Возбуждение и горение дуги

Дугу возбуждают двумя способами — касанием или чирканьем. В обоих случаях процесс возбуждения еварочной дуги начинается с короткого замыкания. При этом в точках контакта увеличивается плотность тока, выделяется большое количество теплоты, и металл плавится. Затем электрод отводят, разрядный промежуток заполняется нагретыми частицами паров металла, и начинается горение дуги.

Сварочную дугу можно возбудить без касания электродом свариваемого изделия. Для этого нужно в сварочную цепь параллельно включить источник тока высокого напряжения и высокой частоты (осциллятор). При этом для возбуждения дуги достаточно приблизить конец электрода на расстояние 2—3 мм к поверхности изделия. Дуговой промежуток состоит из наиболее нагретых участков электрода и основного металла (катодное и анодное пятна) и из столба дуги. Сварочной дугой, которая отличается большой концентрацией теплоты и высокой температурой, достигающей 6000-7000 °С, можно расплавлять все металлы.

В катодном пятне сварочной дуги выделяется ~ 36 % основного количества теплоты дуги, в столбе дуги 21 %, в анодном пятне 43 % общей теплоты дуги.

Длиной дуги называют расстояние от дна кратера до конца электрода. При ручной дуговой сварке чем больше длина дуги, тем больше времени капли металла, переходя с электрода в кратер, будут проходить по воздуху, поглощая при этом кислород из газового промежутка. Это обстоятельство вызывает ухудшение качества металла шва. Длина дуги имеет большое значение в технике сварки. Длинная дуга горит неустойчиво, свариваемое место недостаточно хорошо прогревается, капли металла, падая с электрода на плохо разогретое место, не полностью сплавляются со свариваемым металлом. Длинной дугой нельзя получить сварной шов хорошего качества. Длина дуги должна быть как можно короче. Дуга, имеющая длину 2—4 мм, называется короткой. Сварку следует выполнять дугой, длина которой не более 4 мм.

Столб горящей дуги можно рассматривать как гибкий проводник, по которому проходит электрический ток. Под действием электромагнитного поля, которое всегда имеется в свариваемом изделии, наблюдается отклонение дуги от направления токоподвода. Это явление получило название магнитного дутья. На отклонение дуги влияют ферромагнитные массы, угол наклона электрода при сварке. Отклонение дуги от ее оси затрудняет сварку. Для уменьшения отклонения дуги меняют месторасположение токоподвода, наклоняют электрод в сторону отклонения дуги, уменьшают длину дуги.