ИЗСЛЕДВАНЕ НА ARC DC.
Насоки са предназначени за студенти от специалност "Техника и технология на заваряването производство" GMTU извършване на лабораторни упражнения по дисциплината "захранвания."
ИЗСЛЕДВАНЕ НА ARC DC.
Цел - запознаване с основните електрически свойства на DC дъга, определящи нейните характеристики като елемент на веригата и потребителите на енергия.
1. Премахване на експерименталната зависимост на статично DC дъга напрежение на дъга силата на тока Ud = F1 (Id) (статичното напрежение ток характеристика на дъгата) при постоянна LD дължина дъга = конст (LD стойност се настройва на 2, 4 и 6 мм.).
3. Отстранете експериментално или да се основава на резултатите от измерванията п. 2 зависимост Ud = f4 (LD)
4. Премахване на експерименталната зависимост на скъсване дължина дъга Lr = F5 (Id).
2. Кратка теоретична информация
Електродъгово заваряване при условията, установени е мощен електрически разряд в смес от йонизирани газове и пари, съдържащи защитна атмосфера, жицата заваряване и основата.
Фигура 1 е схематично изображение електрическа дъга и по оста региони. Дясно: еквивалентна схема на базата на три последователно свързани съпротивления.
Обща характеристика на газовете е, че те обикновено не са проводници на електричество. Въпреки това, при благоприятни условия (висока температура и наличието на външно електрическо поле с висока интензивност) могат да бъдат йонизирани газове, т.е. техните атоми или молекули могат да освобождават или за електроотрицателните елементи обратно, за улавяне на електрони, съответно в развитието на положителни или отрицателни йони. С тези промени, газовете преминават в четвъртото състояние на материята, наречена плазма. Очевидно е, че плазмената проводимост. Под действието на захранващото напрежение, електроните се движат към анода и положително заредени йони - катода. мобилността на електрон в електрическо поле с 3 порядъка по-висока йонна ток в дъгата и за предпочитане на електронен носител. Електрическите свойства определят дъга в три характерните зони - на колона, както и региони дъга електрод (катод и анод), които са разположени между колоната дъга от една страна и на електрода и заготовката от друга.
За да се поддържа плазмена дъга заваръчния ток е достатъчно да осигури от 10 до 1000 ампера и придават между електрода и електрическото напрежение от порядъка на 15 - 40 волта. В този случай, на напрежението в колона дъга себе си няма да надвишава няколко волта. Останалата част от спадане на напрежението на катода и анода райони на дъгата на. Дължината на колоната дъга средно до 10 mm, а дължината на електрода региони е много по-ниска (около 10 -4 mm за региона на катод, която е сравнима със средната свободен пътя на електрон и 10 -3 mm за анода, което е приблизително равно на йон свободен път) и много висок потенциал градиент (до 10 4 V / mm за региона на катод и 10 3 V / mm за анода). Установено е експериментално, че в катодната област (Ukat) спад на случаите заваряване напрежение надвиши напрежението в региона на анод (Uan): 12-20 V и 2-8, съответно.
Фиг. 1. Структурата на електрическата дъга, и потенциалното разпръскване по нейната дължина.
катод и анод дъга област половинка на с повърхностите на електродите чрез така наречените активни места, през които дъга ток. Понякога активни катодни място е разделен на 2 - 3 отделни петна. Плътността на тока в катодното активното място оценява между 1 х 10-3 х 10 2 / mm 2, който е малко по-висока, отколкото в анод активното място, 1,5 · 10-3 · 10 A / mm 2. Това е отразено в активните области петна. Тъй като активната зона на анод място обикновено е по-голяма от площта на катода. плътност на тока в активните места трудно променят когато дъга ток (заваръчния ток); променят своя район, който се увеличава с заваръчен ток. Двете активни места обикновено са хаотично движение над повърхността на електродите, въпреки място на анода по-стабилно.
Протичане на ток през зоната на дъгата е съпроводено с появата на сложни електронни и химически реакции, които водят до отпускане на големи количества топлина и светлина. заваръчни настоящите промени предизвикват подходящи промени в областта на активните места: колкото по-висок ток, толкова по-голяма площ на активните места и, като резултат, по-горе генерирането на топлина в тези области. Това явление се използва за заваряване за контролиране на процеса на топене на основния метал и електрода размери включително капчици от стопената електрод контрол метал, т.е. контрол трансфер метал
(GI Лесков. Електрическа дъга. Машиностроене. 1970 г.).
3. статичните волт-ампер характеристики на дъгата (CVC).
VAC представлява зависимостта на спад на напрежението в дъгата от своя ток (фиг. 2).
Вградената му от експериментални данни с плавна промяна в настоящите и запазва непроменени с неговите физически условия на горене (диаметър електрод, дължината на дъгата, и т.н.).
Фиг.2. Характеристиките на ток напрежение на дъгата и отделни негови области.
CVC дъга има нелинейна форма, т.е. устойчивостта му не е постоянен, но варира в зависимост от тока. В плитки дъги (дъги инцидент част CVC) с увеличаване на ток през развиващия топлинна йонизация и емисията на електрони от катода, дъга на напречното сечение увеличава площ по-бързо от
Вградената му от експериментални данни с плавна промяна в настоящите и запазва непроменени с неговите физически условия на горене (диаметър електрод, дължината на дъгата, и т.н.).
CVC дъга има нелинейна форма, т.е. устойчивостта му не е постоянен, но варира в зависимост от тока. В плитки дъги (дъги инцидент част CVC) с увеличаване на ток през развиващия топлинна йонизация и емисията на електрони от катода, дъга напречно сечение увеличава по-бързо от плътността на тока в него, което води до намаляване на общия спад на дъга напрежение. Такова дъга падане характеристика може да се наблюдава при заваряване с не-консуматив електрод.
В зона 2, с увеличаване на напрежението на дъгата почти непроменена. Следователно, плътността на тока остава приблизително постоянно, така че напрежението дъга се променя леко. Увеличаването CVC дъга част се наблюдава при този ток при разширяване на активните места и колона дъга вече е трудно и плътността на тока в тези области започва да нараства със съответното увеличение на напрежението в тях, и с тях, и напрежението дъга. Тази част от VAC на дъгата отговаря на условията за МИГ / МАГ заваряване. Arc колона, която радиус зависи от силата на тока се нарича свободна разширява, и дъгата с постоянен радиус от най-малко една точка, се нарича компресия.
Дължината на дъгата (т.е., неговата електрическото съпротивление) оказва силно влияние върху формата и особено позицията на BAX дъга. Чрез увеличаване на дължината на дъгата му CVC измества нагоре.
Експериментално изследване на VAC на дъгата е да се установи зависимостта
Ud = f1 (Id), който се получава чрез постепенно увеличаване на заваръчния ток Id 10-150 А с едновременно записване на напрежението Ud. Устройство за изследване е показано на фиг. 3.
Фиг. 3. Апарат за определяне на пилотни дъгови характеристики ток напрежение.
Резултатите от измерването се записват в таблица 1.
4. Определянето на скъсване дъгата.
Breaking дължина Lr на дъгата е максималната дължина на дъгата за дадени условия на заваряване, на която могат да се разтягат, без риск от счупване.
Фигура 4. Схема за дължина изследвания чупене дъга.
Редът на изпълнение.
Преместването затягане лице електрод 3 набор на разстояние-yanii 2 mm от повърхността на стоманената плоча 4.
Свързване на напрежение към електродите. За да започне дъга между електрода и стоманената плоча, затварящата кай за кратък интервал от време между тях заточени въглероден електрод. След форсажна електрод, за да изключите естествен прекратяване напрежение.
След изключване на напрежението от електродите за измерване на разстоянието между крайния електрод и заварка метал. В присъствието на шлака трябва да бъдат отстранени. Експериментите са проведени в съответствие с таблица 3.
Таблица 3 - Зависимост на якостта на опън на дължината на дъгата на ток на късо съединение за всички заваръчни електроди за стендбай ток на обратна полярност
Съгласно таблицата за определяне на средната стойност на дължината на дъгата и прекъснат строителство графика, Lr = f5 (Id).
5. Определяне на параметрите на дъгата.
параметри дъга определя от резултатите от експерименти. Чрез нанасяне Ud = f4 (LD)
Тя се определя от размера на почти електрод напрежението Ua, К, и потенциалната градиент в колона дъга ик. Количеството на близко-електрод напрежението Ua, к е разделена на anodnoeUa и катоден потенциал капка
където # 966; - работа функция на електрони от повърхността на катода, VM се определя като функция на катод материал.
6. Заключения на работата.
Преглед на честотата на характеристиките на сегашното напрежение на дъга, получена в експеримента, както и техните електрически характеристики. За да обясни зависимостта на дължината на скъсване Lr на дъга ток и електрод марка.
Позоваването: GI Лесков. Електрическа дъга. Механика. 1970
Свързани статии