Новый механизм взаимодействия сварочного дугового разряда постоянного тока обратной полярности с поверхностью алюминия

Представлены результаты исследования сварки алюминия постоянным током обратной полярности в среде защитных газов (аргон) на стадии привязки и образования ванны расплавленного металла. Показано, что катодные пятна в диапазоне токов $5$–$50$ А и длительностью воздействия до $1$ с не очищают поверхность алюминия от катодной пленки, а переплавляют поверхностный слой. Проведен анализ типов формирующихся катодных пятен на поверхности алюминия. Показано, что основным механизмом удаления оксидной пленки является испарение. Предложен новый механизм взаимодействия сварочного дугового разряда с поверхностью алюминия, где основную роль в формировании сварочной ванны играет неподвижное катодное пятно, которое испаряет оксидную пленку, с одной стороны, а с другой стороны, за счет высокой плотности тепла интенсивно нагревает поверхностный слой алюминия до фазового перехода. После образования сварочной ванны неподвижное катодное пятно исчезает, наступает диффузный режим горения сварочной дуги, который характеризуется однородным распределением электрического поля по длине разрядного промежутка с низким падением потенциала и занимает практически весь межэлектродный зазор.