Определение полярности по нагреву электродов

Возбуждается дуга постоянного тока между двумя угольными электродами, расположенными горизонтально и соосно, из которых один зажат в специальном зажиме. После горения дуги в течение 3…4 с дуга гасится и по яркости свечения торцов электродов студенты определяют полярность электродов. Результаты опытов заносятся в табл. 2.

Таблица 2

Определение полярности и рода тока сварочной дуги.

№ опыта	Род тока, полярность	Диаметр электрода dэл. Мм	Сварочный ток Ig A	Напряжение дуги Ug В	Эскиз	Разрывная длина дуги, мм
	= -
	= +
	≈

Опыт В.Ф. Миткевича

На прямой и обратной полярности зажигается дуга между угольным электродом и угольной или металлической пластиной размерами не менее 50×150 мм толщиной 6÷10 мм и производится перемещение дуги вдоль поверхности пластины с различной скоростью (рис.6)

При прямой полярности дуга не обрывается даже при большой скорости ее перемещения, т.к. вместе с электродом перемещается катодное пятно, необходимое для существования дуги.

При обратной полярности устойчивость движущейся дуги уменьшается ввиду того, что перемещение катодного пятна с точки наибольшего нагрева на менее нагретые участки изделия затруднено. Поэтому дуга обрывается при относительно небольших скоростях ее перемещения.

V^– c >> V⁺ c

Рис. 6. Опыт В.Ф. Миткевича: а) полярность прямая;

б) полярность обратная.

Путем визуального наблюдения дуги через защитное стекло, студенты определяют полярность дуги.

Магнитное отдувание дуги

Опыты, иллюстрирующие магнитное отдувание дуги, выполняются угольным электродом на постоянном токе при прямой полярности.

а) Влияние угла между электродами.

Зажигается дуга между двумя соосными электродами, один из которых зажат в тисках. Второй электрод постепенно поворачивается таким образом, чтобы угол между электродами изменялся от 180⁰ до 90⁰. Наблюдается изменение формы дуги.

б) Влияние краевого эффекта, зазора между двумя пластинками, места присоединения обратного провода и магнитной массы.

Зажигается дуга между угольным электродом и стальной пластиной размерами не менее 500 х 500 мм, толщиной 6 ÷ 10 мм, к середине которой прихвачен (или приварен) круглый стальной диск диаметром 80÷100 мм, высотой 30…40 мм.

При зажигании дуги на краю пластины, вдали от места присоединения обратного провода, наблюдается отклонение дуги от края к середине. По мере приближения дуги к месту присоединение обратного провода дуга отклоняется в противоположном направлении. В случае приближения к диску дуга отклоняется в сторону диска.

При стыковании двух пластин с зазором также наблюдается смещение дуги то на одну, то на другую пластину, что является следствием краевого эффекта.

Студенты наблюдают за отклонениями дуги через защитное стекло.

Устойчивость дуги на постоянном и переменном токе

На стальной пластине размерами не менее 200 × 200 мм и толщиной

6 ÷ 10 мм последовательно производится зажигание дуги следующими электродами: голым (без покрытия), толстым покрытием (марки электродов УОНИ-13/45 и ОЗС-4) при постоянном и переменном токе в последовательности (табл.3) во всех случаях применяются электроды одного диаметра и по возможности одинаковый сварочный ток.

Студенты для всех случаев визуально характеризуют легкость зажигания дуги и стабильность ее горения оценками: хор., удовл., неудовл. и фиксируют значения сварочного тока и напряжения дуги.

 

Таблица 3

Устойчивость горения дуги

 

№ опытов	Электрод Ø 4мм вид, марка	Род тока	Горение дуги
режим	оценка
Ток Ig, A	Напряжение Ug, B	Возбуж- дение	Устойчи- вость
	Голый СвО8А	= +
	УОНИ-13/45
	ОЗС –4
	Голый СвО8А	= -
	УОНИ -13/45
	ОЗС-4
	Голый СвО8А	~
	УОНИ -13/45
	ОЗС-4

Содержание отчета

 

В отчете по лабораторной работе должны быть приведены:

- формулировка определения электрической сварочной дуги и перечисление ее отличий от других видов электрических разрядов;

- схема строения сварочной дуги постоянного тока с распределением падения напряжения по ее участкам;

- оформленная по результатам опытов табл.2.

- схема опытов В.Ф. Миткевича;

- схемы опытов по магнитному отдуванию сварочной дуги постоянного тока;

- схемы осциллограмм напряжения тока при сварке переменным током, при отсутствии и при наличии в цепи индуктивного сопротивления;

- меры по обеспечению устойчивости горения сварочной дуги переменного тока;

- оформленная по результатам опытов табл. 3.

 

5.Контрольные вопросы

1. Физическая сущность сварочной дуги. Условия ее существования.

2. Физическая сущность выделения дугой тепла. Переходные процессы, протекающие в дуге.

3. Анодное и катодное пятна. Их роль в процессе горения дуги.

4. Устойчивость горения дуги и опыт В.Ф. Миткевича.

5. Вольт-амперная характеристика дуги. Влияние условий на характеристику дуги.

6. Магнитное отдувание дуги, причины, способы влияния на магнитные явления при сварке.

7. Меры повышения устойчивости горения дуги.

Литература

1. Бельчук Г.А., Гатовский К.М., Кох Б.А. Сварка судовых конструкций. - Л.: Судостроение. - 1980. - 448 с.

2. Лесков Г.И. Электрическая сварочная дуга М.: Машиностроение. - 1970. - 335 с.

3. Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением. Под. ред. Патона Е.О. М.: Машиностроение. - 1974. - 767 с.