Рис. 94. Схема распределения тепловых потоков, вызванных энергией, выделяемой в активном пятне электрода и столбе дуги (а), нагревом электродного стержня при прохождении через него сварочного тока (б):

Ра п — мощность, выделяемая дугой в активном пятне на электроде: Ри к — мощность, затрачиваемая на испарение металла капли; Рл к — потери мощности на излучение с поверхности капли; Фп.д — мощность, воспринимаемая покрытием непосредственно от плазмы дуги: Р^ — мощность, поглощаемая металлом электродной капли, Ф' — тепловой поток, вводимый в стержень от дуги через каплю; Фп ст — то же. передаваемый покрытию в областях, прилегающих к расплавленному металлу капли; Фст — тепловой поток. передаваемый электродному стержню, Pq — тепловая мощность, вводимая в стержень в результате прохождения сварочного тока, ^fin — то же* поглощаемая покрытием; Pqqt — часть тепловой мощности, идущая на нагрев стержня; Pqk — тепловая мощность' передаваемая электродной капле.

зом (рис. 94, а):

Ра.п = Рк+Ф' + Ри.к + Рлк. (3-4)

где Ра.п — МОЩНОСТЬ, Генерируемая В ЭК-

тивном пятне электрода за единицу времени; Рк — мощность, поглощаемая жидким металлом капли; Ф' — тепловой поток, передаваемый твердому металлу электродного стержня и покрытию через каплю; Рл.к и Р„.к — тепловые потоки, характеризующие потери энергии на излучение и испарение с поверхности капли.

Мощность, получаемая электродом от дуги

Ра.п = 'cBUo,(3.5)

где U0 — постоянная, которая обычно зависит от полярности тока, состава металла на поверхности торца электрода и

свойств плазмы сварочной дуги. По данным [261], для анода U0 « 5,5 В. В работе [317] приводится значение U0 = = (6 ± 0,5) В.

Г. И. Лесков 197] для мощностей, передаваемых аноду и катоду, приводит уравнения

Ра = /„ iU, + UBJ;(3.6)

Рк = Пт (UK + Ut) +

+ (l-/)/J/A-/aUM.(3-7)

где (Л.в — работа выхода электронов с анода, UB.a = фа/е; / — доля ионного тока; UB.K = фк/е — работа выхода электронов с катода; ве — доля кинетической энергии, передаваемой электронами в катодной области.

Значения Ра и Рк можно определить также из выражений 150]

Ра = ия1ср + (ф.

(3.8)

(3.9)

где фа и фк — эффективная работа выхода электронов с анода и катода; Те — температура электронов.

По вопросу испарения металла в дуге в литературе представлено немного данных, а те, что имеются, существенно различаются.

Тепловая мощность, затрачиваемая на испарение металла капли, имеет вид

Р„.к = *и «) Р,.п.О-10'

где аи (/) — удельная скорость испарения. Коэффициен! зависит от плотности