Статична характеристика дуги

Напруга на дузi, яка дорiвнює сумi падiнь напруги в стовпi, а також в приелектродних областях, є функцiєю струму U_Д=U_К+U_А+U_СТ=U_К+U_А+E_СТl_Д =f(I_Д). Характеристика зварювальної дуги визначається експериментально при плавній змiнi струму навантаження зі збереженням довжини дуги, дiаметра i матерiалу електрода. Дуга має криволiнiйну характеристику i її слiд розглядати як нелiнiйний елемент електричного кола. в дугах невеликої потужностi iз збiльшенням навантаження I_Д напруга на дузi U_Д знижується за рахунок збiльшення площі перерiзу катодної плями і вiдповiдного зростання поперечного перерiзу S_СТ. стовпа, що вiдповiдає дiлянцi I. При цьому густина струму j_СТ зменшується, провiднiсть _СТ зростає, величини катодного i анодного падiнь напруги не змiнюються. Такий вигляд характеристики знаходить обмежене застосування при ручному дуговому зварюваннi неплавким електродом через малу її стiйкiсть. Наростальна характеристика дуги спостерiгається при механiзованому зварюваннi в захисних газах. Оскільки змiна довжини дуги l_Д впливає на величину U_СТ i, отже, на напругу дуги U_Д , то в залежностi вiд значення l_Д характеристика може зсуватись вгору, або вниз. U_Д=U_К+U_А+E_СТl_Д При зменшеннi довжини дуги її вольт-амперна характеристика зсувається вниз. Дiаметр електрода впливає на положення наростальної дiлянки ВАХ

Стійкість енергетичної системи «джерело живлення – зварювальна дуга – зварювальна ванна»

Енергетична система «джерело живлення - зварювальна дуга» буде працювати
стiйко, якщо джерело постачає достатню кiлькiсть енергiї для процесу зварювання
i покриття втрат у системi. Збурення, що з’являються при горiннi дуги порушують
стiйкiсть системи i викликають перехiднi процеси, характер i швидкiсть протiкання
яких позв’язані з енергiєю, накопиченою в магнiтних i електричних полях системи,
а також енергiєю, яка переходить у тепло. Якщо пiсля припинення дiї збурення
система повертається в початковий рiвноважний стан, то рiвновага вважається
стiйкою, якщо нi, то нестiйкою. При поверненнi системи в рiвноважний стан можуть
спостерiгатись вiдхилення величин, якi характеризують режим зварювання (струму,
напруги), вiд їх значення до початку дiї збурення. Якщо при наявностi цих
вiдхиленнь якiсть зварного шва залишається в допустимих межах, то властивостi
енергетичної системи вважаються задовiльними. Стiйкiсть системи залежить як
вiд технологiчних, так i електричних характеристик процесу. Фiзичне пояснення умови стiйкостi можна обгрунтувати наступним чином.
Якщо з будь-якої причини струм дуги, що вiдповiдає точцi А, зменшиться, то
напруга дуги збiльшиться i може стати бiльшою за напругу неробочого ходу. джерела живлення. При цьому дуга погасне. Якщо ж струм збiльшиться, то напруга
дуги зменшиться i стане меншою за напругу джерела. Надмiрна напруга викличе
подальше зростання струму аж до величини, що вiдповiдає струму в точцi В.
Зменшення зварювального струму в цiй точцi призведе до того, що напруга дуги
виявиться нижче усталеного значення напруги джерела живлення. Навпаки, при випадковому збiльшеннi
струму усталена напруга джерела виявиться меншою за напругу дуги i режим
горiння дуги вiдновиться.