Название: Технологические основы сварки плавлением - Конспект лекций (Е.В. Харламова)

Жанр: Технические

Просмотров: 1365


3.2. анодная область

 

Температура газа в этой области падает на несколько тысяч градусов от температуры столба Тс до температуры поверхности активного пятна анода. Активной называется лишь та часть поверхности анода, на которую течет ток дуги. Перепад температур DТ в анодных областях можно определить из уравнения

DT = Tс - Tк,                                               (3.6)

где Тк – температура кипения материала анода.

При протяженности анодной области 10–4 см и DT = 3×104К градиент температур в ней имеет значение DT/la = 3×107 К/см. Это вызывает интенсивный тепловой поток Q в сторону анода:

,                                            (3.7)

где h – коэффициент теплопроводности газа; Ft – площадь активного пятна на аноде.

Баланс энергии анодной области выражается соотношением

.                                        (3.8)

Сравнительно низкая средняя температура анодной области указывает на весьма малую вероятность термической ионизации заполняющего ее газа. Заряженными частицами в этой области являются электроны, переносящие ток от столба к аноду.

Величина падения напряжения в анодной области:

,                                 (3.9)

где i – средняя плотность тока в анодной области, bе – подвижность электронов.

Заметное влияние на величину Uа оказывает коэффициент теплопроводности газа, заполняющего анодную область.

Мощность UaIд, выделяющаяся в анодной области, передается аноду и расходуется на его нагрев и плавление. При силе тока Iд и работе выхода Uв эта разность составляет UвIд. В результате общая передаваемая аноду мощность равна

.                                       (3.10)

Например, в дуге со стальным анодом Ua = 4,2 В, а Uв = 4,36 В, каждым ампером тока аноду передается мощность (4,2 + 4,36) ´ 1 =

= 8,56 Вт.