Ursachen des Lichtbogens

Der Schweißlichtbogen ist entlang der Achse der Elektrode und nicht entlang der kürzesten Entfernung zwischen Elektrode und Werkstück ausgerichtet. Ein Lichtbogen ist jedoch ein äußerst flexibler Leiter, der durch verschiedene Faktoren von seinem beabsichtigten Weg abgelenkt werden kann. Wenn ein solches Phänomen beim Schweißen auftritt, spricht man von Lichtbogenschlag.

Der Lichtbogen kann durch folgende Faktoren verursacht werden:

1. Unsachgemäße Positionierung der Erdverbindung (oder Erdverbindung)

2. die Form des Werkstücks,

3. Vorhandensein einer Lücke am Gelenk

4. Große ferromagnetische Masse in der Nähe der Schweißstelle

5. Wind- oder Gasstrom

6. Lange Bogenlänge

7. Fehlende oder unzureichende Elektrodenbeschichtung

8. Hoher Schweißstrom und

9. Verwendung der Gleichstromversorgung.

Fig. 3.10 (a) zeigt das Auftreten eines Lichtbogenstoßes aufgrund der Ablenkung des Lichtbogens nach rechts, da das Magnetfeld bei A stark ist.

Obwohl der Lichtbogen seitlich abgelenkt werden kann, wird er in Abhängigkeit von der Position der Masseverbindung entlang der Schweißverbindung vorwärts oder rückwärts abgelenkt. Ein Rückschlag tritt beim Schweißen in Richtung der Masseverbindung in der Nähe des Endes einer Verbindung auf und ein Vorwärtsschlag wird beim Starten des Schweißens von der Masseverbindung aus, wie in Fig. 3.10 (b) gezeigt.

Der Vorwärtsschlag ist besonders störend für Eisenpulver und solche Elektroden, die übermäßige Schlacke erzeugen, wenn die Schlacke unter dem Einfluss des Lichtbogenstoßes vor dem Schweißbad läuft, und somit das Einschließen von Schlacke verursachen kann.

Zu Beginn der Schweißung existiert für kurze Zeit ein Vorwärtsschlag, der dann abnimmt, wenn der elektromagnetische Fluss einen leichteren Weg durch das bereits abgelagerte Schweißgut findet. Der Rückschlag kann bis zum Ende des Gelenks auftreten, ist jedoch am äußersten Ende des Gelenks am schwersten.

Ein Lichtbogenschlag kann auch durch die Form des Werkstücks verursacht werden, da dies die Konzentration des magnetischen Flusses und damit die auf den Lichtbogen wirkende Kraft beeinflussen kann.

Das Vorhandensein einer Lücke an der Verbindung zwingt den magnetischen Fluss außerdem dazu, sich in einer engen Zone des bereits verlegten Teils des Wurzelverlaufs zu konzentrieren und lenkt somit den Bogen ab.

Der Lichtbogen neigt auch dazu, unter dem Einfluss der ferromagnetischen Masse, die in unmittelbarer Nähe des zu schweißenden Werkstücks liegt, von dem beabsichtigten Weg zu schwanken. Die Kraft der elektromagnetischen Anziehungskraft zwischen dem Lichtbogen und dem Eisen neigt dazu, sie näher zu bringen, und als Folge davon wird der Lichtbogen in Richtung der ferromagnetischen Masse abgelenkt.

Der Schweißlichtbogen kann auch durch Wind oder die beim Schweißen entstehenden heißen Gase abgelenkt werden. Dies ist besonders ausgeprägt beim vertikalen Aufschweißen und beim Schweißen von Durchgangslöchern.

Aus den naheliegenden Gründen wird ein längerer Bogen leichter abgelenkt als ein kurzer Bogen.

Abgeschirmtes Metall-Lichtbogenschweißen mit blanken oder gewaschenen Elektroden neigt zum Lichtbogenschlag als das Schweißen mit stark beschichteten Elektroden, da der korrigierende Einfluss des Beschichtungsbechers fehlt. In ähnlicher Weise wird aufgrund des Einflusses der Flussabdeckung kein Lichtbogenschlag beim Unterpulverschweißen beobachtet.

Die Intensität des Lichtbogenstoßes wird durch die Stärke des Schweißstroms beeinflusst, da die Intensität des Magnetfelds direkt proportional zum Quadrat des Stroms ist. Durch die Verdoppelung des Stroms wird das zugehörige Magnetfeld um das Vierfache erhöht.

Lichtbogenschlag wird normalerweise beim Gleichstromschweißen von magnetischem Material wie Eisen und Nickel angetroffen. Der Lichtbogenschlag beim Schweißen mit Wechselstrom ist wesentlich geringer als bei Verwendung von Gleichstrom. Dies ist darauf zurückzuführen, dass der durch den Wechselstrom erzeugte magnetische Fluss Wirbelströme im Grundmetall induziert, die ein eigenes magnetisches Wechselfeld aufbauen, das sich fast vollständig in Phase umkehrt, wobei der Schweißstrom um 180 ° außer Phase ist.

Somit ist der resultierende magnetische Fluss, der eine Summe der magnetischen Flüsse aufgrund von Wirbel- und Schweißströmen ist, erheblich kleiner als derjenige, wenn Gleichstrom zum Schweißen verwendet wird. Außerdem ist der Schweißstrom nicht in Phase, daher ist die Wechselwirkung zwischen dem Magnetfeld und dem Strom nicht stark genug, um einen Lichtbogenschlag zu verursachen.

Um den Schweregrad eines Lichtbogenstoßes zu verringern oder zumindest zu verringern, können die folgenden Schritte ausgeführt werden:

ich. Nach Möglichkeit sollte zum Schweißen Wechselspannung verwendet werden.

ii. Stellen Sie die Masseverbindung so weit wie möglich von der Fuge entfernt auf.

iii. Richten Sie die Elektrodenspitze in Richtung des Lichtbogens.

iv. Variieren Sie den Winkel zwischen der Elektrode und der Arbeit, um dem Lichtbogenschlag entgegenzuwirken.

v. Verwenden Sie kurze Bogenlänge.

vi. Verwenden Sie beim geschirmten Metall-Lichtbogenschweißen stark beschichtete Elektroden.

vii. Schweißen Sie nicht in der Nähe starker ferromagnetischer Massen.

viii. Verwenden Sie einen niedrigen Schweißstrom bei guter Verschmelzung.

ix. Sie werden in Richtung schwerer Wende oder Tab-out geschweißt.

x. Verwenden Sie die Reihenfolge des Rückschweißens wie in Abb. 3.11 gezeigt.