Hồ quang hàn là Mô tả và đặc điểm
Hồ quang hàn là Mô tả và đặc điểm

Video: Hồ quang hàn là Mô tả và đặc điểm

Video: Hồ quang hàn là Mô tả và đặc điểm
Video: ĐỪNG GỬI TIẾT KIỆM NGÂN HÀNG: 10 LỜI MÁCH NƯỚC KHIẾN BẠN KIẾM NHIỀU TIỀN HƠN 2024, Có thể
Anonim

Để thực hiện thành công quá trình hàn cần phải có hồ quang hàn. Đây là một sự phóng điện, có đặc điểm là công suất rất cao và khá lâu. Nó xảy ra giữa các phần tử như điện cực trong một môi trường khí nhất định. Để xảy ra hồ quang, điện áp phải được đặt vào các điện cực.

Mô tả chung về cung

Các đặc tính phân biệt chính của hồ quang hàn là nhiệt độ rất cao, cũng như mật độ dòng điện. Nhờ hai phẩm chất này kết hợp với nhau, hồ quang có thể nấu chảy kim loại có nhiệt độ nóng chảy 3000 độ C mà không gặp bất kỳ trở ngại nào. Có thể nói hồ quang này là một chất dẫn điện, bao gồm các chất dễ bay hơi, mục đích chính là chuyển hóa năng lượng điện thành nhiệt năng. Bản thân điện tích là thời điểm dòng điện đi qua môi trường khí.

Cấu trúc biến tần hàn
Cấu trúc biến tần hàn

Xả giống

Hồ quang hàn là sự phóng điện, và vì có một số loại nó nên cũng có một số loạivòm:

  1. Loại đầu tiên được gọi là phóng điện phát sáng. Sự xuất hiện này chỉ xảy ra trong môi trường áp suất thấp và chỉ được sử dụng trong những thứ như màn hình plasma hoặc đèn huỳnh quang.
  2. Loại thứ hai là phóng tia lửa điện. Sự xuất hiện của loại này xảy ra tại thời điểm khi áp suất xấp xỉ bằng khí quyển. Nó khác ở chỗ nó có hình dạng khá ngắt quãng. Một ví dụ nổi bật về sự phóng điện như vậy là sét.
  3. Hồ quang hàn là sự phóng điện hồ quang. Đây là loại thường được sử dụng nhất trong quá trình hàn. Nó xuất hiện khi có áp suất khí quyển và hình dạng của nó là liên tục.
  4. Loại cuối cùng được gọi là vương miện. Thường xảy ra nhất nếu bề mặt điện cực gồ ghề và không bằng phẳng.
Hàn đường ray
Hàn đường ray

Bản chất của cung

Điều đáng nói là hồ quang hàn điện không quá phức tạp như thoạt nhìn, hiểu bản chất của nó cũng khá đơn giản. Nó sử dụng một dòng điện chạy qua một phần tử như catốt. Sau đó, nó đi vào môi trường với khí bị ion hóa. Tại thời điểm này, một sự phóng điện xảy ra, được đặc trưng bởi ánh sáng chói và nhiệt độ rất cao. Nhìn chung, hồ quang hàn có thể có nhiệt độ dao động từ 7.000 đến 10.000 độ C. Sau khi đi qua giai đoạn này, dòng điện sẽ đi qua vật liệu đang được hàn. Chúng ta có thể nói rằng nguồn của hồ quang hàn là một dòng điện đã trải qua những thay đổi.

Do nhiệt độ cao như vậy, hồ quang sẽ phát ra tia hồng ngoạivà tia cực tím, có hại cho sức khỏe con người. Nó nguy hiểm cho mắt người và cũng có thể để lại vết bỏng nhẹ. Vì những lý do trên, tất cả thợ hàn nên có thiết bị bảo hộ cá nhân tốt.

Sự xuất hiện của hồ quang hàn
Sự xuất hiện của hồ quang hàn

Cấu trúc hồ quang

Cấu trúc (cấu trúc) của hồ quang hàn bao gồm ba thành phần chính, hoặc các phần - phần cực dương và cực âm, cũng như cột hồ quang. Cần lưu ý rằng trong quá trình đốt cháy hồ quang hàn, các điểm hoặc vùng hoạt động sẽ hình thành ở vùng cực dương và cực âm, chúng được đặc trưng bởi giá trị nhiệt độ lớn nhất. Qua hai vùng này sẽ cho toàn bộ dòng điện mà bộ nguồn tạo ra. Đồng thời, điện áp rơi lớn nhất của hồ quang hàn cũng sẽ được ghi nhận tại hai khu vực này. Cột hồ quang nằm giữa hai vùng này và thông số như điện áp rơi, trong trường hợp này, sẽ là nhỏ nhất.

Từ những điều trên, chúng ta có thể kết luận rằng, trước hết, nguồn điện của hồ quang hàn có thể tạo ra điện áp khá cao và dòng điện cao. Thứ hai, độ dài của cung sẽ bao gồm tổng số các khu vực đã được liệt kê ở trên. Thông thường, độ dài của một cung như vậy là vài mm, với điều kiện là vùng cực dương và cực âm tương ứng là 10-4 và 10-5 cm. Chiều dài thuận lợi nhất là cung từ 4-6 mm. Với các chỉ số như vậy, nó sẽ có thể đạt được quá trình đốt cháy ổn định và nhiệt độ cao.

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

Các loại cung

Sự khác biệt giữa hồ quang hàn nằm trong sơ đồ tiếp cận, cũng như trong môi trường mà nó có thể xảy ra. Hiện tại, có hai loại hồ quang phổ biến nhất:

  • Vòng cung của hành động trực tiếp. Trong trường hợp này, máy hàn phải song song với vật cần hàn. Hồ quang điện sẽ xảy ra khi góc giữa phôi kim loại và điện cực là 90 độ.
  • Loại chính thứ hai là loại hồ quang hàn gián tiếp. Nó chỉ xảy ra nếu sử dụng hai điện cực và chúng nằm ở góc 40-60 độ so với bề mặt của phần kim loại. Một hồ quang sẽ hình thành giữa hai phần tử này và hàn kim loại lại với nhau.
Hàn
Hàn

Phân loại

Điều đáng chú ý là có sự phân loại hồ quang tùy thuộc vào bầu khí quyển mà nó sẽ xảy ra. Đến nay, ba loại được biết đến:

  • Kiểu đầu tiên là một vòng cung mở. Khi hàn kiểu này, hồ quang sẽ cháy ngoài trời và một lớp khí nhỏ sẽ hình thành xung quanh nó, bao gồm hơi của kim loại, điện cực và lớp phủ của chúng.
  • Loại đóng. Việc đốt cháy một hồ quang hàn như vậy được đặc trưng bởi thực tế là nó được thực hiện dưới một lớp chất trợ dung.
  • Loại cuối cùng là hồ quang có cung cấp khí. Trong trường hợp này, một chất như heli, argon hoặc carbon dioxide được cung cấp cho nó. Một số loại khí khác cũng có thể được sử dụng.

Sự khác biệt chính của loại cuối cùng làkhí được cung cấp sẽ ngăn chặn hiện tượng oxy hóa kim loại trong quá trình hàn.

Cũng có một sự khác biệt nhỏ về thời gian của một cung như vậy. Theo đặc điểm của nó, hồ quang hàn có thể đứng yên hoặc xung. Văn phòng phẩm được sử dụng để hàn liên tục kim loại, tức là nó liên tục. Loại hồ quang xung là một tác động duy nhất lên kim loại, chạm đục.

Các phần tử làm việc, nghĩa là, điện cực, có thể là carbon hoặc vonfram. Các điện cực này còn được gọi là không tiêu hao. Các phần tử kim loại cũng có thể được sử dụng, nhưng chúng sẽ tan chảy theo cách tương tự như phôi. Loại điện cực phổ biến nhất là thép khi nói đến các loại điện cực nóng chảy. Tuy nhiên, việc sử dụng các loài không tan ngày càng trở nên phổ biến hiện nay.

Mặt nạ để bảo vệ
Mặt nạ để bảo vệ

Thời điểm xuất hiện hồ quang

Hồ quang hàn lúc xảy ra mạch nhanh. Điều này xảy ra khi điện cực tiếp xúc với phôi kim loại. Do nhiệt độ đơn giản là rất lớn, kim loại bắt đầu nóng chảy, và một dải kim loại nóng chảy mỏng xuất hiện giữa điện cực và phôi. Khi điện cực và kim loại tách rời nhau, phần thứ hai bốc hơi gần như ngay lập tức, vì mật độ dòng điện rất cao. Tiếp theo, khí bị ion hóa, đó là lý do tại sao hồ quang hàn xuất hiện.

Hàn phôi kim loại
Hàn phôi kim loại

Điều kiện hồ quang

Ở điều kiện tiêu chuẩn, tức là ở nhiệt độ trung bình là 25 độ và áp suất là 1khí quyển, chất khí không có khả năng dẫn điện. Yêu cầu chính để xuất hiện hồ quang là sự ion hóa của môi trường khí giữa các điện cực. Nói cách khác, khí phải chứa một số hạt mang điện, electron hoặc ion.

Điều kiện quan trọng thứ hai phải được tuân thủ là duy trì liên tục nhiệt độ ở cực âm. Nhiệt độ yêu cầu sẽ phụ thuộc vào các đặc điểm như bản chất của catốt, đường kính và kích thước của nó. Nhiệt độ môi trường cũng sẽ đóng một vai trò quan trọng. Hồ quang hàn phải ổn định, đồng thời có cường độ dòng điện cực lớn sẽ cho chỉ số nhiệt độ cao (từ 7 nghìn độ C trở lên). Nếu tất cả các điều kiện được đáp ứng, thì bất kỳ vật liệu nào cũng có thể được xử lý với hồ quang kết quả. Để đảm bảo sự hiện diện của nhiệt độ cao và ổn định, điều cần thiết là bộ nguồn phải hoạt động ổn định nhất có thể. Chính vì lý do đó mà nguồn điện là phần quan trọng nhất khi lựa chọn máy hàn.

Tính năng Arc

Có một số điểm giúp phân biệt hồ quang hàn với các hiện tượng phóng điện khác.

Đầu tiên là mật độ dòng điện cực lớn, có thể lên tới vài nghìn ampe trên một cm vuông. Điều này tạo ra một nhiệt độ rất lớn trong quá trình hoạt động. Sự phân bố điện trường giữa các điện cực trong không gian của chúng khá không đồng đều. Gần các phần tử này, người ta quan sát thấy sự sụt giảm điện áp mạnh, và ngược lại, về phía trung tâm, nó giảm đáng kể. Không thể không nói về sự phụ thuộc của nhiệt độ vào chiều dài của cột. Chiều dài càng dài, hệ thống sưởi càng kém,và ngược lại. Sử dụng vòng cung hàn, bạn có thể nhận được đặc tính điện áp dòng điện (CVC) rất khác nhau.

Biến tần hàn. Vòng cung và các đặc điểm của nó

Cần bắt đầu ngay với sự khác biệt chính giữa nguồn điện biến tần và nguồn biến áp thông thường. Việc tiêu thụ năng lượng điện đã giảm gần một nửa. Đặc tính của dòng điện xuất hiện khi sử dụng biến tần cho phép hồ quang đánh lửa nhanh hơn và cũng đảm bảo quá trình cháy ổn định trong toàn bộ quá trình.

Bản thân biến tần hàn là một thiết bị khá phức tạp, thực hiện các thao tác thay đổi dòng điện để đảm bảo hồ quang hoạt động ổn định nhất. Ví dụ, thiết bị được kết nối với mạng và nhận dòng điện xoay chiều làm đầu vào, dòng điện này có thể chuyển đổi thành dòng điện một chiều. Tiếp theo, dòng điện một chiều đi vào khối biến tần, nơi nó lại được chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều, nhưng ở tần số cao hơn nhiều so với tần số trong mạng. Dòng điện này được chuyển đến máy biến áp, nơi điện áp của nó giảm đáng kể, làm tăng sức mạnh của nó. Sau đó, dòng điện xoay chiều được chỉnh lưu và điều chỉnh được chuyển đến bộ chỉnh lưu, nơi nó được chuyển đổi thành dòng điện một chiều và cung cấp cho hoạt động.

Đề xuất: