Vi. Сварочная дуга и ее свойства § 31. Электрические свойства дуги

Производительность процесса дуговой сварки. Производительность сварки определяется количеством наплавленного металла G = α_H×I×t где G - масса наплавленного металла, г.
Чем больше ток, тем выше производительность. Однако при значительном увеличении сварочного тока для применяемого диаметра электрода - последний может быстро нагреваться теплом Ленца - Джоуля, что резко понизит качество сварного шва, так как металл шва и зона сплавления основного металла будут перегреты. Необходимо отметить, что перегрев электрода увеличивает разбрызгивание металла.
Погонная энергия. Отношение эффективной тепловой мощности дуги (источника) q_и к скорости перемещения дуги ν называется погонной энергией.

где ν - скорость перемещения дуги (скорость сварки), см/с.
Погонная энергия - это количество тепла в калориях, введенное на единицу длины однопроходного шва или валика.
Полную тепловую мощность сварочной дуги приближенно считают равной тепловому эквиваленту ее электрической мощности Q = 0,24 U_д×I, кал/с, где U_д - падение напряжения на дуге, В; I - величина сварочного тока, A; Q - тепловой эквивалент электрической мощности сварочной дуги, кал/с.
Количество тепла, введенное сварочной дугой в изделие в процессе его нагрева за единицу времени, называется эффективной тепловой мощностью сварочной дуги, которая является суммой тепловой энергии, выделяющейся в пятне дуги на изделии, вводимой в изделие при теплообмене со столбом дуги и пятном на изделии и поступающей с каплями расплавленного флюса, электродного металла и покрытия q_и = - 0,24U_д×I×h_и кал/с, где q_и - эффективная тепловая мощность сварочной дуги, кал/с; h_и - эффективный к. п. д. процесса нагрева металла сварочной дугой.
Откуда

Эффективным к. и. д. процесса нагрева металла сварочной дугой называется отношение количества введенного в металл тепла к тепловому эквиваленту электрической мощности дуги. Этот коэффициент характеризует эффективность процессов выделения тепла и теплообмена в дуговом промежутке по отношению к нагреву металла изделия и зависит в основном от способа сварки.

Рис. 40. Тепловой баланс сварочной дуги при среднем для данного способа сварки режиме: а - ручная сварка покрытым электродом, б - автоматическая сварка под флюсом
На рис. 40 приведен тепловой баланс тепла, выделяемый дугой, из которого видно, что более полно используется тепло дуги при автоматической сварке под флюсом. При увеличении длины дуги эффективный к. п. д. падает и возрастает с углублением дуги в ванну. При сварке металлическими электродами этот коэффициент мало зависит от рода, полярности и величины сварочного тока.
Вопросы для самопроверки

1. 
   Что называется электрической дугой?
   
2. 
   Назовите основные участки электрической дуги.
   
3. 
   В результате каких явлений происходит ионизация воздушного промежутка между электродом и изделием?
   
4. 
   Как определить коэффициенты расплавления, наплавки и потерь?
   
5. 
   Что называется погонной энергией?