Bản chất của hồ quang hàn
Năng lượng của hồ quang (nhiệt và ánh sáng) mang
tính tập trung và được dùng để nung chảy kim loại khi hàn. Hồ quang là hiện tượng
phóng điện mạnh và liên tục trong môi trường khí giữa các điện cực trái dấu. Để
có thể xảy ra hiện tượng phóng điện, môi trường khí phải dẫn điện (chứa các hạt
tích điện như: ion, điện tử tự do). Điều kiện sinh ra các hạt điện tích là
trong khoảng không giữa hai điện cực, bao gồm
☀ Phát xạ nhiệt điện tử
☀ Phát xạ quang điện
☀ Tự phát xạ
☀ Phát xạ do va đập hoặc do ion hóa thể tích.
Điều này có nghĩa là cần phải tạo ra một điện thế, gọi
là điện thế ion hóa, nhằm bứt điện tử ra khỏi nguyên tử hay phân tử, biến nó
thành ion. Trong thực tế, hồ quang hàn chứa cả khí và hơi kim loại.
Khi đưa vào môi trường hồ quang một lượng nhỏ các chất
có điện thế ion hóa thấp (ví dụ, các hợp chất của kali) thì điện thế ion hóa hiệu
dụng của hỗn hợp khí trong hồ quang sẽ giảm xuống khá mạnh, làm cho hồ quang ổn
định hơn.
Sự hình thành hồ quang hàn
Có thể chia sự hình thành hồ quang hàn qua 4 giai đoạn,
hình vẽ
 |
| Giai đoạn hình thành hồ quang |
Giai đoạn 1
Do bề mặt đầu que hàn và vật hàn không phẳng tuyệt đối,
lúc chạm que hàn vào vật hàn, xảy ra ngắn mạch (tập trung cường độ dòng điện) ở
những chỗ thật sự có tiếp xúc điện, sinh ra một lượng nhiệt lớn trong khoảng thời
gian rất ngắn.
Giai đoạn 2
Kim loại chảy nhanh tại chỗ tiếp xúc và điền đầy khoảng
giữa điện cực và vật hàn.
Giai đoạn 3
Khi nhấc điện cực lên, lực từ trường tác động vào cột
kim loại nóng chảy, tiết diện của nó giảm, dẫn đến tăng mật độ dòng điện (hiệu ứng
Pinch).
Giai đoạn 4
Kim loại lỏng nhanh chóng sôi và bay hơi, cột kim loại
lỏng bị đứt, dẫn đến hình thành hồ quang.
Khi hồ quang hàn hình thành sự phát xạ điện tử bề mặt
catod và điện áp tăng đáng kể, dẫn đến làm tăng sự phát xạ nói chung. Tính dẫn
điện của hồ quang cũng tăng theo cho đến khi dòng điện tăng và điện áp giảm tới
những giá trị nhất định, tạo nên sự ổn định của hồ quang.
Có thể chia khoảng không gian hồ quang thành 3 vùng
 |
| Vùng hồ quang |
☀ Vùng anod (cực
dương).
☀ Vùng catod (cực
âm).
☀ Vùng cột hồ
quang. => Hồ quang được duy trì thông qua quá trình phát xạ điện tử từ
catod.
Nguồn: Công nghệ hàn
No Comment to " Bản chất của hồ quang hàn "