Что называется электрической сварочной дугой?

Электрическая сварочная дуга представляет собой устойчивый длительный электрический разряд между двумя электродами в ионизированной смеси газов и паров, образующийся при высокой плотности тока и сопровождающийся выделением большого количества тепла. Сварочная дуга выделяет большое количество тепла и сильное световое излучение. Тепло сварочной дуги используется для расплавления основного и присадочного металла. При электродуговой сварке применяются дуги  прямого или косвенного действия и комбинированная. Дуга прямого действия образуется между металлическими или угольными электродами и свариваемым металлом. Дуга косвенного действия горит между двумя электродами, а свариваемый металл не включен в электрическую цепь; комбинированная дуга – это сочетание дуги прямого и косвенного действия, т. е. дуга горит между электродами, а также между электродом и изделием.

Какие явления протекают в сварочной дуге?

Электрический разряд в газе есть электрический ток, проходящий через газовую среду благодаря наличию свободных электронов, а также положительных и отрицательных ионов. Газы в нормальных условиях не проводят электрический ток. Это объясняется тем, что в обычных условиях газы состоят из нейтральных молекул и атомов, которые не являются носителями зарядов. Газы электропроводны в том случае, если имеют в своем составе электроны, положительные и отрицательные ионы. Положительные ионы несут избыточный положительный заряд и образуются при потере нейтральным атомом или молекулой одного или нескольких электронов. Отрицательные ионы несут избыточный отрицательный заряд и образуются, если атом или молекула присоединяют к своей валентной оболочке один или несколько электронов.

Электроны, положительные и отрицательные ионы в газах возникают от воздействия на газ электрического поля, тепла, от прохождения через газ ультрафиолетовых и рентгеновских лучей. Процесс прохождения электрического тока через газ называется электрическим газовым разрядом. Процесс, при котором из нейтральных атомов и молекул образуются положительные и отрицательные ионы, называется ионизацией, а газ называется ионизированным.

При прохождении электрического тока через газовый промежуток положительные ионы стремятся к отрицательному полюсу (катоду), а отрицательные ионы – к положительному (аноду). При движении ионы и электроны, сталкиваясь между собой, образуют нейтральные атомы и молекулы образование которых называется рекомбинацией. Излучение с поверхности отрицательного полюса электронов во внешнюю среду называется электронной эмиссией. Следовательно, при дуговом разряде происходят ионизация газов, рекомбинация и электронная эмиссия.    

Какие виды ионизации происходят в электрическом газовом разряде?

В электрическом газовом разряде различают: ионизацию соударением, тепловую, фотоионизацию и ионизацию электрическим полем. Ионизация соударением заключается в том, что вышедшие с поверхности отрицательного полюса (катода) электроны движутся со скоростью света к аноду. При движении электроны соударяются о молекулы и атомы газа, образуя положительные и отрицательные ионы. Образовавшиеся положительные ионы движутся к катоду, а отрицательные – к аноду.

Фотоионизация заключается в том, что при воздействии на газовый промежуток световой энергии атомы и молекулы газа, поглощая кванты света, образуют электрически заряженные частицы – электроны и ионы.

Ионизация электрическим полем заключается в том, что электрическое поле, создаваемое сварочной дугой, действует на заряженные частицы газа и ускоряет их движение.