Varilni lok je Opis in značilnosti

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Za uspešno izvedbo postopka varjenja je potreben varilni lok. To je električna razelektritev, za katero je značilna zelo velika moč in je precej dolga. Pojavlja se med elementi, kot so elektrode, ki so v določenem plinastem okolju. Za nastanek loka je treba na elektrode priložiti napetost.

Splošni opis loka

Glavne značilnosti varilnega obloka so zelo visoka temperatura in gostota toka. Zahvaljujoč tema dvema kvalitetama je v kombinaciji lok sposoben brez težav taliti kovine s tališčem 3000 stopinj Celzija. Lahko rečemo, da je ta lok prevodnik, ki je sestavljen iz hlapnih snovi, glavni namen pa je pretvorba električne energije v toplotno. Sam električni naboj je trenutek, ko električni tok preide skozi plinasti medij.

različne sorte

Varilni lok je razelektritev, in ker obstaja več vrst, obstaja tudi več vrstloki:

1. Prva sorta se imenuje žareča razelektritev. Ta videz se pojavi samo v okolju z nizkim tlakom in se uporablja samo v stvareh, kot so plazemski zasloni ali fluorescenčne sijalke.
2. Druga vrsta je iskra. Pojav te vrste se pojavi v trenutku, ko je tlak približno enak atmosferskemu. Razlikuje se po tem, da ima precej prekinjeno obliko. Osupljiv primer takšne razelektritve je strela.
3. Varilni lok je obločno razelektritev. Ta vrsta se najpogosteje uporablja pri varjenju. Pojavi se v prisotnosti atmosferskega tlaka in njegova oblika je neprekinjena.
4. Zadnja vrsta se imenuje krona. Najpogosteje se pojavi, če je površina elektrode hrapava in neenakomerna.

Narava loka

Vredno je reči, da električni varilni lok ni tako zapleten, kot se zdi na prvi pogled, precej preprosto je razumeti njegovo naravo. Uporablja električni tok, ki teče skozi element, kot je katoda. Po tem vstopi v okolje z ioniziranim plinom. V tem trenutku se pojavi izcedek, za katerega je značilna močna svetloba in zelo visoka temperatura. Na splošno ima lahko varilni lok temperaturo od 7.000 do 10.000 stopinj Celzija. Po prehodu skozi to stopnjo bo tok prešel na material, ki se vari. Lahko rečemo, da je vir varilnega loka električni tok, ki je doživel spremembe.

Zaradi tako visokih temperatur bo lok oddajal infrardeče žarkein ultravijolični žarki, ki so škodljivi za zdravje ljudi. Nevarno je za človeške oči, lahko pa pusti tudi lahke opekline. Zaradi zgornjih razlogov morajo imeti vsi varilci dobro osebno zaščitno opremo.

ločna struktura

Struktura (struktura) varilnega loka vključuje tri glavne komponente ali odseke - anodni in katodni odsek ter obločni steber. Upoštevati je treba, da se med gorenjem varilnega loka na območjih anode in katode tvorijo aktivne točke ali območja, za katere je značilna najvišja temperaturna vrednost. Skozi ti dve območji bo prešel ves električni tok, ki ga ustvari napajalnik. Hkrati bo na teh dveh območjih zabeležen tudi največji padec napetosti varilnega loka. Obločni stolpec se nahaja med tema dvema conama in tak parameter, kot je padec napetosti, bo v tem primeru minimalen.

Iz zgoraj navedenega lahko sklepamo, da lahko, prvič, vir energije varilnega obloka proizvede dokaj visoko napetost in visok tok. Drugič, dolžina loka bo sestavljena iz celotnega števila tistih območij, ki so bila navedena zgoraj. Najpogosteje je dolžina takšnega loka več milimetrov, pod pogojem, da sta anodna in katodna območja 10-4 oziroma 10-5 cm. Najugodnejša dolžina je lok 4-6 mm. S takšnimi kazalniki bo mogoče doseči stabilno zgorevanje in visoke temperature.

Vrste loka

Razlika med varilnim lokom je v shemi pristopa, pa tudi v okolju, v katerem se lahko pojavi. Trenutno obstajata dve najpogostejši vrsti loka:

• Lok neposrednega delovanja. V tem primeru mora biti varilni stroj vzporeden s predmetom, ki ga želite variti. Električni lok se pojavi, ko je kot med kovinskim obdelovancem in elektrodo 90 stopinj.
• Druga glavna sorta je posredna vrsta varilnega obloka. Pojavi se le, če se uporabljata dve elektrodi in sta nameščeni pod kotom 40-60 stopinj glede na površino kovinskega dela. Med tema dvema elementoma se bo oblikoval lok in kovino zvaril.

Razvrstitev

Omeniti velja, da obstaja klasifikacija loka glede na atmosfero, v kateri se bo pojavil. Do danes so znane tri vrste:

• Prva vrsta je odprt lok. Pri tovrstnem varjenju bo lok gorel na prostem, okoli njega pa bo nastala majhna plinska plast, ki bo vključevala hlape kovine, elektrode in njihove prevleke.
• Zaprt tip. Za gorenje takšnega varilnega loka je značilno, da poteka pod plastjo fluksa.
• Zadnja sorta je lok z dovodom plina. V tem primeru se ji dovaja snov, kot so helij, argon ali ogljikov dioksid. Uporabite lahko tudi nekatere druge vrste plinov.

Glavna razlika zadnje vrste je v temdobavljeni plini bodo preprečili pojav oksidacije kovin med varjenjem.

Rahla razlika je opažena tudi glede trajanja takega loka. Glede na svoje značilnosti je varilni lok lahko stacionaren ali impulzen. Stacionarno se uporablja za neprekinjeno varjenje kovin, torej je neprekinjeno. Impulzni lok je en sam udarec na kovinski, izklesan dotik.

Delovni elementi, torej elektrode, so lahko ogljik ali volfram. Te elektrode imenujemo tudi nepotrošne. Uporabite lahko tudi kovinske elemente, ki pa se bodo stopili na enak način kot obdelovanec. Najpogostejša vrsta elektrod je jeklo, ko gre za vrste taljenja. Vendar pa postaja uporaba netalilnih vrst danes vse bolj priljubljena.

Trenutek nastanka loka

Varilni lok se pojavi v trenutku, ko pride do hitrega tokokroga. To se zgodi, ko elektroda pride v stik s kovinskim obdelovancem. Zaradi dejstva, da je temperatura preprosto ogromna, se kovina začne taliti in med elektrodo in obdelovancem se pojavi tanek trak staljene kovine. Ko se elektroda in kovina razhajata, slednja skoraj v trenutku izhlapi, saj je gostota toka zelo visoka. Nato se plin ionizira, zato se pojavi varilni lok.

Pogoji loka

V standardnih pogojih, to je pri povprečni temperaturi 25 stopinj in tlaku 1atmosfere, plin ne more prevajati električne energije. Glavna zahteva za nastanek loka je ionizacija plinastega medija med elektrodama. Z drugimi besedami, plin mora vsebovati nekaj nabitih delcev, elektronov ali ionov.

Drugi pomemben pogoj, ki ga je treba upoštevati, je stalno vzdrževanje temperature na katodi. Zahtevana temperatura bo odvisna od značilnosti, kot so narava katode ter njen premer in velikost. Pomembno vlogo bo imela tudi temperatura okolice. Varilni lok mora biti stabilen in hkrati imeti ogromno tokovno moč, kar bo dalo visok temperaturni indeks (7 tisoč stopinj Celzija ali več). Če so izpolnjeni vsi pogoji, se lahko z nastalim lokom obdela kateri koli material. Za zagotovitev prisotnosti stalne in visoke temperature je potrebno, da napajanje deluje čim bolj stabilno. Prav zaradi tega je vir energije najpomembnejši del pri izbiri varilnega aparata.

Loke

Obstaja več stvari, ki razlikujejo varilni lok od drugih električnih razelektritev.

Prva je ogromna gostota toka, ki lahko doseže nekaj tisoč amperov na kvadratni centimeter. To daje izjemno temperaturo med delovanjem. Porazdelitev električnega polja med elektrodami v njihovem prostoru je precej neenakomerna. V bližini teh elementov opazimo močan padec napetosti, proti središču pa se, nasprotno, močno zmanjša. Nemogoče je ne reči o odvisnosti temperature od dolžine stolpca. Daljša kot je dolžina, slabše je ogrevanje,in obratno. Z uporabo varilnih lokov lahko dobite zelo drugačno tokovno-napetostno karakteristiko (CVC).

Varilni pretvornik. Lok in njegove značilnosti

Takoj je vredno začeti z glavno razliko med inverterskim virom energije in običajnim transformatorskim virom. Poraba električne energije se je zmanjšala za skoraj polovico. Značilnost toka, ki nastane pri uporabi pretvornika, omogoča hitrejši vžig loka, zagotavlja pa tudi stabilno gorenje skozi celoten proces.

Sam po sebi je varilni pretvornik precej zapletena naprava, ki izvaja operacije za spreminjanje toka, da zagotovi najbolj stabilno delovanje loka. Naprava je na primer povezana v omrežje in kot vhod prejme izmenični tok, ki ga lahko pretvori v enosmerni tok. Nato enosmerni tok vstopi v inverterski blok, kjer se spet pretvori v izmenični tok, vendar na veliko višji frekvenci, kot je bila v omrežju. Ta tok se prenese na transformator, kjer se njegova napetost znatno zmanjša, kar poveča njegovo moč. Po tem se popravljeni in uglašeni izmenični tok prenese v usmernik, kjer se pretvori v enosmerni tok in dovede v delovanje.