жается соответственно до 9,8; 13,8; 13,85; |13,5 и 15,95 В. Разделение значений Ua к UK проводится на основании калориметрических опытов и определения скоростей плавления катода и анода. Точность таких данных невелика.

Д. М. Рабкин предложил упрощенный баланс энергии на аноде [179]: W а + Ф = = Wnn- Здесь пренебрегается теплопередачей от газового потока аноду и потерями на излучение, которые, по данным ю. Е. Патона, составляют до 25 % общих потерь [126]. Основной вывод работы [179]: значение Ua мало зависит от величины тока и материала анода.

При ручной сварке покрытыми электродами сумма падения анодного и катодного напряжений равна 18—25 В, а падение напряжения в столбе — 3—5 В [49].

А. Г. Мазель определил значения Ua + UK для многих марок промышленных и опытных электродов [104], а также рассчитал Ua и UK по скоростям плавления. Для различных электродов получены расчетные величины 0К = 8.26 В и Ua = 6.8 В. Значение UK возрастает с увеличением номинального напряжения дуги.

При сварке в защитных газах большое влияние на UK и Ua в приэлектродных областях оказывает эффект сжатия столба дуги и активных пятен. В. И. Дятлов показал, что с увеличением тока UK в свободно горящей дуге снижается, а при переходе в режим сжатой дуги резко возрастает [44]. Для сжатой дуги в парах железа при радиусе катодного пятна 1 мм и токе 400 А расчет дает UK ~ ~ 25.28 В, что близко к действительным значениям. По мнению А. И. Акулова, UK и UB не остаются постоянными, а возрастают с увеличением сварочного тока и диаметра электрода. При сварке в аргоне проволокой Св-08Г2С диаметром 1 мм с увеличением тока от 150 до 250 А расчетное значение UB возрастает от 2,5 до 3,5 В, a UK — от 8,5 до 9 В [1].

Экспериментальные данные о плотностях тока в активных пятнах при сварке плавящимися электродами немногочисленны. А. А. Алов определял плотность тока в пятнах по площади пятен, оставленных дугой при кратковременном го-

рении [3]. На стальных электродах с увеличением тока от 60 до 190 А плотность тока в катодном пятне снижается с 4,4 • 107 до 1,2 • 10' А/м2. Плотность тока в анодном пятне не зависит от величины тока и составляет 8 • 10е А/м2.

По данным И. Д. Кулагина и А. В. Николаева, которые определяли размеры пятен по фотоснимкам, сделанным с экспозицией (3. 10) • 10~6 с, плотность тока в анодном пятне между стальными электродами составляет (1,5. 1,8) • 107 А/м2 и незначительно возрастает с увеличением тока [82]. Длина дуги мало влияет на /а, а состав газовой среды влияет существенно. В дуге, горящей в С02 между железными электродами, плотность тока в анодном пятне составляет 2,72 х X 107 А/м2, а в азоте, аргоне и на воздухе— соответственно (1,43; 1,44; 1,50) X X 107 А/м2. В катодном пятне на стали плотность тока равна 3,5 • 107 А/м2.

Г. И. Лесков установил, что при заданном материале катода дуговое напряжение не зависит от материала анода, если потенциал ионизации его паров не ниже такового паров катода [97]. Следовательно, можно пользоваться графитовыми анодами при исследовании дуг с металлическими электродами в парах соединений стабилизирующих элементов. Результаты измерений приведены в табл. 1. Плотность тока в катодном пятне выше, чем в анодном. Введение ионизаторов снижает плотность тока как в пятнах, так и в столбе.

Рассмотренные экспериментальные данные в основном относятся к свободно горящим дугам. В случае сжатых дуг, к которым относятся дуги при сварке под флюсом, в защитных газах, а в некоторых случаях и покрытыми электродами, зависимости, как показал В. И. Дятлов, будут иными 144]. Для сжатой дуги вводится ограничение гс = = const (где гс — радиус столба дуги). В этом случае при увеличении тока будет пропорционально расти его плотность. Ток, при котором свободно горящие дуги переходят в режим сжатых дуг, тем меньше, чем меньше эффективный потенциал ионизации газа столба. Приведенные выше экспериментальные данные И. Д. Николаева подтверждают это.