тия мощность зажигания дуги постоянна [97]. т. е. ф3 « (Зз. Поэтому отношение значений напряжений зажигания £/э и из имеет вид

и"3/из = /г/У.-(2-33)

При ограничении тока объемным зарядом /р ■ /£, а следовательно, £/3 £/3. В свою очередь, при наличии количества положительных ионов, достаточного для компенсации объемного отрицательного заряда, отношение из/из уменьшается по мере увеличения }е (уменьшения ф) Степень влияния объемного заряда, создаваемого у поверхности катода отри цательными ионами, определяется при данной плотности тока положительных ионов отношением \1!]е (см. рис. 93). По мере развития в межэлектродном пространстве ионизационного процесса увеличивается отбор эмиссионного тока с катода. Приняв, что = I • 104 А/м2 (см. параграф 7 первой главы) можно пронаблюдать характер изменения сте пени влияния отрицательных ионов по мере роста преддугового тока в межэлектродном промежутке (см рис. 93) Из рис. 92 и 93 видно, что влияние тока в прикатодном слое устраняется при значениях разрядного тока 5—10 А (для диаметра электродов 4 мм), близких к регистрируемым на практике значениям.

Напряжение, которое должно быть приложено от источника питания для того, чтобы от недокомпенсированного режима (Д(7 с 0) перейти к скомпенсированному (Ас/ = 0), можно оценить из следующих соображений. Если / — длина межэлектродного промежутка, а — протяженность ленгмюровского слоя, а и — напряжение, прикладываемое к нему от источника питания, то необходимое значение напряжения определяется выражением

и = -^-&и.(2.34)

В случае ДсУ^О напряжение, прикладываемое от источника питания, должно быть достаточным для того, чтобы посредством ускорения электронов обеспечивать необходимый для зажигания дуги нагрев газа в межэлектродном промежутке. Если же АС/ 0 (недокомпен-сированный режим), то это напряжение должно удовлетворять еще одному требованию: оно должно превышать значение, определяемое выражением (2.34). По-видимому, в этом кроется причина появления больших пиков зажигания при наличии в дуге электроотрицательных элементов.

Сильно выраженной зависимостью процесса повторного зажигания дуги от массы и концентрации отрицательных ионов у поверхности электрода, на котором формируется катод в новом полупериоде, по-видимому, можно объяснить тот экспериментальный факт, что при сварке электродами, основу покрытий которых составляют системы СаЁ2 — ТЮ2 или СаР2 — 5Ю2, стабильность дуги переменного тока снижается особенно резко при содержании СаР2 до 10 %, а затем во всем диапазоне его увеличения, вплоть до 100 %, изменяется мало (см. параграф 2 настоящей главы).

Таким образом, главным механизмом дестабилизирующего действия электроотрицательных элементов на повторное зажигание дуги является создание в переходный момент у поверхности электрода, на котором в новом полупериоде формируется катод нескомпенсированного отрицательного объемного заряда, препятствующего выходу электронов. Для его компенсации, предшествующей повторному зажиганию дуги, приходится увеличивать содержание легкоионизи-руемых элементов или повышать напряжение источника питания по сравнению с тем случаем, когда в атмосфере дуги не содержатся электроотрицательные атомы и молекулы.