आर्क वेल्डिंग करते समय केवल इलेक्ट्रोड की नोक क्यों पिघलती है?


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मैंने यूट्यूब पर कुछ लोगों को "उपभोज्य इलेक्ट्रोड" के साथ चाप वेल्डिंग करते हुए देखा। पहली नज़र में, मैंने देखा कि सभी इलेक्ट्रोड और वर्कपीस के माध्यम से करंट प्रवाहित होता है और मेरा प्रश्न इस तथ्य से आता है।

मुझे लगता है कि वर्कपीस पिघलता नहीं है क्योंकि यह आमतौर पर इलेक्ट्रोड की तुलना में बहुत बड़ा होता है, इसलिए, यह बहुत तेजी से गर्मी को भंग कर सकता है। इलेक्ट्रोड हालांकि पतला है, और मुझे समझ में नहीं आता है कि यदि इलेक्ट्रोड प्रवाहित होता है तो पूरा इलेक्ट्रोड पिघलता नहीं है क्यों कि इलेक्ट्रोड के सिरे को पिघलाने के लिए पर्याप्त है।

मैंने इसके बारे में सोचा और मेरा अनुमान है कि इसका इलेक्ट्रोड की सामग्री से अलग होने की इलेक्ट्रोड की नोक पर संपर्क प्रतिरोध के साथ कुछ करना है। कारण यह है कि बिजली, जो किसी तरह उत्पन्न गर्मी के लिए आनुपातिक है, होना चाहिए लेकिन मुझे नहीं लगता कि दो प्रतिरोधों के बीच का अंतर इस घटना को समझाने के लिए पर्याप्त है, इसलिए मैं सोच रहा था कि क्या हिस्सा है मुझे याद आ रही है!

P=I2R

यदि आप 10 Amp को 2 प्रतिरोधों के साथ रखते हैं और एक 0.01 है और दूसरा 1 ओम है तो शक्ति में क्या अंतर है? 1W बनाम 100W? जवाब गैस इंटरफ़ेस चाप प्रतिरोध में निहित है।
टोनी स्टीवर्ट Sunnyskyguy EE75

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वर्कपीस सबसे निश्चित रूप से पिघलता है, हालांकि केवल चाप के तत्काल क्षेत्र में - अन्यथा आप एक उचित वेल्ड के बिना समाप्त होते हैं। एक वेल्ड के लिए आवश्यक है कि फिलर रॉड की धातु और टुकड़ों को वेल्डेड मर्ज किया जाए। परिभाषा के अनुसार, जब तक कि वर्कपीस भी पिघल नहीं जाता है कोई वेल्ड नहीं है।
बिना शर्त

जवाबों:


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इलेक्ट्रोड के प्रतिरोध चीजों को गर्म नहीं कर रहा है - यह चाप में आयनित हवा का प्रतिरोध है!

इसलिए, चाप के करीब चीजें गर्म हो जाती हैं, और दूर की चीजें नहीं होती हैं।


क्या आयनीकृत वायु कम अपचयन पथ नहीं है? तो यह इतना गर्मी क्यों करता है?
एलिया

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@ एइलिया की तुलना में संघबद्ध हवा, हाँ। धातु की तुलना में, इसमें बहुत अधिक प्रतिरोध है।
g.rocket

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@ g.rocket मुझे यह महसूस करने में तीन बार लगे कि "संघीकृत वायु" का अर्थ है "वायु जो आयनित नहीं है", न कि "वायु जो एक संघ से संबंधित है"।
जेफ बोमन

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@JeffBowman एक इलेक्ट्रीशियन से एक रसायनज्ञ को कैसे बताएं, उन्हें "
संघकृत

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जब इलेक्ट्रोड को काम के टुकड़े के करीब लाया जाता है, तो हवा का अंतर उस बिंदु तक पहुंच जाता है, जब विद्युत क्षेत्र की ताकत (प्रति मीटर वोल्ट में, उदाहरण के लिए) एक चिंगारी पैदा होती है, जो हस्तक्षेप करने वाले वायु के अणुओं को आयनित करने के लिए पर्याप्त उच्च होती है।

आयनित हवा एक प्लाज्मा है, जिसमें बहुत अधिक तापमान होता है - इलेक्ट्रोड और काम के टुकड़े को पिघलाने के लिए पर्याप्त उच्च।

जब तक वेल्डर सही लंबाई का अंतर बनाए रखता है, तब तक विद्युत क्षेत्र की ताकत अंतराल के भीतर हवा को आयनित करने के लिए पर्याप्त होगी और वेल्डिंग रॉड और काम के टुकड़े की पास की सामग्री को पिघला देगा। कुछ धातु भी गैसीकरण और प्लाज्मा के रूप में अच्छी तरह से बदल सकते हैं, और इस प्रकार चाप में योगदान करते हैं।

यदि अंतर बहुत बड़ा हो जाता है, तो प्लाज्मा किसी भी वेल्डिंग के साथ, बंद हो जाएगा।

कोई भी व्यक्ति जो स्टिक वेल्डर के साथ काम करता है (वह जो वेल्डिंग छड़ का उपयोग करता है) आपको बता सकता है कि यदि अंतर बहुत छोटा हो जाता है, तो आप रॉड को काम के टुकड़े को छू सकते हैं, आप वेल्ड करने के लिए संपर्क के समय बस पर्याप्त प्लाज्मा बना सकते हैं। कृति के लिए छड़ी। उस बिंदु पर, आपके पास एक निरंतर धातु सर्किट है जिसमें कोई प्लाज्मा नहीं है। यह वर्तमान की उतनी ही मात्रा का संचालन करेगा जितना कि एक उचित वेल्ड करते समय, लेकिन, प्लाज्मा चाप के बिना, कुछ भी नहीं पिघलेगा।

इस स्पष्टीकरण में से किसी का भी प्लाज्मा के प्रतिरोध से कोई लेना-देना नहीं है। यह एक फ़ंक्शन है कि लगाए गए विद्युत क्षेत्र की ताकत के जवाब में प्लाज्मा कैसे बनता है।


इलेक्ट्रोड पिघलता नहीं है क्योंकि इससे जो धारा बहती है वह इलेक्ट्रोड की नोक को पिघलाने के लिए पर्याप्त नहीं है
माज़ुरा

चूंकि मैंने कभी वेल्डेड नहीं किया है इसलिए मैं इसे तथ्यों के साथ पुष्टि नहीं कर सकता हूं, हालांकि, शारीरिक रूप से बोलने का मतलब यह है कि आर्क तब तक नहीं बनेगा जब तक कि वर्कपीस से इलेक्ट्रोड की दूरी 'd' 3 / ( जहां V वेल्डर का वोल्टेज है और 3kV / mm हवा का विद्युत विखंडन)? उदाहरण के लिए, 20V के वोल्टेज के साथ (मैंने पढ़ा कि वे उच्च धारा और निम्न वोल्टेज का उपयोग करते हैं, इसलिए 20V उचित होना चाहिए), आपके पास d <0.0066 मिमी होगा। क्या वर्कपीस को छूने के बिना उस दूरी को बनाए रखना मानवीय रूप से संभव है?
एलिया

एक बार जब आप प्लाज्मा स्थापित कर लेते हैं, तो आप रॉड को दूर खींच सकते हैं और फिर भी प्लाज्मा को बनाए रख सकते हैं। तो तकनीक रॉड को चिंगारी के करीब लाने के लिए है और फिर एक काम दूरी पर वापस खींचती है। प्लाज्मा प्रवाहकीय है। कौशल के साथ ऐसा करने के लिए अभ्यास करना पड़ता है। आप इस बात के प्रमाण देख सकते हैं कि जैकब की सीढ़ी कैसे काम करती है।
जिम

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कई वेल्डिंग प्रक्रियाएं होती हैं जो विभिन्न माध्यमों से गर्मी पैदा करती हैं। मुझे लगता है कि छड़ी या MIG वेल्डिंग की तुलना में TIG वेल्डिंग को समझना आसान है। स्पष्टीकरण अन्य वेल्डिंग प्रक्रियाओं को समझने में मदद करेगा इसलिए मैं टीआईजी वेल्डिंग की व्याख्या करना शुरू करूंगा।

TIG वेल्डिंग, (गैस टंगस्टन चाप वेल्डिंग या GTAW) में, एक वेल्डिंग बिजली की आपूर्ति टंगस्टन टिप के साथ हाथ की मशाल से जुड़ी होती है। नकारात्मक इलेक्ट्रोड मशाल से जुड़ा हुआ है। सकारात्मक इलेक्ट्रोड वेल्डेड होने के लिए काम के टुकड़े से जुड़ा हुआ है।

एक चाप को बिजली की आपूर्ति में एक सर्किट द्वारा बनाया जाता है जिसे आर्क स्टार्टर कहा जाता है जो टंगस्टन टिप और काम के टुकड़े के बीच एक उच्च वोल्टेज, उच्च आवृत्ति पल्स का उत्पादन करता है। चाप में परिरक्षण गैस से इलेक्ट्रॉनों को छीनने और आयनों का एक मार्ग बनाने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होती है जो टंगस्टन टिप से काम के टुकड़े तक बिजली का संचालन करते हैं। टिग वेल्डिंग के लिए, आर्गन गैस का उपयोग आमतौर पर इसके सस्ते होने के बाद से किया जाता है, आसानी से आयनित होता है, और हवा से भारी होता है इसलिए यह ऑक्सीजन को बाहर रखता है।

जब आयन पथ पूरा हो जाता है, तो बिजली की आपूर्ति इलेक्ट्रोड के बीच वोल्टेज ड्रॉप को समझती है। जब इलेक्ट्रोड और काम के टुकड़े के बीच कोई आयनित पथ नहीं होता है, तो टंगस्टन और कार्य इलेक्ट्रोड के बीच 50V या अधिक अंतर हो सकता है। चाप शुरू होने के बाद, इलेक्ट्रोड के बीच का वोल्टेज अंतराल के आकार के आधार पर लगभग 10V तक गिर जाएगा। इस बिंदु पर, बिजली की आपूर्ति वेल्डिंग चालू चालू करती है। निरंतर विद्युत आपूर्ति के साथ टाइग वेल्डिंग किया जाता है।

चाप को परिरक्षण गैस के प्रतिरोधक ताप द्वारा बनाए रखा जाता है। आयनीकृत गैस एक अवरोधक का कार्य करती है, जहां गर्मी अंतराल के माध्यम से वोल्टेज का एक कार्य है और इसके माध्यम से वर्तमान है। आयनीकृत गैस के माध्यम से उच्च धारा इतनी गर्मी फैलाती है कि गैस एक प्लाज्मा बनने के लिए पर्याप्त गर्म रहती है और चलती रहती है।

हालांकि चाप के पार गर्मी समान रूप से वितरित नहीं की जाती है। इस विन्यास में जो मैंने अभी वर्णित किया है, इलेक्ट्रॉनों वास्तव में टंगस्टन टिप से बाहर निकाल रहे हैं और काम के टुकड़े को मार रहे हैं। यह गर्मी को काम के टुकड़े पर केंद्रित करने का कारण बनता है। अगर मैंने इलेक्ट्रोड की ध्रुवीयता को उलट दिया और नकारात्मक को काम के टुकड़े और मशाल के लिए सकारात्मक से जोड़ दिया, तो मुझे विपरीत प्रभाव पड़ेगा। मुझे अभी भी एक चाप और बहुत सारी गर्मी मिलेगी, लेकिन गर्मी टिप पर केंद्रित होगी न कि उस टुकड़े पर जिसे मैं वेल्ड करने की कोशिश कर रहा था। यह एक गेंद में पिघलने और गिरने से टिप होगा। टंगस्टन का उपयोग टिप के लिए किया जाता है क्योंकि इसमें किसी भी धातु का उच्चतम गलनांक होता है। टिग वेल्डिंग में, आप इलेक्ट्रोड पिघलने और वेल्ड का हिस्सा नहीं बनना चाहते हैं लेकिन अन्य प्रकार की वेल्डिंग में आप करते हैं।

MIG वेल्डिंग (गैस मेटल आर्क वेल्डिंग या GMAW) में, यह वही है जो आप चाहते हैं। एमआईजी वेल्डिंग में, इलेक्ट्रोड एक प्रवाहकीय तार है जो उच्च गति पर एक स्पूल तार से खिलाया जाता है। तार पिघल कर वेल्ड का हिस्सा बन जाता है। ध्रुवता को उलट दिया जाता है ताकि तार सकारात्मक हो और काम का टुकड़ा नकारात्मक हो। आपको MIG के साथ आर्क स्टार्टर की आवश्यकता नहीं है।

जब आप माइग टॉर्च के ट्रिगर को निचोड़ते हैं, तो वायर फीडर वायर को बाहर धकेलना शुरू कर देता है। जब तार काम के साथ संपर्क बनाता है, तो तार एक अवरोधक के रूप में कार्य करता है और गर्म होता है। तार का स्टिकआउट जितना लंबा होगा, उसके पास उतना ही अधिक प्रतिरोध होगा और यह एक अलग वोल्ट ड्रॉप का उत्पादन करेगा।

तार के माध्यम से उच्च धारा के कारण, तार पिघल जाएगा और वापस जला देगा। यह काम और तार के बीच एक छोटा अंतर पैदा करता है जहां आयनीकृत करने के लिए पर्याप्त वोल्टेज है। यह एक चाप बनाता है। विभिन्न मिग प्रक्रियाओं (शॉर्ट सर्किट, ड्रिप, और स्प्रे ट्रांसफर) की बारीकियों में पाए बिना यह प्रक्रिया अनिवार्य रूप से दोहराती है। तार संपर्क बनाता है। गर्म होकर वापस पिघल जाता है। एक चाप को मारता है, फिर से संपर्क बनाता है। आदि।


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वर्कपीस को आमतौर पर बहुत पिघलाने की आवश्यकता होती है (लेकिन बहुत अधिक नहीं या आपको कोई भौतिक सफलता मिलती है), अन्यथा आपके पास एक मजबूत यांत्रिक कनेक्शन नहीं होगा। आप वर्तमान और सामग्री-फ़ीड-दर को समायोजित करके वर्कपीस की मोटाई, थर्मल द्रव्यमान और तापीय चालकता के लिए खाते हैं। और जैसा कि मार्कस मुलर पहले ही कह चुके हैं: इसके बारे में नहीं है इलेक्ट्रोड प्रतिरोध।

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