Під початковим запалюванням дуги розуміють процес збудження дуги на початку зварювання. Від нього потрібно відрізняти повторне запалення після випадкових обривів дуги, яке виконується тими ж способу-ми, що і початкова, але відбувається в більш сприятливих умовах при вже розігрітих електродах. Безпосереднім критерієм при оціню-ке надійності початкового запалювання прийнято вважати відсоток успеш-них спроб або кількість спроб до першої успішної.
Практичне застосування при дугового зварювання знайшли два способи початкового запалювання:
-високовольтним іскровим розрядом,
-разривом ланцюга короткого замикання електрода на виріб. Запалювання дуги високовольтним розрядом ілюструє малюнок. 5.7.
При цьому паралельно основному джерелу підключається допо-вальний високовольтний джерело малої потужності. З міркувань безпеки він виконується імпульсним або високочастотним (частота f> 100 кГц). Призначення високовольтного джерела - пробити іскрою, тобто іонізувати міжелектродний проміжок, за яким за-тим піде струм від основного джерела.
Малюнок. 5.7 - Схема процесу (а) і осцилограми напруги (б) і струму (в) при запалюванні дуги високовольтним розрядом
Запалювання дуги розривом ланцюга короткого замикання зовні ви-дивиться досить просто (рисунок. 5.8). При замиканні електрода на виро-лиє опір навантаження складає всього 0,01-0,2 Ом, тому струм короткого замикання досягає сотень ампер. З початку короткого замикання (точка 1) напруга джерела різко знижується до срав-ково низькою величини Uік = 2-5 В. Струм короткого замикання швидко зростає до пікового значення Iкп. а потім кілька знижуючи-ється до сталого значення Ік. Розрив ланцюга короткого замикаючи-ня (точка 2) відбувається через tк = 0,01-1 с після початку процесу в результаті отдергивания електрода або руйнування перемичок між-ду електродом і виробом. Справа в тому, що площа таких перемичок порівняно мала, тому щільність струму в них настільки велика, що спостерігається їх миттєве розплавлення і навіть випаровування.
Малюнок. 5.8 - Стадії процесу (а) і осцилом-лограмми напруги (б) і струму (в) при запалюванні дуги розривом ланцюга коротко-го замикання
Оцінимо умови надійного запалювання. На першій стадії необ-обхідно забезпечити енергійний розрив ланцюга короткого замикання. При недостатній щільності струму в електроді (менше 20 А / мм) рідкі перемички між електродом і виробом не вибухають, а, навпаки, застигають. «Примерзання» електрода можна запобігти його рез-ким отдергивания або збільшенням струму. Природне перевищення струму короткого замикання Ік над зварювальним в 1,2-5 разів, що спостерігається у більшості джерел, сприяє надійному за-жіганамі.
На другій стадії важливо, щоб напруга джерела було доста-точним для харчування дуги (Uі ≥Uд). У малоінерційних джерел, таких, як діодні випрямлячі, відновлення Uі відбувається прак-тично миттєво.
Проблема ускладнюється для джерел з великою електромагнітної інерцією - тиристорних і дросельних випрямлячів з протилежні-ми зв'язками, і особливо генераторів. У колекторного генератора (див. Рисунок. 5.8) протягом часу встановлення струму короткого замикання tку. що становить від 0,1 до 1 с, ЕРС безперервно знижується і стано-вится в 2-4 рази нижче, ніж напруга при холостому ході Uхх. Віднов-лення ЕРС при переході до режиму навантаження йде порівняно мед-повільно, тому в момент 2 близьке до ЕРС значення мінімального напря-вання генератора Uіmin може виявитися недостатнім для харчування дуги. Якщо дуга все ж запалилася, то в разі значного відсмикуючи-ня електрода в кривій струму виявляється небезпечний провал до Iдmin. близького до нуля. З перерахованих характеристик перехідного процес-са в якості непрямого критерію для оцінки надійності запалювання вибрано Uіmin. Генератори відповідно до вимог стандарту повинні мати Uіmin> 24-37 В. Ця напруга залежить в основному від напруги холостого ходу генератора Uхх. про необхідність збіль-чення якого вже було сказано. Очевидно також, що надійність запалювання підвищиться при короткочасному зіткненні електро-та з виробом, оскільки при tк Схожі статті