Сила поверхностного натяжения

Сила поверхностного натяжения обычно препятствует переносу капель с электрода в ванну и зависит от состава электрода и защитного газа. Местом приложения силы поверхностного натяженияможет быть сечение на жидкой капле, в котором эта сила минимальна. До образования шейки местом приложения силы тяжестиможет быть принята плоскость, проходящая через границу между твердым и жидким металлами. В этом сечении силу тяжести, направленную по касательной к поверхности капли, можно разложить на составляющие: осевую, удерживающую каплю на электроде, и радиальную, стремящуюся сжать каплю и образовать шейку. После образования шейки местом приложения силы можно считать плоскость, проходящую через минимальное сечение шейки жидкого металла. Размер капель, отрываемых принудительно от электрода, влияет на соотношение осевой и радиальной сил, а, следовательно, и на отрыв капель. Как правило, наиболее мягкий отрыв капель наблюдается при соотношениях радиуса капли к радиусу электрода в пределах 1,15 – 1,5. Если отношение радиусов <1,5, значительно уменьшается радиальная сила и увеличивается осевая, что затрудняет образование шейки и отрыв капли. При отношении радиусов >1,5, размер капель чрезмерно велик и принудительный отрыв их также затруднен.

Электродинамическая сила

Возникает при прохождении тока по проводнику из-за взаимодействия тока с собственным магнитным полем. Если сечение проводника постоянно, то эта сила направлена по радиусу к оси проводника и стремится его сжать. Если сечение проводника неодинаково по длине, то возникает осевое усилие,направленное от меньшего сечения к большему. При этом осевая сила не зависит от направления тока. Изменение поперечного сечения проводника возможно в месте перехода от твердого электрода к жидкой капле и в месте перехода от капли к дуге. Местом приложения электродинамической силы при отрыве капли от электрода можно условно считать плоскость, в которой жидкая шейка минимальна.

Реактивное давление испаряющегося металла и выделения газа

При сварке в среде защитных газов расплавленный металл на электроде и изделии в зоне активных пятен находится при температуре, близкой к температуре кипения. Поэтому с активных пятен происходит интенсивное испарение, а иногда газовыделение. Потоки паров направлены перпендикулярно к испаряющейся поверхности, но поскольку пары в дуге ионизируются, дальнейшее направление потоков определяется направлением собственного или внешнего магнитного поля в дуге.

Потоки плазмы образуются в результате испарения металла и действия электродинамических сил. В большинстве дуг с плавящимися электродами наблюдается одновременно два потока, двигающихся от электродов навстречу один другому. Мощность этих потоков неодинакова. Более мощный поток подавляет слабый и определяет результирующее усилие, действующее на электрод и ванну. Плазменные потоки, часто обладающие большой кинетической энергией, оказывают значительное давление на электроды. Помимо этого может возникать отражающий поток, оказывающий воздействие на каплю. Не исключена возможность создания плазменными потоками зоны пониженного давления у электродов, с которых они истекают.

Поиск по сайту: