Опишите влияние на дугу магнитного поля сварочного контура и внешних магнитных полей.

Магнитное поле сварочного контура.

Электрод, дуга, изделие вместе с подводящими ток проводами образуют сварочный контур.

Взаимодействие собственно магнитного поля тока дуги и магнитных полей близлежащих участков контура может вызвать отклонение дуги.

Общее правило: если близлежащие к дуге участки контура не расположены на одной прямой, то в месте отклонения от прямой происходит увеличение напряжённости магнитного поля и дуга отклоняется (вытесняется) в противоположную сторону.

Отклонение электрической дуги из-за нарушения симметрии магнитного поля называется магнитным дутьем. Дутьё ограничивает сварку постоянным током на форсированных ритмах. Сила, действующая на дугу:

F= B∙I∙l_д ≈

С изменением токоподвода к изделию меняется направление магнитного дутья. Лишь при полной симметрии, что возможно лишь при скользящем контакте токопровода, магнитное дутье исключается.

Если вблизи дуги присутствует масса вещества, имеющего высокую магнитную проницаемость (стальные детали сварочного приспособления, детали), то большая часть магнитного потока проходит через вещество и напряженность магнитного поля вблизи этого вещества уменьшается, что приводит к отклонению дуги в сторону этого вещества.

Действие магнитного дутья значительно ослабляется при сварке на переменном токе.

Ток дуги I_д создает с углом отставания поток Ф, который индуцирует ЭДС вихревых токов Е_в. Эта ЭДС порождает отстающий на угол вихревой ток в металле изделия. Результирующий ток I_р меньше I_д , и, соответственно, результирующий магнитный поток, действующий на дугу, значительно меньше потока, создаваемого постоянным током.

1) Продольное магнитное поле, совпадающее с электрическим, не оказывает влияния на дрейфовую скорость зарядоносителей. Но ионы и электроны обладают тепловой скоростью и скоростью амбиполярной диффузии и подвергаются действию этого поля, что в сочетании с действием вектора Е вдоль оси дуги, приводит к винтовому движению заряженных частиц от столкновения к столкновению. Поскольку m_i <<m_e, то импульсы, передаваемые ионами нейтральным атомам, будут в тысячи раз больше импульсов от электронов и плазма столба дуги придет во вращение в том же направлении, в котором вращаются ионы. Если смотреть по направлению вектора индукции магнитного поля, то вращение будет происходить против часовой стрелки.

j=j_e+j_i – диффузионный ток e^- и Ze⁺ от центра периферии, где концентрация и температура меньше.

При увеличении напряженности возможно образование полого конуса, а на аноде кольцевого слоя расплавленного металла.

Вращение столба дуги: 1) создаетгироскопический эффект, стабилизируя дугу; 2) повышает напряжение дуги, т.к. увеличивается обмен энергией между окружающей средой и плазмой дуги.