Электродуговой нагрев

Электроэнергия весьма широко изменяется для преобразования ее в тепловую с целью выполнения различных электротермических технологических процессов. К таким процессам можно относить: сушку различных окрашенных изделий; сушку диэлектриков; плавку металлов; нагрев металлов для термической обработки; сварку металлических соединений; нагрев воды; подогрев воздуха.

Основным признаком классификации является способ превращения электрической энергии в тепловую.

Электродуговой нагрев - электрическая энергия превращается в тепло в твердых или жидких телах, помещенных в быстропеременное магнитное поле. Тело нагревается за счет токов, наведенных в нем при пересечении магнитными силовыми линиями. Для нагрева используются токи промышленной частоты (50 Гц.) и высокой частоты (8 - 10 кГц, 70 - 500 кГц).

Дуговой электронагрев осуществляют при преобразовании электрической энергии в тепловую посредством электрической дуги, представляющей собой высокотемпературную электропроводящую плазму. Электрическая дуга горит между двумя электродами, к которым подводят напряжение от источника питания (рис. е). При прямом электродуговом нагреве один из электродов представляет собой нагреваемое вещество, например плавящийся металл (рис. ж).

Электродуговой нагрев используют в основном для плавки и высокотемпературной резки металлов, их сварки. ЭНУ дугового нагрева выполняют в виде различных электродуговых плавильных печей, сварочных трансформаторов и преобразователей, блоков силовых выпрямителей и тиристоров, установок плазменного нагрева и др., которые широко используют на ремонтных предприятиях и в мастерских при монтаже всевозможных металлоконструкций и ремонте сельскохозяйственной техники.

Электродуговая сварка

Источником теплоты является электрическая дуга, возникающая между свариваемым изделием и электродом. Электроды бывают угольные и металлические. В первом случае используют металлические стержни в качестве расходуемого материала, во втором — сам металлический электрод является плавящимся материалом. Этот второй способ уже в 1888 г. впервые применил Славянов, и до настоящего времени он является наиболее распространенным. При сварке используют ток низкого напряжения, чтобы повысить безопасность работы. Количество теплоты зависит от силы тока. В настоящее время чаще используют сварочные аппараты постоянного тока с генераторным источником, который на производстве называют тиристорным.

Современные сварочные аппараты на постоянном токе представляют собой кремниевые выпрямители от KS-100 до KS-300, работающие очень экономично. Все меньше используют сварочные аппараты на базе трансформаторов переменного тока. Их эксплуатационные характеристики ограничены, и для условий художественной ковки они не подходят. Наоборот, преимуществом постоянного тока являются очень широкие сварочные возможности, в том числе возможность сварки электродами из цветных металлов. В этом случае можно использовать все электроды выпускаемого сортамента, в то время как при сварке переменным током используют только электроды с так называемым кислым покрытием. Еще одно преимущество постоянного тока состоит в том, что сваривать можно на прямой или обратной полярности. Температура положительного полюса примерно на 400°С выше, поэтому сварка положительным электродом обеспечивает наиболее выгодный режим. Опытный сварщик определяет полярность при сварке голым электродом. Если электрод соединен с отрицательным полюсом, сварной шов остается лишь на поверхности и имеет невысокое качество. Сварщик без достаточного опыта может определить полярность, опустив оба полюса в воду, — на отрицательном полюсе будет более интенсивное выделение пузырьков кислорода.

Напряжение, измеряемое без нагрузки дугой, называют холостым. При сварке постоянным током оно составляет 30 - 90 В, при сварке переменным током 70 - 90 В.

Напряжение зажигания дуги возникает в интервале между касанием электрода с материалом и их размыканием. При касании электрода напряжение понижается почти до нуля, а при размыкании за короткий промежуток времени повышается до 45 - 90 В. В этом интервале напряжение может возрасти до опасного для жизни уровня, поэтому необходимо соблюдать правила техники безопасности. В процессе сварки поддерживают рабочее напряжение, которое изменяется в пределах 15 - 45 В.

1. Электродуговой нагрев применяется для сплавки, наплавки, выплавки металла. В с\х основное применение - электрическая сварка.

Электрическая дуга возникает при протекании электрического тока в газе или парах металла. Плотность тока достигает несколько тысяч А\см2 при этом выделяется большое количество тепла. Температура в канале дуги зона а и с до нескольких тысяч С0(2500 - 4500), а в зоне в (12000С0).

При такой температуре происходит плавление металла и перенос его частиц вплоть до испарения.

Источниками электрической дуги являются свар. Трансформаторы с круто падающей характеристикой, сварочные выпрямители и сварочные генераторы.

Наиболее качественной получается сварка с использованием постоянного тока.

электроконтактный - заключается в том что нагреваемое тело помещается между электродами из проводникового материала Бывает точечная шовная и стыковая контактная сварка эл дуговой индукционный