Катодная область..

Процессы, протекающие в области катодного падения напряжения, играют важную роль в сварочных процессах. Эта область является источником первичных электронов, которые поддерживают газы дугового промежутка в возбуждённом ионизированном состоянии и переносят основную массу заряда (в силу своей большей подвижности, чем ионы и молекулы).

Процессы, происходящие в области катодного падения напряжения, можно представить по следующей схеме:

· Электроны, излучаясь с поверхности катода, получают ускорения, необходимые для ионизации молекул и атомов газа. Величина катодного падения напряжения зависит от потенциала ионизации газа и равна 10…20 В.

· Вследствие малой протяжённости катодной зоны (10^-5 см) электроны и ионы движутся в ней в основном без столкновений.

· С увеличением плотности тока температура катодной области повышается.

Анодная область.

Анодная область имеет большую протяжённость и меньший градиент напряжений, чем катодная область.

Падение напряжения в анодной области создаётся в результате извлечения электронов из столба дуги и ускорением при входе их в анод.

В анодной области имеется в основном только электронный ток, вследствие малого количества отрицательно заряженных ионов, имеющих меньшие скорости движения, чем электрон (ē;).

Электрон, попавший на анодную поверхность, отдаёт металлу не только запас кинетической энергии, но и энергию работы выхода. Поэтому анод получает энергию от столба дуги не только в виде потока электронов, но и в виде теплового излучения. Вследствие этого температура анода всегда выше, чем катода, и на аноде выделяется больше тепла. Довольно точно установлено (в отличие от столба дуги), что температура анодного пятна составляет 2600°С, а температура катодного пятна - 2400°С.