Вопрос 3. Кпд сварочной дуги.

Электрическая энергия, потребляемая дугой, в основном превращается в тепло. Тепловую мощность электрической дуги можно принять равной тепловому эквиваленту электрической энергии

кал/сек,

пренебрегая теплом, идущим на химические реакции в дуговом промежутке и несколько, меняющим тепловой баланс дуги.

Не все тепло сварочной дуги идет на нагрев изделия: часть тепла затрачивается на нагревание нерасплавившейся части электрода, часть — на излучение в окружающее пространство, некоторое количество тепла теряется с каплями электродного металла при его разбрызгивании. Поэтому вводят понятие эффективной тепловой мощности сварочной дуги. Эффективная тепловая мощность сварочной дуги (q) — это количество тепла, введенное в металл изделия в единицу времени, равное

, кал/сек

где Q — количество тепла, введенное в металл, кал; t - время горения дуги, сек.

Потери тепла сварочной дуги в результате излучения на нагревание электрода для различных способов сварки будут разные.

Величиной, характеризующей тепло, расходуемое на нагревание металла, является коэффициент полезного действия процесса нагрева изделия сварочной электрической дугой (n). КПД сварочной дуги представляет собой отношение эффективной тепловой мощности сварочной дуги (q) к тепловому эквиваленту ее электрической мощности (), т. е.

,

Эффективный КПД зависит от технологических условий сварки. При сварке открытой металлической дугой n =0,5—0,85, при сварке под слоем флюса n =0,8—0,95, а при сварке угольной дугой n =0,5—0,65.

Эта разница в значениях КПД получается в связи с тем, что при сварке металлической дугой часть тепла, идущая на расплавление электрода, с каплями металла будет переходить в сварочную ванну, а при сварке под флюсом, кроме того, значительно уменьшаются потери тепла в окружающее пространство. Значение КПД будет зависеть от способа сварки, материала электродов, состава покрытий и других факторов.

Эффективная тепловая мощность сварочной дуги может быть определена калориметрическим методом.

Ход работы:

1. Изучить основные определения сварочной дуги, виды, строение и свойства сварочной дуги. Изучить виды переноса электродного металла на изделие (капельный, струйный). Ознакомиться с КПД сварочной дуги.

2. Выполнить рисунки в конспектах.

3. Ответить на контрольные вопросы (письменно).

4. Защита лабораторной работы.

Контрольные вопросы:

1. Объясните строение сварочной дуги?

2. По каким признакам классифицируют сварочные дуги?

3. Назовите виды переноса электродного металла?

4. КПД сварочной дуги?

Список используемой литературы:

1. Виноградов, В.С. Оборудование и технология дуговой автоматической и механизированной сварки / В.С. Виноградов. – М.: Высш. шк., Изд. центр «Академия», 1999. – 319 с.

2. Геворкян, В.Г. Основы сварочного дела / В.Г. Геворкян. – Минск: Высш. шк., 1991. – 235 с.

3. Куликов, В.П. Технология и оборудование сварки плавлением / В.П. Куликов. – Могилев, 1998. – 256 с.

4. Лупачев, В.Г. Ручная дуговая сварка: учеб.пособие / В.Г. Лупачев. – Минск: Выш.шк., 2000. – 496 с.: ил.

5. Пугачев, В.Г. Сварочные работы / В.Г. Пугачев. – Минск: Высш. шк., 1997 – 320 с.

6. Теория сварочных процессов: учеб. для вузов; под ред. В.В. Флорова. – М.: Высш. шк., 1988. – 599 с.

7. Федин, А.П. Сварочное производство / А.П. Федин. – Минск: Высш. шк., 1992.

8. Мисник, И.Б. Сварка металлов / И.Б. Мисник. – Минск: Высш. шк., 1988. – 207 с.

9. Рыбаков, В.М. Сварка и резка металлов / В.М. Рыбаков. - Минск: Высш. шк., 1989. – 214 с.