Metody inicjacji łuku i konserwacji

Po przeczytaniu tego artykułu dowiesz się o metodach inicjacji łuku i konserwacji łuku.

Metody inicjacji łuku:

Nie jest możliwe utworzenie łuku między elektrodą a elementem roboczym po prostu przez połączenie ich w obwodzie spawalniczym. Dzieje się tak dlatego, że prąd potrzebuje zjonizowanego kanału do przepłynięcia przez szczelinę. W związku z tym należy zainicjować łuk spawalniczy. Sposób inicjowania łuku spawalniczego zależy od zastosowanego procesu. Jednak na ogół metody te można podzielić na dwie kategorie.

W jednej kategorii jonizację gazów między elektrodą a szczeliną roboczą uzyskuje się poprzez zastosowanie wysokiego napięcia na jej powierzchni, aw drugiej kategorii elektroda i obrabiany przedmiot są chwilowo zwarte przez dotykanie się. Ten pierwszy służy do nieruchomych lub stałych łuków, a drugi do ruchomych lub ruchomych łuków.

W przypadku nieruchomych łuków elektroda i detale są zbliżone do siebie bez dotykania i przyłożone wysokie napięcie rzędu 10 ⁴ V. Jako takie wysokie napięcie przy normalnej częstotliwości sieci wynoszącej 50 herców będzie śmiertelne, w związku z czym zastosowane zostanie wysokie napięcie o wysokiej częstotliwości, w celu inicjacji łuku, za pomocą oscylatora iskiernika.

Pomaga to w jonizowaniu gazów w szczelinie między elektrodą a przedmiotem obrabianym, a łuk jest w ten sposób inicjowany w ciągu kilku milisekund. Gdy tylko łuk zostanie ustabilizowany, pomocnicze wysokie napięcie wysokiego napięcia zostanie automatycznie wyłączone.

Ten sposób inicjacji łuku jest wykorzystywany w spawaniu łukiem elektrodowym wolframowym i spawania łukiem węglowym w celu uniknięcia zanieczyszczenia elektrody wolframowej lub wyeliminowania możliwości pobrania węgla z elektrody węglowej, jeśli zastosuje się metodę dotykową do inicjowania łuku. .

Metoda dotykowa inicjowania łuku jest zwykle używana w procesach, w których wykorzystywany jest łuk ruchomy. Jednak ma on dwa warianty w zależności od wielkości, tj. Średnicy elektrody. W przypadku grubych elektrod inicjacja łuku następuje poprzez dotknięcie elektrody do przedmiotu obrabianego, a następnie jej wyciągnięcie. Po dotknięciu, w obwodzie przepływa ciężki prąd zwarciowy, powodujący topnienie drobnych punktów styku.

Po wyjęciu elektrody następuje iskrzenie i jonizacja szczeliny między elektrodą a przedmiotem obrabianym. Jeśli łuk nie zostanie zainicjowany przy pierwszej próbie, proces można powtórzyć do momentu ustanowienia stabilnego łuku. Ten sposób inicjowania łuku spawalniczego jest znany jako metoda "dotykowa", a tak zainicjowany łuk nazywany jest "ciągniętym" łukiem. Metoda ta jest stosowana do inicjacji łuku w ręcznym spawaniu łukiem metalowym lub procesie SMAW.

Do spawania drutami, tj. Cienkimi elektrodami, elektroda jest podawana do pracy z wcześniej ustaloną szybkością. Po dotknięciu obrabianego przedmiotu przepływa przez niego ciężki prąd zwarciowy, a elektroda topi się, powodując jonizację szczeliny między elektrodą a otworem roboczym.

Proces zwykle powtarza się od dwóch do czterech razy, zanim ustabilizuje się stabilny łuk. Ten sposób inicjacji łuku jest stosowany w procesach spawania łukiem elektrycznym z gazem i spawania łukiem krytym, zarówno w trybie półautomatycznym, jak i automatycznym.

W niektórych ograniczonych przypadkach łuk spawalniczy jest również inicjowany przez umieszczenie kulki z wełny stalowej pomiędzy elektrodą a przedmiotem obrabianym. Kiedy ciężki prąd przepływa przez wełnę stalową, topi się, a dzięki temu zapewnia zjonizowaną i metalową ścieżkę oparów dla przepływu prądu i ustala stabilny łuk.

Metody konserwacji łuku:

Po ustaleniu stabilnego łuku z właściwą równowagą termiczną konieczne jest utrzymanie go w taki sposób, aby można było uzyskać spoiny o stałej jakości. Normalnie nie jest trudno ponownie zapalić stabilny łuk, jeśli wyłączy się na chwilę. Podczas gdy tysiące woltów mogą być wymagane do zainicjowania łuku w spawaniu gazowym wolframem, może wymagać tylko kilkudziesięciu lub nawet setek woltów, aby go ponownie zapalić.

Utrzymanie łuku podczas spawania ze źródłem prądu przemiennego jest raczej problemem, ponieważ łuk gaśnie co pół cyklu, gdy prąd wynosi zero, to znaczy zgaśnie 100 razy na sekundę przy normalnym zasilaniu 50 Hz. Do ponownego zapłonu wymagane napięcie musi być dostępne w momencie, gdy prąd wynosi zero.

Osiąga się to przy spawaniu prądem przemiennym przez utrzymywanie fal prądu i napięcia poza fazą przy użyciu źródła mocy o niskim współczynniku mocy roboczej około 0, 3, gdzie współczynnik mocy dla transformatora spawalniczego jest określony przez stosunek napięcia łuku do obwodu otwartego napięcie, tj.

Dla tych warunków dostępne jest prawie pełne napięcie OCV (napięcie obwodu otwartego), aby ponownie zapalić łuk, gdy prąd wynosi zero i ten stan jest pokazany na Rys. 3.16 przez stany nieustalone (V & / trace) i przejściowy przebieg łuku Współczynnik mocy roboczej źródła energii można poprawić, zachowując łatwość ponownego zapłonu jedynie przy użyciu środków pomocniczych do podtrzymywania lub ponownego zapalania łuku, na przykład oscylator wysokonapięciowy wysokiego napięcia o wysokiej częstotliwości może być wykorzystywany do zasilania urządzenia. impuls wysokiego napięcia w odpowiedniej instancji.

Jeśli taka technika jest wykorzystywana do utrzymania łuku, wówczas współczynnik mocy źródła zasilania prądem przemiennym można zwiększyć poprzez zmniejszenie OCV. Metody te są zwykle stosowane do spawania łukiem elektrycznym z wolframem gazowym za pomocą źródła prądu spawania ac. Sytuację można jeszcze poprawić, stosując elektrodę thoriated o lepszej właściwości emitowania elektronów. Podobnie, w przypadku ekranowanego spawania łukowego, powłoki elektrody o niższym potencjale jonizacji ułatwiają ponowne rozpalanie łuku spawalniczego.

W spawaniu prądem stałym utrzymanie łuku jest raczej łatwe i dopiero w momencie zwarcia między elektrodą a przedmiotem obrabianym łuk zostaje zgaszony. Jednak problem ten rozwiązuje się, zapewniając odpowiednią dynamiczną charakterystykę woltamperową źródła zasilania. Tutaj znowu powłoki elektrodowe o niskim potencjale jonizacji lub o lepszej emisyjności mogą ułatwić rozpoczęcie i utrzymanie łuku spawalniczego.