Question

Почему при сварке летят искры?

Просьба давать развернутый ответ

Answer 1

Какой простой вопрос и какой не простой на него ответ. Начнем с того что такое электро-дуговая сварка. Есть деталь к которой подведена положительная клемма и соответственно электрод с отрицательным подключением, между ними протекает плазменный процесс сопровождающийся ультрафиолетовым излучением. Чтобы это стало возможным необходима среда со свободными ионами. Ионизацию можно произвести если подвести к катоду ("-" электрод)и аноду ("+" деталь) высокое напряжение, тогда то небольшое количество свободных электронов и ионов находящихся в воздухе разогнанные под действием магнитного поля начнут разбивать на ионы нейтральные атомы и молекулы воздуха. Но для схемы где непосредственно работает человек высокое напряжение не допустимо. При такой сварке используют безопасное для человека напряжение 40 -70 вольт. При кратковременном соприкосновении катода и анода под действием температуры с металла "испаряются" электроны которые совершают ионизацию но этот процесс не стабилен и кратковременный. Для того чтобы получить большее количество ионов используют обмазку для электрода в которую входят такие в элементы как калий, натрий, барий, литий, алюминий, кальций и др. Они относительно легко при температуре распадаются на ионы что обеспечивает стабильность горению дуги. Что характерно для сварочной техники, что в момент зажигания дуги напряжение относительно высокое, а после ее стабилизации падает что дает возможность зажечь дугу и стабильно ее использовать.

Когда дуга зажжена поток электронов устремляется к детали, а положительно заряженных ионов к электроду. При этом на детали образуется ванночка расплавленного металла, а на катоде образуется маленькая капелька расплавленного металла, которая отрываясь под действием магнитных и электрических полей с силой падает в ванночку. Температура на аноде около 4 тысяч градусов но катоде до трех тысяч, а вот дуга разогревается до 8 тысяч градусов, хотя температура плавления стали до 1,5 тысяч градусов. Понятно что при таком взаимодействии во все стороны летят брызги, а точнее маленькие метеориты, которые как и настоящие будучи сильно разогретыми сгорают в атмосфере. Маленькие сгорают полностью и мы видим их как искорки, а более крупные привариваются к детали в виде брызг.

Вот такой космос рядом с нами.