2.5.3. Влияние газовой среды

Для сварки находят применение дуги с плавящимся и непла-вящимся электродами, горящие в среде или в струе защитных га­зов Ar, He, CO₂ и др. Эти газы влияют на состав плазмы столба и, следовательно, на ее параметры U_эф, Q_e, от которых зависят тем­пература плазмы столба, напряженность поля в нем и плотность тока. При малых скоростях и ламинарном течении струи газов вносимые ею изменения незначительны. Например, для сварки плавящимся электродом свойства столба при атмосферном давле­нии могут быть определены потоками паров электродов и мало зависят от состава защитной атмосферы. Тогда в расчет вводятся константы U_эф, Q_e для паров электродов. Опыты Г.И. Лескова по­казали, что обдувание Ме-дуги при I = 200 А струей аргона, угле­кислого газа или воздуха при малой скорости течения (около 1 м/с) практически не изменило ее характеристики. Однако в вакууме и в парах воды Е меняется значительно (от 2 В/см в первом случае до 80 В/см - во втором).

Для сварки неплавящимся электродом (W, С и др.) состав плазмы столба определяется в основном защитными газами. Например аргон, у которого U_i = 15,7 В, a Q_e = 2,5 • 10^-20 м² , снижает напряженность поля Е в столбе и увеличивает плотность тока. Наоборот, гелий, водород (у которых соответственно Q_e = 5 • 10^-22 и Q_e = 130 • 10^-22 м² ) увеличивают напряженность поля Е и снижают плотность тока у. Следует учесть также, что гелий и водород име­ют высокую теплопроводность, способствующую росту напря­женности Е в столбе дуги.