아크 용접시 전극 팁만 녹는 이유는 무엇입니까?

유 투스에서 "소모성 전극"으로 아크 용접을하는 사람들을 보았습니다. 언뜻보기에 전류가 모든 전극과 공작물을 통해 흐르고 내 질문은이 사실에서 비롯된 것을 보았습니다.

공작물은 보통 전극보다 훨씬 크기 때문에 용융되지 않으므로 열을 훨씬 빨리 소산시킬 수 있다고 생각합니다. 전극은 더 얇으며, 전극을 통해 흐르는 전류가 전극의 끝을 녹일만큼 충분히 높으면 전체 전극이 녹지 않는 이유를 이해하지 못합니다.

나는 그것에 대해 생각했고 내 추측은 전극 끝의 접촉 저항이 전극 재료의 접촉 저항과 다른 것과 관련이 있다고 생각합니다. 그 이유는 생성 된 열에 비례하는 전력이 이어야하기 때문입니다. 하지만 두 저항의 차이 가이 현상을 설명하기에 충분히 높다고 생각하지 않기 때문에 어떤 부분이 궁금합니다. 나는 그리워 해!

전극의 저항은 물건을 가열하는 것이 아니라 아크의 이온화 된 공기의 저항입니다!

따라서 호에 가까운 것은 뜨거워지고 멀리있는 것은 뜨겁지 않습니다.

전극이 공작물에 가까워지면, 전기장 강도 (예를 들어, 미터당 볼트)가 개재 된 공기 분자를 이온화하기에 충분히 높아질 때 스파크가 발생하는 지점까지 에어 갭이 좁아진다.

이온화 된 공기는 플라즈마이며 ​​전극과 공작물 재료를 녹일 수있을 정도로 온도가 매우 높습니다.

용접기가 올바른 길이의 갭을 유지하는 한, 전계 강도는 갭 내의 공기를 이온화하고 용접봉 및 공작물의 주변 재료를 녹일 수있을만큼 충분히 높을 것이다. 일부 금속은 또한 가스화되고 플라즈마로 바뀌어 아크에 기여할 수 있습니다.

간격이 너무 커지면 용접과 함께 플라즈마가 중단됩니다.

스틱 용접기 (용접봉을 사용하는 용접기)로 작업 한 사람은 간격이 너무 작아지면로드를 작업 물에 닿으면 접촉 할 때 충분한 플라즈마를 생성하여 용접 할 수 있음을 알 수 있습니다 작업 물에 막대. 이때 플라즈마가없는 연속적인 금속 회로가 있습니다. 적절한 용접을 수행하는 동안과 동일한 양의 전류를 전도하지만 플라즈마 아크가 없으면 아무것도 녹지 않습니다.

이 설명 중 어느 것도 플라즈마의 저항과 관련이 없습니다. 부과 된 전계 강도에 응답하여 플라즈마가 어떻게 형성되는지의 함수이다.

다른 수단을 통해 열을 생성하는 몇 가지 용접 공정이 있습니다. 스틱 또는 MIG 용접보다 TIG 용접이 개념적으로 이해하기 쉽다고 생각합니다. 이 설명은 다른 용접 프로세스를 이해하는 데 도움이되므로 TIG 용접에 대해 설명하겠습니다.

TIG 용접 (가스 텅스텐 아크 용접 또는 GTAW)에서 용접 전원 공급 장치는 텅스텐 팁으로 핸드 토치에 연결됩니다. 음극은 토치에 연결됩니다. 양극은 용접 될 공작물에 연결된다.

아크는 텅스텐 팁과 공작물 사이에 고전압, 고주파 펄스를 생성하는 아크 스타터라고하는 전원 공급 장치의 회로에 의해 생성됩니다. 아크는 차폐 가스에서 전자를 제거하고 텅스텐 팁에서 공작물로 전기를 전도하는 이온 경로를 생성하기에 충분한 에너지를 가지고 있습니다. tig 용접의 경우 아르곤 가스는 일반적으로 저렴하고 쉽게 이온화되며 공기보다 무거워 산소를 차단하므로 일반적으로 사용됩니다.

이온 경로가 완료되면 전원 공급 장치는 전극 사이의 전압 강하를 감지합니다. 전극과 워크 피스 사이에 이온화 된 경로가없는 경우 텅스텐과 워크 전극 사이에 50V 이상의 차이가있을 수 있습니다. 아크가 시작된 후, 전극 사이의 전압은 간격 크기에 따라 약 10V로 떨어집니다. 이 시점에서 전원 공급 장치는 용접 전류를 켭니다. Tig 용접은 정전류 전원으로 수행됩니다.

아크는 차폐 가스의 저항 가열에 의해 유지된다. 이온화 된 가스는 열이 간극을 가로 지르는 전압과이를 통과하는 전류의 함수 인 저항으로 작용합니다. 이온화 된 가스를 통한 높은 전류는 너무 많은 열을 방출하여 가스가 플라즈마를 유지하기에 충분히 뜨겁게 유지되고 계속 작동합니다.

그러나 열은 아크에 고르게 분포되지 않습니다. 방금 설명한이 구성에서 전자는 실제로 텅스텐 팁에서 발사되어 작업 물에 부딪칩니다. 이로 인해 열이 공작물에 집중됩니다. 전극의 극성을 반대로 바꾸고 음극을 공작물에, 양극을 토치에 연결하면 반대 효과가 나타납니다. 여전히 호와 많은 열이 발생하지만 용접하려는 부분이 아닌 팁에 열이 집중됩니다. 그 결과 팁이 공에 녹아 떨어질 수 있습니다. 텅스텐은 금속의 융점이 가장 높기 때문에 팁에 사용됩니다. tig 용접에서는 전극이 녹아 용접의 일부가되는 것을 원하지 않지만 다른 유형의 용접에서는 원하지 않습니다.

MIG 용접 (가스 금속 아크 용접 또는 GMAW)에서는 이것이 원하는 것입니다. MIG 용접에서, 전극은 와이어 스풀로부터 고속으로 공급되는 전도성 와이어이다. 와이어가 녹아 용접의 일부가됩니다. 와이어가 양극이고 공작물이 음극이되도록 극성이 반전됩니다. MIG에는 아크 스타터가 필요하지 않습니다.

미그 토치의 방아쇠를 쥐면 와이어 피더가 와이어를 밀어 내기 시작합니다. 와이어가 작업 물과 접촉하면 와이어가 저항기 역할을하고 가열됩니다. 와이어의 튀어 나옴이 길수록 저항이 커지고 다른 전압 강하가 발생합니다.

와이어를 통한 높은 전류로 인해 와이어가 녹아 다시 태워집니다. 이것은 이온화하기에 충분한 전압이있는 곳에서 작업과 와이어 사이에 작은 간격을 생성합니다. 이것은 호를 만듭니다. 서로 다른 MIG 프로세스 (단락, 드립 및 스프레이 전송)의 특성에 들어 가지 않고이 프로세스는 본질적으로 반복됩니다. 전선이 접촉합니다. 가열되고 녹습니다. 호를 친 다음 다시 접촉합니다. 기타.

공작물은 일반적으로 너무 녹지 않아야하지만 (너무 많지 않거나 재료의 돌파구가 생길 수 있습니다) 그렇지 않으면 기계적 연결이 강하지 않습니다. 전류 및 재료 이송 속도를 조정하여 공작물의 두께, 열 질량 및 열 전도성을 설명합니다. 그리고 마커스 ül 러 (Marcus Müller)는 이미 말했듯이 전극 저항에 관한 것이 아닙니다.