Електродуговий розряд між латунними електродами: особливості спектроскопії плазми та мікроструктурних змін робочого шару електродів

Abstract

Методами лазерної абсорбційної та оптичної емісійної спектроскопії проведено діагностику плазми вільно існуючого дугового розряду між електродами з латуні при силі струму І = 3,5 і 30 А. Збіг результатів, одержаних цими методами, підтвердив наявність локальної термодинамічної рівноваги в зазначених умовах. Проведено селекцію спектроскопічних констант спектральних ліній Zn I і видано рекомендації щодо можливості їх використання для визначення температури плазми з домішками цинку і електронної концентрації в такій плазмі. Металографічними методами досліджено особливості поведінки цинку в електродах з латуні під дією дуги. Виявлено закономірності надходження цинку на робочу поверхню електродів і його роль у функціонуванні розряду.

Методами лазерной абсорбционной и оптической эмиссионной спектроскопии проведена диагностика плазмы свободно горящего дугового разряда между электродами из латуни при силе тока І = 3,5 и 30 А. Совпадение результатов, полученных этими методами, подтвердило наличие локального термодина- мического равновесия в указанных условиях. Проведена селекция спектроскопи- ческих констант спектральных линий Zn I и выданы рекомендации относительно возможности их использования для определения температуры плазмы с добавками цинка, а также электронной концентрации в такой плазме. Исследованы особенности поведения цинка в электродах из латуни под действием дуги. Выявлены закономерности поступления цинка на рабочую поверхность электродов и его роль в функционировании разряда.

Plasma diagnostics of free-burning arc discharge between brass electrodes was performed by methods of laser absorption spectroscopy and optical emission spectroscopy at a current strength of 3,5 and 30 A. The coincidence of the results obtained by these methods confirms the local thermodynamic equilibrium in plasma under these conditions. Zn I spectral lines and their spectroscopic data of were selected and recommendations were made concerning possibilities of their use for determination of temperature and electron density in zinc-added plasma. Also, peculiarities of the behavior of zinc in brass electrodes under the action of electric arc were studied. The regularities of zinc flow onto the working electrode surface and the role of the zinc in the arc performance were defined.