ние, равное 6/3, которое больше нормального напряжения дуги 6/д.

Для повышения устойчивости горения дуги переменного тока в покрытия электродов и в сварочные флюсы вводят элементы с низким потенциалом ионизации: калий, натрий и кальций, которые облегчают возбуждение дуги после того, как ток уменьшается до нуля, и одновременно изменяет свое направление на противоположное.

Вокруг дуги и в свариваемом металле возникают магнитные поля. Если эти поля расположены относительно оси дуги несимметрично, то они могут отклонять дугу, являющуюся гибким провод-киком тока, что затрудняет сварку. Отклоняющее действие магнитных полей на сварочную дугу носит название магнитного дутья.

Сила магнитного поля пропорциональна квадрату тока, поэтому магнитное дутье особенно заметно при сварке постоянным током значительной величины (свыше 300-400 а). При сварке переменным током толстопокрытыми электродами и сварке под флюсом явление магнитного дутья сказывается значительно слабее, чем при постоянном токе и при применении голых или тонкопокрытых электродов.

На величину магнитного дутья оказывает также влияние расположение железных (ферромагнитных) масс вблизи места сварки, место подвода тока к изделию, форма изделия, тип сварного соединения, наличие зазоров и другие причины. Для уменьшения отклоняющего действия магнитных полей на дугу следует вести сварку возможно более короткой дугой, подводить сварочный ток к изделию в точке, расположенной как можно ближе к мест> сварки, а также изменять угол наклона электрода так, чтобы нижний ко-ьец электрода был обращен в сторону действия магнитного дутья.

На рис. 24 показано, как сказывается влияние места подвода тока к изделию на отклонение дуги.

Для уменьшения влияния больших ферромагнитных масс на свариваемое изделие укладывают массивную стальную плиту со стороны, противоположной направлению отклонения дуги.

е-1 1-1

с; б) В)

Риг 24. Влияние места подвода тока к изделию на отклонение дуги магнитным дутьем:

а - отклонение влево, б - нормальное положение дуги, е - отклонение вправо

Один провод от источника присоединяют к стальной плите, которую укладывают на расстоянии 200-250 мм от места сварки, постепенно перемещая ее вдоль шва по мере продвижения дуги.

§ 3. Плавление и перенос металла в дуге

Электрическая дуга дает яркий свет и выделяет значительное количество тепла, которое образуется вследствие превращения энергии движения частицатепловую энергию при столкновенип их с анодом, катодом и друг с другом. Тепло, вьщеляясь на аноде и катоде, расплавляет свариваемый металл и конец электрода. В катодной и анодной зоне выделяется основное количество тепла дуги. В самой дуге выделяется меньшая часть тепла, расходуемого на испарение материала электрода и частично теряемого в окружающую среду.

Выделяя большое количество тепла и имея высокую температуру, электрическая дуга вместе с тем обеспечивает очень сосредоточенный нагрев металла. Поэтому металл во время сварки остается сравнительно мало нагретым уже на расстоянии нескольких сантиметров от сварочной дуги.

Под действием дуги металл расплавляется на некоторую глубину, обозначенную на рис. 19, а буквой h и называемую глубиной проплавления или проваром.

При сварке на постоянном токе угольным электродом количество выделяющегося на аноде тепла составляет около 42%, на катоде около 38% от общего количества тепла дуги. Остальные 20% тепла выделяются в столбе дуги. Наибольшее количество заряженных частиц выбрасывается катодом, поэтому анод подвергается более сильной бомбардировке частицами, благодаря чему на нем всегда выделяется большее количество тепла.

Температура дуги также различна и составляет при использовании угольных электродов для катода около 3200 , для анода около 3900 , при использовании стальных электродов-для катода около 2400°, для анода около 2600°. Полная тепловая мощность дуги Qo подсчитывается по формуле

= 0,24/ 6/д кал/сек,

где / - сварочный ток, а; - напряжение дуги, в; 0,24 - коэффициент перевода электрических единиц в тепловые, кал/вт- сек.

Количество тепла, вводимое дугой в свариваемый металл в единицу времени, называется эффективной тепловой мощностью дуги. Она меньше полной тепловой мощности Дуги и слагается из следующего: тепла, выделяющегося в пятне дуги на свариваемом металле; тепла, вводимого в металл за счет теплообмена со столбом дуги и ее пятном на свариваемом металле; тепла, вносимого в свариваемый металл с каплями расплавленно-

го металла электрода, электродного покрытия и флюса. Эффективную тепловую мощность дуги q можно подсчитать по формуле

q = 0,24.£/д-/.ч1 кал/сек.

Здесь буквой г\ обозначен эффективный коэффициент полезного действия нагрева металла дугой. Коэффициент х\ равен;

при сварке открытой дугой металлическим электродом:

с тонким покрытием...... 0,50-0,60

с толстым покрытием..... 0,70-0,85

при сварке под флюсом...... 0.80-0,92

при сварке угольным электродом . , 0,50-0,65

при сварке в среде аргона..... 0,50-0,60

Тепловой режим сварки характеризуется количеством тепла, вводимого в металл на единицу длины шва. Эта величина называется погонной энергией сварки и выражается отношением - (тл/см), где v - скорость сварки, см/сек. ,

Величиной погонной энергии характеризуют режим, назначаемый при сварке данного металла.

Примерные балансы использования тепла сварочной дуги приведены в табл. 2.

Таблица 2

Примерные тепловые балансы сварочной дуги

Показатели

Затрата тепла в % от полной тепловой мощности дуги

угольной

открытой металли-

под флюсом

Из данных табл. 2 следует, что при автоматической сварке под флюсом наиболее полно используется тепловая мощность сварочной дуги.

Электродный металл стекает в сварочную ванну в виде капель; при ручной дуговой сварке таким образом переносится до 90% элек-