Заваръчна дъга и нейните свойства

Електрическата заваръчна дъга представлява мощен устойчив електрически разряд (протичане на ток) в йонизирана газова среда между два електрода, за който е характерно отделянето голямо количество топлинна енергия и силно светлинно излъчване. Температурата в центъра на дъгата е около 6000К , а светлинният поток е около 10000 пъти по-силен от дневната светлина.

Запалване и горене на дъгата


При обикновени условия газовете не провеждат електрически ток. За да провежда ток, газът трябва да се йонизира, т.е. в него да се образуват достатъчно количество свободни електрони и йони. Процесът на йонизация на газовата междина и запалването на дъгата се случва когато електродът се допре до изделието при което се получава късо съединение. В мястото на допиране плътността на тока нараства , отделя се голямо количество топлина и металът много се нагрява. При движението си електроните се сблъскват с газовите молекули и атомите на металните пари и ги йонизират. В резултат на получената по този начин йонизация, газовата среда между електродите става електропроводима. Дъгата може да се запали и без допиране на електрода до изделието. За тази цел във веригата се включва успоредно източник на ток с високо напрежение и висока честота – осцилатор. В този случай е достатъчно електрода да се доближи на 2-3 мм от повърхността на изделието, без да се допира.


Строеж на дъгата


Заваръчната дъга се състои от три главни области – анодна, катодна и стълб. В процеса на горене на дъгата върху електрода и основния метал се образуват активни петна, които са най-силно нагретите участъци на електрода и основния метал. През тях преминава целият ток. Активно петно на катода се нарича катодно, а на анода – анодно петно.


Характеристика на дъгата


Електрическите свойства на заваръчната дъга се описват от статичната волт-амперна характеристика, която е зависимостта между тока и напрежението при устойчиво горене на дъгата. Най-широко приложение има дъгата с твърда характеристика, когато напрежението практически не зависи от тока; при ръчно електродъгово заваряване и заваряване в защитена газова среда с нетопим електрод. Дъгата с възходяща характеристика се използва при заваряване в защитена газова среда с топим електрод. Дъгата с падаща характеристика е неустойчива и намира ограничено приложение. При нея е необходимо да се включва осцилатор.


Магнитно духане на дъгата


Заваръчната дъга представлява гъвкав газов проводник между края на електрода и заваръчната вана. В процеса на заваряване около електрода, дъгата и в заварявания метал възникват магнитни полета. Ако тези полета са разположени несиметрично около дъгата, тя ще се отклонява и ще затруднява процеса на заваряване. Това явление се нарича магнитно духане и е силно изразено при заваряване с постоянен ток с голяма стойност , над 300-400 А. За да се намали отклонението на дъгата се премества точката в която се отвежда тока (заземяването), накланя се електродът на страната на отклонението, намалява се дължината на заваръчната дъга, заменя се постоянният заваръчен ток с променлив и други.