Эффективная мощность сжатой сварочной дуги с разнополярными импульсами тока

Выполнен обзор работ по исследованию эффективной мощности сварочных дуг с неплавящимся электродом в аргоне прямой и обратной полярности. Показано, что эффективный КПД дуги сложно использовать для определения эффективной мощности. В большей степени, чем к свободной дуге, это относится к сжатой дуге. На основе анализа данных по эффективным мощностям полярностей и эффективному КПД сжатой дуги, горящей на проточный калориметр из меди, рассчитаны удельные эффективные мощности полярностей и напряжения дуг. Максимальные значения на обратной полярности достигают 23,2 Вт/А, на прямой полярности – 14,2 Вт/А. Установлено, что снижение удельных эффективных мощностей полярностей с ростом тока в диапазоне 100–150 А хорошо описывается линейными зависимостями. Имеет место линейное снижение напряжения дуги прямой полярности с увеличением тока, а напряжение дуги обратной полярности остается постоянным. Разброс данных по удельным эффективным мощностям полярностей примерно в два раза меньше, чем разброс эффективных КПД. С помощью двумерной математической модели столба сжатой дуги на закрытом участке выполнен расчет мощности, поглощаемой плазмообразующим аргоном и стенками сопла. Получены зависимости мощности, переносимой аргоном от длины канала сопла и тока дуги. Удельная эффективная мощность потока аргона при исследованных плотностях тока и расхода аргона слабо зависит от тока дуги и составляет примерно 5,5 Вт/А. Вклад мощности плазмообразующего аргона в эффективную мощность сжатой дуги увеличивается с ростом тока.