Reja: Elektr yoyi

Elektr yoyi va uning xossalari
Elektr boshq payvandlash mashinasozlikda eng katta taqsimotni oldi. Keling, elektr boshq manbalarining xususiyatlarini batafsil ko'rib chiqaylik.
Elektr yoyi - gazsimon muhitda sodir bo'ladigan ikki elektrod o'rtasida elektr tokining uzluksiz chiqishi. Metalllarni payvandlash uchun ishlatiladigan elektr yoyi payvandlash yoyi deb ataladi. Bunday kamon ko'p hollarda elektrod va ishlov beriladigan qism o'rtasida yonadi, ya'ni. to'g'ridan-to'g'ri yoydir.
Metall elektrod (katod) va payvandlanadigan metall (anod) o'rtasida yonayotgan to'g'ridan-to'g'ri to'g'ridan-to'g'ri oqimning yoyi bir nechta aniq ajralib turadigan joylarga ega (2.3-rasm). Elektrodlarni bog'laydigan elektr o'tkazuvchan gaz kanali kesilgan konus yoki silindr shakliga ega. Uning xususiyatlari yoqilgan turli masofalar elektrodlar bir xil emas. Elektrodlarga ulashgan gazning yupqa qatlamlari nisbatan ega past harorat. Qo'shni bo'lgan elektrodning polaritesiga qarab, bu qatlamlar katodik deb ataladi. 2 va anod 4 yoy joylari.
Katod mintaqasining uzunligi lk neytral atomlarning o'rtacha erkin yo'li bilan aniqlanadi va bo'ladi
̃ taxminan 10 -5 sm.Anod hududining uzunligi l a elektronning erkin yo'li bilan aniqlanadi va taxminan 10 -3 sm ni tashkil qiladi.Yaqin elektrod hududlari orasida razryadning eng cho'zilgan, yuqori haroratli hududi - yoy ustuni joylashgan. l c 3.
Katod va anod yuzasida dog'lar hosil bo'ladi, ular mos ravishda katod deb ataladi. 1 va anod 5 nuqta, bu boshq ustunining asoslari bo'lib, u orqali butun payvandlash oqimi o'tadi. Elektrod dog'lari nisbatan past haroratda (2600 ... 3200 K) porlashning yorqinligi bilan ajralib turadi. Yoy ustunidagi harorat 6000...8000 K ga etadi.
Umumiy yoy uzunligi l d uning barcha uchta mintaqasi uzunliklarining yig'indisiga teng (l d ​​\u003d l a + l k) va haqiqiy sharoitlar uchun 2 ... 6 mm.

Payvandlash yoyining umumiy kuchlanishi mos ravishda kuchlanishning pasayishi yig'indisidir muayyan hududlar yoylar  va 20 dan 40 V gacha bo'lgan oraliqda. Payvandlash yoyidagi kuchlanishning uning uzunligiga bog'liqligi tenglama bilan tavsiflanadi. , qayerda lekin - katod va anod hududlarida kuchlanishning pasayishi yig'indisi, V; l d- yoy ustunining uzunligi, mm; b- kamondagi o'ziga xos kuchlanish pasayishi, ya'ni. yoy ustunining uzunligi 1 mm, V / mm deb ataladi.
Elektr yoyi razryadning asosiy xarakteristikasidan biri statik tok-kuchlanish xarakteristikasi - o'zgarmas yoy uzunligidagi yoy kuchlanishining undagi oqimga bog'liqligi (2.4-rasm).
Yoy uzunligining oshishi bilan kuchlanish kuchayadi va yoyning statik oqim-kuchlanish xarakteristikasining egri chizig'i yuqoriga ko'tariladi, bunda uning shakli taxminan saqlanib qoladi (a, b, c egri). Unda uchta mintaqa ajratilgan: tushish I, qattiq (deyarli gorizontal) II va ortib borayotgan III. Yoyni yoqish shartlariga qarab, xarakteristikaning bo'limlaridan biri unga mos keladi. Qoplangan elektrodlar bilan qo'lda boshq payvandlashda, himoya gazlarda iste'mol qilinmaydigan elektrod bilan payvandlashda va nisbatan payvandlashda suv ostida payvandlashda. yuqori zichliklar oqim bo'lsa, yoyning xarakteristikasi dastlab pasayadi va oqim kuchayishi bilan u butunlay qattiq holatga aylanadi. Shu bilan birga, payvandlash oqimining ortishi bilan kamon ustunining kesimi va maydoni ko'ndalang kesim anod va katod nuqtalari. Oqim zichligi va kamon kuchlanishi doimiy bo'lib qoladi.
Suv ostidagi yoyni payvandlashda va himoya gazlarda nozik elektrodli sim bilan yuqori oqim zichligida yoyning xarakteristikasi kuchayadi. Bu katod va anod dog'larining diametrlari elektrod diametriga teng bo'lishi va bundan keyin ortib bo'lmasligi bilan izohlanadi. Ark bo'shlig'ida gaz molekulalarining to'liq ionlashuvi sodir bo'ladi va payvandlash oqimining yanada oshishi faqat elektronlar va ionlarning harakat tezligining oshishi, ya'ni elektr maydon kuchining oshishi tufayli sodir bo'lishi mumkin. Shuning uchun, payvandlash oqimini yanada oshirish uchun boshq kuchlanishini oshirish kerak.
Payvandlash yoyi kuchli konsentrlangan issiqlik manbai hisoblanadi. Deyarli hammasi Elektr energiyasi, yoy tomonidan iste'mol qilingan, issiqlikka aylanadi. Bajarildi issiqlik quvvati yoylar Q \u003d I sv U d(J/s) payvandlash oqimining kuchiga bog'liq I St(A) va kamon kuchlanishi U d(IN).
Shuni ta'kidlash kerakki, kamonning barcha issiqligi metallni isitish va eritish uchun sarflanmaydi. Uning bir qismi atrofdagi havoni yoki himoya gazini, radiatsiyani va hokazolarni isitish uchun behuda sarflanadi. Shu munosabat bilan, kamonning samarali issiqlik quvvati q eff(J / s) (to'g'ridan-to'g'ri mahsulotga kiritilgan payvandlash yoyi issiqligining bir qismi) quyidagi munosabat bilan aniqlanadi:  bu yerda ē - empirik tarzda aniqlangan payvandlash yoyi bilan mahsulotni isitish jarayonining samaradorlik koeffitsienti (COP).
ē koeffitsienti payvandlash usuliga, elektrod materialiga, qoplama yoki oqimning tarkibiga va boshqa bir qator omillarga bog'liq. Masalan, uglerod yoki volfram elektrodi bilan ochiq yoy bilan payvandlashda o'rtacha 0,6; qoplangan (yuqori sifatli) elektrodlar bilan payvandlashda - taxminan 0,75; suv ostida payvandlashda - 0,8 yoki undan ko'p.