Нагрев и плавление электрода осуществляются за счет энергии, выделяемой в активном пятне, расположенном на его торце, и теплоты, выделяющейся по закону Ленца — Джоуля, при проте­кании сварочного тока по вылету электрода. Вылетом называют
свободный участок электрода от места контакта с токопроводом до его торца. В начальный момент ручной дуговой сварки вылет электрода составляет 400 мм и изменяется по мере плавления электрода, при автоматической сварке он равен 12—60 мм. Рас­плавляясь в процессе сварки, жидкий металл с торца электрода переходит в сварочную ванну в виде капель разного размера. За 1 с может переноситься от 1—2 до 150 капель и более в зависимости от их размера. Независимо от основного положения сварки капли жидкого металла всегда перемещаются вдоль оси электрода по направлению к сварочной ванне. Это объясняется действием на каплю разных сил в дуге. В первую очередь к ним относятся гравитационная сила, электромагнитная сила, возникающая при прохождении по электрод)' сварочного тока, сила поверхностного натяжения, давление образующихся внутри капли газов, которые отрывают ее от электрода и дробят на более мелкие капли.

Гравитационная сила проявляется в стремлении капли переме­щаться по вертикали сверху вниз.

Сила поверхностного натяжения обеспечивает капле сферичес­кую форму. Электромагнитные силы играют важнейшую роль в отрыве и направленном переносе капель к сварочной ванне при сварке швов в любом пространственном положении. Электрический ток, проходя по электроду, создает вокруг него магнитное поле, оказывающее сжимающее действие. Сжатие расплавленной части электрода приводит к образованию шейки у места перехода к твердому металлу (рис. 4.3). По мере уменьшения ее сечения и возрастания плотности тока жидкий металл формируется и отделя­ется в виде сферической капли. При этом капля за счет действия

электромагнитной силы приобретает направленность движения к сварочной ванне. Сила внутреннего давления газов также участвует в переносе капли. Рас­плавленный металл на электроде сильно перегрет. Образующиеся в нем газы способствуют отрыву его от торца элек­трода и могут раздробить на более мелкие капли.

При дуговой сварке плавящимся электродом различают три типа перено­са электродного металла: крупнока­пельный, мелкокапельный, или струй­ный, и перенос с образованием ко­ротких замыканий дуги.

Р и с. 4.3. Схема сжимающей) Характер переноса капель с элект - деиствия электромагнитных r г

сил на жидкую каплю элекг - рода в сварочную ванну зависит от силы родного металла сварочного тока и напряжения дуги.

Установлено, что с увеличением силы тока размер капель умень­шается, а число их, образующихся в единицу времени, возрастает. С увеличением напряжения дуги, наоборот, размер капель увеличивается, а число их уменьшается. Так, при сварке голой проволокой на малых токах (плотностях) жидкий металл переходит в сварочную ванну в виде крупных капель с кратковременными замыканиями дугового промежутка, а при сварке покрытыми элек­тродами и под флюсом на обычных плотностях тока—в виде мелких капель без замыкания дугового промежутка. При сварке в защитных газах и под флюсом тонкой проволокой на повышенных плотностях тока наблюдается мелкокапельный (струйный) перенос металла. В этом случае очень мелкие капли образуют сплошную коническую струю жидкого металла, переходящего в шов также без коротких замыканий, что уменьшает разбрызгивание металла и улучшает формирование швов.