Примечание: Электроды уони 13/45 предназначены для сварки на постоянном токе.

При возрастании сварочного тока стабильность горения дуги повышается, так как растет число электронов, вылетающих с торца электрода за счет увеличения термоэлектронной эмиссии, что в свою очередь ведет к увеличению количества ионов в дуговом промежутке. О стабильности горения дуги судят по максимально возможной или разрывной длине дуги.

Способ определения стабильности дуги по разрывной (максимальной) ее длине предложил К.К.Хренов.

3. Оборудование, инструмент, материалы.

1 .Источник питания дуги переменного тока (сварочный трансформатор ТС-500).

2. Штатив для изучения стабильности горения дуги, подключенный к другой клемме источника питания.

3. Рубильник для включения и выключения источника питания.

4. Сварочный щиток.

5. Брезентовый костюм или фартук.

6. Брезнтовые рукавицы.

7. Комплекс электродов (голые, меловые, качественные).

8. Графитовый электрод для возбуждения дуги.

9. Мерительный инструмент.

10.Пластина из малоуглеродистой стали.

3. Методика работы.

1. Зачистить .торец (голого) электрода и установить в специальный штатив (рис.З). На стол штатива поместить хорошо очищенную пластину из малоуглеродистой стали. Зазор между поверхностью пластины и торцом электрбда должен быть одинаков во всех опытах и равен 1.0-1.5 мм. При установке электрода в штатив удобнее пользоваться мерной пластиной определенной толщины, помещаемой под торец электрода,

Рис. 3. Штатив для изучения стабильности горения дуги:

1. - штатив;

2. - исследуемый электрод;

3. - мерная пластина для установления одинакового зазора;

4. - стальная пластина;

5. - асбестовая изолирующая площадка.

2. С помощью регулятора тока источника питания установить определенную величину сварочного тока, значение которого задается преподавателем. К электроду и пластине на штативе подвести напряжение от источника питания дуги. Кратковременным введением угольного стерженька в зазор между пластиной и электродом возбудить дугу. По мере сплавления электрода длина дуги увеличивается. При достижении максимальной длины дуга гаснет.

3. После выключения источника тока и охлаждения пластины определить max (разрывную) длину дуги. Для этого пластину переместить так, чтобы наплавленный металл вывести из-под электрода. Между торцом электрода и пластиной поместить прямоугольный треугольник (рис. 4), отмерить место касания электрода на гипотенузе треугольника и замерить катет в этом месте.

Рис. 4. Измерение максимальной длины дуги:

1. - стальная пластинка;

2. - прямоугольный треугольник для замера длины дуги;

3. - электрод.

4.Опыт повторить еще при двух значениях сварочного тока, заданных преподавателем, после этого при тех же значениях сварочного тока попытать второй электрод, затем - третий.

5.Данные опыта представить в виде таблице 3 и графиков.

Таблица 3.

	Тип	Диаметр	Сварочный ток, А	Максимальная	Время, с
№ замера	электродной обмазки	электрода, мм		длина дуги, мм
1	МР-3	4	175	15	4
2	МР-3	4	225	17	5
3	МР-3	4	300	24	6
4	CaCo3	4	175	8	1,93
5	CaCo3	4	225	13	2
6	CaCo3	4	300	16	1,9

На одном графике построить зависимости максимальной длины дуги от силы сварочного тока для трех электродов: а)электрода без обмазки (голого); б)электрода с ионизирующей (тонкой) обмазкой; в)электрода с качественной (толстой), как. показано на рис. 5, обмазкой.

Рис. 5. Зависимость max длины от сварочного тока.

Анализируя данные опытов, сделать выводы о влиянии на стабильность горения дуги силы тока и электродной обмазки.

Контрольные вопросы.

1. Почему электроды с качественным покрытием обеспечивают большую стабильность горения дуги?

Потому что, обеспечивают крупнокапельный перенос металла в широком диапазоне режимов сварки. Исключением является сварка электродами с кислым и рутиловым покрытиями. 

2. Почему стабильность горения дуги возрастает с увеличением сварочного тока?

Потому что, растет число электронов, вылетающих с торца электрода за счет увеличения термоэлектронной эмиссии, что в свою очередь ведет к увеличению количества ионов в дуговом промежутке. О стабильности горения дуги судят по максимально возможной или разрывной длине дуги.

3. При сварке на каком токе стабильность горения дуги имеет особенно важное значение и почему?

Переменный ток, потому что,  достигается за счет введения в покрытия электродов и сварочные флюсы материалов, содержащих в соединении К, Na, Ca и другие элементы, обладающие низким потенциалом ионизации.

4. Используя потенциалы ионизации (табл. 1), оцените ионизирующую способность электродов, приведенных в табл.2, и объясните, почему данный электрод обеспечивает большую стабильность?

Обмазка электродов о ионизирующим (тонким) покрытием состоит из стабилизирующего компонента (мел СаСОз, мрамор СаСОз или поташ К2СО3 и др.) и связующих (жидкое натриевое стекло Na20(Si02)3))- При сварке такими электродами под действием высоких температур в условиях электрического поля происходит ионизация элементов с низким потенциалом, входящих в состав обмазки, в результате чего увеличивается число ионов в дуговом промежутке и растет стабильность горения дуги. Однако эти электроды получили незначительное применение, так как свойства сварного шва, выполненного ими, значительно хуже свойств металла. Эти электроды применяются для сварки неответственных конструкций малых толщин.