Luk za zavarivanje je snažno stabilno električno pražnjenje u plinovitom mediju koji nastaje između elektroda ili između elektroda i proizvoda. Luk za zavarivanje karakterizira otpuštanje velike količine toplinske energije i snažan svjetlosni učinak. To je koncentrirani izvor topline i koristi se za taljenje osnovnih materijala i materijala za punjenje.
Ovisno o mediju u kojem se pojavljuje lučno lučenje, razlikujte:
otvoreni luk koji gori u zrakupri čemu je sastav plinovitih medija lučne zone zrak pomiješan sa isparavanjima zavarenog metala, materijala elektroda i elektroda;
zatvoreni luk potopljeni lukgdje je sastav plinovitih medija lučne zone par baznih metala, žica i zaštitni fluks;
zaštitni luk   (atmosfera zaštitnog plina, par žica i bazni metal dio su plinskog medija lučne zone). Luk za zavarivanje klasificiran je prema vrsti struje koja se koristi (izravna, izmjenična, trofazna) i prema trajanju izgaranja (nepomično, pulsno). Kada se koristi istosmjerna struja, razlikuje se luk izravne i obrnute polarnosti. Izravnim polaritetom negativni pol strujnog kruga - katoda - nalazi se na elektrodi, a pozitivni pol - anoda - na osnovnom metalu. Sa obrnutim polaritetom, plus na elektrodi, i minus na proizvodu.
Ovisno o vrsti elektrode koja se koristi, luk se može pobuditi između tališta (metala) i nekonzumiranih (ugljika, volframa itd.) Elektroda. Prema načelu rada luka postoje izravne, neizravne i kombinirane akcije (Sl. 14).

Ravni luk   naziva se lučno pražnjenje koje nastaje između elektrode i proizvoda. Neizravni luk   predstavlja lučni iscjedak između dvije elektrode (atomsko-vodikovo zavarivanje). Kombinirani luk   je kombinacija luka izravnog i neizravnog djelovanja. Primjer kombiniranog luka je trofazni luk, u kojem dva luka električno povezuju elektrode na proizvod, a treći gori između dvije elektrode izolirane jedna od druge.
Pobuđenje luka proizvodi se na dva načina: dodirom ili udaranjem, čija je suština prikazana na Sl. petnaest.

U luku za zavarivanje lučni razmak podijeljen je u tri glavna područja: anoda, katoda i lučni stup. U procesu izgaranja luka postoje aktivne točke na elektrodi i osnovnom metalu, a to su topliji dijelovi elektrode i osnovni metal kroz koje prolazi cijela lučna struja. Pozvano je aktivno mjesto koje se nalazi na katodi katodno, a mjesto koje se nalazi na anodi je anoda.

Ukupna duljina luka za zavarivanje (Sl. 16) jednaka je zbroju duljina sva tri područja:

L   d \u003d L   do + L   c + L   i,

gdje L   d ukupna dužina luka za zavarivanje, cm;
L   k je duljina katodne regije jednaka oko 10 -5 cm;
L   C je duljina lučnog stupa, cm;
L   d - duljina anodne regije, jednaka oko 10 -3 ÷ 10 -4 cm.
Ukupni napon zavarivačkog luka zbroj je pada napona u pojedinim područjima luka:

U   d \u003d U   do + U   c + U   i,

gdje U   d je ukupni pad napona preko luka, na;
U   k je pad napona u području katode, na;
U   c je pad napona u lučnom stupcu, na;
U   a - pad napona u anodnoj regiji, na.
Temperatura u stupcu zavarivačkog luka kreće se od 5.000 do 12.000 ° K i ovisi o sastavu plinovitog medija luka, materijalu, promjeru elektrode i gustoći struje. Temperatura se može približno odrediti formulom koju je predložio akademik Akademije znanosti Ukrajinskog SSR-a K. K. Khrenov:

T   st \u003d 810 U   ef

gdje T   st je temperatura lučnog stupa, ° K;
U   ef je efikasni potencijal ionizacije.

Statička struja-napon karakteristična za zavarivanje luka.   Ovisnost napona u zavarivačkom luku o njegovoj duljini i veličini zavarivačke struje, koja se naziva trenutno-naponska karakteristika zavarivačkog luka, može se opisati jednadžbom

U   d + + bL   d

gdje i   je zbroj padova napona na katodi i anodi ( i = U   do + U   i):
b   - specifični pad napona u stupcu za plin, naveden u 1 mm   duljina luka (vrijednost b   ovisi o sastav plina   lučni stupac);
L   d je duljina luka, mm.
Pri malim i pretjerano visokim strujama U   d ovisi o veličini struje zavarivanja.
Statička strujna-naponska karakteristika zavarivačkog luka prikazana je na Sl. 17. U okolini ja   povećanje struje na 80 i   dovodi do oštrog pada napona luka, što je posljedica činjenice da s lukovima male snage, porast struje uzrokuje povećanje površine presjeka lučnog stupa, kao i njegove električne vodljivosti. Oblik statičkih karakteristika luka za zavarivanje u ovom odjeljku opada. Luk za zavarivanje koji ima karakteristiku padajućeg napona struje ima nisku stabilnost. U regiji II (80 - 800 i) napon luka gotovo da se ne mijenja, što se objašnjava povećanjem presjeka lučnog stupa i aktivnih točaka proporcionalno promjeni vrijednosti zavarne struje, stoga se gustoća struje i pad napona u svim presjecima lučnog pražnjenja održavaju konstantnima. U ovom je slučaju statička karakteristika zavarivačkog luka kruta. Takav se luk široko koristi u tehnologiji zavarivanja. Povećanjem struje zavarivanja većim od 800 i   (regija III) Napon luka ponovno raste. To se objašnjava povećanjem gustoće struje bez povećanja katodnog mjesta, budući da je površina elektroda već nedovoljna za smještaj katodnog mjesta s normalnom gustoćom struje. Luk s povećanjem karakteristika široko se koristi u zavarivanju pod potopnim lukom i zaštitnim plinovima.

Procesi koji se događaju u trenutku pobuđenja zavarivačkog luka.   U slučaju kratkog spoja, kraj elektrode dolazi u kontakt s proizvodom. Budući da krajnje lice elektrode ima neravnu površinu, kontakt ne nastaje duž cijele ravnine kraja elektrode (Sl. 18). Na dodirnim točkama gustoća struje dostiže vrlo veliku veličinu, a pod djelovanjem oslobođene topline u tim se točkama metal odmah topi. U trenutku uklanjanja elektrode iz proizvoda, rastežena metalna zona - tekući most rasteže se, presjek se smanjuje, a temperatura metala raste. Kad se elektroda ukloni iz proizvoda, most od tekućeg metala se pukne, dolazi do brzog isparavanja (metalna „eksplozija“). U ovom se trenutku prazni prag popunjava zagrijanim ioniziranim česticama metalne pare, prevlakom elektroda i zrakom - nastaje luk za zavarivanje. Postupak lučenja traje samo djelić sekunde. Ionizacija plinova u lučnom luku u početnom se trenutku događa kao rezultat termičke emisije s katodne površine zbog strukturnih poremećaja kao posljedica oštrog pregrijavanja i taljenja metala i elektrode.

Do povećanja gustoće protoka elektrona dolazi i zbog oksida i formiranih površinskih slojeva rastaljenih fluksa ili prevlaka elektroda, koji smanjuju rad elektrona. U trenutku probijanja mosta od tekućeg metala, potencijal naglo pada, što doprinosi stvaranju emisije polja. Potencijalni pad omogućuje povećanju gustoće struje emisije, akumuliranju kinetičke energije za elektrone zbog neelastičnih sudara s metalnim atomima i prebacivanja u ionizirano stanje, čime se povećava broj elektrona i, posljedično, vodljivost luka luka. Kao rezultat toga, struja se povećava i napon opada. To se događa do određene granice, a tada počinje stabilno stanje lučnog pražnjenja - izgaranje luka.
Katodna regija.   Postupci koji se odvijaju u području pada katodnog napona igraju važnu ulogu u postupcima zavarivanja. Područje pada katodnog napona izvor je primarnih elektrona koji podržavaju plinove lučnog luka u pobuđenom ioniziranom stanju i prenose najveći dio naboja na njih zbog velike pokretljivosti. Odvajanje elektrona od katodne površine uzrokovano je prije svega termičkom i poljskom emisijom. Energija potrošena na uklanjanje elektrona s katodne površine i taloženje metala u određenoj se mjeri kompenzira energijom iz lučnog stupa zbog protoka pozitivno nabijenih iona koji daju svoju ionizacijsku energiju na površini katode. Postupci koji se događaju u području pada katodnog napona mogu se prikazati na sljedeći način.
1. Elektroni, emitirani s površine katode, primaju ubrzanja potrebna za ionizaciju molekula i plinova atoma. U nekim slučajevima katodni pad napona jednak je potencijalu za ionizaciju plina. Jačina pada katodnog napona ovisi o ionizacijskom potencijalu plina i može biti 10 - 16 na.
2. Zbog male debljine zone katode (oko 10 -5 cm) elektroni i ioni u njemu kreću se bez sudara i približno je jednak srednjem slobodnom putu elektrona. Vrijednosti debljine zone katode, empirijski pronađene, manje su od 10 -4 cm.
3. S povećanjem gustoće struje temperatura katodne regije raste.
Stub luka.   U stupcu luka nalaze se tri vrste nabijenih čestica - elektroni, pozitivni ioni i negativni ioni, koji se kreću prema suprotnom znaku u polu.
Stup luka može se smatrati neutralnim, jer je zbroj naboja negativnih čestica jednak zbroju naboja pozitivnih čestica. Lučni stupac karakterizira stvaranje nabijenih čestica i ponovno spajanje nabijenih čestica u neutralne atome (rekombinacija). Protok elektrona kroz plinski sloj pražnjenja uzrokuje uglavnom elastične sudare s molekulama i atomima plina, što rezultira vrlo visokom temperaturom. Ionizacija uslijed neelastičnih sudara također je moguća.
Temperatura lučnog stupa ovisi o sastavu plinova, veličini struje zavarivanja (temperatura raste s povećanjem magnitude struje), vrsti elektrode i prema polaritetu. S obrnutim polaritetom, temperatura lučnog stupa je viša.
Anodna regija.   Područje anode ima veću duljinu i manji gradijent napona od katodne regije. Pad napona u anodnoj regiji nastaje kao rezultat ekstrakcije elektrona iz stupa lučnog pražnjenja i ubrzanja kada uđu u anodu. U anodnoj regiji postoji uglavnom samo elektronička struja, zbog malog broja negativno nabijenih iona koji imaju manju brzinu od elektrona. Elektron koji je pao na površinu anode daje metalu ne samo opskrbu kinetičkom energijom, nego i energijom radne funkcije, stoga anoda prima energiju iz lučnog stupa ne samo u obliku protoka elektrona, već i u obliku toplinskog zračenja. Kao rezultat toga, temperatura anode je uvijek viša i na njoj se oslobađa više topline.
Značajke luka za zavarivanje napajanjem izmjeničnom strujom.   Zavarivanjem lukom s izmjeničnom strujom (industrijska frekvencija 50 razdoblja u sekundi) katodne i anodne točke mijenjaju se mjesta 100 puta u sekundi. Kad se polaritet promijeni, nastaje takozvani "efekt ventila", koji se sastoji u djelomičnom ispravljanju struje. Ispravljanje struje nastaje kao rezultat neprestane promjene emisije elektrona, jer kada se promijeni smjer struje, uvjeti za izlaz emisione struje iz elektrode i iz proizvoda neće biti isti.
S istim materijalima struja se gotovo ne ispravlja, naziva se ispravljanje struje u zavarivačkom luku dC komponentakoji s argonom lučno zavarivanje aluminij negativno utječe na proces. Stabilnost gorenja luka za zavarivanje koja se napaja izmjeničnom strujom je niža od stabilnosti luka koji se napaja izravnom strujom. To je zbog činjenice da tijekom prijelaza struje kroz nulu i promjene polariteta na početku i na kraju svakog polukruga luk blijedi. U trenutku izumiranja luka temperatura lučnog luka smanjuje se, uzrokujući deionizaciju plinova lučnog stupa. Istodobno se temperatura aktivnih mjesta smanjuje. Temperatura opada posebno na aktivnom mjestu koje se nalazi na površini bazena za zavarivanje, zbog odvajanja topline do proizvoda. Zbog toplinske inercije procesa, pad temperature pomalo zaostaje za faznim prijelazom struje kroz nulu. Paljenje luka zbog smanjene ionizacije lučnog luka na početku svakog polukruga moguće je samo uz povećani napon između elektrode i proizvoda, koji se naziva vrhom paljenja. Ako je katodno mjesto na osnovnom metalu, tada je veličina vrha paljenja nešto veća. Na veličinu vrha paljenja utječe efektivni potencijal ionizacije: što je veći efektivni ionizacijski potencijal, to mora biti i veći vrh paljenja. Ako u luku za zavarivanje postoje lako ionizibilni elementi, vrh paljenja opada i, obrnuto, povećava se kada u atmosferi luka postoje ioni fluora, koji u kombinaciji s pozitivnim ionima lako formiraju neutralne molekule.
Glavne prednosti luka s izmjeničnom strujom uključuju: relativna jednostavnost i niži trošak opreme, odsutnost magnetskog pjeskarenja i prisutnost katodnog raspršivanja oksidnog filma tijekom argonsko-lučnog zavarivanja aluminija. Katodno raspršivanje je proces bombardiranja bazena zavarivanja pozitivnim ionima u trenutku kada je proizvod katoda, zbog čega se oksidni film uništava.

Učinak magnetskog polja i feromagnetskih masa na luk zavarivanja

U luku za zavarivanje stupac luka može se smatrati fleksibilnim vodičem kroz koji prolazi električna struja i koji pod utjecajem elektromagnetskog polja može promijeniti svoj oblik. Ako se stvore uvjeti za interakciju elektromagnetskog polja koje nastaje oko luka za zavarivanje, s vanjskim magnetskim poljem, s vlastitim poljem kruga zavarivanja, kao i s feromagnetskim materijalima, tada u ovom slučaju dolazi do odstupanja pražnjenja luka od izvorne vlastite osi. U ovom slučaju, sam postupak zavarivanja ponekad je poremećen. Ta pojava se naziva magnetska eksplozija.
Razmotrimo nekoliko primjera koji prikazuju utjecaj vanjskog magnetskog polja na luk za zavarivanje.
1. Ako se oko luka stvori simetrično magnetsko polje, tada luk ne odstupa, jer stvoreno polje ima simetrični učinak na lučni stup (Sl. 19, a).

2. Asimetrično magnetsko polje djeluje na stup zavarivačkog luka, nastalo strujom koja teče u proizvodu; lučni stupac će odstupiti u smjeru suprotnom od trenutnog vodiča (Sl. 19.6).
Značajan je i kut nagiba elektrode, koji također uzrokuje otklon luka (Sl. 20).

Snažan faktor koji utječe na otklon luka su feromagnetske mase: masivni zavareni proizvodi (feromagnetske mase) imaju veću magnetsku propusnost od zraka, a vodovi magnetskog polja uvijek prolaze kroz medij koji ima manji otpor, pa se lučni iscjedak nalazi bliže feromagnetska masa, uvijek odstupa u svom smjeru (Sl. 21).

Utjecaj magnetskih polja i feromagnetskih masa može se eliminirati promjenom mjesta dovoda struje, kuta elektrode, privremeno stavljanjem feromagnetskog materijala da se stvori simetrično polje i zamjenom istosmjerne struje promjenljivom.

Prijenos rastopljenog metala kroz prostor luka

Tijekom prijenosa rastaljenog metala djeluju gravitacija, površinska napetost, elektromagnetsko polje i unutarnji tlak plina.
Gravitacija se očituje u tendenciji kretanja kapljica prema dolje zbog vlastite težine. Pri zavarivanju u donjem položaju gravitacija ima pozitivnu ulogu u prenošenju kapljica u bazen zavarivanja; pri zavarivanju u vertikalnim i posebno u stropnim položajima komplicira proces prijenosa metala elektrode.
Površinska napetost   Ona se očituje u sklonosti tekućine da smanjuje svoju površinu pod utjecajem molekularnih sila koje imaju tendenciju da joj daju takav oblik koji bi imao minimalnu rezervu energije. Ovaj oblik je sfera. Stoga sila površinske napetosti kap kapljenog rastaljenog metala daje kuglični oblik i zadržava ovaj oblik sve dok ne dotakne površinu istopljene kupelji ili pad ne dođe do kraja elektrode bez dodira, nakon čega površinska napetost metala kupelji „odvodi“ kap u kadu. Sila površinske napetosti pomaže da se rastopljeni metal kupke tijekom zavarivanja drži u položaju stropa i stvara povoljne uvjete za stvaranje šava.
Jačina elektromagnetskog polja leži u činjenici da električna struja koja prolazi kroz elektrodu formira magnetsko polje sile oko nje, koje vrši pritisak na površinu elektrode, što teži smanjenju presjeka elektrode. Polje magnetske sile ne utječe na čvrsti metal. Na njega značajno utječu magnetske sile koje djeluju na površinu rastopljenog kapi sferičnog oblika. S povećanjem količine rastaljenog metala na kraju elektrode pod utjecajem sila površinske napetosti, kao i tlačnih magnetskih sila, između rastaljenog i čvrstog metala nastaje isthmus (Sl. 22).

Kako se presjek isthmusa smanjuje, gustoća struje se naglo povećava, a kompresijsko djelovanje magnetskih sila povećava, težijući odvajanju kapi iz elektrode. Magnetske sile imaju minimalan kompresijski učinak na sfernu površinu kapljice koja je okrenuta prema otopljenoj kupki. To je zato što je gustoća struje u ovom dijelu luka i na proizvodu mala, pa je i tlačni učinak polja magnetske sile također mali. Kao rezultat toga, metal se uvijek prenosi u smjeru od elektrode malog presjeka (šipke) do elektrode velikog presjeka (proizvod). Treba napomenuti da se u rezultirajućem isthmusu, zbog povećanja otpora tijekom prolaska struje, stvara velika količina topline, što dovodi do snažnog zagrijavanja i vrenja isthmusa. Pare metala nastale tijekom ovog pregrijavanja u trenutku odvajanja kapljica na njega reagiraju - ubrzavaju njegov prijelaz u kadu. Elektromagnetske sile u svemu potiču prijenos metala prostorne odredbe   zavarivanje.
Sila unutarnjeg tlaka plina   nastaje kao rezultat kemijskih reakcija koje se odvijaju aktivnije, to je rastaljeni metal na kraju elektrode pregrijan. Početni proizvodi za nastajanje reakcija su plinovi, a volumen formiranih plinova deset puta je veći od volumena spojeva koji sudjeluju u reakciji. Odvajanje velikih i malih kapi s kraja elektrode događa se kao rezultat brzog vrenja i uklanjanja nastalih plinova iz rastaljenog metala. Nastanak prskanja na osnovnom metalu objašnjava se i eksplozivnom fragmentacijom kapljice kada kapljica prolazi kroz lučni razmak, jer se u ovom trenutku emisija plinova iz nje povećava, a dio kapljica leti iz baze zavarivanja. Sila unutarnjeg tlaka plinova uglavnom pomiče kapljicu s elektrode na proizvod.

Glavni pokazatelji luka za zavarivanje

Koeficijent fuzije.   Pri zavarivanju metala, šav nastaje zbog topljenja punila i prodora osnovnog metala.
Taljenje metala za punjenje karakterizira koeficijent taljenja

gdje je α p koeficijent taljenja;
G   p je masa rastopljenog tijekom vremena t   metal elektrode g
t   - vrijeme gorenja luka, h;
ja   - struja zavarivanja i.

Luk za zavarivanje je snažan, dugotrajan električni pražnjenje između napunjenih elektroda u mješavinu plinova i para. Luk karakterizira visoka temperatura i velika gustoća struje. Luk za zavarivanje kao potrošač energije i izvor energije luka (transformator za zavarivanje, generator ili ispravljač) tvori međusobno povezani energetski sustav.

Postoje dva načina rada ovog sustava: 1) statički, kada se napon i struja u sustavu ne mijenjaju dovoljno dugo vremena; 2) prijelazni (dinamički), kada se napon i struja u sustavu stalno mijenjaju. Međutim, u svim slučajevima način izgaranja luka za zavarivanje određuje se strujom (I D), naponom (U D), razmakom između elektroda (tzv. Lučni razmak) i vezom između njih.

U razmaku luka I D razlikuju se tri područja (Sl. 1a): anodni 1, katodni 2 i lučni stupac 3. Pad napona u anodnoj i katodnoj regiji je konstantan za ove uvjete zavarivanja. Pad napona po jediničnoj duljini lučnog stupa je također konstantna vrijednost. Stoga je ovisnost napona luka o njegovoj duljini linearna (Sl. 1, b).

Stabilnost zavarivajućeg luka određuje se omjerom struje i napona. Grafički prikaz ove ovisnosti (Sl. 2) s konstantnom duljinom luka naziva se statičkim naponom karakterističnim za luk. Na grafu su jasno vidljiva tri glavna odjeljka: porast struje u odjeljku ja   popraćeno smanjenjem napona na luku; Lokacija na II   napon luka malo varira; Lokacija na III   raste napetost. Načini izgaranja luka za zavarivanje koji odgovaraju prvom odjeljku su nestabilni na napone postojećih izvora energije. U praksi će luk za zavarivanje biti stabilan u drugom i trećem odjeljku karakteristike struje-napona. S povećanjem ili smanjenjem duljine luka, karakteristike se premještaju u položaje 2, odnosno 3 (vidi Sliku 2). Za elektrode manjeg promjera karakteristike su pomaknute ulijevo, većeg promjera - u desno.

Sl. 1. Zavarivanje luka koji gori između neistrošnih elektroda: a - dijagram luka, b - ovisnost napona luka (Ud) o veličini lučnog luka (/ d): 1 - područje anode, 2 - područje katode, 3 - stupac luka

Slika 2 Volt-amperska karakteristika luka (CVC)

Prikazana u smokvi. 2 volti-amperska svojstva luka uzimaju se u konstantnoj duljini luka za zavarivanje. Pri zavarivanju potrošnom elektrodom duljina lučnog luka neprestano se mijenja. U tim slučajevima trebali biste koristiti karakteristike koje određuju odnos napona i lučne struje pri konstantnom protoku žice elektrode (Sl. 3, krivulje 1 i 2). Svaka brzina napajanja odgovara određenom rasponu struja pri kojima luk za zavarivanje miruje i elektroda se topi. U ovom slučaju, s malim promjenama struje, napon varira preko velikih granica. Ta se ovisnost naziva svojstvom održivog rada. Ona, poput karakteristika napona struje, ovisi o duljini elektrode i brzini napajanja.

Te pravilnosti vrijede za istosmjernu i izmjeničnu struju, jer priroda struje ne utječe na oblik strujno - naponskih karakteristika električnog luka. Na oblik karakteristika utječu geometrija i materijal elektroda, uvjeti hlađenja lučnog stupa i priroda medija u kojem se događa pražnjenje.

Stabilnost zavarivačkog luka i način zavarivanja ovise o uvjetima postojanja lučnog pražnjenja i svojstvima, parametrima izvora napajanja i električnom krugu. Vanjska karakteristika izvora napajanja (krivulja 3 na slici 3) je ovisnost napona na njegovim terminalima o struji opterećenja. Razlikuju se sljedeće vanjske karakteristike izvora napajanja (Sl. 4): pad 1, pad 6, teško 5, povećanje 3 i okomito 2. Izvor napajanja s jednom ili drugom vanjskom karakteristikom odabire se ovisno o načinu zavarivanja. Uređaj za podešavanje svakog izvora daje brojne vanjske karakteristike ("obitelj karakteristika"). Utvrđeni način rada sustava: „luk za zavarivanje - izvor napajanja“ određuje se tačkom sjecišta A vanjske karakteristike izvora napajanja (1, 2, 3, 5 ili 6) i strujne naponske karakteristike 7 zavarivačkog luka.

Sl. 3 Volt-amperske karakteristike zavarivačkog luka (CVC) 1.2 pri konstantnoj brzini napajanja žice (karakteristične za stabilan rad) i vanjske karakteristike napajanja 3, 4 i 5

Slika 4 Vanjske karakteristike napajanja 1, 2, 3, 5, 6 i trenutne naponske karakteristike zavarivačkog luka 4, 7

Postupak zavarivanja bit će stabilan ako duži period neprekidno postoji lučno pražnjenje pri navedenim vrijednostima napona i struje. Kao što se vidi iz smokve. 4, u točkama A i B sjecišta vanjskih karakteristika luka 7 i izvora napajanja, doći će do ravnoteže u struji i naponu. Ako se iz bilo kojeg razloga struja u zavarivačkom luku koja odgovara točki A smanjuje, njegov napon će biti manji od vrijednosti ustaljenog napona izvora napajanja; to će dovesti do povećanja struje, odnosno do povratka u točku A. Suprotno tome, slučajnim porastom struje, stacionarni napon izvora energije manji je od napona luka; to će dovesti do smanjenja struje i, posljedično, do vraćanja načina izgaranja luka za zavarivanje. Iz sličnog je obrazloženja jasno da u točki B luk za zavarivanje gori nestabilno. Svake nasumične promjene struje razvijaju se sve dok ne dosegne vrijednost koja odgovara točki stabilne ravnoteže A ili dok se luk ne razbije. Uz vanjsku karakteristiku uranjanja (krivulja 6), stabilno sagorijevanje luka pojavit će se i u točki A.

Pri radu na padajućem dijelu karakteristika struje luka, vanjska karakteristika izvora u radnoj točki trebala bi biti strmija pada od statičke karakteristike luka za zavarivanje. S povećanjem karakteristika luka, vanjske karakteristike izvora mogu biti krute 5 ili čak povećane 3.

Kod ručnog zavarivanja, kada su moguće promjene duljine luka, on bi trebao imati dovoljnu granicu stabilnosti.

S druge jednake vrijednosti, granica stabilnosti raste s strmošću vanjskih karakteristika izvora energije. Stoga se za ručno zavarivanje koriste izvori s karakteristikama strmog pada: zavarivač može produžiti luk bez straha da će se slomiti ili skratiti bez straha od prevelikog porasta struje.

Samoregulacija zavarivanja lukom. Kad je automatski ili poluautomatsko zavarivanje elektroda za taljenje, njena brzina napajanja (va) jednaka je brzini taljenja. S slučajnim smanjenjem razmaka luka (krivulja 4 na slici 4), struja se povećava i žica se počinje topiti brže. Kao rezultat, razmak luka postupno će se povećavati i luk za zavarivanje dostići svoju izvornu duljinu. Isto će se dogoditi ako se luk slučajno produži. Taj se fenomen naziva samoregulacija zavarivačkog luka, budući da se obnova početnog načina rada odvija bez utjecaja bilo kojeg regulatora. Samoregulacija se događa aktivnije, to su vanjske karakteristike izvora napajanja i veće stope napajanja elektrode. Stoga za mehanizirano zavarivanje potrošnom elektrodom treba odabrati izvora napajanja s prigušnim vanjskim karakteristikama. Pri zavarivanju s istosmjernom strujom u zaštitnim plinovima, kada statička karakteristika luka za zavarivanje poprima sve veći oblik, racionalno je koristiti izvore sa krutom karakteristikom za sustave samoregulacije. Međutim, njihov napon u otvorenom krugu je mali i može biti čak manji od radnog napona luka, što komplicira njegovo početno pobuđenje. U tim je slučajevima poželjna uporaba izvora napajanja kod kojih su vanjske karakteristike u radnom dijelu krute ili nježno povećavaju karakteristiku napona struje, a napon u otvorenom krugu je malo povećan, što pokazuje isprekidana linija na Sl. 4.

AC luk za zavarivanje zahtijeva pouzdanu ponovnu pobudu zavarivanja luka iz izvora napajanja. To se postiže pravilnim odabirom odnosa napona u otvorenom krugu, paljenja i luka i parametara kruga zavarivanja. Najlakši način za dobivanje stabilnog luka za zavarivanje je uključivanje reaktancije u krug zavarivanja. Zbog toga se u trenutku ponovnog pobuđenja luka napon na luku može naglo povećati (Sl. 5) do vrijednosti napona paljenja (U3). Isprekidana krivulja t / xx prikazuje napon izvora napajanja u praznom hodu. Pod opterećenjem, zbog prisutnosti reaktancije, struja zavarivanja vremenom zaostaje za naponom.

Kad se luk probije, napon preko luka luka trebao bi porasti do vrijednosti koja odgovara trenutnoj vrijednosti napona u otvorenom krugu izvora napajanja. Zbog zaostajanja struje od napona, ovaj je napon dovoljan da pobuđuje luk zavarivanja (Un).

Prijenos metala u zavarivačkom luku i zahtjevi za dinamičkim svojstvima izvora energije. Razlikuju se sljedeće vrste prenošenja metala elektrode u bazen zavarivanja: kapljice velikog kapljica, karakteristične za male gustoće struje; mala kapljica, mlaznica, kada metal teče iz elektrode u vrlo malim kapljicama. Kapi rastaljenog metala povremeno zatvaraju razmak luka, ili ako se ne pojave kratki spojevi, povremeno mijenjaju duljinu luka. Pri visokoj gustoći struje, u elektrodi se primjećuje mali prijenos kapljica metala, bez primjetnih kolebanja duljine i napona zavarivačkog luka.

Napon, struja i duljina luka povremeno se mijenjaju od praznog hoda do kratkog spoja; u režimu rada luk gori, formiranje i rast kapi. Nakon toga, kratkim spojem između kapi i kupke, struja se naglo povećava. To dovodi do kompresije kapljica i do uništenja mosta između kapljica i elektrode. Napon raste gotovo trenutno i luk za zavarivanje se ponovno pobuđuje, tj. Postupak se periodično ponavlja. Promjena načina rada događa se u djeliću sekunde. Prema tome, izvor napajanja mora imati visoka dinamička svojstva, tj. Visoku brzinu porasta napona kada se krug prekine i željenu brzinu porasta struje.

Sl. 5 Oscilogram strujnog i lučnog napona za vrijeme zavarivanja na izmjeničnu struju.

Pri malom porastu struje, nemasljena žica ulazi u kadu. Relativno se polako zagrijava na velikom području, koje se potom urušava. Ako se struja prebrzo poveća, most između kupelji i kapi metala elektrode brzo se pregrijava i urušava eksplozijom. Dio rastopljenog metala se raspršuje i ne pada u šav.

Da bi se izbjeglo prskanje, potrebno je povećati elektromagnetsku inerciju izvora energije povećanjem induktivnosti kruga zavarivanja.

Koji je princip lučnog zavarivanja? Iz transformatora za zavarivanje do elektrode i zavarenog proizvoda dovodi se električna struja, koja stvara i održava električni luk. Električni luk se zagrijava na 7000 stupnjeva, tako da se elektroda i rubovi zavarenih proizvoda rastope i tvore takozvani bazen zavara. Zavarivač je kratko vrijeme u rastopljenom stanju. U to se vrijeme rastopljeni metal elektrode miješa sa rastopljenim metalom proizvoda i stvara se zaštitni film. Nakon što se bazen za zavarivanje učvrsti, formira se zavareni spoj.

Električna energija koja je potrebna za stvaranje i održavanje električnog luka stvara se u izmjeničnim ili istosmjernim izvorima.

Volt-amperska karakteristika luka.

Strujna (statička) karakteristika luka je ovisnost napona luka o struji vanjske mreže.

Napon luka tijekom zavarivanja izravno ovisi o veličini struje zavarivanja i duljini samog luka. Kod ručnog lučnog zavarivanja, što je napon niži, to je niži napon na luku. U automatskom postupku zavarivanja napon luka ovisi samo o duljini samog luka: što je duži električni luk, to je i veći njegov napon, što rezultira povećanjem količine topline koja se koristi za taljenje metala i fluksa.

Napon luka raste do maksimalne vrijednosti, nakon čega ostaje nepromijenjen dok se električni luk ne ugasi.

Napon luka utječe na krajnji rezultat zavarivanja - kvalitetu šava i debljinu zavara. Što je viši napon, širi šav i manja je dubina prodora proizvoda. Promjena napona luka može dovesti do pojave takozvanih pora i kapi rastaljenog metala.

Napon luka tijekom ručnog zavarivanja varira u malom rasponu - 15-30 Volti, međutim, u vrijeme zamjene elektrode, napon se može povećati na 70 Volti.

Ovisnost napona luka o naponu u automatskom zavarivanju.

Kako se napon povećava na 80 V, napon na luku se naglo smanjuje tijekom zavarivanja (područje I, Sl. 2). S malom snagom luka, s povećanjem struje, područje poprečnog presjeka i sposobnost lučnog stupa da provodi električnu energiju se proširuju. Naziva se ova statička karakteristika luka koji pada; luk koji pada, ima nisku stabilnost. S porastom napona od 80 do 800 V (područje II, sl. 2) napon luka gotovo je nepromijenjen. To je prije svega zbog činjenice da se poprečni presjek lučnog stupa i aktivno mjesto povećava. Ovo povećanje događa se proporcionalno promjeni vrijednosti zavarivačke struje, zbog čega se gustoća struje, a samim tim i napon luka, ne mijenjaju. Naziva se ova statička karakteristika luka tvrd.   Kruti luk najčešće se koristi u opremi za zavarivanje. S porastom napona većim od 800 V ponovno se povećava napon samog luka (područje III, Sl. 2). Rast katodne točke ne povećava se s porastom napona, zbog čega se povećava gustoća struje, a s njom i napon luka. Takav luk, zvani povećavajućiaktivno se koristi u zavarivački radoviah potopljeni i u zaštitnim plinovima i plinskim smjesama.

Napon luka ovisi o naponu ili duljini luka, ovisno o vrsti zavarivačkog rada - automatskom ili ručnom. Što se tiče ručnog zavarivanja, napominjem da se tijekom zamjene elektroda napon luka diže na 70 V, pa zavarivač treba biti izuzetno oprezan. U automatskom postupku zavarivanja vjerojatnost električnog udara mnogo je manja.

Fizikalne osnove materijala za zavarivanje

Zavarivanje je postupak spajanja različitih čvrstih materijala na visokoj temperaturi. Njegova suština leži u nastanku atomsko-molekularnih veza između strukturnih komponenata spojnih proizvoda. Dizajniran je za kombiniranje metalnih površina raznih dijelova. Stoga će se njezina suština i mehanizam razmatrati na metalnim materijalima.

Postupak se može provesti na dva načina: taljenjem i tlakom.

Prvi je da se temperatura u području spajanja metalnih površina dovede do odgovarajućih tališta i svaka od njih se topi. Zatim se oba tekuća metala spajaju u zajednički bazen zavarivanja, koji se nakon hlađenja kristalizira kako bi se stvorio čvrsti sloj zvan zavar.

U drugom slučaju, pri visokom tlaku metal pokazuje pojačanu plastičnu deformaciju i počinje teći, poput tekućine. Nadalje, sve se događa kao u prethodnom slučaju.

Svaka od gore navedenih metoda zauzvrat je razvrstana prema principu njezine provedbe.

Zavarivanje fuzijom treba uključiti lemljenje   karakterizirana time, da se topi samo materijal za punjenje, a glavni metal koji se zavariva ostaje nelemljen, dok se glavni metal djelomično rastopi tijekom zavarivanja.

Dominantna pozicija u proizvodnji metalne konstrukcije   zadnjih 70 godina traje lučno zavarivanje.   Ona obavlja više od 60% ukupnog volumena zavarivačkih radova. Iako ne postoji druga metoda koja se može nadmetati lučnim zavarivanjem u svojoj jednostavnosti i svestranosti.

1881. N. N. Benardos otkrio je zavarivanje lukom. 1888. - 1890 Ruski inženjer N. G. Slavyanov razvio je i patentirao lučno zavarivanje metalnom elektrodom, koja je ujedno i materijal za punjenje. Godine 1907. švedski inženjer O. Kjelberg upotrijebio je metalne elektrode obložene metalom, što je poboljšalo kvalitetu zavarenih spojeva.

Luk za zavarivanje snažan je električni pražnjenje između elektroda koje se nalaze u okruženju ioniziranih plinova i para.

Metoda utjecaja na metal tijekom postupka zavarivanja luk je neizravnog (neovisnog) i izravnog (ovisnog) djelovanja. U prvom slučaju, osnovni metal nije uključen u krug zavarivanja i zagrijava se uglavnom zbog prijenosa topline lukova luka i njegovog zračenja. Ova se metoda trenutno ne koristi u industriji.

Klasifikacija metoda zavarivanja

Pri direktnom lučnom zavarivanju metal pripada elementima zavarivačkog kruga i djeluje kao jedna od elektroda. Grije se uglavnom bombardiranjem površine s električno nabijenim česticama. Specifična snaga zagrijavanja metalne površine u ovom slučaju u području mjesta elektrode je vrlo velika i kreće se od 10 3 do 10 5 W / cm2.

Zavarivanje se vrši topljenjem i nepotrošljivim elektrodama. Prvi se naziva zavarivanje prema metodi N. G. Slavyanov, a drugi - prema metodi N. N. Benardos.

Topljive elektrode izrađene su od čelika, aluminija i nekih drugih metala. Još uvijek igraju ulogu materijala za punjenje, od čega se uvelike sastoji zavareni metalni šav. Ugljikove (grafitne) ili volframove elektrode nisu potrošne i ne sudjeluju u stvaranju zavara. U ovom slučaju, materijal za punjenje se unosi dodatno sa strane u obliku žice ili šipke.

Za napajanje luka mogu se primijeniti izravne ili izmjenične, jednofazne ili višefazne struje, niske ili visoke frekvencije; moguće je koristiti komplicirane kombinirane sheme.

Pri zavarivanju koristi se sljedeći način rada: U d \u003d 10 - 50 V; \u003d 1 - 3000 A; R d \u003d 0,01 - 150 kW, gdje je I d trenutna jakost, U d je napon i R d je snaga luka.

Paljenje luka izvodi se kratkim spojem elektrode na proizvod. Struja kratkog spoja (kratki spoj) gotovo trenutno topi metal na mjestu kontakta, što rezultira stvaranjem tekućeg skakača. Kada se elektroda ukloni, ona se proteže, metal se pregrijava i njegova temperatura doseže točku ključanja; pare metala i plinovi pod utjecajem termo i polja emisije ioniziraju se - luk je pobuđen. Pri zavarivanju s ne-potrošnjom elektrode luk se nekontrolirano potiče, ionizirajući visokofrekventnim impulsima.

Baza luka su oštro definirana, na površini elektroda jarko užarene mrlje. Sva struja prolazi kroz njih, čija gustoća može doseći nekoliko stotina ampera na 1 mm 2. U istosmjernom luku razlikuju se katodne i anodne točke. Elektroprovodni plinski kanal između mrlja je plazma - mješavina neutralnih atoma, elektrona i iona iz atmosfere koja okružuje luk i tvari koje tvore elektrode i tokove. Ima oblik odrezanog konusa i podijeljen je u 3 područja: katodno   duljina reda od 10 -3 - 10 -4 mm, anoda   - debljina 10 -2 - 10 -3 mm i stupac luka. Stup luka je najduža i najviša temperatura zone. Temperatura na njegovoj osi doseže 6000 - 8000 K. Temperatura mrlja je mnogo niža - obično je blizu točaka ključanja elektrode (za čelik - 3013 K). Stoga je temperaturni gradijent vrlo velik u obje regije (oko 3 × 106 K / mm), što stvara snažan toplinski tok od lučnog stupa do mjesta katode i anode.

U lučnom stupcu pad napona je mali; jakost polja u njemu je samo 1 - 5 V / mm i gotovo je neovisna o duljini. Znatan dio lučnog napona opada u područjima blizu elektroda; 4 - 5 V u anodnoj regiji i od 2 do 20 V u području katode. Duljina regija je mala, pa jakost polja u njima doseže 2 × 10 5 i 10 3 V / mm, respektivno.

Snaga koja se oslobađa u stupcu luka određuje se snagom polja, jakošću struje luka i dužinom stupca. Djelomično se troši na zagrijavanje metala, do određene mjere - raspršuje se zračenjem u svemir. Što je veći prodor luka u zavareni metal, manji je gubitak zračenja stupca i veća je učinkovitost luka (COP).

Napon luka, tj. Razlika potencijala između elektroda, ovisi o duljini luka, jačini struje, kao i o materijalima i veličinama elektroda i sastavu plazme luka.

Ovisnost napona luka o jačini struje pri konstantnoj duljini luka naziva se statičkim naponom struje ili jednostavno statičkom karakteristikom luka. Ona je nelinearna i sastoji se od tri presjeka - pada I, tvrdog II i uzlaznog III. Za luk duljine 4 mm s taljenjem čelične elektrode promjera 4 mm, granica padajućeg dijela je približno 40-50 A, a tvrdog je oko 350 A.

Statičke karakteristike zavarivačkog luka:

Pri malim strujama (odjeljak I na slici 13.4, a) toplinski tokovi iz područja blizu elektrode prema točkama elektrode nisu dovoljni za njihovo zagrijavanje do vrelišta elektrode. Stoga je temperaturna razlika između lučnog stupa i žarišta elektrode vrlo velika, što znači da je i pad napona u elektrodnim područjima također velik. Štoviše, smanjenje U u stupcu je također značajno, jer je relativno "hladno", a stupanj ionizacije plina je mali. Stoga je za spaljivanje luka pri malim strujama potreban visoki napon. S povećanjem jakosti struje, temperature zagrijavanja elektroda i mjesta lučnog luka rastu, što znači da se smanjuje U u područjima blizu elektroda i na lučnom stupu. Kao rezultat toga, napon luka opada s povećanjem amperaže, a karakteristika je incident.

Promjena trenutne jakosti u području prosječnih vrijednosti popraćena je proporcionalnom izmjenom presjeka lučnog stupa i područja obje točke (njihov promjer je manji od elektrode). Gustoća struje u stupcu se ne mijenja, a napon luka u cjelini ostaje konstantan.

U području velikih struja katodna točka pokriva čitav kraj elektrode, do povećanja jakosti struje ne dolazi zbog povećanja područja vodljivog kanala, već zbog povećanja gustoće. Stoga je za povećanje jakosti struje potrebno podići napon, a odnos između njih gotovo je linearan. Što je manji promjer elektrode, to je manja jačina struje pri kojoj karakteristika luka postaje sve veća. S konstantnom jakošću struje napon luka gotovo linearno ovisi o njegovoj duljini:

U d \u003d i + bL,

gdje i   - zbroj pada napona u područjima katode i anode; l   - dužina luka; b   - napetost (gradijent napona) lučnog stupa. Za čelične elektrode i   \u003d 8 - 25 V; b   \u003d 2,3 - 4,3 V / mm. Stoga povećanje duljine luka, ceteris paribus, dovodi do pomaka njegove statičke karakteristike prema gore, smanjenja prema dolje, jer pad napona u lučnom stupcu varira proporcionalno njegovoj duljini (Sl. 13.4, c).

Luk za zavarivanje može raditi na istosmjernu i izmjeničnu struju. Luk se napaja izmjeničnom strujom iz zavarivačkog transformatora, a konstanta - od zavarivača ispravljača i generatora. Većina generatora su sakupljači pokretani s tri faze indukcijskog motora ili iz motora s unutarnjim izgaranjem. Generator zajedno s pogonom od indukcijskog motora naziva se zavarivačem, a od motora s unutarnjim izgaranjem - sklopom. Potonji se uglavnom koriste za zavarivanje u terenskim uvjetima, gdje nema električne mreže.

Većina izvora dizajnirana je za napajanje struje do jedne stanice za zavarivanje. Ali u radionicama s velikim brojem stanica za zavarivanje, ekonomičnije je koristiti izvore s više stanica koji opskrbljuju nekoliko stanica istovremeno.

Izravna struja ima određene tehnološke prednosti u odnosu na izmjeničnu struju. Na njemu luk gori stabilnije. Promjenom njegove polarnosti možete prilagoditi omjer između intenziteta zagrijavanja elektrode i proizvoda. Stoga se dugo vremena vjerovalo da je visokokvalitetna zavareni spojevi   može se dobiti samo istosmjernom strujom. No, moderne elektrode omogućuju dobivanje visokokvalitetnih šavova na izmjeničnu struju na većini materijala. Korištenje AC za napajanje luka ima nekoliko prednosti. Glavni je profitabilnost. Učinkovitost zavarivačkog transformatora je oko 0,9; ispravljač - oko 0,7; a transformator s kolektorom generatora je približno 0,45.

Stoga je zavarivanje izmjeničnim naponom dvostruko isplativije od rada s pretvaračem. Uz to, transformator za zavarivanje je značajno pouzdaniji, jednostavniji za rukovanje i lakši od istosmjernih napajanja. Stoga se najveći dio volumena lučnog zavarivanja vrši izmjeničnom strujom.

Vanjski volt-amper ili jednostavno vanjska karakteristika lučnog izvora energije je odnos između struje i napona na njegovom izlazu u stabilnom stanju. Može biti strm i potopljen, krut i uzlazan. Različiti postupci zavarivanja zahtijevaju napajanje s različitim vanjskim karakteristikama.

Vanjske karakteristike izvora napajanja:

1, 2 - strmo i poniranje; 3 - tvrdo; 4 - povećanje

Za ručno lučno zavarivanje s potrošnom i ne-potrošnjom elektrode potrebno je napajanje s karakteristikama strmog potapanja. Tipično za ručno zavarivanje je promjena u duljini luka. Stoga, kako bi dimenzije bazena za zavarivanje i presjek šava bili konstantni, potrebno je osigurati postojanost struje s promjenama duljine luka. To se postiže korištenjem izvora napajanja s karakteristikama strmog potapanja.

Kada luk gori, struja i napon na izlazu izvora napajanja jednaki su istim parametrima luka. Način gorenja luka određuje se točka sjecišta odgovarajućih vanjskih i statičkih karakteristika. U fig. 13.6 i postoje dvije takve točke, ali luk će neprekidno gorjeti samo u stanju mirovanja koje odgovara točki B. To se objašnjava na sljedeći način. Ako se iz bilo kojeg slučajnog razloga lučna struja smanji, napon izvora postat će veći od U d i uzrokovati porast I u krugu, tj., Vratiti se na korak B. Ako se lučna struja poveća, tada će njen napon biti veći od napona, što opet vodi do točke B.

Dakle, ravnoteža koja odgovara ovoj točki u sustavu luka-izvora samopostaje se. Slična razmatranja pokazuju da se i najmanje odstupanje načina rada luka od točke A razvija ili prije pucanja luka, ili prije nego što se preseli u točku B.

Vanjska karakteristika izvora energije (a, c)

i statičke karakteristike luka u ručnom lučnom zavarivanju (b)

Dakle, za stabilno gorenje luka potrebno je da je nagib vanjske karakteristike izvora veći od nagiba statičke karakteristike luka u točki sjecišta. Stoga, pri radu u načinima koji odgovaraju padajućem dijelu statičke karakteristike luka, vanjska karakteristika izvora trebala bi biti još strmija. Kada djeluje u načinima koji odgovaraju gotovo vodoravnom dijelu statičke karakteristike luka, on će se stabilno sagorjeti strmim utapanjem i s kapanjem karakterističnim za izvor. Ako način rada luka odgovara uzlaznom dijelu statičke karakteristike, tada je za svaku karakteristiku osigurana stabilnost gorenja luka - strmo natapanje, kosi, kruti i uzlazni. U praksi se dodatnim ograničenjima vrste karakteristika nameću uređaj mehanizma za napajanje žičane elektrode za mehaničko zavarivanje. Ovisno o tome koriste se izvori napajanja s krutim ili kosim karakteristikama.

S promjenama duljine luka, njegova statička karakteristika pomiče se prema gore ili prema dolje i u skladu s tim pomiče točku sjecišta statičke karakteristike luka s vanjskom karakteristikom izvora, tj. Trenutnim načinom rada. No, veličina promjene struje luka tijekom ručnog zavarivanja ne prelazi nekoliko posto, budući da karakteristika izvora energije strmo pada.

Napon luka određen je formulom (7.1.4):

Brzina punjenja određena je dnom prema formuli (7.1.5), koeficijent fuzije žice elektrode kontinuiranog presjeka odabran je u rasponu od 8 - 12 g / A ∙ h, formula (7.1.6):

56 src \u003d "slike / referats / 13263 / image037.png"\u003e

Na kvalitetu obnovljenog sloja utječe korak taloženja, koji se određuje širinom nanesene kuglice i ovisi o naponu luka:

(7.2.1)

Brzina taloženja:

(7.2.2)

gdje je Kp koeficijent prijelaza metala elektrode u zavar,

a je koeficijent koji uzima u obzir odstupanje površine zrna zavarivanja od područja pravokutnika, a \u003d 0,7;

Koeficijent prijelaza metala elektrode u zavar određuje se formulom:

gdje je Ψ koeficijent gubitka metala elektrode, Ψ \u003d 10%;

Prilikom odabira brzine taloženja treba imati na umu da između brzine punjenja žice elektrode i brzine taloženja mora se održavati omjer Vel / Vn jednak 1,5 - 2,5. Taj je uvjet ispunjen: Vel / Vn \u003d 86,23 / 58,02 \u003d 1,5.

Amplituda vibracije, mm, kraj žice elektrode:

Manje vrijednosti napona na luku odgovaraju manjoj amplitudi vibracija žice elektrode.

Doseg elektrode postavlja se unutar 10 - 12 mm.

Induktivnost zavarivačkog kruga nastaje zbog induktivnosti izvora napajanja i vanjske induktivnosti kruga zavarivanja. Budući da je induktivnost ispravljača i generatora mala, u krug je uključena dodatna induktivnost.

Kao induktivni otpor mogu se koristiti prigušnice RSTE-24 L \u003d 0,12 GN.

Nadmetanje se vrši s izravnom strujom obrnute polarnosti prema izvorima s krutom vanjskom karakteristikom.

Za zaštitu taloženog metala koriste se tekućina, ugljični dioksid i fluks. Tekućina se dovodi u rep bazena za zavarivanje. Dobro ionizira zonu gorenja luka i omogućuje brzo hlađenje dijela, zbog čega su deformacija dijela i dimenzije zone zahvaćene toplinom minimalne, a tvrdoća i otpornost na trošenje nanesenog metala su najviši. Nedostatak upotrebe tekućine je niska čvrstoća zamora obnovljenog dijela, što je posljedica pojave pora, pukotina i strukturne heterogenosti nataloženog sloja.

- vodena otopina koja sadrži 5% soda pepela, 1% sapuna za rublje i 0,5% glicerola;

- vodena otopina koja sadrži 20 do 30% glicerola, itd.

Pri nanošenju dijelova iz čelika sa srednjim i visokim ugljikom i legiranjima brzina protoka tekućine je 0,3 - 0,5 l / min, za nisko ugljik - 1 l / min ili više. Pri nanošenju tankih zidnih dijelova malih promjera, brzina protoka tekućine može biti u opsegu od 3 do 5 l / min.

Nakon što su izračunali moduse dva automatska naletanja: pod stopljenim fluksom i vibrirajućim lukom, analizirajući dobivene vrijednosti brzine na površini Vn, dolazimo do zaključka da je ekonomičnije i učinkovitije ukloniti trošenje površine dijela pomoću nanosa koji ima veliku brzinu magnitude, tj. pomoću automatskog nakupljanja vibracijskog luka pri kojem je izračunata vrijednost brzine Vn 104,4 m / h.

8. Prilagođena obrada

Ovom metodom popravka, dio kao rezultat obrade dobiva novu veličinu koja se razlikuje od izvorne (nazivne) veličine prema radnom crtežu, pravilnom geometrijskom obliku i potrebnoj hrapavosti površine. Ova nova veličina dijela naziva se popravak, a može biti veća ili manja od nazivne.

Dopušteno obrađivanje veličine odabire se na temelju geometrijskih dimenzija dijela i količine haljine na obrađenoj površini: δ0 \u003d 0,6 mm.

Prihvatamo reznu usnicu jednaku dopuštanju obrade za veličinu: t \u003d 0,6 mm.

Početna masa za grubo mljevenje je doziranje po zubu Sz \u003d 0,2 mm.

Brzina rezanja - periferna brzina rezača, m / min,

gdje je Cv konstanta ovisno o vrsti obrade, svojstvima alata i obrađenih materijala, Cv \u003d 332 mm;

D je promjer rezača, D \u003d 90 mm;

T je razdoblje otpora, T \u003d 180 mm;

Sz - dovod po zubu, Sz \u003d 0,2 mm;

B-širina glodanja, B \u003d D / (1,25 - 1,5) \u003d 90 / 1,25 \u003d 72 mm;

Z je broj zuba rezača, Z \u003d 16;

Kv - opći korekcijski faktor brzine rezanja, uzimajući u obzir stvarne uvjete rezanja;

nositelji:

Ukupni korekcijski faktor brzine rezanja, uzimajući u obzir stvarne uvjete rezanja Kv, određuje se formulom:

gdje je Kmv - koeficijent koji uzima u obzir kvalitetu obrađenog materijala, Kmv \u003d 1;

Kpv - koeficijent koji uzima u obzir površinsko stanje obratka Kpv \u003d 1;

Kiv - koeficijent koji uzima u obzir materijal instrumenta, Kiv \u003d 1,5;

Učestalost rezanja određena je formulom (6.3), o / min:

Kontrola veličine površine nakon nanošenja i obrade vrši se ravnilom ili vrhom kalibra, dobivena vrijednost uspoređuje se s nazivnošću. U slučaju odstupanja, dio se ponovno izvodi, slijedi obrada po veličini i ponovno kontrolira.

9. Izračun tehnoloških troškova automatskog nadiranja potopljenog luka

U fazi ocjenjivanja tehnološkog procesa utvrđuju se početni podaci potrebni za proračun normi vremena i materijala; izračunati i normalizirati troškove rada, stope potrošnje materijala potrebnih za provedbu postupka; odrediti kategoriju poslova i zanimanja izvođača za obavljanje poslova ovisno o tim poslovima.

Da biste riješili ove probleme, koristite standarde vremena, potrošnje i cijene materijala.

Postoji nekoliko metoda za određivanje troškova: računovodstvo, izračunavanje stavke i normativ.