Условия за запалване и стабилно изгаряне на дъгата
Заваръчната дъга трябва да има определени технологични условия, които осигуряват нейното бързо запалване, стабилно изгаряне, ниска чувствителност към промени в нейната дължина в определени граници, бързо повторно запалване (възбуждане) след счупване и необходимото проникване на основния метал. Условия на запалване и
стабилното изгаряне на дъгата зависи от фактори като състава на сместа при заваряване с пръчкови електроди, вида на тока (постоянен или
редуващи се), директна или обратна полярност при заваряване с постоянен ток, диаметър на електрода, околна температура. Дъгата изисква напрежение, по-високо от напрежението на дъгата. Напрежението, подавано от източника на захранване към електродите, когато заваръчната верига е отворена, е напрежението на отворената верига. При заваряване с постоянен ток
напрежението на празен ход не надвишава 90 V, а при променлив ток - 80 V. В момента на изгаряне на дъгата напрежението, подавано от източника на захранване, значително намалява и достига стойността, необходима за стабилно изгаряне на дъгата. В процеса на изгаряне на дъгата токът и напрежението са в определена връзка. Зависимостта на напрежението на дъгата от тока в заваръчната верига, при условие че дължината на дъгата е постоянна, се нарича статична волт-амперна характеристика на дъгата, което е графично показано на фиг. 14. В зона 1 (до 100 A) с нарастващ ток
напрежението значително намалява, тъй като с увеличаване на якостта
токът увеличава напречното сечение на дъговата колона и нейната проводимост. Характеристиката на токовото напрежение ще пада и дъгата изгаря нестабилно. В област 2 (100-1000 А) с нарастващ ток напрежението остава постоянно, тъй като напречното сечение на колоната на дъгата и площите на анодните и катодни петна се увеличават пропорционално на тока. Характеристиката на токовото напрежение ще бъде твърда, дъгата ще гори постоянно и ще се поддържа нормален процес на заваряване. В област 3 (над 1000 A) увеличаването на тока причинява увеличаване на напрежението, тъй като увеличаването на плътността на тока над определена стойност не е придружено от увеличаване на катодното петно поради ограниченото напречно сечение на електрода, докато характеристиката на токовото напрежение ще се увеличи. Дъга с нарастващо токово напрежение се използва при заваряване под дъга и с екранирани газове.
ЗО 60 90 120 150 ISO 210 240 2 7 0 300
Фигура: 15. Характеристика на токовото напрежение на дъгата при ръчно дъгово заваряване на нисковъглеродна стомана: криви (а, б); за автоматично заваряване под дъга: криви (c, d); крива (d): волт-ампер
характеристика на захранването; точка 1 - точката на стабилно изгаряне на дъгата За пример на фиг. 15 показва характеристиката на токовото напрежение на дъгата за ръчно дъгово заваряване с пръчковиден електрод от нисковъглеродна стомана и автоматично заваряване под дъга при висока плътност на тока. По този начин първото условие за запалването и изгарянето на дъгата е наличието на източник на електрическа енергия на дъгата с достатъчна мощност, което прави възможно бързото нагряване на катода до висока температура при стартиране на дъгата. По-пълно стабилизиране на изгарянето на дъгата също се постига с достатъчна степен на йонизация на дъговата колона, следователно второто условие за запалване и изгаряне на дъгата е наличието на йонизация на дъговата колона поради въвеждането на частични електроди или потоци в състава на покритието, такива елементи като калий,