Введение в основы сварки. Васильев В.И - 43 стр.

UptoLike

43
ГЛАВА 3. ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ДУГОВОЙ СВАРКЕ
3.1. СВАРОЧНАЯ ДУГА КАК ИСТОЧНИК НАГРЕВА
Сварочная дуга является мощным концентрированным источником
теплоты. Электрическая энергия, потребляемая дугой, в основном пре-
вращается в тепловую энергию. Выделение тепловой энергии происходит
в анодном и катодном активных пятнах и дуговом промежутке. При нагреве
детали наибольшей интенсивности тепловой поток дуги достигает в цен-
тральной зоне активного пятна (рис. 3.1).
а б
Рис. 3.1. Удельный тепловой поток при нагреве дугой: а – при сварке
покрытым электродом; б – при сварке под слоем флюса
По мере удаления от центра пятна интенсивность теплового потока
убывает. Распределение теплоты вдоль дугового промежутка происходит
в соответствии с падением напряжения в его областях.
Полная тепловая мощность дуги Q (Дж/с) зависит от силы свароч-
ного тока I
СВ
(А) и напряжения дуги U
Д
(В)
ДСВ
UIQ
. (3.1)
Однако не вся теплота дуги затрагивается на расплавление металла,
т.е. на собственно сварку. Значительная часть ее расходуется на тепло-
отдачу в окружающую среду, расплавление электродного покрытия или
флюса, разбрызгивание и т.п. Характер распределения полной тепловой
мощности по отдельным статьям расхода определяют термином «тепло-
вой баланс дуги». На рисунке 3.2 показаны схемы тепловых балансов
дуги при ручной сварке покрытыми электродами и сварке под флюсом.