Bestimmen der Stabilität des Bogens

Nach dem Lesen dieses Artikels erfahren Sie, wie Sie die Stabilität des Bogens bestimmen.

Die Stabilität des Bogens kann anhand des Ausmaßes des sichtbaren Flimmerns in seiner Säule beurteilt werden. Es ist jedoch nicht möglich, ein Flackern in einem Wechselstrombogen zu vermeiden, das in dem Sinne instabil ist, dass es in jedem Zyklus zweimal abläuft. In ähnlicher Weise muss sich der Lichtbogen in einem Metalllichtbogen, dh dem Lichtbogen zwischen einer Verschleißelektrode und dem Werkstück, kontinuierlich bewegen und kann daher nicht so stabil bleiben, wie dies bei einem unbeweglichen oder festen Lichtbogen aus GTAW und Kohlenstofflichtbogenschweißen möglich ist. Auch die Schwankung in der Länge und Ausbreitung des Bogens hängt bis zu einem gewissen Grad von der Art der Metallübertragung ab.

Wenn also das Metall durch häufige Kurzschlüsse von der Elektrode in das Schweißbad übergeht, ist es akzeptabel, dass sich der Lichtbogen bewegt und flackert. Solche Bewegungen und Variationen in der Bogengröße, die auf die Art der Metallübertragung zurückzuführen sind, werden bei der vorliegenden Diskussion der Lichtbogenstabilität jedoch nicht berücksichtigt, da diese als untrennbarer Teil des Prozesses betrachtet werden.

Es ist darauf zu achten, dass die Lichtbogeninstabilität aus vermeidbaren Gründen vermieden wird. Eine solche Instabilität kann durch übermäßige Bewegung des Kathodenflecks auf der Elektrode verursacht werden. Dies ist normalerweise mit einer Emissionsgradänderung an verschiedenen Punkten der Elektrode verbunden, da ein Lichtbogen einen Punkt mit dem höchsten Emissionsgrad sucht. In dieser Hinsicht ist eine Oxidschicht überlegen, da sie ein höheres Emissionsvermögen aufweist als ein frisch gereinigtes Metall. Deshalb wird das Emissionsvermögen der Wolframelektrode manchmal durch die Verwendung von Thorium- oder Zirkoniumverbindungen verbessert. Schnelle Bewegungen oder kleine, durch Hitze weitergeleitete Schweißbäder sind auch anfälliger für Lichtbogenwandern.

Die Lichtbogenstabilität wird auch durch den nicht symmetrischen Fluss von Plasma et. Dies könnte auf ein unsymmetrisches elektromagnetisches Feld und die daraus resultierenden Kräfte zurückzuführen sein. Alle Faktoren, die einen Lichtbogen verursachen, können als die Stabilisierungsfaktoren für den Lichtbogen angesehen werden. Daher sollte der Schweißstrom sowohl in der Wellenform als auch in der Stärke konstant sein, so dass der Lichtbogen nicht leicht gelöscht wird. Dies kann anhand der Volt-Ampere-Übergangsspuren des Schweißlichtbogens überprüft werden. Der Lichtbogen sollte auch nicht durch geringfügige Änderungen der Umgebungsbedingungen beeinträchtigt werden.

Aus Sicht der Schweißstromquelle hängt die Lichtbogenstabilität von zwei Faktoren ab, nämlich:

(i) die statische Volt-Ampere-Charakteristik und

(ii) Die dynamische Eigenschaft der Maschine.

Ersteres hängt von zwei extremen Bedingungen ab, dh der Leerlaufspannung und dem Kurzschlussstrom. Sobald ein Kurzschluss auftritt, steigt der Strom auf ein Maximum. Dieser Stromanstieg sollte weder zu langsam noch zu schnell sein, da ein langsamer Anstieg die Maschine zu lange überlastet und ein schneller Anstieg übermäßige Spritzer verursacht. Die Wiederherstellung des Stroms auf die normalen Schweißbedingungen sollte innerhalb von ein oder zwei Hertz erfolgen.

Da die Lichtbogenstabilität mit der Fähigkeit der Stromquelle zusammenhängt, den Lichtbogen nach einem Kurzschluss wieder glatt zu zünden, muss die Stromquellenspannung schnell genug ansteigen, um den Lichtbogen schnell wieder zu zünden, um eine vollständige Unterbrechung zu vermeiden.

Die dynamische Eigenschaft der Schweißstromquelle wird manchmal als Ansprechzeit bezeichnet, d. H. Die Zeit, die erforderlich ist, um nach einem Kurzschluss zu den normalen stationären Schweißbedingungen zurückzukehren. Die Schweißstromquelle muss über ein ausgewogenes Verhältnis von Impedanz oder Induktivität verfügen, um die Ausgangsleistung der Maschine schnell zu stabilisieren und einen stabilen Schweißlichtbogen zu erreichen.