Nhiệt độ hồ quang hàn: mô tả, độ dài hồ quang và điều kiện xuất hiện của nó

Mục lục:

Nhiệt độ hồ quang hàn: mô tả, độ dài hồ quang và điều kiện xuất hiện của nó
Nhiệt độ hồ quang hàn: mô tả, độ dài hồ quang và điều kiện xuất hiện của nó

Video: Nhiệt độ hồ quang hàn: mô tả, độ dài hồ quang và điều kiện xuất hiện của nó

Video: Nhiệt độ hồ quang hàn: mô tả, độ dài hồ quang và điều kiện xuất hiện của nó
Video: Tinh cầu (Đầy đủ HD, phim truyền hình, dir. Nikolai Lebedev, Năm 2002) 2024, Tháng tư
Anonim

Bản thân hồ quang hàn là sự phóng điện tồn tại trong thời gian dài. Nó nằm giữa các điện cực dưới hiệu điện thế, nằm trong hỗn hợp khí và hơi. Các đặc điểm chính của hồ quang hàn là nhiệt độ và khá cao, cũng như mật độ dòng điện cao.

Mô tả chung

Hồ quang xảy ra giữa điện cực và phôi kim loại đang được gia công. Sự hình thành sự phóng điện này xảy ra do sự cố điện của khe hở không khí xảy ra. Khi một hiệu ứng như vậy xảy ra, sự ion hóa các phân tử khí xảy ra, không chỉ nhiệt độ của nó tăng lên, mà còn cả tính dẫn điện của nó, và bản thân chất khí chuyển sang trạng thái plasma. Quá trình hàn, hay nói đúng hơn là quá trình đốt cháy hồ quang, đi kèm với các tác động như giải phóng một lượng lớn nhiệt và năng lượng ánh sáng. Chính vì sự thay đổi mạnh mẽ của hai thông số này theo chiều hướng tăng lớn của chúng mà quá trình nóng chảy của kim loại xảy ra, vì ở một nơi nhiệt độ tăng lên nhiều lần. Sự kết hợp của tất cả các hành động này được gọi là hàn.

Hàn
Hàn

Thuộc tính hồ quang

Để hồ quang xuất hiện, cần phải chạm nhanh điện cực vào phôi để làm việc. Do đó, ngắn mạch xảy ra, do đó hồ quang hàn xuất hiện, nhiệt độ của nó tăng lên khá nhanh. Sau khi chạm vào, cần phải phá vỡ tiếp điểm và thiết lập một khe hở không khí. Vì vậy, bạn có thể chọn độ dài vòng cung cần thiết cho các công việc tiếp theo.

Nếu phóng điện quá ngắn, điện cực có thể dính vào phôi. Trong trường hợp này, sự nóng chảy của kim loại sẽ diễn ra quá nhanh, và điều này sẽ gây ra sự hình thành chảy xệ, rất không mong muốn. Còn về đặc điểm của hồ quang quá dài thì về mặt cháy không ổn định. Nhiệt độ của hồ quang hàn trong vùng hàn trong trường hợp này cũng sẽ không đạt giá trị yêu cầu. Khá thường xuyên, bạn có thể thấy hồ quang cong, cũng như không ổn định mạnh, khi làm việc với máy hàn công nghiệp, đặc biệt là khi làm việc với các bộ phận có kích thước lớn. Điều này thường được gọi là thổi từ tính.

Kết quả của việc sử dụng hàn
Kết quả của việc sử dụng hàn

Vụ nổ từ tính

Bản chất của phương pháp này là dòng điện hàn của hồ quang có khả năng tạo ra một từ trường nhỏ, từ trường này có thể tương tác tốt với từ trường được tạo ra bởi dòng điện chạy qua phần tử đang được xử lý. Nói cách khác, sự lệch của hồ quang xảy ra do một số lực từ trường xuất hiện. Quá trình này được gọi là thổi vì độ lệch của hồ quang vớicó vẻ như nó là do một cơn gió mạnh. Không có cách thực sự nào để loại bỏ hiện tượng này. Để giảm thiểu ảnh hưởng của hiệu ứng này, có thể sử dụng hồ quang rút ngắn và bản thân điện cực phải được đặt ở một góc nhất định.

Phương tiện bảo vệ chống hàn
Phương tiện bảo vệ chống hàn

Cấu trúc hồ quang

Hiện tại, hàn là một quá trình đã được phân tích đầy đủ chi tiết. Bởi vì điều này, người ta biết rằng có ba vùng của hồ quang cháy. Những khu vực tiếp giáp với cực dương và cực âm, lần lượt là diện tích cực dương và cực âm. Đương nhiên, nhiệt độ của hồ quang hàn trong hàn hồ quang tay cũng sẽ khác nhau ở các vùng này. Có một phần thứ ba, nằm giữa cực dương và cực âm. Nơi này được mệnh danh là cột trụ của vòng cung. Nhiệt độ cần thiết để nấu chảy thép là khoảng 1300-1500 độ C. Nhiệt độ của cột hồ quang hàn có thể lên tới 7000 độ C. Mặc dù điều công bằng cần lưu ý ở đây là nó không được chuyển hoàn toàn sang kim loại, tuy nhiên, giá trị này đủ để làm tan chảy vật liệu thành công.

Có một số điều kiện phải được tạo ra để đảm bảo hồ quang ổn định. Cần có dòng điện ổn định có cường độ khoảng 10 A. Với giá trị này thì có thể duy trì hồ quang ổn định có hiệu điện thế từ 15 đến 40 V. Cần lưu ý rằng giá trị dòng điện 10 A là cực tiểu, cực đại có thể đạt 1000 A. ở anot và catot. Sự sụt giảm điện áp cũng xảy ra trong phóng điện hồ quang. Saumột số thí nghiệm, người ta nhận thấy rằng nếu hàn điện cực tiêu hao được thực hiện, thì sự sụt giảm lớn nhất sẽ ở vùng catốt. Trong trường hợp này, sự phân bố nhiệt độ trong hồ quang hàn cũng thay đổi và gradient lớn nhất nằm trên cùng một khu vực.

Biết được những đặc điểm này, bạn sẽ thấy rõ tại sao việc chọn đúng cực khi hàn là rất quan trọng. Nếu bạn nối điện cực với cực âm, bạn có thể đạt được nhiệt độ cao nhất của hồ quang hàn.

Sử dụng hàn
Sử dụng hàn

Vùng nhiệt độ

Bất kể loại điện cực đang được hàn, tiêu hao hay không tiêu hao, nhiệt độ tối đa sẽ chính xác ở cột của hồ quang hàn, từ 5000 đến 7000 độ C.

Vùng có nhiệt độ thấp nhất của hồ quang hàn được chuyển sang một trong các vùng của nó, cực dương hoặc cực âm. Ở những khu vực này, 60 đến 70% nhiệt độ tối đa được quan sát thấy.

Hàn
Hàn

hàn AC

Tất cả những điều trên liên quan đến quy trình hàn bằng dòng điện một chiều. Tuy nhiên, dòng điện xoay chiều cũng có thể được sử dụng cho những mục đích này. Đối với các mặt tiêu cực, có sự suy giảm đáng kể về tính ổn định, cũng như nhiệt độ cháy thường xuyên của hồ quang hàn. Trong số các ưu điểm, nổi bật là có thể sử dụng thiết bị đơn giản hơn và do đó rẻ hơn. Ngoài ra, khi có một thành phần thay đổi, hiệu ứng như thổi từ tính trên thực tế sẽ biến mất. Sự khác biệt cuối cùng là không cần phải chọn cực tính, vìnhư với dòng điện xoay chiều, sự thay đổi xảy ra tự động với tần số khoảng 50 lần mỗi giây.

Có thể nói thêm rằng khi sử dụng thiết bị thủ công, ngoài nhiệt độ cao của hồ quang hàn trong phương pháp hồ quang thủ công sẽ phát ra sóng hồng ngoại và tia cực tím. Trong trường hợp này, chúng được phát ra do phóng điện. Điều này đòi hỏi phải có thiết bị bảo hộ tối đa cho người lao động.

Hàn kim loại
Hàn kim loại

Môi trường đốt hồ quang

Ngày nay, có một số công nghệ khác nhau có thể được sử dụng trong quá trình hàn. Tất cả chúng khác nhau về tính chất, thông số và nhiệt độ của hồ quang hàn. Các phương pháp là gì?

  1. Phương thức mở. Trong trường hợp này, sự phóng điện đang bùng cháy trong khí quyển.
  2. Cách đóng. Trong quá trình cháy, nhiệt độ đủ cao được tạo thành, gây thoát khí mạnh do cháy thông lượng. Chất trợ dung này có trong bùn được sử dụng để xử lý các bộ phận được hàn.
  3. Phương pháp sử dụng chất bay hơi bảo vệ. Trong trường hợp này, khí được cung cấp cho vùng hàn, thường ở dạng argon, heli hoặc carbon dioxide.

Sự hiện diện của phương pháp này được chứng minh bởi thực tế là nó giúp tránh quá trình oxy hóa hoạt tính của vật liệu, có thể xảy ra trong quá trình hàn, khi kim loại tiếp xúc với oxy. Cần phải nói thêm rằng, ở một mức độ nào đó, sự phân bố nhiệt độ trong hồ quang hàn đi theo hướng mà một giá trị cực đại được tạo ra ở phần trung tâm, tạo ra một vùng vi khí hậu nhỏ. Trong trường hợp này, nó hình thànhmột khu vực nhỏ của áp suất cao. Một khu vực như vậy có thể cản trở luồng không khí theo một cách nào đó.

Sử dụng chất trợ dung cho phép bạn loại bỏ oxy trong khu vực hàn hiệu quả hơn. Nếu khí được sử dụng để bảo vệ, thì khiếm khuyết này có thể được loại bỏ gần như hoàn toàn.

Công việc của hồ quang hàn
Công việc của hồ quang hàn

Phân loại theo thời lượng

Có phân loại phóng điện hồ quang hàn theo thời gian của chúng. Một số quá trình được thực hiện khi hồ quang ở chế độ như xung. Các thiết bị như vậy thực hiện hàn với các tia chớp ngắn. Trong một thời gian ngắn, khi xảy ra hiện tượng nhấp nháy, nhiệt độ của hồ quang hàn có thời gian tăng đến một giá trị đủ để tạo ra sự nóng chảy cục bộ của kim loại. Quá trình hàn diễn ra rất chính xác và chỉ ở nơi thiết bị phôi tiếp xúc.

Tuy nhiên, đại đa số các công cụ hàn sử dụng hồ quang liên tục. Trong quá trình này, điện cực liên tục được di chuyển dọc theo các cạnh được nối.

Có những khu vực được gọi là vũng hàn. Ở những khu vực như vậy, nhiệt độ của hồ quang tăng lên đáng kể, và nó đi theo điện cực. Sau khi điện cực đi qua vị trí, vũng hàn sẽ rời đi sau đó, do đó vị trí bắt đầu nguội đi khá nhanh. Khi làm lạnh, một quá trình được gọi là kết tinh xảy ra. Kết quả là, một đường hàn xảy ra.

Nhiệt độ đăng

Cần phân tích cột hồ quang và nhiệt độ của nó chi tiết hơn một chút. Thực tế là tham số này phụ thuộc đáng kể vào một số tham số. Đầu tiên, vật liệu làm điện cực ảnh hưởng mạnh mẽ. Thành phần của khí trong hồ quang cũng đóng một vai trò quan trọng. Thứ hai, cường độ của dòng điện cũng có ảnh hưởng đáng kể, vì với sự gia tăng của nó, chẳng hạn, nhiệt độ của hồ quang cũng sẽ tăng, và ngược lại. Thứ ba, loại lớp phủ điện cực cũng như cực tính là khá quan trọng.

Độ đàn hồi hồ quang

Trong quá trình hàn, cần theo dõi chặt chẽ chiều dài của hồ quang vì thông số như độ đàn hồi phụ thuộc vào nó. Để có được mối hàn chất lượng cao và bền, hồ quang cháy ổn định và liên tục. Tính đàn hồi của hồ quang hàn là một đặc tính mô tả sự cháy không bị gián đoạn. Có đủ độ đàn hồi nếu có thể duy trì sự ổn định của quá trình hàn đồng thời tăng chiều dài của chính hồ quang. Độ đàn hồi của hồ quang hàn tỷ lệ thuận với các đặc tính như cường độ dòng điện được sử dụng để hàn.

Đề xuất: