Зварювальний дуга - тривалий розряд електричного струму, що горить між зварювальним електродом і зварювальної конструкцією в іонізованої середовищі газів і парів металів.

Види зварювальної дуги

Розрізняють такі види дуги:

• прямої дії - дуга горить між металевим зварювальним електродом і зварною конструкцією;
• непрямої дії - горіння дуги відбувається між двома електродами, а основний метал не включається в електричний ланцюг;
• трифазна дуга - підведено по одній фазі на два зварювальних електрода, а третя до зварювальної конструкції;
• плазмова дуга - дуга стисла газами.

Обов'язковою умовою горіння дуги є наявність заряджених частинок (електронів та іонів) в проміжку газів між електродом і металом. При звичайному середовищі гази не проводять електричний струм. Для того щоб запалити дугу необхідно замкнути електрод дотиком про виріб, після чого виділяється значний потенціал тепла, який прискорює рух вільних електронів в ланцюзі. Коли кінець електрода відривається, перебуваючи під впливом електричного поля вилітають в міжелектродному простір. Самостійний вихід електронів з катода в газовий простір називається електронної емісією. Джерело живлення зварної дуги постійно постачає нові електрони і дуга горить постійно. Техніка запалювання дуги при ручного дугового зварювання описана тут .

Сучасне зварювальне обладнання дозволяє виконувати запалювання дуги безконтактним методом - у цілому електродом про виріб. Виконується це за допомогою використання генератора високочастотних коливань - осцилятора.

Катодна пляма є джерелом і місцем виходу електронів. Ця ділянка електричної дуги розігрівається до температури 2400-2600 ° C при використанні покритих електродів, а кількість тепла виділеного тепла на цій ділянці дорівнює 38% від загального. На цій ділянці дуги втрачається 12-17 В напруги зосереджених на розгін електродів і їх емісію.

Стовп дуги на відміну від катодного і анодного плями є нейтральним ділянкою дуги, де одночасно перебуває однакова кількість позитивно і негативного заряджених частинок. Стовп дуги виділяє приблизно 20% об загальної кількості тепла. Втрата напруги на цій ділянці зварювальної дуги залежить від її довжини і становит 2-12 В. Температура стовпа дуги найвища 6000-8000 ° C.

Анодное пляма - місце входу електродів в зварювальну ланцюг з дуги. Температура 2400-2600 ° C, а кількість тепла, що виділяється 42% від загального. Спад напруги 2-11 В. Анодное пляма під впливом постійного бомбардування має увігнуту форму, яку називають кратером.

При зварюванні на постійному струмі розрізняють пряму і зворотну полярність. Міняють полярність в залежності від виду зварюваного матеріалу. Якщо потрібен більший нагрів металу і глибинапроплавлення необхідно встановити анод на виріб, де буде виділятися більше тепла - пряма полярність. При зварюванні на зворотній полярності анод і катод міняються місцями, тому на виробі виділяється менше тепла.

Для зварювання дугою змінного струму характерно змінювати полярність з частотою 50 Гц, тому на електроді і виробі виділяється однакова кількість тепла. При зварюванні на змінному струмі дуга горить менш стійко і посилюється розбризкування електродного металу.