaslager bildas runt den, vilket kommer att innehålla ångor av metall, elektroder och deras beläggningar.
• Stängd typ. Förbränningen av en sådan svetsbåge kännetecknas av det faktum att den utförs under ett lager av flussmedel.
• Den sista varianten är bågen med gastillförsel. I detta fall tillförs ett ämne som helium, argon eller koldioxid till den. Vissa andra typer av gaser kan också användas.

Den största skillnaden mellan den sista typen är attde tillförda gaserna förhindrar fenomenet metalloxidation under svetsning.

En liten skillnad observeras också när det gäller varaktigheten av en sådan båge. Enligt dess egenskaper kan svetsbågen vara stationär eller pulsad. Stationär används för kontinuerlig svetsning av metaller, det vill säga den är kontinuerlig. Pulsbågetyp är en enda stöt på metall, mejslad beröring.

Arbetselement, det vill säga elektroder, kan vara kol eller volfram. Dessa elektroder kallas även icke-förbrukningsbara. Metallelement kan också användas, men de kommer att smälta på samma sätt som arbetsstycket. Den vanligaste typen av elektrod är stål när det kommer till smältningstyper. Men användningen av icke-smältande arter blir mer och mer populärt idag.

Bågens ögonblick

Svetsbågen uppstår i det ögonblick då en snabb krets uppstår. Detta händer när elektroden kommer i kontakt med ett metallarbetsstycke. På grund av det faktum att temperaturen helt enkelt är enorm, börjar metallen att smälta, och en tunn remsa av smält metall dyker upp mellan elektroden och arbetsstycket. När elektroden och metallen divergerar, förångas den senare nästan omedelbart, eftersom strömtätheten är mycket hög. Därefter joniseras gasen, vilket är anledningen till att svetsbågen uppstår.

Bågförhållanden

Under standardförhållanden, det vill säga vid en medeltemperatur på 25 grader och ett tryck på 1atmosfären kan gasen inte leda elektricitet. Huvudkravet för uppkomsten av en båge är joniseringen av det gasformiga mediet mellan elektroderna. Med andra ord måste gasen innehålla några laddade partiklar, elektroner eller joner.

Det andra viktiga villkoret som måste iakttas är konstant upprätthållande av temperaturen vid katoden. Den temperatur som krävs kommer att bero på egenskaper såsom katodens natur och dess diameter och storlek. Omgivningstemperaturen kommer också att spela en viktig roll. Svetsbågen måste vara stabil och samtidigt ha en enorm strömstyrka, vilket ger ett högt temperaturindex (7 tusen grader Celsius eller mer). Om alla villkor är uppfyllda kan vilket material som helst bearbetas med den resulterande bågen. För att säkerställa närvaron av en konstant och hög temperatur är det nödvändigt att strömförsörjningen fungerar så stabilt som möjligt. Det är av denna anledning som strömkällan är den viktigaste delen när man väljer en svetsmaskin.

Arc Features

Det finns flera saker som skiljer svetsbågen från andra elektriska urladdningar.

Den första är den enorma strömtätheten, som kan nå flera tusen ampere per kvadratcentimeter. Detta ger en enorm temperatur under drift. Fördelningen av det elektriska fältet mellan elektroderna i deras utrymme är ganska ojämn. Nära dessa element observeras ett starkt spänningsfall, och mot mitten, tvärtom, minskar det kraftigt. Det är omöjligt att inte säga om temperaturens beroende av kolonnens längd. Ju längre längd, desto sämre uppvärmning,och vice versa. Genom att använda svetsbågar kan du få en helt annan ström-spänningskarakteristik (CVC).

Svetsomriktare. Bågen och dess funktioner

Det är värt att börja direkt med den huvudsakliga skillnaden mellan en växelriktarströmkälla och en konventionell transformator. Förbrukningen av elektrisk energi har minskat med nästan hälften. Karakteristiken för strömmen som uppstår vid användning av växelriktaren möjliggör snabbare tändning av ljusbågen och säkerställer också en stabil förbränning under hela processen.

En svetsomriktare är i sig själv en ganska komplex enhet som utför operationer för att ändra strömmen för att säkerställa den mest stabila driften av ljusbågen. Till exempel är enheten ansluten till nätverket och tar emot en växelström som ingång, som den kan omvandla till likström. Därefter går likströmmen in i växelriktarblocket, där den återigen omvandlas till växelström, men med en mycket högre frekvens än den var i nätverket. Denna ström överförs till transformatorn, där dess spänning reduceras avsevärt, vilket ökar dess styrka. Därefter överförs den likriktade och avstämda växelströmmen till likriktaren, där den omvandlas till likström och matas för drift.