Θερμοκρασία τόξου συγκόλλησης: περιγραφή, μήκος τόξου και συνθήκες εμφάνισής του

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Το ίδιο το τόξο συγκόλλησης είναι μια ηλεκτρική εκκένωση που υπάρχει για μεγάλο χρονικό διάστημα. Βρίσκεται μεταξύ ηλεκτροδίων υπό τάση, που βρίσκονται σε ένα μείγμα αερίων και ατμών. Τα κύρια χαρακτηριστικά του τόξου συγκόλλησης είναι η θερμοκρασία και μάλλον υψηλή, καθώς και η υψηλή πυκνότητα ρεύματος.

Γενική περιγραφή

Εμφανίζεται τόξο μεταξύ του ηλεκτροδίου και του μεταλλικού τεμαχίου στο οποίο επεξεργαζόμαστε. Ο σχηματισμός αυτής της εκκένωσης συμβαίνει λόγω του γεγονότος ότι συμβαίνει ηλεκτρική διάσπαση του διακένου αέρα. Όταν συμβαίνει ένα τέτοιο φαινόμενο, συμβαίνει ο ιονισμός των μορίων του αερίου, δεν αυξάνεται μόνο η θερμοκρασία του, αλλά και η ηλεκτρική του αγωγιμότητα, και το ίδιο το αέριο περνά στην κατάσταση πλάσματος. Η διαδικασία συγκόλλησης, ή μάλλον η καύση του τόξου, συνοδεύεται από φαινόμενα όπως η απελευθέρωση μεγάλης ποσότητας θερμότητας και φωτεινής ενέργειας. Λόγω της απότομης αλλαγής αυτών των δύο παραμέτρων προς την κατεύθυνση της μεγάλης αύξησής τους συμβαίνει η διαδικασία τήξης του μετάλλου, αφού σε τοπικό μέρος η θερμοκρασία αυξάνεται αρκετές φορές. Ο συνδυασμός όλων αυτών των ενεργειών ονομάζεται συγκόλληση.

Arc ιδιότητες

Για να εμφανιστεί ένα τόξο, είναι απαραίτητο να αγγίξετε για λίγο το ηλεκτρόδιο στο τεμάχιο εργασίας με το οποίο θα εργαστείτε. Έτσι, εμφανίζεται ένα βραχυκύκλωμα, λόγω του οποίου εμφανίζεται ένα τόξο συγκόλλησης, η θερμοκρασία του αυξάνεται αρκετά γρήγορα. Μετά το άγγιγμα, είναι απαραίτητο να σπάσετε την επαφή και να δημιουργήσετε ένα διάκενο αέρα. Έτσι, μπορείτε να επιλέξετε το απαιτούμενο μήκος τόξου για περαιτέρω εργασία.

Εάν η εκκένωση είναι πολύ μικρή, το ηλεκτρόδιο μπορεί να κολλήσει στο τεμάχιο εργασίας. Σε αυτή την περίπτωση, η τήξη του μετάλλου θα γίνει πολύ γρήγορα και αυτό θα προκαλέσει τον σχηματισμό χαλάρωσης, κάτι που είναι εξαιρετικά ανεπιθύμητο. Όσο για τα χαρακτηριστικά ενός τόξου που είναι πολύ μακρύ, είναι ασταθές ως προς την καύση. Η θερμοκρασία του τόξου συγκόλλησης στη ζώνη συγκόλλησης σε αυτή την περίπτωση επίσης δεν θα φτάσει την απαιτούμενη τιμή. Αρκετά συχνά μπορείτε να δείτε ένα στραβό τόξο, καθώς και έντονη αστάθεια, όταν εργάζεστε με μια βιομηχανική μηχανή συγκόλλησης, ειδικά όταν εργάζεστε με εξαρτήματα που έχουν μεγάλες διαστάσεις. Αυτό αναφέρεται συχνά ως μαγνητικό φύσημα.

Μαγνητική έκρηξη

Η ουσία αυτής της μεθόδου είναι ότι το ρεύμα συγκόλλησης του τόξου μπορεί να δημιουργήσει ένα μικρό μαγνητικό πεδίο, το οποίο μπορεί κάλλιστα να αλληλεπιδράσει με το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από το ρεύμα που ρέει μέσω του στοιχείου που υποβάλλεται σε επεξεργασία. Με άλλα λόγια, η εκτροπή του τόξου συμβαίνει λόγω του γεγονότος ότι εμφανίζονται κάποιες μαγνητικές δυνάμεις. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται φύσημα επειδή η εκτροπή του τόξου μεπλευρά φαίνεται σαν να οφείλεται σε δυνατό άνεμο. Δεν υπάρχουν πραγματικοί τρόποι για να απαλλαγείτε από αυτό το φαινόμενο. Για να ελαχιστοποιηθεί η επίδραση αυτού του φαινομένου, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα κοντό τόξο και το ίδιο το ηλεκτρόδιο πρέπει να βρίσκεται σε μια συγκεκριμένη γωνία.

Δομή τόξου

Επί του παρόντος, η συγκόλληση είναι μια διαδικασία που έχει αναλυθεί με επαρκή λεπτομέρεια. Εξαιτίας αυτού, είναι γνωστό ότι υπάρχουν τρεις περιοχές καύσης τόξου. Οι περιοχές εκείνες που γειτνιάζουν με την άνοδο και την κάθοδο, αντίστοιχα, την περιοχή ανόδου και καθόδου. Φυσικά, η θερμοκρασία του τόξου συγκόλλησης στη χειροκίνητη συγκόλληση τόξου θα διαφέρει επίσης σε αυτές τις ζώνες. Υπάρχει ένα τρίτο τμήμα, το οποίο βρίσκεται μεταξύ της ανόδου και της καθόδου. Αυτό το μέρος ονομάζεται στύλος του τόξου. Η θερμοκρασία που απαιτείται για την τήξη του χάλυβα είναι περίπου 1300-1500 βαθμοί Κελσίου. Η θερμοκρασία της στήλης τόξου συγκόλλησης μπορεί να φτάσει τους 7000 βαθμούς Κελσίου. Αν και είναι δίκαιο να σημειωθεί εδώ ότι δεν μεταφέρεται πλήρως στο μέταλλο, ωστόσο, αυτή η τιμή είναι αρκετή για να λιώσει επιτυχώς το υλικό.

Υπάρχουν αρκετές προϋποθέσεις που πρέπει να δημιουργηθούν για να διασφαλιστεί ένα σταθερό τόξο. Απαιτείται σταθερό ρεύμα με ισχύ περίπου 10 Α. Με αυτήν την τιμή, είναι δυνατό να διατηρηθεί ένα σταθερό τόξο με τάση 15 έως 40 V. Αξίζει να σημειωθεί ότι η τιμή ρεύματος των 10 Α είναι ελάχιστη, η μέγιστη μπορεί να φτάσει τα 1000 Α. στην άνοδο και την κάθοδο. Μια πτώση τάσης εμφανίζεται επίσης σε μια εκφόρτιση τόξου. Μετά τοορισμένα πειράματα, διαπιστώθηκε ότι εάν πραγματοποιηθεί συγκόλληση με αναλώσιμο ηλεκτρόδιο, τότε η μεγαλύτερη πτώση θα είναι στη ζώνη καθόδου. Σε αυτή την περίπτωση, η κατανομή θερμοκρασίας στο τόξο συγκόλλησης αλλάζει επίσης και η μεγαλύτερη κλίση πέφτει στην ίδια περιοχή.

Γνωρίζοντας αυτά τα χαρακτηριστικά, γίνεται σαφές γιατί είναι σημαντικό να επιλέγουμε τη σωστή πολικότητα κατά τη συγκόλληση. Εάν συνδέσετε το ηλεκτρόδιο στην κάθοδο, μπορείτε να επιτύχετε την υψηλότερη θερμοκρασία του τόξου συγκόλλησης.

Ζώνη θερμοκρασίας

Παρά το είδος του ηλεκτροδίου που συγκολλάται, αναλώσιμο ή μη, η μέγιστη θερμοκρασία θα είναι ακριβώς στη στήλη του τόξου συγκόλλησης, από 5000 έως 7000 βαθμούς Κελσίου.

Η περιοχή με τη χαμηλότερη θερμοκρασία του τόξου συγκόλλησης μετατοπίζεται σε μία από τις ζώνες της, άνοδο ή κάθοδο. Σε αυτές τις περιοχές παρατηρείται το 60 έως 70% της μέγιστης θερμοκρασίας.

Συγκόλληση AC

Όλα τα παραπάνω σχετίζονται με τη διαδικασία συγκόλλησης με συνεχές ρεύμα. Ωστόσο, για αυτούς τους σκοπούς μπορεί να χρησιμοποιηθεί και εναλλασσόμενο ρεύμα. Όσον αφορά τις αρνητικές πλευρές, παρατηρείται αισθητή επιδείνωση της σταθερότητας, καθώς και συχνά άλματα στη θερμοκρασία καύσης του τόξου συγκόλλησης. Από τα πλεονεκτήματα, ξεχωρίζει ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί απλούστερος και επομένως φθηνότερος εξοπλισμός. Επιπλέον, παρουσία ενός μεταβλητού στοιχείου, ένα τέτοιο φαινόμενο όπως το μαγνητικό φύσημα πρακτικά εξαφανίζεται. Η τελευταία διαφορά είναι ότι δεν χρειάζεται να επιλέξετε πολικότητα, αφούόπως και με το εναλλασσόμενο ρεύμα, η αλλαγή γίνεται αυτόματα σε συχνότητα περίπου 50 φορές ανά δευτερόλεπτο.

Μπορεί να προστεθεί ότι κατά τη χρήση χειροκίνητου εξοπλισμού, εκτός από την υψηλή θερμοκρασία του τόξου συγκόλλησης στη μέθοδο χειροκίνητου τόξου, θα εκπέμπονται υπέρυθρα και υπεριώδη κύματα. Σε αυτή την περίπτωση, εκπέμπονται από μια εκκένωση. Αυτό απαιτεί μέγιστο προστατευτικό εξοπλισμό για τον εργαζόμενο.

Περιβάλλον καύσης τόξου

Σήμερα, υπάρχουν πολλές διαφορετικές τεχνολογίες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν κατά τη συγκόλληση. Όλα διαφέρουν ως προς τις ιδιότητες, τις παραμέτρους και τη θερμοκρασία του τόξου συγκόλλησης. Ποιες είναι οι μέθοδοι;

1. Ανοικτή μέθοδος. Σε αυτήν την περίπτωση, η εκκένωση καίγεται στην ατμόσφαιρα.
2. Κλειστή διαδρομή. Κατά την καύση, σχηματίζεται μια αρκετά υψηλή θερμοκρασία, προκαλώντας ισχυρή απελευθέρωση αερίων λόγω της καύσης της ροής. Αυτή η ροή περιέχεται στον πολτό που χρησιμοποιείται για την επεξεργασία συγκολλημένων εξαρτημάτων.
3. Μέθοδος που χρησιμοποιεί προστατευτικές πτητικές ουσίες. Σε αυτή την περίπτωση, τροφοδοτείται αέριο στη ζώνη συγκόλλησης, η οποία συνήθως παρουσιάζεται με τη μορφή αργού, ηλίου ή διοξειδίου του άνθρακα.

Η παρουσία αυτής της μεθόδου δικαιολογείται από το γεγονός ότι βοηθά στην αποφυγή ενεργού οξείδωσης του υλικού, η οποία μπορεί να συμβεί κατά τη συγκόλληση, όταν το μέταλλο εκτίθεται σε οξυγόνο. Αξίζει να προστεθεί ότι, σε κάποιο βαθμό, η κατανομή της θερμοκρασίας στο τόξο συγκόλλησης πηγαίνει με τέτοιο τρόπο ώστε να δημιουργείται μια μέγιστη τιμή στο κεντρικό τμήμα, δημιουργώντας ένα μικρό δικό σας μικροκλίμα. Σε αυτή την περίπτωση, σχηματίζεταιμια μικρή περιοχή υψηλής πίεσης. Μια τέτοια περιοχή είναι ικανή να εμποδίσει τη ροή του αέρα κατά κάποιο τρόπο.

Η χρήση ροής σάς επιτρέπει να απαλλαγείτε από το οξυγόνο στην περιοχή συγκόλλησης ακόμα πιο αποτελεσματικά. Εάν χρησιμοποιούνται αέρια για προστασία, τότε αυτό το ελάττωμα μπορεί να εξαλειφθεί σχεδόν εντελώς.

Ταξινόμηση κατά διάρκεια

Υπάρχει ταξινόμηση των εκκενώσεων τόξου συγκόλλησης ανάλογα με τη διάρκειά τους. Ορισμένες διεργασίες εκτελούνται όταν το τόξο βρίσκεται σε λειτουργία όπως το παλμικό. Τέτοιες συσκευές πραγματοποιούν συγκόλληση με σύντομες αναλαμπές. Για σύντομο χρονικό διάστημα, ενώ εμφανίζεται αναβοσβήνει, η θερμοκρασία του τόξου συγκόλλησης έχει χρόνο να αυξηθεί σε μια τέτοια τιμή που είναι αρκετή για να προκαλέσει τοπική τήξη του μετάλλου. Η συγκόλληση πραγματοποιείται με μεγάλη ακρίβεια και μόνο στο σημείο όπου ακουμπά η συσκευή του τεμαχίου εργασίας.

Ωστόσο, η συντριπτική πλειοψηφία των εργαλείων συγκόλλησης χρησιμοποιεί συνεχές τόξο. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, το ηλεκτρόδιο μετακινείται συνεχώς κατά μήκος των άκρων που πρόκειται να συνδεθούν.

Υπάρχουν περιοχές που ονομάζονται δεξαμενές συγκόλλησης. Σε τέτοιες περιοχές, η θερμοκρασία του τόξου αυξάνεται σημαντικά και ακολουθεί το ηλεκτρόδιο. Αφού το ηλεκτρόδιο περάσει από τη θέση, η δεξαμενή συγκόλλησης φεύγει μετά από αυτήν, λόγω της οποίας η τοποθεσία αρχίζει να ψύχεται αρκετά γρήγορα. Όταν ψύχεται, εμφανίζεται μια διαδικασία που ονομάζεται κρυστάλλωση. Ως αποτέλεσμα, εμφανίζεται μια ραφή συγκόλλησης.

Θερμοκρασία μετάδοσης

Αξίζει να αναλύσουμε τη στήλη τόξου και τη θερμοκρασία της με λίγο περισσότερες λεπτομέρειες. Το γεγονός είναι ότι αυτή η παράμετρος εξαρτάται σημαντικά από πολλές παραμέτρους. Πρώτον, το υλικό από το οποίο κατασκευάζεται το ηλεκτρόδιο επηρεάζει έντονα. Η σύνθεση του αερίου στο τόξο παίζει επίσης σημαντικό ρόλο. Δεύτερον, σημαντική επίδραση έχει και το μέγεθος του ρεύματος, αφού με την αύξησή του, για παράδειγμα, θα αυξηθεί και η θερμοκρασία του τόξου και το αντίστροφο. Τρίτον, ο τύπος επίστρωσης του ηλεκτροδίου καθώς και η πολικότητα είναι αρκετά σημαντικά.

Ελαστικότητα τόξου

Κατά τη διάρκεια της συγκόλλησης, είναι απαραίτητο να παρακολουθείτε στενά το μήκος του τόξου επίσης επειδή μια τέτοια παράμετρος όπως η ελαστικότητα εξαρτάται από αυτό. Προκειμένου να επιτευχθεί μια υψηλής ποιότητας και ανθεκτική συγκόλληση ως αποτέλεσμα, είναι απαραίτητο το τόξο να καίγεται σταθερά και αδιάκοπα. Η ελαστικότητα του συγκολλημένου τόξου είναι ένα χαρακτηριστικό που περιγράφει την αδιάλειπτη καύση. Διαπιστώνεται επαρκής ελαστικότητα εάν είναι δυνατόν να διατηρηθεί η σταθερότητα της διαδικασίας συγκόλλησης ενώ αυξάνεται το μήκος του ίδιου του τόξου. Η ελαστικότητα του τόξου συγκόλλησης είναι ευθέως ανάλογη με χαρακτηριστικά όπως η αντοχή ρεύματος που χρησιμοποιείται για τη συγκόλληση.