2.9.2. Вентильный эффект

В связи с изменяющимися условиями существования дуги пе­ременного тока на электродах (различие в работе выхода электро­нов φ₁ и φ₂, разные температуры T_пл и T_кип, разные формы элек­тродов и разный теплоотвод от них) возможна асимметрия токов и напряжений в разные полупериоды горения дуги - так называе­мый вентильный эффект (рис. 2.46). Например, при аргонодуговой сварке алюминия вольфрамовым электродом относительная асим­метрия токов ΔI = I_w – I_A1 может достигать 50 % и более.

В этом случае стационарная термоэлектронная эмиссия с W-катода и его остаточная эмиссия значительно больше, чем с «холод­ного» А1-катода по следующим основным причинам:

1. температура плавления вольфрама (T^w_пл ≈ 4000 К) значи­тельно превышает температуру плавления алюминия (Т^Al _пл ≈ 950 К);

1. катодное падение потенциала алюминия U^Al _k значительно

больше, чем катодное падение потенциала вольфрама U^w _k ;

3) теплоотвод в массивное алюминиевое изделие больше, чем в W-стержень.

Вентильный эффект обычно ухудшает стабильность сварочно­го процесса, формирование шва, чистоту поверхности, прочност­ные свойства соединения. Кроме того, постоянная составляющая ΔI вредно сказывается на работе сварочных преобразователей энергии (трансформаторов) и уменьшает катодное распыление на алюминиевом изделии. Для уменьшения постоянной составляю­щей включают конденсаторы, аккумуляторы или другие устройст­ва, компенсирующие вентильный эффект.