การเชื่อมอาร์คไฟฟ้ากับกระแสตรง ความแตกต่างระหว่างอิเล็กโทรด DC และ AC

นักออกแบบโมเดล 1998 №4

ข้อดีของเครื่องเชื่อมไฟฟ้ากระแสตรงเหนือ "เครื่องเชื่อมกระแสสลับ" เป็นที่รู้จักกันดี ซึ่งรวมถึงการจุดไฟอาร์คที่นุ่มนวล ความสามารถในการเชื่อมต่อชิ้นส่วนที่มีผนังบาง มีโลหะกระเด็นน้อยลง และไม่มีบริเวณที่ไม่มีการเชื่อม ไม่มีแม้แต่ปลาค็อดที่น่ารำคาญ (และเมื่อปรากฏว่าเป็นอันตรายต่อผู้คน) และทั้งหมดเป็นเพราะไม่มีหลักในเครื่องเชื่อม กระแสสลับคุณลักษณะ - การเผาไหม้ของส่วนโค้งเป็นระยะเมื่อไซนัสของแรงดันไฟฟ้าไหลผ่านศูนย์ (รูปที่ 1)

ข้าว. 1. กราฟอธิบายกระบวนการเชื่อมกระแสสลับ (a) และกระแสตรง (b)

การเปลี่ยนจากกราฟเป็นการออกแบบจริงควรสังเกตด้วย: ในเครื่อง AC เพื่อปรับปรุงและอำนวยความสะดวกในการเชื่อมใช้หม้อแปลงที่ทรงพลัง (วงจรแม่เหล็กทำจากเหล็กไฟฟ้าชนิดพิเศษที่มีลักษณะตกอย่างสูง) และแรงดันไฟฟ้าสูงโดยเจตนาใน ขดลวดทุติยภูมิที่สูงถึง 80 V แม้ว่าสำหรับ 25-36 V ก็เพียงพอที่จะรองรับการเผาไหม้ของอาร์คและการสะสมของโลหะในเขตเชื่อม เราต้องทนกับมวลและขนาดของอุปกรณ์ที่มีขนาดใหญ่มากจนทำให้สิ้นเปลืองพลังงานเพิ่มขึ้น โดยการลดแรงดันไฟซึ่งจะถูกแปลงเป็น วงจรรองสูงถึง 36 V เป็นไปได้ที่จะลดน้ำหนักของ "ช่างเชื่อม" ได้ 5-6 เท่า นำขนาดมาสู่ขนาดของทีวีแบบพกพาในขณะที่ปรับปรุงคุณสมบัติด้านประสิทธิภาพอื่น ๆ

แต่จะจุดไฟอาร์คด้วยขดลวดแรงดันต่ำได้อย่างไร?

วิธีแก้ไขคือแนะนำไดโอดบริดจ์พร้อมตัวเก็บประจุในวงจรทุติยภูมิ เป็นผลให้แรงดันไฟขาออกของ "ช่างเชื่อม" ที่ทันสมัยเพิ่มขึ้นเกือบ 1.5 เท่า ความคิดเห็นของผู้เชี่ยวชาญได้รับการยืนยันในทางปฏิบัติ: เมื่อเกินแนวกั้น DC 40 โวลต์ ส่วนโค้งจะจุดไฟและเผาไหม้อย่างคงที่อย่างง่ายดาย ทำให้สามารถเชื่อมโลหะบางตัวได้

ข้าว. 2. พื้นฐาน แผนภูมิวงจรรวมเครื่องเชื่อมไฟฟ้ากระแสตรง.

อย่างไรก็ตาม อย่างหลังสามารถอธิบายได้ง่าย ด้วยการนำความจุขนาดใหญ่เข้าสู่วงจร ลักษณะของเครื่องเชื่อมก็จะลดลงอย่างมาก (รูปที่ 3) แรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นเริ่มต้นที่สร้างขึ้นโดยตัวเก็บประจุช่วยให้เกิดการจุดระเบิดของส่วนโค้ง และเมื่อศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรดเชื่อมลดลงเหลือ U2 ของหม้อแปลง (จุดทำงาน "A") กระบวนการเผาไหม้อาร์คที่เสถียรด้วยการสะสมของโลหะในพื้นที่เชื่อมจะเกิดขึ้น

ข้าว. 3. ลักษณะโวลต์แอมแปร์ของ "ช่างเชื่อม"

"ช่างเชื่อม" ที่แนะนำโดยผู้เขียนสามารถประกอบได้ที่บ้านตามอุตสาหกรรม หม้อแปลงไฟฟ้า 220-36/42 V (มักใช้ในระบบไฟส่องสว่างเพื่อความปลอดภัยและแหล่งจ่ายไฟสำหรับอุปกรณ์โรงงานแรงดันต่ำ) หลังจากตรวจสอบให้แน่ใจว่าขดลวดหลักที่มีลวดหุ้มฉนวน 250 รอบที่มีหน้าตัด 1.5 มม. 2 นั้นไม่บุบสลายแล้วจะมีการตรวจสอบลวดรอง หากเงื่อนไขของพวกเขาไม่สำคัญ ทุกอย่าง (ยกเว้นเครือข่ายที่คดเคี้ยว) จะถูกลบโดยไม่เสียใจ และในที่ว่างนั้นลม (จนกว่า "หน้าต่าง" จะเต็ม) ใหม่ ขดลวดทุติยภูมิ. สำหรับหม้อแปลง 1.5 kVA ที่แนะนำ นี่คือ 46 รอบของบัสทองแดงหรืออะลูมิเนียมที่มีหน้าตัด 20 มม. 2 พร้อมฉนวนที่ดี และเป็นยางที่ค่อนข้าง สายเคเบิลที่เหมาะสม(หรือลวดแกนเดี่ยวหุ้มฉนวนหลายเส้นบิดเป็นมัด) ที่มีหน้าตัดทั้งหมด 20 มม. 2

การเลือกส่วนของอิเล็กโทรดขึ้นอยู่กับพลังของหม้อแปลงไฟฟ้า

สะพานเรียงกระแสสามารถประกอบจากไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ที่มีกระแสไฟทำงาน 120-160 A โดยติดตั้งบนฮีตซิงก์-หม้อน้ำ 100x100 มม. สะดวกที่สุดในการวางสะพานในตัวเรือนเดียวกันกับหม้อแปลงและตัวเก็บประจุโดยนำสวิตช์ 16 แอมแปร์ช่องมองไฟสัญญาณ "เปิด" รวมถึงขั้วบวกและขั้วลบไปที่ textolite ด้านหน้า แผง (รูปที่ 4). และเพื่อเชื่อมต่อกับตัวยึดอิเล็กโทรดและ "กราวด์" ให้ใช้ส่วนของสายเคเบิลแกนเดียวที่มีความยาวที่เหมาะสมโดยมีหน้าตัดทองแดง 20-25 มม. 2 สำหรับอิเล็กโทรดเชื่อมนั้นเส้นผ่านศูนย์กลางขึ้นอยู่กับกำลังของหม้อแปลงที่ใช้

ข้าว. 4. เครื่องเชื่อม DC แบบโฮมเมด

และต่อไป. เมื่อทำการทดสอบ ขอแนะนำให้ถอดอุปกรณ์ (10 นาทีหลังการเชื่อม) ออกจากเครือข่าย เพื่อตรวจสอบสภาพความร้อนของหม้อแปลงไฟฟ้า ไดโอดบริดจ์ และตัวเก็บประจุ หลังจากตรวจสอบให้แน่ใจว่าทุกอย่างเรียบร้อยคุณสามารถทำงานต่อไปได้ ท้ายที่สุดแล้ว "ช่างเชื่อม" ที่ร้อนจัดก็เป็นแหล่งอันตรายที่เพิ่มขึ้น!

สำหรับข้อกำหนดอื่น ๆ ฉันคิดว่าเครื่องเชื่อมต้องติดตั้งหน้ากากป้องกันประกายไฟ ถุงมือ และแผ่นยาง สถานที่ทำงานเชื่อมนั้นได้รับการติดตั้งโดยคำนึงถึงข้อกำหนดด้านความปลอดภัยจากอัคคีภัย นอกจากนี้จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีเศษผ้าหรือวัสดุติดไฟอื่น ๆ ในบริเวณใกล้เคียงและการเชื่อมต่อของ "ช่างเชื่อม" กับเครือข่ายจะต้องปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยทางไฟฟ้าผ่านขั้วต่อปลั๊กอันทรงพลังของแผงไฟฟ้าที่ ทางเข้าอาคาร

ว.โคโนวาลอฟ, อีร์คุตสค์

อุปกรณ์เชื่อมและเชื่อม

ข้อดีของเครื่องเชื่อมไฟฟ้ากระแสตรงก่อนที่ "คู่หูกระแสสลับ" ของพวกเขาจะเป็นที่รู้จักกันดี ซึ่งรวมถึงการจุดไฟอาร์คที่นุ่มนวล ความสามารถในการเชื่อมต่อชิ้นส่วนที่มีผนังบาง มีโลหะกระเด็นน้อยลง และไม่มีบริเวณที่ไม่มีการเชื่อม ไม่มีแม้แต่ปลาค็อดที่น่ารำคาญ (และเมื่อปรากฏว่าเป็นอันตรายต่อผู้คน) และทั้งหมดเป็นเพราะไม่มีคุณสมบัติหลักที่มีอยู่ในเครื่องเชื่อมไฟฟ้ากระแสสลับ - การเผาไหม้อาร์คเป็นระยะ ๆ เมื่อไซนัสของแรงดันไฟจ่ายไหลผ่านศูนย์ (รูปที่ 1)

การเปลี่ยนจากกราฟเป็นการออกแบบจริงควรสังเกตด้วย: ในเครื่อง AC เพื่อปรับปรุงและอำนวยความสะดวกในการเชื่อมใช้หม้อแปลงที่ทรงพลัง (วงจรแม่เหล็กทำจากเหล็กไฟฟ้าชนิดพิเศษที่มีลักษณะตกอย่างสูง) และแรงดันไฟฟ้าสูงโดยเจตนาใน ขดลวดทุติยภูมิที่สูงถึง 80 V แม้ว่าสำหรับ 25-36 V ก็เพียงพอที่จะรองรับการเผาไหม้ของอาร์คและการสะสมของโลหะในเขตเชื่อม เราต้องทนกับมวลและขนาดของอุปกรณ์ที่มีขนาดใหญ่มากจนทำให้สิ้นเปลืองพลังงานเพิ่มขึ้น ด้วยการลดแรงดันไฟที่แปลงเป็นวงจรทุติยภูมิให้เหลือ 36 V จึงสามารถลดน้ำหนักของ “ช่างเชื่อม” ได้ 5-6 เท่า ทำให้มีขนาดเท่ากับทีวีแบบพกพา ขณะเดียวกันก็ปรับปรุงคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพอื่นๆ

แต่ วิธีการจุดไฟอาร์คด้วยขดลวดแรงต่ำ?

"ช่างเชื่อม" ที่แนะนำโดยผู้เขียนสามารถประกอบได้ที่บ้านโดยใช้หม้อแปลงไฟฟ้าอุตสาหกรรม 220-36 / 42 V เป็นพื้นฐาน (มักใช้ในระบบเพื่อให้แสงสว่างที่ปลอดภัยและจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์โรงงานแรงดันต่ำ) หลังจากตรวจสอบให้แน่ใจว่าขดลวดหลักที่มีลวดหุ้มฉนวน 250 รอบที่มีหน้าตัด 1.5 มม. 2 นั้นไม่บุบสลายแล้วจะมีการตรวจสอบลวดรอง หากเงื่อนไขของพวกเขาไม่สำคัญ ทุกอย่าง (ยกเว้นเครือข่ายที่คดเคี้ยว) จะถูกลบโดยไม่เสียใจ และในที่ว่างจะมีการพันขดลวดทุติยภูมิใหม่ (จนกว่า "หน้าต่าง" จะเต็ม) สำหรับหม้อแปลง 1.5 kVA ที่แนะนำ นี่คือ 46 รอบของบัสทองแดงหรืออะลูมิเนียมที่มีหน้าตัด 20 มม. 2 พร้อมฉนวนที่ดี ยิ่งไปกว่านั้น สายเคเบิล (หรือสายไฟแกนเดี่ยวที่หุ้มฉนวนหลายเส้นที่บิดเป็นมัด) ที่มีหน้าตัดทั้งหมด 20 มม. 2 นั้นค่อนข้างเหมาะสมสำหรับใช้เป็นรถบัส

การเลือกส่วนของอิเล็กโทรดขึ้นอยู่กับพลังของหม้อแปลงไฟฟ้า

ว.โคโนวาลอฟ, อีร์คุตสค์
นักออกแบบโมเดล 1998 №4

แหล่งที่มาของกระแสไฟตรง สำหรับการเชื่อมอาร์ก DC จะใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือวงจรเรียงกระแส เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงหมุน พลังงานกลเป็นไฟฟ้า. ระหว่างการทำงาน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะดูดอิเล็กตรอนจากขั้วบวก (แอโนด "+") และย้ายอิเล็กตรอนไปยังขั้วลบ (แคโทด "-") ตามปกติ การขาดอิเล็กตรอนที่ขั้วบวกและส่วนเกินที่ขั้วลบทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าหรือความต่างศักย์ เพื่อให้ได้กระแสตรง วงจรเรียงกระแสเชื่อมยังใช้กันอย่างแพร่หลาย ซึ่งการทำงานจะขึ้นอยู่กับความสามารถของเซมิคอนดักเตอร์บางตัวในการส่งกระแสสลับเฉพาะใน

ทิศทางเดียว. สำหรับการเชื่อม ขั้วหนึ่งของแหล่งจ่ายกระแสตรงจะเชื่อมต่อด้วยสายเคเบิลแบบยืดหยุ่นผ่านที่ยึดอิเล็กโทรดไปยังส่วนอิเล็กโทรดที่ปราศจากการเคลือบ ขั้วที่สองของแหล่งกำเนิดกระแสเชื่อมต่อกับชิ้นงานที่จะเชื่อม แผนภาพการเชื่อมต่อของผลิตภัณฑ์-เครื่องกำเนิดไฟฟ้า-อิเล็กโทรดแสดงในรูปที่ สิบห้า

เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำงานและวงจรเปิดอยู่ กระแสจะไม่ไหล และแรงดันระหว่างผลิตภัณฑ์กับอิเล็กโทรด (แรงดันไฟฟ้า ไม่ได้ใช้งาน) สูงสุดและจำกัดโดยมาตรฐานความปลอดภัยเท่านั้น ถ้า วงจรไฟฟ้าปิดโดยการกดอิเล็กโทรดเข้ากับผลิตภัณฑ์อย่างแน่นหนา แรงดันจะลดลงจนเกือบเป็นศูนย์ และกระแสจะสูงสุด

ความเครียด สนามไฟฟ้า. เมื่ออิเล็กโทรดเข้าใกล้ชิ้นงานที่จะเชื่อม จะมีการสร้างปฏิสัมพันธ์ระหว่างชิ้นงานที่มีประจุตรงข้ามกับอิเล็กโทรด ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือความแรงของสนามไฟฟ้า E ความแรง E จะยิ่งสูง ความต่างศักย์ระหว่างอิเล็กโทรดก็จะยิ่งมากขึ้น และชิ้นงานยิ่งมีระยะห่างระหว่างกันน้อยลง แต่การปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าเมื่ออิเล็กโทรดเข้าใกล้ผลิตภัณฑ์โดยไม่ต้องสัมผัสแม้ในระยะทางขั้นต่ำ กระแสจะไม่ไหล นี่เป็นการพิสูจน์ว่าไม่มีอนุภาคที่มีประจุระหว่างอิเล็กโทรดและผลิตภัณฑ์ และอิเล็กตรอนที่มากเกินไปบนแคโทดจะไม่สามารถทิ้งโลหะได้อย่างอิสระ แม้ว่าจะมีความแรงของสนามไฟฟ้าค่อนข้างสูง

ฟังก์ชั่นการทำงานของอิเล็กตรอน แรงที่ยึดอิเล็กตรอนในโลหะคือการกระทำรวมของประจุบวกที่อยู่ในนิวเคลียสของอะตอมโลหะ เพื่อเอาชนะแรงเหล่านี้และดึงอิเล็กตรอนออกจากโลหะ จำเป็นต้องใช้งานจำนวนหนึ่ง - ฟังก์ชันการทำงานของอิเล็กตรอน (หน้า สำหรับโลหะชนิดต่างๆ จะแตกต่างกัน:

ฟังก์ชันงานโลหะของอิเล็กตรอน eV

ถึง................................................. ................................................. . ........... 2.02

นา.................................................. ................................................. . ......... 2.12

สา.................................................. ................................................. . ......... 3.34

เอไอ .................................................. ... .................................................. .... ....... 3.74

ซิ.................................................... ................................................. . ......... 4.47

จ................................................... ................................................. . ......... 4.51

เฟ.................................................. ................................................. . ......... 4.79

นิ.................................................. ................................................. . .......... 4.84

ตามกฎแล้วการมีฟิล์มออกไซด์บนโลหะจะลดการทำงานลงอย่างมาก

การจุดไฟของอาร์คไฟฟ้า อาร์กถูกจุดไฟโดยการสัมผัสชิ้นงานชั่วครู่เพื่อเชื่อมด้วยอิเล็กโทรดหรือกระแทกปลายกับพื้นผิวโลหะ (รูปที่ 16) ในขณะที่มีการสัมผัสกระแสไฟขนาดใหญ่จะไหลผ่านจุดสัมผัส ตั้งแต่

หากพื้นที่สัมผัสมีขนาดเล็ก กระแสความหนาแน่นสูงจะไหลผ่าน ซึ่งจะนำไปสู่การปล่อยความร้อนที่เพียงพอต่อการหลอมละลายและระเหยโลหะบางส่วนที่จุดสัมผัส

การแยกอิเล็กโทรดออกจากผลิตภัณฑ์จะไม่เกิดขึ้นทันที ในกระบวนการแยก ระยะห่างจากผลิตภัณฑ์ไปยังอิเล็กโทรดจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น ในชั่วพริบตา ระยะทางจะเพียงพอที่จะบรรลุความแรงของสนามไฟฟ้าที่รับประกันการออกจากอิเล็กตรอน (การปล่อย) จากแคโทด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากฟังก์ชันการทำงานของการออกจากโลหะหลอมเหลวหรือโลหะที่ร้อนน้อยกว่าจากความเย็น อิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจะพุ่งไปที่แอโนดโดยรับพลังงานจากสนามไฟฟ้า (แอโนดดึงดูด แคโทดขับไล่) ปริมาณพลังงานนี้ขึ้นอยู่กับความต่างศักย์ระหว่างผลิตภัณฑ์กับอิเล็กโทรด อิเล็กตรอนจะถ่ายเทพลังงานส่วนหนึ่งที่ได้รับไปยังโมเลกุลของอากาศหรือไอของโลหะ ให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูง และเป็นส่วนหนึ่งในการทำซ้ำของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง โดยที่ไม่มีส่วนโค้งของไฟฟ้า

อิออไนเซชันขององค์ประกอบ เป็นที่ทราบกันว่ามีอิเล็กตรอนอยู่บริเวณรอบนอกของนิวเคลียสที่มีประจุบวกของอะตอม อิเล็กตรอนที่อยู่ในวงโคจรชั้นนอกจะจับกับอะตอมได้อ่อนกว่าอิเล็กตรอนที่อยู่ในวงโคจรชั้นใน หากอิเล็กตรอนเหล่านี้ถูกกำจัดออก อิเล็กโตรนิวตริลิตีของอะตอมจะแตกสลาย และจะกลายเป็นไอออนที่มีประจุบวก สำหรับการแตกตัวเป็นไอออนของอะตอม จำเป็นต้องใช้งานจำนวนหนึ่ง:

องค์ประกอบของอิออไนเซชัน eV

ซีเซียม (Cs) .................................................. . . ................................................. 3 .88

โพแทสเซียม (K) .................................................. . . ................................................. 4.30 น

โซเดียม (นา) ................................................. . .................................................... 5.11

อะลูมิเนียม (A1) ............................................. . . ................................................. 5.98

แคลเซียม (Ca) ............................................. . . ............................. 6.11

โครเมียม (Cr) .................................................. . . ................................................. 6.76

แมงกานีส (Mn) .................................................. . ................................................ 7.43

นิเกิล (นิ)................................................. ................................................ 7.63

ทองแดง (Cu) ................................................. ................................................. 7 .72

เหล็ก (เฟ) ................................................. . . ................................................. 7.83

ซิลิคอน (ศรี) ................................................. . .................................................... 8.15

ไฮโดรเจน (H) .................................................. . . ................................. 13.60

ออกซิเจน (O) ................................................. . ......................................... 13.60

ไนโตรเจน (N) .................................................. . . ................................................. 14.52

ฟลูออรีน (F)................................................. ....... .................................................. ... .18.6

มวลของโลหะไอออนซึ่งเกือบจะเท่ากับมวลของอะตอมที่เป็นกลางนั้นมากกว่ามวลของอิเล็กตรอนหลายพันเท่า ตัวอย่างเช่น สำหรับเหล็ก - ประมาณแสนเท่า ดังนั้นที่ค่าพลังงานจลน์ mV2/2 ของอิเล็กตรอนและไอออนเท่ากัน ความเร็วของอิเล็กตรอนจึงมากกว่าความเร็วของไอออนเหล็กมากกว่า 300 เท่า เนื่องจากอิเล็กตรอนมีมวลต่ำ เมื่อชนกับอนุภาค จึงสามารถถ่ายเทพลังงานที่เก็บไว้เกือบทั้งหมดไปให้กับอนุภาคได้ ในเวลาเดียวกัน เมื่ออะตอมที่เป็นกลางถูกอะตอมหรือไอออนเดียวกันชนกัน พลังงานที่เก็บไว้ไม่สามารถถ่ายโอนได้เกินครึ่ง

บริเวณแคโทดของส่วนโค้งเชื่อม บริเวณที่รวมถึงประจุบวกในอวกาศและการขยายไปยังแคโทดเรียกว่าบริเวณแคโทดของอาร์คไฟฟ้า แม้จะมีขอบเขตที่เล็กมากของภูมิภาคนี้ แต่โดยส่วนใหญ่แล้วจะมีการสร้างประจุไฟฟ้าเบื้องต้นโดยที่ ไฟฟ้าในก๊าซและไอระเหยเป็นไปไม่ได้

ในช่วงเริ่มต้นของการแยกอิเล็กโทรดออกจากโลหะ บนเส้นทางสั้นๆ อิเล็กตรอนจะได้รับพลังงานจลน์จำนวนมากและใช้ไปเพียงบางส่วนกับก๊าซและไอระเหยที่ให้ความร้อน เมื่อกระทบกับอะตอมที่เป็นกลาง อิเล็กตรอนสามารถแตกตัวเป็นไอออนได้ กล่าวคือ กระแทกอิเล็กตรอนใหม่ออกจากมัน เป็นผลให้แทนที่จะเป็นอะตอมที่เป็นกลางและอิเล็กตรอนจะมีไอออนที่มีประจุบวกและอิเล็กตรอนสองตัวปรากฏขึ้น

หลายกรณีของไอออไนเซชันนำไปสู่การสร้างประจุบวกเชิงพื้นที่ใกล้กับแคโทด เป็นผลให้ความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างแคโทดและประจุในอวกาศเรียกว่าแคโทดศักย์ดรอปสหราชอาณาจักร

ระยะทางจากแคโทดถึงประจุในอวกาศไม่เกินหนึ่งในพันของมิลลิเมตร ดังนั้นความแรงของสนามไฟฟ้าระหว่างแคโทดและประจุนี้สามารถรับประกันการปลดปล่อยอิเล็กตรอนใหม่จากแคโทดได้

ไอออนบวกภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้าจะเคลื่อนที่เข้าหาแคโทดอย่างต่อเนื่อง โดยไปถึงที่ซึ่งพวกมันถ่ายโอนพลังงานจลน์ไปยังมัน และการจับอิเล็กตรอนจะกลายเป็นอะตอมที่เป็นกลาง ในกรณีนี้ งานที่ใช้ไปกับการแตกตัวเป็นไอออนจะถูกส่งกลับในรูปของความร้อน ส่วนใหญ่ของพลังงานที่ได้รับจากแคโทดจะใช้ในการหลอมโลหะ

โพสต์อาร์คเชื่อม ส่วนของอาร์คไฟฟ้าที่อยู่ติดกับบริเวณแคโทดโดยตรงเรียกว่าคอลัมน์อาร์ค

ในส่วนนี้ของส่วนโค้งซึ่งมีความยาวหลายมิลลิเมตร ส่วนใหญ่จะมีการถ่ายโอนอิเล็กตรอนที่เกิดขึ้นที่ขั้วลบ การใช้พลังงานสำหรับการถ่ายโอนประจุที่เตรียมไว้นั้นน้อยกว่าการก่อตัว ดังนั้นความแรงของสนามไฟฟ้าในคอลัมน์อาร์คจะน้อยกว่าในบริเวณแคโทดหลายเท่า พลังงานไฟฟ้าในคอลัมน์อาร์คส่วนใหญ่ใช้ไปกับความร้อนของก๊าซและไอระเหยที่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ ในเวลาเดียวกัน สนามไฟฟ้าไม่ส่งผลกระทบต่ออนุภาคที่เป็นกลาง อนุภาคดังกล่าวจะปล่อยคอลัมน์อาร์คไปยังพื้นที่โดยรอบอย่างต่อเนื่องโดยนำพลังงานที่ได้รับไปด้วย ส่วนหนึ่งของพลังงานยังสูญเสียไปจากการแผ่รังสีและการแตกตัวเป็นไอออนของอะตอมจำนวนน้อยมาก

อุณหภูมิของคอลัมน์อาร์คเชื่อมอยู่ที่ประมาณ 5000-6500 °C ที่อุณหภูมินี้ ความร้อนไอออไนซ์ของอะตอมที่เป็นกลางได้ อิเล็กตรอนที่เป็นผลลัพธ์จะถูกส่งไปยังขั้วบวก เช่นเดียวกับอิเล็กตรอนจากบริเวณใกล้แคโทด และไอออนที่มีประจุบวกจะเคลื่อนไปที่แคโทด อย่างไรก็ตาม จำนวนประจุพื้นฐานที่เกิดขึ้นในคอลัมน์ส่วนโค้งนั้นไม่เกินหนึ่งเปอร์เซ็นต์ของจำนวนทั้งหมด ดังนั้นจึงไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อลักษณะการหลอมโลหะของอิเล็กโทรดและชิ้นงานที่กำลังเชื่อม

ภูมิภาคแอโนด บริเวณนี้ตั้งอยู่ระหว่างขั้วบวกและคอลัมน์ส่วนโค้ง ความยาวของมันค่อนข้างใหญ่กว่าบริเวณใกล้แคโทด ที่ผิวแอโนด กระแสจะถูกลำเลียงโดยอิเล็กตรอนที่มาจากคอลัมน์อาร์คเป็นหลักเท่านั้น

การก่อตัวของอิเล็กตรอนและไอออนบวกในภูมิภาคนี้เกิดขึ้นในปริมาณที่ค่อนข้างน้อยใกล้กับขั้วบวกเนื่องจากการแตกตัวเป็นไอออนของอะตอมที่เป็นกลางโดยอิเล็กตรอนพลังงานสูงที่เร่งด้วยสนามไฟฟ้า ไอออนบวกที่เกิดขึ้นที่ขอบเขตของบริเวณใกล้ขั้วบวกกับคอลัมน์อาร์คก่อให้เกิดประจุบวกเชิงพื้นที่ที่ป้องกันการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนไปยังขั้วบวก ดังนั้นความต่างศักย์จึงเกิดขึ้นระหว่างขั้วบวกและประจุในอวกาศ เรียกว่า ศักย์ไฟฟ้าของขั้วบวก ดรอป U. d.

ความแรงของสนามไฟฟ้าใกล้ขั้วบวกจะมีความสำคัญมาก แต่จะน้อยกว่าความแรงของสนามใกล้ขั้วลบ

อิเล็กตรอนที่กระจัดกระจายโดยสนามไฟฟ้าจะถ่ายเทพลังงานจลน์ไปยังแอโนด และยังส่งกลับฟังก์ชันการทำงานของอิเล็กตรอนที่ใช้ในการสกัดจากแคโทดในรูปของความร้อน ส่วนหลักของพลังงานที่ได้รับนั้นใช้ในการให้ความร้อนและหลอมขั้วบวก และบางส่วนก็ใช้ในการแผ่รังสีและทำให้บรรยากาศรอบๆ ขั้วบวกร้อนขึ้น

ข้าว. 17. แบบแผนของการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าในส่วนโค้งของการเชื่อม: /d - ความยาวส่วนโค้ง; 1K คือความยาวของบริเวณใกล้แคโทด 1С - ความยาวคอลัมน์ส่วนโค้ง; /a - ความยาวของภาคแอโนด; UR - แรงดันอาร์ค; สหราชอาณาจักร - ศักยภาพของแคโทดลดลง; UR - ศักยภาพของขั้วบวกลดลง; Uc - ศักยภาพดรอปในคอลัมน์อาร์ค

จากการเปรียบเทียบปรากฏการณ์ที่แคโทดและแอโนด จะเห็นได้ว่าจำนวนอิเล็กตรอนที่แคโทดบริโภคต่อหน่วยเวลาสำหรับการปล่อยและการวางตัวเป็นกลางของไอออนบวกจะเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนที่เข้าสู่แอโนด อิเล็กตรอนเหล่านี้ถูกส่งไปยังแคโทดอีกครั้งโดยเครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้า

จากกราฟการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าในส่วนโค้งของการเชื่อมตลอดความยาวทั้งหมด (รูปที่ 17) จะเห็นได้ว่าในพื้นที่ใกล้แคโทด แรงดันไฟฟ้า UK เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เนื่องจากพื้นที่มีความยาวเพียงเล็กน้อยและมีค่าสหราชอาณาจักรสูง ความแรงของสนามจึงมีค่ามาก Ek = UK/eK ซึ่งทำให้แน่ใจได้ว่าอิเล็กตรอนจะออกจากแคโทดและการเร่งความเร็วที่ตามมาของอิเล็กตรอนไปยังพลังงานสูงที่จำเป็นสำหรับการแตกตัวเป็นไอออนของ อะตอมที่เป็นกลาง สถานการณ์ตรงกันข้ามอยู่ในคอลัมน์ส่วนโค้ง ดังนั้นความเข้มของ Ес = Uc/ec จะมีค่าเพียงเล็กน้อย

ในบริเวณแอโนด กระแสจะถูกลำเลียงโดยอิเล็กตรอนที่มาจากคอลัมน์อาร์คเป็นหลัก มีเพียงส่วนเล็ก ๆ เท่านั้นที่สร้างขึ้นใกล้กับขั้วบวกในระหว่างการแตกตัวเป็นไอออนของอะตอมที่เป็นกลาง ใช้พลังงานน้อยกว่าในบริเวณใกล้แคโทด ดังนั้น แรงดันตกคร่อมถูกกำหนดโดยมวลของโลหะที่สะสมในกระบวนการเชื่อมเป็นเวลา 1 ชั่วโมง ต่อความแรงกระแส 1 A ซึ่งจะเป็นการแสดงลักษณะเฉพาะของผลผลิตในการเชื่อม อัตราการตกสะสมขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของสารเคลือบและขั้วที่ทำการเชื่อม อีกลักษณะหนึ่งที่ทำให้เป็นมาตรฐานของอิเล็กโทรดคือการบริโภค - มวล (กก.) ที่จำเป็นเพื่อให้ได้โลหะที่สะสม 1 กก. คุณสมบัติทั้งสองนี้มีความจำเป็นในการเลือกยี่ห้อและจำนวนอิเล็กโทรดที่จำเป็นสำหรับงานเชื่อมและงานเชื่อม

ลักษณะเฉพาะของอิเล็กโทรดก็คือค่าสัมประสิทธิ์การหลอมเหลว ap ค่าของมันถูกกำหนดโดยมวลของอิเล็กโทรดหลอมเหลวเป็นกรัมต่อ 1 ชั่วโมงเมื่อผ่านกระแส 1 A เพื่อกำหนดอิทธิพลของปัจจัยต่าง ๆ ต่ออัตราการหลอมของอิเล็กโทรด ค่าสัมประสิทธิ์การหลอมเหลวจะเหมาะสมกว่าค่าสัมประสิทธิ์การสะสมเนื่องจาก การคำนวณไม่ได้คำนึงถึงการสูญเสียโลหะอันเนื่องมาจากของเสียและโปรยลงมา

ในตาราง. รูปที่ 14 แสดงข้อมูลการทดลองเกี่ยวกับผลกระทบของการเคลือบบาง ๆ ของสารต่าง ๆ ที่สะสมอยู่บนแท่งเหล็กคาร์บอนต่ำต่อค่าของปัจจัยการหลอมในการเชื่อมด้วยขั้วตรงและขั้วย้อนกลับ ตารางแสดงให้เห็นว่าเมื่อทำการเชื่อมด้วยขั้วไฟฟ้าโดยตรง (บนขั้วไฟฟ้า (-)) ค่าสัมประสิทธิ์การหลอมจะขึ้นอยู่กับประเภทของส่วนประกอบที่ประกอบเป็นการเคลือบอิเล็กโทรด เมื่อเชื่อมกลับด้าน

ขั้ว (บนอิเล็กโทรด (+)) ค่าสัมประสิทธิ์นี้เปลี่ยนแปลงน้อยกว่ามาก

เนื่องจากความซับซ้อนและความรู้ที่ไม่สมบูรณ์ของปัญหา เราจะเน้นเฉพาะสาเหตุหลักที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุดของรูปแบบที่ระบุ โปรดทราบว่าสารจำนวนหนึ่งที่สะสมอยู่บนแคโทดจะลดการทำงานของอิเล็กตรอนลงอย่างมาก สารดังกล่าวรวมถึงฟิล์มของโลหะออกไซด์ซึ่งส่วนใหญ่เป็นโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ ให้เราประมาณค่าความสมดุล (การไหลเข้าและไหลออก) ของความร้อนที่ขั้วลบและขั้วบวกโดยคำนึงถึงอิทธิพลของสารที่สะสมอยู่บนแกน

แคโทดได้รับความร้อนเนื่องจากพลังงานจลน์ของไอออนบวกที่กระจายตัวโดยสนามไฟฟ้า งานที่ใช้ไปกับการแตกตัวเป็นไอออน บางส่วนกลับคืนสู่แคโทดเมื่อไอออนจับอิเล็กตรอนจากแคโทด แคโทดให้ความร้อนแก่อิเล็กตรอน "ร้อน" ที่โผล่ออกมาจากมัน ซึ่งมีแหล่งพลังงานจำนวนมาก ทางออกของอิเล็กตรอนดังกล่าวทำให้แคโทดเย็นลง

ในการปรากฏตัวของฟิล์มบนแคโทดที่ลดฟังก์ชันการทำงานของอิเล็กตรอน จำเป็นต้องมีการตกของแคโทดที่มีขนาดเล็กลงเพื่อดึงอิเล็กตรอนออกจากแคโทด ดังนั้นจะต้องมีประจุเชิงพื้นที่บวกน้อยกว่าซึ่งประกอบด้วยไอออนบวกน้อยกว่า จำนวนไอออนบวกที่เข้าสู่แคโทดและพลังงานของไอออนแต่ละตัวจะลดลง ซึ่งจะทำให้ปัจจัยการหลอมของอิเล็กโทรดลดลง

ให้เราสมมติว่าอิเล็กโทรดถูกเคลือบด้วยสารเคลือบที่มีอะตอมของธาตุซึ่งไอออไนซ์ต้องการงานเพียงเล็กน้อย เห็นได้ชัดว่า ยิ่งไอออนไนซ์ของอะตอมทำงานน้อยลงเท่าใด แคโทดก็จะยิ่งได้รับน้อยลงระหว่างการเปลี่ยนไอออนเป็นอะตอมที่เป็นกลาง สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่ายิ่งไอออนบวกแต่ละก้อนมีมวลมากเท่าไร พวกมันก็จะเคลื่อนเข้าหาแคโทดช้าลงและจำนวนของไอออนบวกก็จะน้อยลงเพื่อสร้างประจุพื้นที่ที่ต้องการ ดังนั้นการมีอยู่ในการเคลือบอิเล็กโทรดของสารที่มีอะตอมมีมวลมากต้องการงานเพียงเล็กน้อยสำหรับการแตกตัวเป็นไอออนและลดฟังก์ชันการทำงานของอิเล็กตรอนทำให้ค่าสัมประสิทธิ์การหลอมของอิเล็กโทรดลดลงอย่างมากเมื่อเชื่อมด้วยขั้วตรง ดังจะเห็นได้จากตาราง 14 สารดังกล่าวคือแบเรียมคาร์บอเนตและโดยเฉพาะอย่างยิ่งซีเซียมคาร์บอเนตซึ่งมีอะตอมที่มีมวลมากกว่าอะตอมของเหล็กเกือบ 2.5 เท่า และการทำงานของไอออไนเซชันมีเพียง 3.88 eV

หากอะตอมของโลหะของแท่งเหล็กต้องการพลังงานในการแตกตัวเป็นไอออนน้อยกว่าอะตอมของสารเคลือบ พวกมันจะถูกแตกตัวเป็นไอออนในตอนแรก ซึ่งจะกำหนดค่าของ CXp นี่คือหลักการของค่าต่ำสุดที่ประจักษ์: อาร์คไฟฟ้าเผาไหม้ด้วยการใช้พลังงานที่ต่ำที่สุด

ขั้วบวกได้รับความร้อนเนื่องจากพลังงานจลน์ของอิเล็กตรอนที่กระจายไปตามสนามไฟฟ้าและฟังก์ชันการทำงานของอิเล็กตรอนจะกลับสู่ขั้วบวก หากความร้อนที่ใช้โดยอิเล็กโทรดเมื่อเป็นแคโทดขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของพลังงานที่ได้รับและพลังงานที่ได้รับ จากนั้นเมื่อทำการเชื่อมในขั้วย้อนกลับ อิเล็กโทรดจะได้รับพลังงานเท่านั้น ดังนั้นจะมีโอกาสน้อยกว่าสำหรับการเปลี่ยนแปลงของปริมาณความร้อนที่ได้รับ

การปรากฏตัวในบรรยากาศของส่วนโค้งของอะตอมที่มีค่าต่ำของการทำงานของไอออไนซ์จะลดการลดลงของศักย์ไฟฟ้าขั้วบวก ดังนั้นอิเล็กตรอนจะมาถึงขั้วบวกที่มีพลังงานสำรองต่ำกว่า ซึ่งจะลดอัตราการหลอมของอิเล็กโทรด อย่างไรก็ตาม เนื่องจากค่าพื้นที่หน้าแอโนดมีค่าค่อนข้างต่ำ ปัจจัยการหลอมจะลดลงในระดับที่น้อยกว่าเมื่อเชื่อมด้วยขั้วตรง

การเชื่อมเอซี อิเล็กโทรดที่ผลิตขึ้นส่วนใหญ่มีไว้สำหรับการเชื่อมด้วยกระแสสลับซึ่งเกี่ยวข้องกับต้นทุนต่ำและประสิทธิภาพของอุปกรณ์ที่ใช้เพื่อการนี้ พิจารณาคุณสมบัติของอาร์กเชื่อมไฟฟ้ากระแสสลับและมาตรการบางอย่างเพื่อปรับปรุงความเสถียรของการเผาไหม้

เมื่อทำการเชื่อมด้วยกระแสสลับ อาร์กจะตายเมื่อสิ้นสุดครึ่งรอบแต่ละครึ่ง และจะต้องจุดไฟอีกครั้งเมื่อเริ่มต้นครึ่งรอบถัดไป เนื่องจากการเปลี่ยนทิศทางของกระแสไหลเป็นระยะ อิเล็กโทรดจึงกลายเป็นแอโนดหรือแคโทดสลับกัน ที่ความถี่อุตสาหกรรม (50 Hz) ช่วงเวลาระหว่างการสูญพันธุ์ของส่วนโค้งสองครั้งติดต่อกันจะเท่ากับระยะเวลาของครึ่งรอบหนึ่งรอบและเท่ากับ 0.01 วินาที ในช่วงเวลานี้ส่วนโค้งควรเกิดขึ้น พัฒนา และตายอีกครั้ง ทันทีหลังจากการสูญพันธุ์ของส่วนโค้ง ไอออนบวกและอิเล็กตรอนจะยังคงอยู่ในช่องว่างระหว่างส่วนโค้ง นอกจากนี้จากจุดหลอมเหลวของอิเล็กโทรดและจากพื้นผิวของสระเชื่อมซึ่งถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิสูงอิเล็กตรอนจำนวนเล็กน้อยจะบินออกไปซึ่งพลังงานภายในโลหะนั้นเกินหน้าที่การทำงาน (การปล่อยความร้อน)

การมีอยู่พร้อมกันของประจุไฟฟ้าของสัญญาณตรงข้ามในช่องว่างระหว่างส่วนโค้งช่วยลดอัตราการกระจายเนื่องจากการมีอยู่ของแรงดึงดูดซึ่งกันและกัน

หากในช่วงเวลาที่แรงดันไฟฟ้าปรากฏขึ้นและเพิ่มขึ้น อนุภาคที่มีประจุ (โดยเฉพาะไอออนบวก) ยังคงอยู่ในช่องว่างของส่วนโค้งในปริมาณที่เพียงพอ อาร์คไฟฟ้าจะเกิดขึ้นและพัฒนาได้ง่าย สิ่งนี้เกิดขึ้นดังนี้: อิเล็กตรอนพุ่งไปที่ขั้วบวกที่สร้างขึ้นใหม่ในขณะที่ให้ความร้อนแก่บรรยากาศอาร์คและไอออนที่มีประจุบวกจะพุ่งไปที่แคโทดและทำให้เกิดประจุบวกเชิงพื้นที่ทำให้แน่ใจได้ว่าอิเล็กตรอนออกจากแคโทด นอกจากนี้ ทุกอย่างจะเกิดขึ้นตามที่เห็นได้ในระหว่างการกระตุ้นอาร์กเบื้องต้นระหว่างการเชื่อมกระแสตรง กลไกที่คล้ายคลึงกันของการกระตุ้นซ้ำและการเผาไหม้ของส่วนโค้งเกิดขึ้นเมื่อเชื่อมกับกระแสสลับด้วยอิเล็กโทรดที่เคลือบรูไทล์ ซึ่งรวมถึงโพแทสเซียมออกไซด์และองค์ประกอบอื่นๆ ที่แตกตัวเป็นไอออนได้ง่าย

หากแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นหลังจากกระแสไหลผ่านศูนย์ ความเข้มข้นของอนุภาคที่มีประจุ (โดยเฉพาะไอออนบวก) ไม่เพียงพอ อาร์คจะไม่สามารถจุดไฟได้อีกครั้ง สิ่งนี้เกิดขึ้น ตัวอย่างเช่น เมื่อพยายามเชื่อมด้วยอิเล็กโทรดเปล่า (แท่ง)

จากที่กล่าวมาข้างต้น จะเห็นได้ว่าความเสถียรของส่วนโค้งในการเชื่อมจะเพิ่มขึ้นเมื่อมีการนำองค์ประกอบที่แตกตัวเป็นไอออนได้ง่ายเข้าไปในการเคลือบ รวมทั้งการเพิ่มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของอิเล็กโทรดหรือความแข็งแรงของกระแสเชื่อม อย่างหลังเกิดจากความจริงที่ว่าการเพิ่มขึ้นของกำลังอาร์คทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นและทำให้อายุการใช้งานของไอออนบวกเพิ่มขึ้น

อิทธิพลของอะตอมขององค์ประกอบกำจัดไอออนซึ่งมีความสัมพันธ์กับอิเล็กตรอนและสามารถสร้างไอออนลบที่ค่อนข้างเสถียรได้นั้นตรงกันข้าม ค่าความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนคือปริมาณพลังงาน ซึ่งปกติจะแสดงเป็นโวลต์อิเล็กตรอน ซึ่งปล่อยออกมาเมื่ออิเล็กตรอนถูกยึดติดกับอะตอมที่เป็นกลาง การสลายตัวแบบย้อนกลับของไอออนลบเป็นอะตอมที่เป็นกลางและอิเล็กตรอนต้องใช้ปริมาณงาน (พลังงาน) เท่ากัน

ด้านล่างนี้คือความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนขององค์ประกอบจำนวนหนึ่ง:

ความสัมพันธ์ของธาตุอิเล็กตรอน eV

ค1.................................................. ................................................. . ......... "..3,7

ฉ................................................. ................................................. . ...................... 3.6

วีจี.................................................. ................................................. . ............. 3.5

ซิ.................................................... ................................................. . ............ 1.8

อ................................................. ................................................. . ...................... 1.5

กลไกการเกิดขึ้นของอะตอมขององค์ประกอบกำจัดไอออนมีดังนี้: ระหว่างการเปลี่ยนแปลงของกระแสผ่านศูนย์ การกระทำของสนามไฟฟ้าจะสิ้นสุดลง อิเล็กตรอนที่อยู่ในช่องว่างระหว่างอาร์กจะสูญเสียพลังงานอย่างรวดเร็วอันเป็นผลมาจากการชนกันจำนวนมากกับอนุภาคต่างๆ และเมื่อพบกับอะตอมขององค์ประกอบกำจัดไอออนแล้ว ก็รวมเข้ากับการปล่อยพลังงานยึดเหนี่ยว เป็นผลให้เกิดไอออนที่มีประจุลบจำนวนมากขึ้นแทนแสงและอิเล็กตรอนเคลื่อนที่

ยิ่งอะตอมมีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับอิเล็กตรอนมากเท่าใด โอกาสที่จะเกิดไอออนลบก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น โปรดทราบว่าที่ความเร็วอิเล็กตรอนสูง ความน่าจะเป็นของการเกิดไอออนลบมีน้อยมาก ดังนั้นด้วยการปล่อยอาร์คที่สม่ำเสมอ (การเชื่อม DC) พวกมันจึงไม่มีอยู่จริง

ให้เราพิจารณากลไกการลดความเสถียรของส่วนโค้งของการเชื่อมด้วยไอออนลบ ไอออนลบจะก่อตัวขึ้นในส่วนใดส่วนหนึ่งของช่องว่างระหว่างส่วนโค้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ใกล้กับแคโทดที่เพิ่งเกิดใหม่ มีมวลมากกว่าอิเล็กตรอนหลายพันเท่า พวกมันจะค่อยๆ เคลื่อนตัวออกจากแคโทด ซึ่งจะมีพลังงานเมื่อเริ่มครึ่งวงจร ในกรณีนี้ ผลกระทบของประจุบวกเชิงพื้นที่ที่เกิดจากไอออนบวกที่เหลืออยู่จะลดลงอีกโดยผลของการทำให้เป็นกลางของไอออนลบ ดังนั้นความแรงของสนามที่แคโทดจะไม่สามารถรับประกันการปลดปล่อยอิเล็กตรอนตามจำนวนที่ต้องการและส่วนโค้งจะตาย

สำหรับการผลิตอิเล็กโทรดที่มีการเคลือบพื้นฐานด้วยเหตุผลทางโลหะวิทยา ฟลูออร์สปา (CaF2) ในรูปของฟลูออร์สปาเข้มข้นถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย ที่อุณหภูมิสูงของส่วนโค้งของการเชื่อมจะเกิดการแตกตัวบางส่วนกับการปล่อยฟลูออรีนซึ่งจะไม่ส่งผลต่อความเสถียรของส่วนโค้งเมื่อทำการเชื่อมด้วยกระแสตรง อย่างไรก็ตาม เมื่อทำการเชื่อมด้วยกระแสสลับ ก็เพียงพอที่จะนำฟลูออร์สปาร์ 2-4% เข้าไปในสารเคลือบเพื่อลดความเสถียรของการเผาไหม้อาร์คลงอย่างมาก สถานการณ์นี้จะต้องนำมาพิจารณาในทางปฏิบัติ

เพื่ออำนวยความสะดวกในการกระตุ้นเริ่มต้นของอาร์คการเชื่อมในการผลิตอิเล็กโทรดสมัยใหม่ มักใช้สารเคลือบไอออไนซ์ ซึ่งใช้กับปลายเปลือยของอิเล็กโทรด

อิเล็กโทรดของกระแสตรงและกระแสสลับไม่แตกต่างกันจากภายนอก แต่จากโรงงานได้ระบุไว้แล้วสำหรับกระแสที่พวกเขาออกแบบ กล่าวคือ นี่คือแท่งอิเล็กโทรดและการเคลือบ ขั้วและตำแหน่งที่สามารถเชื่อมได้ กระแสที่แนะนำเมื่อเชื่อมโลหะบางชนิด อะไรคือความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง AC และ DC ในข้อเท็จจริงที่ว่าในระหว่างการเชื่อม กระแสไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังอิเล็กโทรดไม่ว่าจะแปรผันตามความถี่บางอย่าง นั่นคือ 50 เฮิรตซ์หรือต่อเนื่อง ยกตัวอย่างอิเล็กโทรดของ Uoni ออกแบบมาสำหรับกระแสตรง หากคุณลองปรุงอาหารด้วยตัวแปร ตัวแปรจะติดหรือส่วนโค้งจะเดิน หรือจะไม่มีส่วนโค้งคงที่เลย

มาดูกระแสตรงและกระแสสลับกัน. ฉันจะเริ่มต้นด้วยตัวแปรเพราะมันง่ายที่สุดที่จะเข้าใจ

และเนื่องจากกระแสสลับและกระแสคงที่ทำงานเมื่อเชื่อมด้วยอิเล็กโทรด ฉันจะวาดให้ชัดเจน

และตอนนี้เรามาดูกันว่ากระแสสลับมาหาเราที่บ้านได้อย่างไร ทุกคนรู้ว่ามีเฟสและมีศูนย์ ศูนย์เป็นเหมือนลบแต่ไม่ใช่จริงๆ อย่างไรก็ตาม มาดูที่เฟส AC และวิธีการทำงานกัน กระแสสลับแล้วมีแล้วไม่มีแล้วก็มีอีก

อย่างที่คุณเห็น กระแสสลับจะเพิ่มขึ้นในทิศทางหนึ่งจากนั้นในอีกทิศทางหนึ่ง (เส้นสีแดงจะแสดงขึ้นเมื่อเพิ่มขึ้นในทิศทางหนึ่งจากนั้นในอีกทิศทางหนึ่ง) นั่นคือกระแสจะเปลี่ยนไป นั่นเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดการกระเซ็นมากขึ้นเมื่อเชื่อมด้วยอิเล็กโทรดกระแสสลับ . กระแสตรงนั้นเหมือนกับกระแสสลับเพียงผ่านวงจรเรียงกระแสเท่านั้น ( ดังนั้นจึงเรียกเช่นนั้นเพราะเป็นการแก้กระแสที่อยู่บนกราฟ) เราได้รับกระแสสลับหลายตัวที่ทำงานแบบซิงโครนัสและสร้างกระแสตรง

จากนี้เราสามารถสรุปได้ว่าการเชื่อมคุณภาพสูงจะได้มาจากการเชื่อม กระแสตรง. อาจไม่ใช่ทุกคนที่เข้าใจสิ่งที่แสดงบนกราฟ ฉันตอบคำถามว่าอิเล็กโทรด DC และ AC แตกต่างกันอย่างไร ตัวอย่างเช่น สามารถเชื่อมอิเล็กโทรด MR-3s กับทั้งกระแสสลับและกระแสตรงของขั้วใดก็ได้ แต่ตัวอย่างเช่น พวกมันจะคงที่และอนุญาตโดยขั้วย้อนกลับเท่านั้น ฉันจะบอกด้วยตัวเองว่าเราใช้อิเล็กโทรดสำหรับกระแสสลับและปรุงอาหารด้วยกระแสคงที่และไม่กลัวอะไรเลยอิเล็กโทรดหลายยี่ห้อสามารถปรุงด้วยกระแสตรงในขณะที่ต้องดูตัวแปร ตอนนี้