SUDAREA CU ARC ELECTRIC - NOTIUNI INTRODUCTIVE

SUDAREA CU ARC ELECTRIC - NOTIUNI INTRODUCTIVE

Sudarea manuala cu arc electric, sau mai curent, sudarea manuala cu arc electric cu electrod invelit, datorita simplitatii utilajelor necesare, precum si a largilor sale posibilitati, este in prezent procedeul de sudare cel mai raspandit.

Arcul electric

In cazul sudarii cu arc electric, sursa de caldura necesara topirii metalului o constituie descarcarea continua a curentului electric intre doi sau mai multi electrozi , descarcare denumita arc-electric.

Aceasta descarcare electrica este insotita de o dezvoltare puternica de caldura , precum si de radiatii luminoase vizibile si invizibile (infrarosii si ultraviolete).

In principiu, un arc electric se compune din patru domenii distincte

pata catodica, pata luminoasa la nivelul polului negativ (catod);

pata anodica, pata luminoasa la nivelul polului pozitiv (anod);

coloana arcului, coloana gazoasa cu temperatura ridicata care face legatura intre pata catodica si cea anodica;

aureola arcului, coroana luminoasa de gaze ce inconjoara coloana arcului.

Sub actiunea diferentei de potential dintre catod (-) si anod (+), la catod are loc o emisiune de electroni, cu atat mai intensa, cu cat intensitatea curentului este mai mare.

Sub actiunea diferentei de potential, la pata catodica are loc o emisiune de electroni care datorita sarcinii lor negative sunt atrasi de pata catodica.

Emisiunea de electroni este cu atat mai intensa cu cat intensitatea curentului electric ce trece prin arc este mai mare. In drumul lor catre poarta anodica, electronii izbesc diferite molecule, socul produs dand nastere ionilor care sunt molecule cu sarcini electrice.

Majoritatea gazelor (argonul, azotul, hidrogenul etc.) formeaza ioni pozitivi, prin pierderea cate unui electron. In acest fel, dupa ciocnire, cei doi electroni (cel care a provocat ciocnirea si cel pierdut de molecula gazului) se indreapta catre anod, in timp ce ionul pozitiv se reintoarce la catod pe care il bombardeaza.

Molecula oxigenului prin ciocnire, capteaza electronul respectiv, formand ioni negativi care se indreapta spre anod .

Prin urmare, in arcul electric sunt trei categorii de deplasari de particule:

electronii care sunt emisi in principal de catod si bombardeaza anodul;

ionii pozitivi care se reintorc la catod;

ionii negativi care se indreapta spre anod.

Avnd in vedere ca viteza electronilor este mult mai mare decat a ionilor, se poate afirma ca majoritatea curentului electric, in arc, este transportat de catre electroni. Emisiunea de electroni de la catod are loc sub influenta unui anumit potential electric sau a temperaturii ridicate, emisia fiind cu atat mai puternica cu cat intensitatea curentului este mai mare.

Bombardarea anodului si catodului de catre particulele electrice, genereaza o puternica dezvoltare de caldura.

Coloana arcului, continand un numar aproximativ egal de sarcini negative si pozitive, din punct de vedere electric este neutra, astfel ca ea reprezinta un mediu, cu inalta temperatura, local in echilibru electric si termic, care se gaseste in evolutie continua , cunoscut sub denumirea de 'plasma'.

In ceea ce priveste temperatura, pata catodica atinge cca 2500°C, cea anodica cca 3200°C, coloana arcului ajungand la aproximativ 5200°C.

Fenomenele ce au loc in arcul electric prezinta urmatoarele caracteristici :

arcul electric se formeaza si functioneaza stabil prin emisia de electroni de la catod (polul astfel ca:

arcul electric este strans legat de pata catodica , deplasandu-se odata cu ea;

pentru amorsarea arcului este necesara o tensiune suficient de mare, ca sa determine emisia de electroni;

la un electrod cald, arcul se amorseaza mai usor decat la unul rece, daca electrodul este legat la polul negativ (catodul) al sursei;

pentru fiecare diametru de electrod corespunde o intensitate de curent minima, sub care arcul electric nu este stabil, deoarece datorita unei emisiuni insuficiente de electroni, catodul se raceste;

toate cauzele care favorizeaza emisia de electroni si fenomenul de ionizare , imbunatatesc stabilitatea arcului;

anodul (polul +) fiind supus bombardamentului electronic, se incalzeste mai puternic decat catodul (polul-);

coloana arcului se comporta ca o flacara obisnuita, astfel ca un curent de gaz, suficient de puternic, o poate stinge;

coloana arcului se comporta ca un conductor electric flexibil, care se supune legilor electromagnetismului; in speta, un camp magnetic poate devia pozitia normala a coloanei arcului, producand fenomenul "suflul arcului".