Файл: Фролов В.В. Источники тепла при сварке плавлением.pdf

При плавлении ионного кристалла нарушаются направленные связи между ионами, которые получают возможность переме­ щаться под действием электрического поля. Однако ионы в расплаве сохраняют между собою некоторые связи, обуслов­ ленные их электрическим взаимодействием. Эти связи приво­ дят к образованию расплава определенного строения.

Расстояния между ионами в расплаве очень малы, т. к. при плавлении твердых тел плотность, а, следовательно, и объем расплава меняются незначительно.

Поэтому подвижность ионов в расплаве мала, т. к. ионы разных знаков, будучи связанными электростатическими силами, должны двигаться в электрическом поле в разные стороны,

что приводит к их взаимному торможению.

Эти же силы в ионных расплавах обуславливают внутреннее трение при перемещении слоев жидкости относительно друг

друга.

При повышении температуры расплава плотность его умень­ шается, расстояния между ионами жидкости увеличиваются, и

это приводит к резкому увеличению электропроводности и уменьшению вязкости.

Для приблизительной оценки электропроводности простых

где а — удельная электропроводность электролита;

т] — вязкость электролита.

Данное правило не полностью выдерживается для сложных

силикатных систем, какими являются плавленые флюсы, приме­ няемые при электрогалаковой сварке (АН-8, АН-22) или плав­ леные флюсы для электродуговой сварки (АН-348, ОСН, 45).

Это видно из кривых вязкости и электропроводности, приве­ денных на рис. 22. однако общий характер связи сохраняется.

Составы флюсов, применяемых при электрошлаковой сварке, приведены в табл. 8.

Таблица 8

Химический состав в о/0

41.

Температура

Рис. 22. Зависимость вязкости и электропроводности флюса от температуры (флюс ОСЦ—45)

Рис. 23. Схема элсктрошлаковой сварки.

42

Источником тепла при этектрошлаковой сварке является жидкий шлак, разогреваемый электрическим током.

Однако не весь шлак, закрывающий ’металл, участвует в

переносе электрических зарядов, а только часть его, располо­ женная под торцом электрода, что и показал Б. Е. Патон [9] (рис. 23).

Именно эта часть шлака и может считаться источником тепла при электрошлаковой сварке.

Теплота тока равна 0,24 I‘R (кал!сек} и расходуется на

плавление основного и электродного металла. Дополнительным приходом тепла будет теплота тока, выделенная в электродной провоюке, подаваемой автоматом при значительном вылете от токоподводящего контакта.

Непроизводительными расходами тепла будут:

1)теплоотдача в изделие;

2)теплоотвод формирующими устройствами, которые обычно охлаждаются водой;

3> испарение некоторой части жидкого шлака.

Устойчивых данных по исследованию термических свойств

этого источника тепла в литературе еще не опубликовано.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1.Главные характеристики источников тепла при сварке плавлением и их связь с физической природой источника.

2.Почему эффективный к. п. д. источника г(и при сварке плавящимся электродом всегда выше, чем при сварке неплавящимся электродом?

3.Почему коэффициент сосредоточенности К выше у сва­

рочной дуги, чем у ацетилено-кислородного пламени?

4.При наличии каких процессов газы начинают проводить электрический ток?

трансформируют электрическую энергию в тепловую?

7.Что такое эффективный потенциал ионизации, и как он влияет на температуру дугового промежутка?

8.Из каких частей суммируется энергетический баланс:

I)катода,

2)столба дуги, 3) анода,

и что изменится при рассмотрении дугового разряда на

обратной полярности?

9. Чем определяется и какие факторы влияют на устойчи­ вость дугового разряда?

10. Влияние магнитных полей на устойчивость дугового разряда.

43