Источники питания для дуговой сварки. Брунов О.Г - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

12
2
в
k
eU
KT
ek
j AT e
, А/мм
2
,
(6)
где А - постоянная, зависящая от материала катода; Т
к
- абсолютная
температура катодного пятна в °С.
Предельная температура катодного пятна равна температуре ки-
пения материала катода. Для тугоплавких электродов (уголь, вольф-
рам), обладающих высокой температурой кипения (T
k
> 5000 °С),
плотность тока эмиссии может быть достаточной для обеспечения
мощного дугового разряда. При легкоплавких металлических электро-
дах температура кипения материала катода сравнительно низкая, на-
пример для стали (T
k
= 3013 °С). При такой температуре катодного
пятна одна лишь термоэлектронная эмиссия не может обеспечить вы-
сокую плотность тока, которая при металлических электродах достига-
ет тысячи десятков тысяч А/мм
2
. Это объясняется тем, что приведенное
выше уравнение термоэлектронной эмиссии было выведено без учета
действия электрического поля вблизи катода. Между тем на границе
катодного пространства дуги положительные ионы образуют объем-
ный положительный заряд большой плотности, создающий разность
потенциалов U
к
, называемую катодным падением напряжения. Учиты-
вая, что протяженность катодного пространства очень мала
( 10
-10
мм), напряженность электрического поля в катодном простран-
стве при наблюдающихся в дуге значениях U
д
= 8-20 В может достиг-
нуть величины 10
4
-10
7
В/мм. На электрон, находящийся вблизи по-
верхности металла, действует сила электрического поля F
п
, противопо-
ложная силе F
э
, удерживающей электроны внутри тела. Таким обра-
зом, электрическое поле вблизи катода как бы уменьшает работу выхо-
да электронов и тем самым усиливает термоэлектронную эмиссию.
Уравнение термоэлектронной эмиссии с учетом действия электриче-
ского поля вблизи катода примет следующий вид:
2
kk
k
eE e eE
KT
эk
j AT e
, А/мм
2
.
(7)
Для стальных электродов при подстановке в это уравнение значе-
ний А и е получим выражение
4.4
2
120
k
в
kk
E
eU
KT T
эk
j T e
, А/мм
2
.
(8)

Страницы