טמפרטורת קשת הריתוך: תיאור, אורך הקשת ותנאים להופעתה

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

קשת הריתוך עצמה היא פריקה חשמלית שקיימת לאורך זמן. הוא ממוקם בין אלקטרודות תחת מתח, הממוקם בתערובת של גזים ואדים. המאפיינים העיקריים של קשת הריתוך הם טמפרטורה ודי גבוהה, כמו גם צפיפות זרם גבוהה.

תיאור כללי

קשת מתרחשת בין האלקטרודה לחומר העבודה המתכתי שעליו עובדים. היווצרות פריקה זו מתרחשת בשל העובדה כי מתרחשת התמוטטות חשמלית של פער האוויר. כאשר מתרחשת השפעה כזו, מתרחשת היינון של מולקולות הגז, לא רק הטמפרטורה שלו עולה, אלא גם המוליכות החשמלית שלו, והגז עצמו עובר למצב הפלזמה. תהליך הריתוך, או ליתר דיוק שריפת הקשת, מלווה בהשפעות כמו שחרור של כמות גדולה של אנרגיית חום ואור. בגלל השינוי החד בשני הפרמטרים הללו בכיוון העלייה הגדולה שלהם מתרחש תהליך ההתכה של המתכת, שכן במקום מקומי הטמפרטורה עולה פי כמה. השילוב של כל הפעולות הללו נקרא ריתוך.

נכסי קשת

כדי שתופיע קשת, יש צורך לגעת קצרות באלקטרודה בחומר העבודה שאיתו עובדים. לפיכך, מתרחש קצר חשמלי, שבגללו מופיעה קשת ריתוך, הטמפרטורה שלה עולה די מהר. לאחר הנגיעה, יש צורך לשבור את המגע וליצור פער אוויר. אז אתה יכול לבחור את אורך הקשת הנדרש לעבודה נוספת.

אם הפריקה קצרה מדי, האלקטרודה עלולה להידבק לחומר העבודה. במקרה זה, ההתכה של המתכת תתרחש מהר מדי, וזה יגרום להיווצרות צניחה שהיא מאוד לא רצויה. לגבי המאפיינים של קשת ארוכה מדי, היא לא יציבה מבחינת בעירה. הטמפרטורה של קשת הריתוך באזור הריתוך במקרה זה גם לא תגיע לערך הנדרש. לעתים קרובות אתה יכול לראות קשת עקומה, כמו גם חוסר יציבות חזק, כאשר עובדים עם מכונת ריתוך תעשייתי, במיוחד כאשר עובדים עם חלקים בעלי ממדים גדולים. זה מכונה לעתים קרובות נשיפה מגנטית.

פיצוץ מגנטי

המהות של שיטה זו היא שזרם הריתוך של הקשת מסוגל ליצור שדה מגנטי קטן, שעשוי בהחלט לקיים אינטראקציה עם השדה המגנטי שנוצר מהזרם הזורם דרך האלמנט המעובד. במילים אחרות, הסטייה של הקשת מתרחשת בשל העובדה שמופיעים כמה כוחות מגנטיים. תהליך זה נקרא נשיפה מכיוון שהסטת הקשת עםהצד נראה כאילו זה נובע מרוח חזקה. אין דרכים אמיתיות להיפטר מהתופעה הזו. כדי למזער את ההשפעה של אפקט זה, ניתן להשתמש בקשת מקוצרת, והאלקטרודה עצמה חייבת להיות ממוקמת בזווית מסוימת.

מבנה קשת

כיום, ריתוך הוא תהליך שנותח בפירוט מספק. בגלל זה, ידוע שיש שלושה אזורים של שריפת קשת. אותם אזורים הסמוכים לאנודה ולקתודה, בהתאמה, לאזור האנודה והקתודה. באופן טבעי, הטמפרטורה של קשת הריתוך בריתוך קשת ידני תהיה שונה גם באזורים אלה. יש קטע שלישי, הממוקם בין האנודה לקתודה. המקום הזה נקרא עמוד הקשת. הטמפרטורה הנדרשת להמסת פלדה היא בערך 1300-1500 מעלות צלזיוס. הטמפרטורה של עמודת קשת הריתוך יכולה להגיע ל-7000 מעלות צלזיוס. אמנם ראוי לציין כאן שהוא אינו מועבר לחלוטין למתכת, אולם, ערך זה מספיק כדי להמיס את החומר בהצלחה.

יש כמה תנאים שיש ליצור כדי להבטיח קשת יציבה. נדרש זרם יציב בעוצמה של כ-10 A. עם ערך זה ניתן לשמור על קשת יציבה במתח של 15 עד 40 V. ראוי לציין שערך הזרם של 10 A הוא מינימלי, המקסימום יכול להגיע ל-1000 A. באנודה ובקתודה. נפילת מתח מתרחשת גם בפריקת קשת. לאחרבניסויים מסוימים, נמצא שאם יתבצע ריתוך אלקטרודות מתכלה, הירידה הגדולה ביותר תהיה באזור הקתודה. במקרה זה, גם פיזור הטמפרטורה בקשת הריתוך משתנה, והשיפוע הגדול ביותר נופל על אותו אזור.

הכרת התכונות הללו, מתברר מדוע חשוב לבחור את הקוטביות הנכונה בעת הריתוך. אם תחבר את האלקטרודה לקתודה, תוכל להשיג את הטמפרטורה הגבוהה ביותר של קשת הריתוך.

אזור טמפרטורה

למרות איזה סוג של אלקטרודה מרותכת, מתכלה או לא מתכלה, הטמפרטורה המקסימלית תהיה בדיוק בעמודה של קשת הריתוך, מ-5000 עד 7000 מעלות צלזיוס.

האזור עם הטמפרטורה הנמוכה ביותר של קשת הריתוך מוסט לאחד מהאזורים שלה, לאנודה או לקתודה. באזורים אלה נצפים 60 עד 70% מהטמפרטורה המקסימלית.

ריתוך AC

כל האמור לעיל קשור לנוהל ריתוך בזרם ישר. עם זאת, ניתן להשתמש בזרם חילופין גם למטרות אלו. לגבי הצדדים השליליים, ישנה הידרדרות ניכרת ביציבות, כמו גם קפיצות תכופות בטמפרטורת הבעירה של קשת הריתוך. מבין היתרונות, בולט שניתן להשתמש בציוד פשוט יותר, ולכן זול יותר. בנוסף, בנוכחות רכיב משתנה, אפקט כמו נשיפה מגנטית נעלמת כמעט. ההבדל האחרון הוא שאין צורך לבחור בקוטביות, שכןכמו בזרם חילופין, השינוי מתרחש אוטומטית בתדירות של כ-50 פעמים בשנייה.

ניתן להוסיף שבשימוש בציוד ידני, בנוסף לטמפרטורה הגבוהה של קשת הריתוך בשיטת הקשת הידנית, ייפלטו גלי אינפרא אדום ואולטרה סגול. במקרה זה, הם נפלטים על ידי פריקה. זה מצריך ציוד הגנה מרבי עבור העובד.

סביבה בוערת קשת

היום, ישנן מספר טכנולוגיות שונות שניתן להשתמש בהן במהלך הריתוך. כולם נבדלים במאפיינים שלהם, בפרמטרים ובטמפרטורה של קשת הריתוך. מהן השיטות?

1. שיטה פתוחה. במקרה זה, ההפרשה בוערת באטמוספירה.
2. דרך סגורה. במהלך הבעירה נוצרת טמפרטורה גבוהה מספיק, הגורמת לשחרור חזק של גזים עקב בעירת השטף. שטף זה כלול בתרחיץ המשמש לטיפול בחלקים מרותכים.
3. שיטה באמצעות חומרים נדיפים מגנים. במקרה זה, גז מסופק לאזור הריתוך, המוצג בדרך כלל בצורה של ארגון, הליום או פחמן דו חמצני.

הנוכחות של שיטה זו מוצדקת בעובדה שהיא עוזרת להימנע מחמצון פעיל של החומר, שעלול להתרחש במהלך הריתוך, כאשר המתכת נחשפת לחמצן. ראוי להוסיף שבמידה מסוימת, חלוקת הטמפרטורה בקשת הריתוך הולכת בצורה כזו שנוצרת ערך מקסימלי בחלק המרכזי, ויוצר מיקרו אקלים קטן משלו. במקרה זה, זה נוצראזור קטן של לחץ גבוה. אזור כזה מסוגל לחסום את זרימת האוויר בדרך כלשהי.

שימוש בשטף מאפשר לך להיפטר מחמצן באזור הריתוך ביתר יעילות. אם משתמשים בגזים להגנה, ניתן לבטל את הפגם הזה כמעט לחלוטין.

סיווג לפי משך

יש סיווג של פריקות קשת ריתוך לפי משך הזמן שלהן. תהליכים מסוימים מבוצעים כאשר הקשת במצב כמו פעימה. מכשירים כאלה מבצעים ריתוך עם הבזקים קצרים. לפרק זמן קצר, תוך כדי מהבהב, יש זמן לטמפרטורת קשת הריתוך לעלות לערך כזה שמספיק כדי לייצר התכה מקומית של המתכת. הריתוך מתרחש בדיוק רב ורק במקום בו נוגע התקן העבודה.

עם זאת, הרוב המכריע של כלי הריתוך משתמשים בקשת רציפה. במהלך תהליך זה, האלקטרודה מוזזת ברציפות לאורך הקצוות לחיבור.

ישנם אזורים הנקראים בריכות ריתוך. באזורים כאלה, הטמפרטורה של הקשת גדלה באופן משמעותי, והיא עוקבת אחר האלקטרודה. לאחר שהאלקטרודה עוברת את המקום, בריכת הריתוך עוזבת אחריה, עקב כך האתר מתחיל להתקרר די מהר. בקירור מתרחש תהליך הנקרא התגבשות. כתוצאה מכך נוצר תפר ריתוך.

טמפרטורת פוסט

כדאי לנתח קצת יותר את עמודת הקשת והטמפרטורה שלו. העובדה היא כי פרמטר זה תלוי באופן משמעותי במספר פרמטרים. ראשית, החומר שממנו עשויה האלקטרודה משפיע מאוד. גם הרכב הגז בקשת משחק תפקיד חשוב. שנית, גם לגודל הזרם יש השפעה ניכרת, שכן עם עלייתו, למשל, תעלה גם טמפרטורת הקשת, ולהיפך. שלישית, סוג ציפוי האלקטרודות כמו גם הקוטביות חשובים למדי.

Arc Elasticity

במהלך הריתוך, יש צורך לעקוב מקרוב אחר אורך הקשת גם בגלל שפרמטר כגון גמישות תלוי בו. על מנת לקבל ריתוך איכותי ועמיד כתוצאה מכך, יש צורך שהקשת תישרף ביציבות וללא הפרעות. האלסטיות של הקשת המרותכת היא מאפיין המתאר את הבעירה הבלתי פוסקת. רואים גמישות מספקת אם ניתן לשמור על יציבות תהליך הריתוך תוך הגדלת אורך הקשת עצמה. האלסטיות של קשת הריתוך עומדת ביחס ישר למאפיינים כגון החוזק הנוכחי המשמש לריתוך.