Svejsebue er Beskrivelse og egenskaber

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

For at kunne udføre svejseprocessen med succes, er en svejsebue nødvendig. Dette er en elektrisk udladning, som er kendetegnet ved en meget høj effekt og er ret lang. Det forekommer mellem elementer såsom elektroder, der er i et bestemt gasformigt miljø. For at der kan opstå en lysbue, skal der tilføres spænding til elektroderne.

Generel beskrivelse af buen

Svejsebuens vigtigste karakteristiske egenskaber er en meget høj temperatur samt strømtæthed. Takket være disse to kvaliteter, i kombination, er lysbuen i stand til at smelte metaller med et smeltepunkt på 3000 grader Celsius uden problemer. Vi kan sige, at denne bue er en leder, som består af flygtige stoffer, og hovedformålet er omdannelsen af elektrisk energi til termisk energi. Selve den elektriske ladning er det øjeblik, hvor den elektriske strøm passerer gennem det gasformige medium.

Udledningsvarianter

En svejsebue er en udledning, og da der findes flere typer af den, er der også flere typer afbuer:

1. Den første sort kaldes en glødeudladning. Dette udseende forekommer kun i et lavtryksmiljø og bruges kun i ting som plasmaskærme eller fluorescerende lamper.
2. Den anden type er gnistudladningen. Forekomsten af denne type sker i det øjeblik, hvor trykket er omtrent lig med atmosfærisk. Den adskiller sig ved, at den har en ret intermitterende form. Et slående eksempel på sådan en udladning er lynet.
3. Svejsebuen er en lysbueudledning. Det er denne type, der oftest bruges under svejsning. Det forekommer ved tilstedeværelse af atmosfærisk tryk, og dets form er kontinuerlig.
4. Den sidste type kaldes krone. Opstår oftest, hvis elektrodeoverfladen er ru og ujævn.

buens natur

Det er værd at sige, at den elektriske svejsebue ikke er så kompliceret, som den ser ud til ved første øjekast, den er ret enkel at forstå dens natur. Det bruger en elektrisk strøm, der strømmer gennem et element, såsom en katode. Derefter kommer det ind i miljøet med ioniseret gas. I dette øjeblik opstår en udledning, som er karakteriseret ved stærkt lys og meget høj temperatur. Generelt kan en svejsebue have en temperatur i området fra 7.000 til 10.000 grader Celsius. Efter at have passeret gennem dette trin, vil strømmen passere til det materiale, der svejses. Vi kan sige, at kilden til svejsebuen er en elektrisk strøm, der har undergået ændringer.

På grund af så høje temperaturer vil lysbuen udsende infrarødtog ultraviolette stråler, som er skadelige for menneskers sundhed. Det er farligt for menneskers øjne og kan også efterlade en let forbrænding. Af ovenstående grunde bør alle svejsere have gode personlige værnemidler.

buestruktur

Strukturen (strukturen) af svejsebuen omfatter tre hovedkomponenter eller sektioner - anode- og katodesektionerne samt buesøjlen. Det skal bemærkes, at der under afbrændingen af svejsebuen dannes aktive pletter eller områder i områderne af anoden og katoden, som er karakteriseret ved den maksimale temperaturværdi. Gennem disse to områder vil al den elektriske strøm, som strømforsyningen genererer, passere. Samtidig vil det største spændingsfald i svejsebuen også blive registreret i disse to områder. Buesøjlen er placeret mellem disse to zoner, og en sådan parameter som spændingsfald i dette tilfælde vil være minimal.

Ud fra det foregående kan vi konkludere, at for det første kan strømkilden til svejsebuen producere en ret høj spænding og høj strøm. For det andet vil længden af buen bestå af alle de områder, der er nævnt ovenfor. Oftest er længden af en sådan bue flere millimeter, forudsat at anode- og katodeområderne er henholdsvis 10-4 og 10-5 cm. Den mest gunstige længde er en bue på 4-6 mm. Det er med sådanne indikatorer, at det vil være muligt at opnå stabil forbrænding og høje temperaturer.

Typer af bue

Forskellen mellem svejsebuen ligger i tilgangsskemaet såvel som i det miljø, det kan forekomme i. I øjeblikket er der to mest almindelige typer af bue:

• Bye af direkte handling. I dette tilfælde skal svejsemaskinen være parallel med den genstand, der skal svejses. En elektrisk lysbue vil opstå, når vinklen mellem metalemnet og elektroden er 90 grader.
• Den anden hovedvariant er en indirekte type svejsebue. Det opstår kun, hvis der bruges to elektroder, og de er placeret i en vinkel på 40-60 grader i forhold til overfladen af metaldelen. Der dannes en bue mellem disse to elementer og svejser metallet sammen.

Klassificering

Det er værd at bemærke, at der er en klassificering af buen afhængigt af atmosfæren, hvor den vil forekomme. Til dato kendes tre typer:

• Den første type er en åben bue. Ved svejsning af denne type vil lysbuen brænde i fri luft, og der dannes et lille gaslag omkring den, som vil omfatte dampe af metal, elektroder og deres belægninger.
• Lukket type. Afbrændingen af en sådan svejsebue er kendetegnet ved, at den udføres under et lag af flusmiddel.
• Den sidste variant er buen med gasforsyning. I dette tilfælde tilføres et stof som helium, argon eller kuldioxid til det. Nogle andre typer gasser kan også bruges.

Den største forskel på den sidste type er, atde tilførte gasser vil forhindre fænomenet metaloxidation under svejsning.

Der observeres også en lille forskel med hensyn til varigheden af en sådan bue. I henhold til dens egenskaber kan svejsebuen være stationær eller pulserende. Stationær bruges til kontinuerlig svejsning af metaller, det vil sige, at den er kontinuerlig. Pulsbuetypen er et enkelt slag på metal, mejslet berøring.

Arbejdselementer, det vil sige elektroder, kan være kulstof eller wolfram. Disse elektroder kaldes også non-consumable. Metalelementer kan også bruges, men de vil smelte på samme måde som emnet. Den mest almindelige type elektrode er stål, når det kommer til smeltetyper. Brugen af ikke-smeltende arter bliver dog mere og mere populær i dag.

Forekomst af bueøjeblikket

Svejsebuen opstår i det øjeblik, hvor der opstår et hurtigt kredsløb. Dette sker, når elektroden kommer i kontakt med et metalemne. På grund af det faktum, at temperaturen simpelthen er enorm, begynder metallet at smelte, og en tynd strimmel af smeltet metal vises mellem elektroden og emnet. Når elektroden og metallet divergerer, fordamper sidstnævnte næsten øjeblikkeligt, da strømtætheden er meget høj. Dernæst ioniseres gassen, hvorfor svejsebuen opstår.

bueforhold

Under standardforhold, det vil sige ved en gennemsnitstemperatur på 25 grader og et tryk på 1atmosfære, er gassen ikke i stand til at lede elektricitet. Hovedkravet for forekomsten af en lysbue er ioniseringen af det gasformige medium mellem elektroderne. Med andre ord skal gassen indeholde nogle ladede partikler, elektroner eller ioner.

Den anden vigtige betingelse, der skal overholdes, er konstant vedligeholdelse af temperaturen ved katoden. Den nødvendige temperatur vil afhænge af karakteristika såsom katodens beskaffenhed og dens diameter og størrelse. Den omgivende temperatur vil også spille en vigtig rolle. Svejsebuen skal være stabil og samtidig have en enorm strømstyrke, hvilket vil give et højt temperaturindeks (7 tusinde grader Celsius eller mere). Hvis alle betingelser er opfyldt, kan ethvert materiale behandles med den resulterende bue. For at sikre tilstedeværelsen af en konstant og høj temperatur er det nødvendigt, at strømforsyningen fungerer så stabilt som muligt. Det er af denne grund, at strømkilden er den vigtigste del, når du vælger en svejsemaskine.

Arc Features

Der er flere ting, der adskiller svejsebuen fra andre elektriske udladninger.

Den første er den enorme strømtæthed, som kan nå op på flere tusinde ampere pr. kvadratcentimeter. Dette giver en enorm temperatur under drift. Fordelingen af det elektriske felt mellem elektroderne i deres rum er ret ujævn. I nærheden af disse elementer observeres et stærkt spændingsfald, og mod midten aftager det tværtimod meget. Det er umuligt ikke at sige om temperaturens afhængighed af søjlens længde. Jo længere længde, jo dårligere opvarmning,og omvendt. Ved at bruge svejsebuer kan du få en meget anderledes strøm-spændingskarakteristik (CVC).

Svejse-inverter. Buen og dens funktioner

Det er værd at starte med det samme med den største forskel mellem en inverterstrømkilde og en konventionel transformator. Forbruget af elektrisk energi er reduceret med næsten det halve. Karakteristikken for den strøm, der opstår ved brug af inverteren, giver mulighed for hurtigere tænding af lysbuen og sikrer også en stabil forbrænding gennem hele processen.

I sig selv er en svejse-inverter en ret kompleks enhed, der udfører operationer for at ændre strømmen for at sikre den mest stabile drift af lysbuen. Enheden er for eksempel tilsluttet netværket og modtager en vekselstrøm som input, som den er i stand til at konvertere til jævnstrøm. Dernæst kommer jævnstrømmen ind i inverterblokken, hvor den igen konverteres til vekselstrøm, men med en meget højere frekvens, end den var i netværket. Denne strøm overføres til transformeren, hvor dens spænding reduceres betydeligt, hvilket øger dens styrke. Derefter overføres den ensrettede og indstillede vekselstrøm til ensretteren, hvor den omdannes til jævnstrøm og leveres til drift.