Temperatura luka zavarivanja: opis, dužina luka i uslovi za njegov izgled

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Sam zavarivački luk je električno pražnjenje koje postoji dugo vremena. Nalazi se između elektroda pod naponom, nalazi se u mješavini plinova i para. Glavne karakteristike luka za zavarivanje su temperatura i prilično visoka, kao i velika gustina struje.

Opšti opis

Luk se javlja između elektrode i metalnog obratka na kojem se obrađuje. Do stvaranja ovog pražnjenja dolazi zbog činjenice da dolazi do električnog kvara zračnog raspora. Kada dođe do takvog efekta, dolazi do jonizacije molekula plina, ne samo da raste njegova temperatura, već i električna provodljivost, a sam plin prelazi u stanje plazme. Proces zavarivanja, odnosno gorenje luka, popraćen je efektima kao što je oslobađanje velike količine toplinske i svjetlosne energije. Upravo zbog nagle promjene ova dva parametra u pravcu njihovog velikog porasta dolazi do procesa topljenja metala, jer se na lokalnom mjestu temperatura povećava nekoliko puta. Kombinacija svih ovih radnji naziva se zavarivanje.

Svojstva luka

Da bi se pojavio luk potrebno je nakratko dotaknuti elektrodu na radni komad sa kojim se radi. Tako dolazi do kratkog spoja, zbog čega se pojavljuje luk zavarivanja, njegova temperatura raste prilično brzo. Nakon dodira, potrebno je prekinuti kontakt i uspostaviti zračni zazor. Tako da možete odabrati potrebnu dužinu luka za dalji rad.

Ako je pražnjenje prekratko, elektroda se može zalijepiti za radni komad. U tom slučaju će se topljenje metala odvijati prebrzo, a to će uzrokovati stvaranje progiba, što je vrlo nepoželjno. Što se tiče karakteristika luka koji je predugačak, on je nestabilan u smislu sagorevanja. Temperatura luka zavarivanja u zoni zavarivanja u ovom slučaju također neće dostići potrebnu vrijednost. Nerijetko se može vidjeti zakrivljeni luk, kao i jaka nestabilnost pri radu s industrijskim aparatom za zavarivanje, posebno pri radu s dijelovima velikih dimenzija. Ovo se često naziva magnetnim puhanjem.

Magnetna eksplozija

Suština ove metode je da struja zavarivanja luka može stvoriti malo magnetsko polje, koje može biti u interakciji sa magnetnim poljem koje stvara struja koja teče kroz element koji se obrađuje. Drugim riječima, otklon luka nastaje zbog činjenice da se pojavljuju neke magnetske sile. Ovaj proces se naziva puhanjem jer je otklon luka sstrana izgleda kao da je zbog jakog vjetra. Ne postoje pravi načini da se riješite ovog fenomena. Da bi se smanjio uticaj ovog efekta, može se koristiti skraćeni luk, a sama elektroda mora biti postavljena pod određenim uglom.

Lučna struktura

Trenutno je zavarivanje proces koji je dovoljno detaljno analiziran. Zbog toga je poznato da postoje tri regije žarenja luka. One oblasti koje su u blizini anode i katode, odnosno anode i katode. Naravno, temperatura luka zavarivanja kod ručnog zavarivanja će se također razlikovati u ovim zonama. Postoji treći dio, koji se nalazi između anode i katode. Ovo mjesto se zove stub luka. Temperatura potrebna za taljenje čelika je približno 1300-1500 stepeni Celzijusa. Temperatura stuba luka za zavarivanje može doseći 7000 stepeni Celzijusa. Iako je ovdje pošteno primijetiti da se ne prenosi u potpunosti na metal, međutim, ova vrijednost je dovoljna da se materijal uspješno otopi.

Postoji nekoliko uslova koji se moraju stvoriti da bi se osigurao stabilan luk. Potrebna je stabilna struja jačine oko 10 A. Sa ovom vrijednošću moguće je održavati stabilan luk napona od 15 do 40 V. Vrijedi napomenuti da je vrijednost struje od 10 A minimalna, maksimalna može doseći 1000 A. u anodi i katodi. Pad napona se javlja i kod lučnog pražnjenja. Nakonodređenim eksperimentima, utvrđeno je da ako se vrši zavarivanje potrošne elektrode, tada će najveći pad biti u zoni katode. U ovom slučaju se distribucija temperature u luku zavarivanja također mijenja, a najveći gradijent pada na istu površinu.

Poznavajući ove karakteristike, postaje jasno zašto je važno odabrati pravi polaritet prilikom zavarivanja. Ako spojite elektrodu na katodu, možete postići najvišu temperaturu luka zavarivanja.

Temperaturna zona

Uprkos tome kakvu elektrodu se zavari, potrošnu ili nepotrošnu, maksimalna temperatura će biti tačno na stupcu luka zavarivanja, od 5000 do 7000 stepeni Celzijusa.

Područje s najnižom temperaturom luka zavarivanja se pomjera na jednu od njegovih zona, anodu ili katodu. U ovim oblastima se posmatra 60 do 70% maksimalne temperature.

AC zavarivanje

Sve navedeno se odnosi na postupak zavarivanja jednosmernom strujom. Međutim, u ove svrhe može se koristiti i naizmjenična struja. Što se tiče negativnih strana, primjetno je pogoršanje stabilnosti, kao i česti skokovi temperature sagorijevanja zavarenog luka. Od prednosti se ističe to što se može koristiti jednostavnija, a samim tim i jeftinija oprema. Osim toga, u prisustvu promjenjive komponente, takav učinak kao što je magnetsko puhanje praktički nestaje. Posljednja razlika je u tome što nema potrebe za odabirom polariteta, jerkao i kod naizmjenične struje, promjena se dešava automatski na frekvenciji od oko 50 puta u sekundi.

Može se dodati da će se prilikom upotrebe ručne opreme, pored visoke temperature luka zavarivanja u metodi ručnog luka, emitovati infracrveni i ultraljubičasti talasi. U ovom slučaju, oni se emituju pražnjenjem. Ovo zahtijeva maksimalnu zaštitnu opremu za radnika.

Okruženje sa žarenjem luka

Danas postoji nekoliko različitih tehnologija koje se mogu koristiti tokom zavarivanja. Svi se razlikuju po svojim svojstvima, parametrima i temperaturi luka zavarivanja. Koje su metode?

1. Otvorena metoda. U ovom slučaju, pražnjenje gori u atmosferi.
2. Zatvoren način. Tokom sagorijevanja nastaje dovoljno visoka temperatura, što uzrokuje snažno oslobađanje plinova zbog sagorijevanja fluksa. Ovaj fluks je sadržan u kaši koja se koristi za tretiranje zavarenih dijelova.
3. Metoda koja koristi zaštitne isparljive supstance. U ovom slučaju, gas se dovodi u zonu zavarivanja, koja je obično predstavljena u obliku argona, helijuma ili ugljen-dioksida.

Prisustvo ove metode opravdava se činjenicom da pomaže da se izbjegne aktivna oksidacija materijala, koja može nastati tokom zavarivanja, kada je metal izložen kisiku. Vrijedi dodati da, u određenoj mjeri, raspodjela temperature u luku zavarivanja ide tako da se u središnjem dijelu stvara maksimalna vrijednost, stvarajući malu vlastitu mikroklimu. U ovom slučaju se formiramalo područje visokog pritiska. Takvo područje može na neki način spriječiti protok zraka.

Upotreba fluksa omogućava vam da se još efikasnije oslobodite kiseonika u području zavarivanja. Ako se za zaštitu koriste plinovi, onda se ovaj nedostatak može skoro u potpunosti eliminirati.

Klasifikacija po trajanju

Postoji klasifikacija lučnih pražnjenja zavarivanja prema njihovom trajanju. Neki procesi se izvode kada je luk u režimu kao što je pulsni. Takvi uređaji izvode zavarivanje kratkim bljeskovima. U kratkom vremenskom periodu, dok dolazi do bljeskanja, temperatura zavarenog luka ima vremena da se poveća do takve vrijednosti koja je dovoljna za lokalno topljenje metala. Zavarivanje se odvija veoma precizno i samo na mestu gde se uređaj dodiruje.

Međutim, velika većina alata za zavarivanje koristi kontinuirani luk. Tokom ovog procesa, elektroda se kontinuirano pomiče duž ivica koje se spajaju.

Postoje područja koja se nazivaju bazeni za zavarivanje. U takvim područjima temperatura luka je značajno povećana, te prati elektrodu. Nakon što elektroda prođe mjesto, zavareni bazen odlazi nakon njega, zbog čega se mjesto počinje prilično brzo hladiti. Kada se ohladi, dolazi do procesa koji se zove kristalizacija. Kao rezultat, nastaje zavareni šav.

Nakon temperatura

Vrijedi malo detaljnije analizirati stub luka i njegovu temperaturu. Činjenica je da ovaj parametar značajno ovisi o nekoliko parametara. Prvo, materijal od kojeg je napravljena elektroda snažno utiče. Sastav gasa u luku takođe igra važnu ulogu. Drugo, veličina struje također ima značajan utjecaj, jer će se s njenim povećanjem, na primjer, povećati i temperatura luka, i obrnuto. Treće, vrsta premaza elektrode kao i polaritet su veoma važni.

Arc Elasticity

Prilikom zavarivanja potrebno je pomno pratiti dužinu luka i zato što od toga zavisi parametar kao što je elastičnost. Da bi se kao rezultat dobio kvalitetan i izdržljiv zavar, potrebno je da luk gori stabilno i neprekidno. Elastičnost zavarenog luka je karakteristika koja opisuje neprekidno sagorevanje. Dovoljna elastičnost se vidi ako je moguće održati stabilnost procesa zavarivanja uz povećanje dužine samog luka. Elastičnost luka za zavarivanje je direktno proporcionalna karakteristikama kao što je snaga struje koja se koristi za zavarivanje.