Пісіру туралы жалпы мәліметтер Пісіру процесінің физикалық мәні
жүктеу/скачать 341.5 Kb.
|
| Доға жануының тұрақтылығы туралы түсінік. Доғаның жану жағдайы мен оның жануы тоқ түріне (тұрақты немесе айнымалы), тұрақты тоқпен пісіргенде оның полярлығы, электрод диаметрі түйір электродтармен пісіргенде қаптамасының құрамы және қоршаған орта температурасына байланысты.
Доғаны жағу үшін оның жануына қажет кернеуден жоғарырақ кернеу қажет. Тұрақты тоқпен пісіргенде бос жүріс кернеуі 90В-тан аспайды, ал айнымалы тоқта – 80В. Доға жана бастағанда нәрлендіру көзінен берілетін кернеу елеулі азаяды да бұл процестің тұрақты өтуіне қажетті шамаға жетеді. Доғаның тұрақты ұзындығында доға кернеуінің пісіру тізбегіндегі ток күшіне байланысы доғаның статикалық вольт-амперлік сипаттамасы (СВАХ) деп атайды. 2.2 – сурет. Доғаның статикалық вольт-амперлік сипаттамасы (СВАХ) Uq – доға кернеуі; Jq – доға тоғының күші; αq – А нүктесіндегі тоқ осіне СВАХ-тың көлбеу бұрышы; І, ІІ, ІІІ - тиісінше күрт құламалы, қатаң және өспелі СВАХ Еріксіз үзілістері болмай, онда тоқ шамасы аздап қана еріксіз өзгеріп, бірқалыпты жанатын пісіру доғасын орнықты деп атайды. сурет – Пісіру доғасының құрылымы: 1 – катод аумағы, 2 – анод аумағы, 3 – доға бағанасы, 4 – жалын оты, 5 – пісіру ваннасы. Пісіру доғасы орнықсыз деп аталады, егер оның жануы біркелкі болмай, жиі-жиі үзіліп, сөніп тұрса, егер тоқтың еріксіз өзгеріс шамасы аз елеусіз болса. Пісіру доғасының құрылымы. Пісіру доғасы дегеніміз иондаған газ қоспаларында, сондай-ақ электрод қаптамасы, флюс т.с.с. құрамына кіретін металл мен компоненттерінің буларында өтетін электр доғасының бәсеңдеуі. Доға пісіру тізбегінің бөлігі болып табылады. Тұрақты тоқпен пісіргенде доғаны нәрлендіру көзінің оң полюсі жалғанған электрод анод деп аталады, теріс полюсына жалғанған жағы катод деп аталады. Егер пісіруді айнымалы тоқпен орындайтын болса, онда әрбір электрод кезегімен бірде анод, бірде катод болып тұрады. Электродтар арасындағы кеңістік (2.1 – суреті) доғаның бәсеңдеу аумағы немесе доға аралығы, ал бұл аралықтың ұзындығын доға ұзындығы деп атайды. Доға аралығының ұзындығында үш аумақты бөлуге болады: катод, анод және осылардың арасындағы доға бағанасы. Катод аумағына қызған катод беті (катод дағы) мен оған жақын доға аралығының бөлігі енеді. Болат электродың дағында температура 2400- 2700 0С-ға дейін жетеді, мұнда жалпы доға жылуының 38 % - на дейін жылу бөлінеді. Катод аумағында электрондардың екпіндеуі (разгон) өтеді. Мұнда кернеу Vк=10-20 В-қа дейін төмендейді. Анод аумағы анод бетіндегі анод дағынан және оған жақын доға аралығының бөлігінен тұрады. Анод дағы еркін электрондардың ену және бейтараптану орны болғандықтан ондағы температура шамамен катод дағымен бірдей, бірақ электрондардың атқылауы нәтижесінде онда жылу катодтан гөрі көбірек бөлінеді. Балқитын электродтар доғасы үшін анод кернеуінің төмендеуі VА=2-6 В құрайды. Катод пен анод аумағы арсында орналасқан доға бағанасының доға аралығындағы ұзындығы ең көбірегі. Бағанада қалыптасып зарядталған бөлшектер электродқа қарай жылжиды: электрондар – анодқа, ал иондар – катодқа. Доға бағанасының температурасы пісіру тоғының тығыздығына байланысты өзгереді, ол 8000 0С –дан асуы мүмкін. Бағана бойында доға кернеуі 10-50 В/см шамасында өзгереді. Оның өзгеру шамасы газды ортаның құрамына байланысты, егер оған жеңіл ионданатын компоненттерді (Na, К, т.б.) енгізсе, доға кернеуі азаяды. Пісіру доғасын келесі белгілерімен жіктейді: - пайдаланатын электродтарымен - балқитын немесе балқымайтын электрод доғасы; - доғаны қысу дәрежесімен - еркін немесе қысылған доға; - пісіру тоғын келтіру сұлбасымен - тура немесе жанама әсерлі тоқ доғасы; - тоқ тегімен - тұрақты немесе айнымалы (бір фазалы, үш фазалы) тоқ доғасы; - тұрақты тоқ полярлығымен – тура немесе кері полярлы тоқ доғасы. Тұрақты тоқты пісіру доғасы анық білінетін үш негізгі аумақтан тұрады; Катод аумағы, анод аумағы және доға бағанасы ( - сурет). Доғаның жану процесінде, электрод пен негізгі металдың көбірек қызған учаскелеріне – катод пен анодта белсенеді дақтар байқалады. Белсенді дақтар арқылы доға тоғы өтеді. Пісіру тоғының орташа мәнінде (200-300А) анод дағының диаметрі катод дағының диаметрінен 1,5 – 2,0 есе үлкен. Доға бағанасы катод пен анод арасындағы аумақта орналасқан. Доға бағанасы электродтар, оң және теріс иондардың қоспасынан тұратын, жоғары температураға дейін қыздырылған, күшті жарық шығаратын күрделі газ. Заттың мұндай күш плазма деп аталады.Жалпы плазма электрлі бейтарап, өйткені оң және теріс бөлшектердің ол жердегі саны бірдей. Магниттік үрлеу құбылысы. Магниттік өрістің пісіру доғасын бұру құбылысы магниттік үрлеу деп аталады. Пісіру доғасын газды иілгіш электр тоғын өткізгіші ретінде қарастыруға болады. Доға бағанасының магниттік өрісі пісіру тоғы бұйымнан немесе ферромагнитті заттан өткен кезде пайда болатын магниттік өріспен әсерлескенде, пісіру тоғы өз өсінен ауытқиды, нәтижесінде пісіру процесі бұзылады (- сурет). Магниттік үрлеу электрод металының шашырауын күрт жоғарылатады, пісіру жіктерінің сапасын нашарлатады және пісіру процесінің өнімділігін төмендетеді. Магниттік үрлеу құбылысы тұрақты тоқпен пісіруді елеулі қиындатады. Ал айнымалы тоқпен пісіргенде ол нашарлау сезіледі. Магниттік өрістің күш әсері ток күші квадратына пропорционал, сондықтан магниттік үрлеу әсіресе үлкен тоқтармен (250А –ден жоғары) пісіргенде елеулі байқалады. Магниттік үрлеу шамасына келесі факторлар ықпал етеді: пісіру сымының негізгі металға (бұйымға) жалғанған орны, пісіру орнына жақын жерде елеулі ферромагнитті массалардың болуы, пісіру жалғастарының түрі (- сурет). сурет – Магниттік үрлеу құбылысы: а – пісіру сымын бұйымға жалғастыру орнының ықпалы, ә - ферромагниттік массаның ықпалы, б – пісіру жалғасы түрінің ықпалы. Пісіру сымын бұйымға қашықтау жалғанда, доғаның тоқ сымына қарама-қарсы жағына ауытқуы байқалады. Доғаның ауытқуына күшті әсер ететін фактор, ол магниттік өтімділігі жоғары, ауадан да елеулі көбірек, ферромагнитті массалар. Доғаға жақын орналасқан феррромагнитті массалар, доғаны масса жағына бұратын, бағытталған магнитті өріс тудырады. Бұл құбылыс массалы бекіту элементтеріне жақын жерде түйіс жіктерді пісіргенде, қалыңдығы әртүрлі жаймаларды пісіргенде, қалыңдығы үлкен металдың жиегін өңдеумен түйіс жіктерді пісіргенде байқалады. Магниттік үрлеудің қолайсыз ықпалын азайту үшін келесі шаралар ұсынылады: Пісіру процесінде мүмкіншілігінше қысқа доғаны ұстап тұру. Доғаның ауытқу шамасына байланысты электродтың көлбеу бұрышын өзгерту, мұнда электрод басын доғаның ауытқуы жағына қарай бағыттау ( а - суреті). Пісіру орнына жақын жерде симметриялы ферромагнитті массаларды (денелерді) уақытша орналыстыру ( ә - сурет). Пісіру сымын бұйымға доғаға жақын жерден жалғау ( б – сурет). Ұзын жіктерді төменгі қалыпта пісіргенде пісіру сымын болат плитаға жалғап, оны доғаның жылжуына сай жік бойымен, бұйым бетімен, оқтын-оқтын жылжыту ұсынылады. Магниттік үрлеу қалың қаптамалы электродтарды қолданғанда елеулі аз сезіледі. Егер барлық жоғарыда аталған магниттік үрлеумен күресу әдістері тиімді болмаса, онда айнымалы тоқпен пісіруге көшу керек. Айнымалы тоқ доғасының жану ерекшеліктері. Айнымалы тоқпен қоректенетін пісіру доғасының жану орнықтылығы тұрақты тоқпен қоректенетін доғадан төмен. Бұл тоқтың нольден өткенінде және кернеудің полярлығының ауысуында әрбір жарты периодтың басы мен соңында доғалық бәсеңдеу өшуімен түсіндіріледі. Айнымалы тоқтың әрбір жарты периодында доғаның жану уақыты шамамен 70% құрайды. Айнымалы тоқтың өндірістік жиілігі 50 герц болғандықтан, доға жануы секундына 100 рет қайталанады. Ұл сәтте доға аралығының температурасы және оның иондану дәрежесі күрт азаяды. Мұнда доға аралығының электрөткізгіштігі төмендейді және доғалық бәсендеу келесі жарты периодтың алдында қайтадан пайда болмауы мүмкін, яғни доға өшеді. Доға жануындағы үзіліс ұзақтығы айнымалы тоқтың коректендіру көзі бос жүріс кернеуінің шамасына, электрод қаптасының құрамына, электрод металының балқу температурасына байланысты. Егер доға аумағында жеңіл ионданушы элементтер болса, онда әрбір жарты период алдында доға жануы жеңілдейді, яғни айнымалы тоқ доғасының жану тұрақтылығы жоғарылайды.Осы мақсатпен электрод қаптамасының құрамына иондану потенциалы төмен элементтерді: калий, натрий, кальций енгізеді. Бұл элементтер бор, мәрмәр, поташ, далалық шпат, сұйық шыны сияқты электрод қаптамасының құрамында болады. Түйір (қаптамалық электрод өндірісі әрқашанда жетілдірілуде. Айнымалы тоқпен пісіргенде доға жануының тұрақтылығын жеткілікті түрде қамтамасыз ететін электрод қамтамасының құрамы жасалады. Айнымалы тоқпен пісіру өндірісте кең қолданыс тапты. Оның келесі артықшылықтары бар: а) экономикалық – пісіру орнының жабдықтарымен оны пайдалану едәуір қарапайым және арзан; б) технологиялық – іс жүзінде магниттік үрлеу құбылысы болмайды. жүктеу/скачать 341.5 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|