Оборудование для сварки расплавом

Обновлено: 26.01.2025

а. Регулирование ДU, Применяют при ручной дуговой сварке, при дуговой сварке неплавящимся электродом в инертном защитном газе, сварке под флюсом и электрошлаковой наплавке (рис. 1.80—1.82).

Принцип действия. Величина / постоянно изменяется при оплавлении материала и движении электрода. Для обеспечения высокого качества шва наиболее эффек­тивны источники питания с крутопадающими внешними характеристиками, которые

Рис. 1.80. Принцип регулирования вруч - Рис. 1.81. Режим сварки с регулированием

рую при ручной дуговой сварке: вручную (j40 — стационарный режим; I —

(уе — скорость подачи электрода; vQ — длина дуги)

Рис. 1.82. Диаграмма регулируемо­го цикла при регулировании вруч­ную:

ф — точка разветвления; О — суммирование; z — помеха; х =

" zl ~~ (va + viY’ 1 Длина ДУГИ»

2 — источник питания; 3 — плавя­щийся электрод

Рис. 1.83. Принципиальная схема регулирования А/ при постоянной

1 — источник питания сварочным током; 2 — элек­трод: 3 — заготовка; 4 —- вспомогательный тран­сформатор; 5 — управляющий выпрямитель; 6 —* потенциометр; 7 — двигатель привода подачи про* волоки

позволяют, например, при увеличении длины дуги лишь незначительно уменьшать сварочный ток, в результате чего скорость плавления меняется незначительно. Поскольку внутреннее регулирование (использующее эффект саморегулирования) проявляется слабо, можно вручную регулировать скорость подачи электрода для поддержания постоянной линии дуги. Качество ручного регулирования решающим образом зависит от степени подготовки и опытности сварщика.

б. Регулирование А/ (внутреннее регулирование) применяют при дуговой сварке плавящимся электродом в инертном защитном газе, сварке под флюсом тонких про­волок, дуговой сварке плавящимся электродом в активном защитном газе и при электрошлаковой сварке (рис. 1.83—1.85).

ТАБЛИЦА 1.102 ВЫБОР ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ ПО TGL 200-3081

ПВ (%) при номинальном токе, А

Сварочные выпрями­тели (пологая внеш­няя характеристика

Сварочные выпрями­тели типа VC (круто­падающая и пологая внешняя характери­стика) .

Сварочные выпрями­тели (крутопадающая внешняя характери­стика) .

Многопостовые сва­рочные выпрямители

Величина ve = const, подача проволоки постоянная.

Помеха гі-> I + Д/-> Лі-> /в— Д/в-> t>a —* помеха г2-> I — А7->

^ Л2-> /$ + иа + Диа->- Л0, где А/, Д/5, Дуа — изменения в длины дуги Сварочного тока и скорости плавления соответственно; Л0 — рабочий режим.

Рис. 1.85. Диаграмма регулируемого цикла при регулировании А/:

• — точка разветвления; О *- суммирование; г ^ помеха; х — х va G — передаточная Функция; 1 — длина дуги; 2 —■ источник питания, дуга; 3 -* плавящийся электрод

Общее статическое и динамическое состояние цикла регулирования при воз­никновении помехи выражается обобщенной передаточной функцией Gz *= G1 (1 + + GiG2G8).

. в. Регулирование AU (внешнее регулирование) применяют при сварке под флю­сом толстой проволоки, при дуговой сварке плавящимся электродом в активном Защитном газе.

СТАТИЧЕСКИЕ ВНЕШНИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ТИП РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРИ ДУГОВОЙ СВАРКЕ

Статическая характеристика источника питания *

Регулирование длины дуги

Подача электрода в сварочном аппарате

Ручная дуговая сварка

Сварка под флюсом одной проволокой; диаметр элек­трода d3t мм:

Сварка под флюсом пучком электродов

Сварка под флюсом ленточ­ным электродом

Дуговая сварка плавящимся электродом в активном за­щитном газе:

Дуговая сварка плавящимся электродом в инертном за­щитном газе

Дуговая сварка неплавящим­ся электродом в инертном за­щитном газе

Полуавтоматическая дуго­вая сварка неплавящимся электродом в инертном газе

Постоянная для элект­рода, подво­димого без тока

Сварка сжатой дугой

Дуговая сварка в защитном газе с принудительным фор­мированием шва:

Электрошлаковая сварка Сварка вращающейся дугой

Принцип действия. ve— f (Us). Скорость подачи электрода зависит (уг напряжения дуги Us.

Рис. 1.86. Принципиальная схема регулирования ДU при yDr = f (UsY

1 — источник питания сварочным током; 2 — электрод; 3 — заготовка; 4 — управляющий выпрямитель; 5 — по­тенциометр; 6 — двигатель привода подачи проволоки

Рис. 1.87. Режим сварки с ре­гул и ров а н и ем Д U

Рис. 1.88. Диаграмма регулируемого цикла при регули­ровании Д U:

• — точка разветвления; О —* суммирование; г — по­меха; х = х —■ (va + v у, G — передаточная функция; / — длина дуги; 2 — источник питания, дуга; 3 — пла­вящийся электрод; 4 — механизм подачи электродной проволоки

Общее статическое и динамическое состояние цикла регулирования при воз­никновении помехи выражается обобщенной передаточной функцией

Регулирование Д(/ является двойным; если внешнее регулирование осуще­ствляется подачей электрода, зависящей от напряжения дуги, то внутреннее регу­лирование осуществляется благодаря эффекту саморегулирования вследствие плав­ления электрода. Интенсивность их развития ослабляется с ростом наклона стати­ческой внешней характеристики источника питания (табл. 1.104), а также с увели­чением толщины проволоки.

Сварочные преобразователи, выпрямители и трансформаторы (однопостовые)— табл. 1.105—1.107.

Многопостовые сварочные выпрямители и преоб* р а з о в а т е л и (изготовитель — Mansfeld):

Тип выпрямителя. KGM 1200 KGMS 250-2 КМ 600

Напряжение трехфазного перемен­ного тока, В 220/380 380/500 220/380/440/500

Мощность питания Рд при ПВ—100 %,

Мощность сварки при ПВ=100%,

/шах, А/и8і В. 1200/60. 220—25 ** 600/55

TOC o "1-5" h z Номинальное вторичное напряже­ние UL* В 60 38 55

Пределы регулирования тока, А. . 50—350 *2 30—250 *- 50—350 *2

Количество сварочных постов, шт. До 20 2 *4 5—6

Масса т, кг. 720 310 690

*1 Два источника питания, работающих независимо друг от друга. *2 Реостатом KR 350 или KRS 360. *3 Пологая внешняя характеристика. *4 Дуговая сварка плавящимся электро­дом в инертном и активном защитном газе.

Сварочные аппараты (табл. 1.108—1.110).

Сварочные горелки (табл. 1.111—1.117),

Принадлежности Сварочные кабели (табл. 1.118)

Для присоединения сварочных аппаратов и сварочных горелок к источникам пита* ния применяют кабели типа NSchG по TGL 11204, ПРГД, ПРГДО и АПРГДО по ГОСТ 6731—68 с номинальным поперечным сечением 25; 35; 50; 70; 95 и 120 мм. Для расчета требуемого сечения кабеля используют следующие равенства:

а) при общей длине не более 20 м:

* = h in в) /пв/Щ пв = [/,/(/, + gj юо,

чения, %; tB — время под током, мин; tp — время без тока, мин.

По TGL 200—3081 относительная продолжительность включения стандарти­зована на уровне 15; 25; 35; 60; 80 и 100 %. Для ручной сварки ПВ == 60 %, так как /в = 3 мин и /р = 2 мин характеризуют режим работы ручной сварки;

б) при общей длине более 20 м Ар (Us/Uv)f где А — расчетное сечение, мм2;

р — удельное сопротивление электропроводного материала, Ом-мм2/м: при 20 °С

СРАВНЕНИЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТИПОВ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ

Источники постоянного тока

Затраты на изготовление, %

Потери холостого хода, кВА

Чувствительность к перегруз­

Падение мощности (%) при ко­

лебании напряжения сети 8 %

ОДНОПОСТОВЫЕ СВАРОЧНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ (ИЗГОТОВИТЕЛЬ Mansfeld)

ОДНОПОСТОВЫЕ СВАРОЧНЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ

KGS 1000 KG 1000 RGa 250.1

Для 60 % ПВ 250/30 | 190

Для 80 % ГІВ 315/29 | 280/

Для 80 % ПВ 500/40/450/

Для 60 % ПВ 315/17

Для 35 % ПВ 50/15

Питание от сети

напряжение трехфазного переменного тока, В

мощность Рд при режимах

ручной свар­ки: сварочный ток I, А

длительной работы: напря­жение и, В

Пределы регули­рования сварочно­го тока (А) при характеристике

MNE1 (с прибором при-- соединения к сети)

Трансформатор с авто­матикой свободного сго­рания

пульсный источник пи­тания (50 и 100 импуль­сов в секунду)

Источник тока для ду­говой сварки неплавя­щимся электродом в инертном газе

Mansfeld (с прибором присоединения к сети)

Продолжение табл. .106

Пределы регули­рования сварочно­

го тока (А) при характеристике

напряжен трехфазнс переменно тока, В

ки: сваро ток / , А

длительно работы: н жение U

Для 80 % ПВ 700/44

Для 35 % ПВ 450/38

Для 60 % ПВ 400/34

Mansfeld, дистанцион­ный регулятор, тири­сторный выпрямитель, сеть 48 В переменного тока

Mansfeld, переключа­тель на нормальный и импульсный режим; обо­рудуется прибором

Mansfeld, машина ком­пактной сварки, вклю­чающая ручной свароч­ный аппарат MSH 6F и сварочный выпрямитель KG 400VC, dDr =

— 0,8ч-2,0 мм, V = 1,5-ь19,0 м/мин

Trnfo Reichenbach, ма­шина компактной свар­ки с аппаратом MSG 60, сварочным выпрямите­лем RGSa 315.1 и рамой для баллонов

оо я to оо £=t to око

при ручной сварке

ручной свар­ки: сварочный ток /с maYf А

длительной работы: напря­жение £/ , В

Вторичное напря­жение U г, В

Пределы регули­рования сварочно­го тока при*кру­топадающей харак­теристике, А

Н о ГО й ч S га J

к - g g ь 2 3=1 S3

мощность Рд при ручной сваоке

ОДНОПОСТОВЫЕ СВАРОЧНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ

ручной свар­ки: сварочный ТОК /стяг, А

длительном работы: напря­жение U, В

го тока при кру­

коли­чество охлажда­юще ii воды, л/ч

Аппарат с поворотной стойкой

Шовная, точечная сварка, привар­ка болтов

Перемещение по высоте 120 мм; поперечное перемещение 160 мм

Перемещение по высоте 80 мм; по­перечное перемещение 90 мм

Перемещение по высоте 120 мм; по­перечное перемещение 70 мм

Частота качания 2—90 с-1, ампли­

ZIS 453С 1 ZIS 4530 J

туда качания 50 мм; аппарат для труб с Пусл ~ 500-:-1600 мм. Гер - тикальный аппарат. Аппарат по-

дартным приводом BE 01.260/0,5—25

(с приводом В AS ZIS 673)

Перемещение по высоте поаъЬюи. стойки 200 ММ; сварочная головка 120 мм; поперечное перемещение 80 мм

MBL-H ZIS 721 BAS-1

Продолжительность сварки 0,5— 25 с

Перемещение по высоте 240 мм; скорость подачи v — 0,2-ь 1,2 м/мин; поперечное перемещение 200 мм; скорость подачи v — 0,3 м/мин

Многоцелевой аппарат для сварки под флюсом и сварки плавящимся электродом в активных защитных газах. Перемещение по высоте: 150 мм; поперечное перемещение ±25 мм; тиристорный привод

Многоцелевой аппарат для сварки плавящимся электродом в активных защитных газах, аргоно-дуговой сварки и сварки под флюсом, а также для электродугового напы­ления металлов; механизм подачи проволоки с тиристорным управле­нием

Система для ручной сварки в актив­ных защитных газах по варианту MSG 60/1 в виде переносного аппа­рата (катушка проволоки 9 кг), по варианту MSG 60/2 с моталкой (катушка для проволоки 15 кг), по варианту MSG 60/3 с тележкой; механизм подачи проволоки с ти­ристорным управлением

СВАРОЧНЫЕ АППАРАТЫ ИЗ СБОРНЫХ УЗЛОВ ДЛЯ ПОЛУАВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ

Диаметр проволоки или размер полосы, мм

Сварка одной проволокой под флюсом с наплавлением стыковых или угловых швов в горизонтальном или нижнем положе­нии; используется как перемещаемый ап­парат на напольных или подвесных ли­ниях сварки

Сварка под флюсом с шарнирным рычагом для наплавлення угловых швов при а = = 3—6 мм, преимущественно в горизон­тальном положении на напольных или подвесных линиях сварки

Сварка под флюсом с двойным шарнир­ным рычагом для наплавлення двух па­раллельных угловых швов в горизон­тальном или нижнем положении; исполь­зуется как перемещаемый аппарат на под­весных линиях сварки

Сварка металлов одной проволокой в ак­тивных защитных газах с наплавлением стыковых и угловых швов в горизонталь­ном или нижнем положении; водоохла­ждаемое устройство используется как перемещаемый аппарат на напольных или подвесных линиях сварки

Сварка металлов в активных защитных газах с двойным шарнирным рычагом двух параллельных угловых швов в гори­зонтальном или нижнем положении; во­доохлаждаемое устройство используется как перемещаемый аппарат на подвесных линиях сварки

Сварка под флюсом параллельными элек­тродами с наплавлением стыковых швов в горизонтальном или нижнем положении; применяется как перемещаемый аппарат на напольных или подвесных линиях сварки; две проволоки на расстоянии 8 мм плавятся от общего источника пи­тания

Сварка тандем под флюсом двумя свароч­ными головками с наплавлением стыко­вых швов в нижнем положении со сле­дующими вариантами:

а) первая головка — одна проволока для сварки под флюсом; вторая головка — одна проволока для сварки под флюсом;

б) первая головка — сварка металлов одной проволокой в активных защитных газах; вторая головка — одна проволока для сварки под флюсом

do г ^ 2-гб (сварочная головка для сварки под флюсом) dDr = 1,6-5-3 (сварочная головка для сварки в углекис­лом газе)

Наплавка полос под флюсом для больших поверхностей при нижнем положении шва; применяется как перемещаемое устрой­ство на напольных и подвесных линиях сварки

Электрошлаковая вертикальная сварка деталей толщиной s ^ 50 мм

Сварка полос под флюсом с наллавлением угловых швов при а = 14 мм в нижнем положении; используется как перемещае­мый аппарат на подвесных линиях сварки

Сварочный аппарат из сборных узлов для сварки под флюсом и дуговой сварки пла­вящимся электродом в активных защит­ных газах с одной или двумя сварочными проволоками (двойной проволокой или двумя полосами)

dDr = 2X24-4; две полосы 15Х 1 мм

Система из сборных узлов для создания специальных машин дуговой сварки де­талей размером / X b X h = 5000 X X 1000 X 1000 мм

ТАБЛИЦА 1.110 СВАРОЧНЫЕ АППАРАТЫ ZIS650 ИЗ СБОРНЫХ УЗЛОВ

Конструктивные эле­менты для выполне­ния активных опера­ций

Конструктивные эле­менты для выполне­ния пассивных опе­раций

Конструктивные эле­менты электрообору­дования

Привод, подвод горелки, регулирование горелки

Стойки, столы, консоли

Механизмы для подачи про­волоки, сварочные горелки, моталки для проволоки, рамы для баллонов

Элементы управления, се­тевые приборы, система уп­равления приводом, выклю­чатели, вставные блоки про­грамм и реле времени

Обеспечение вращательного движения и передача движе­ния

Несущая часть оборудова­ния, выполняющего актив­ные механические действия, электрооборудования и за­готовок

Поддержка и передача при­садочного материала, опор­ные устройства для балло­нов

Управление началом и окон­чанием сварки, а также са­мим процессом сварки

ТАБЛИЦА 1.1 И ЭЛЕКТРОДОДЕРЖАТЕЛИ (ИЗГОТОВИТЕЛЬ — ПРЕДПРИЯТИЕ Plast, ГДР)

Диаметр электро - да de,

Свароч­ный ток I s max» А

попереч­ное сече­ние, мм

Со сжимающейся пру­

С плоской пружиной

Дли­на ка - бел я, м

Встав­ная спи­раль *3, диаметр стальной прово­локи, мм

диаметр стальной прово­локи, мм

диаметр алюми­ниевой прово­локи *2, м м

ГОРЕЛКИ ДЛЯ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ В АКТИВНОМ И ИНЕРТНОМ ЗАЩИТНОМ ГАЗЕ*1

Примечание. Благодаря использованию вставной спирали для скользящих шлангов в полом кабеле можно использовать горелку для различных целей (при сварке стали, цветных металлов и алюминия).

ТАБЛИЦА 1.113 ГОРЕЛКИ ДЛЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ В АКТИВНОМ И ИНЕРТНОМ ЗАЩИТНОМ ГАЗАХ (ИЗГОТОВИТЕЛЬ - Plast)

Горелка без принудительного охлаждения

Горелка с принудительным охлаждением

ГОРЕЛКИ ДЛЯ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ НЕПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ В ИНЕРТНОМ ЗАЩИТНОМ ГАЗЕ

Примечание. Горелки для механизированной сварки, составленные из унифици­рованных узлов, имеют различную мощность и предназначены для работы в сочетании с уни­фицированными элементами сварочных автоматов или с устройствами собственного изготов­ления. При использовании зажимных элементов для вольфрамовых электродов горелка при­меняется также для ручной дуговой сварки неплавящимся электродом в инертном защитном газе.

Сварочный ток Is jriax (для руч­ной сварки), А

Диаметр электро­да de, мм

Водяное (расход воды 1,6— 2,6 л/мин; 0,18—0,25 МПа)

Водяное (расход воды 2,5— 6,0 л/мин; 0,25—0,4 МПа)

Примечание. Изготовитель — предприятие Blema, Шлейц, ГДР (в последнее время не производятся).

КАРАНДАШНЫЕ ГОРЕЛКИ ДЛЯ СВАРКИ НЕПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ В ИНЕРТНОМ ЗАЩИТНОМ ГАЗЕ (ОХЛАЖДЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННОЕ)

Сварочный ток 's max (Для ручной свар­ки), А

Диаметр электрода dQ> мм

Примечание. Изготовитель — предприятие Metall, Галле, ГДР

ГОРЕЛКИ ДЛЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ СВАРКИ НЕПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ В ИНЕРТНОМ ЗАЩИТНОМ ГАЗЕ*

Сварочный ток *s max* А

Диаметр электрода de, мм

Schloma 100/21S425 Schloma 200/Z1S 291

* Охлаждение водяное, расход воды 0,5—6,0 л/мин, давление 0,25 — 0,6 МПа. Изгото­витель — предприятие Schloma, ГДР.

ТОРИРОВАННЫЕ ВОЛЬФРАМОВЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ ДЛЯ СВАРКИ НЕПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ В ИНЕРТНОМ ЗАЩИТНОМ ГАЗЕ

Диаметр элек­трода de, мм

Вид токовой нагрузки, А

переменный ток без сглаживающего кон­денсатора

переменный ток со сглаживающим конденсатором

постоянный ток прямой поляр­ности

1 С так называемой дежурной дугой. Прим. ред.

ТАБЛИЦА 1.118 ДОПУСТИМАЯ СИЛА ТОКА СВАРОЧНЫХ КАБЕЛЕЙ NSchG ПРИ ОДИНОЧНОЙ ПРОКЛАДКЕ

ное сечение А, мм2

для Alp = 0,030, для Си р = 0,018, для стали р = 0,128; I — длина электропро­водного материала (в прямом и обратном направлении), м; Is — сварочный ток, А; U — падение напряжения в кабеле, В (t/

Соединители сварочных кабелей (табл. 1.119)

Омические сопротивления (1.120)

Приборы для измерения сварочного тока и напряжения дуги

Для измерения постоянного тока большой величины в электрическую цепь сварки включается соответствующий шунт (шунтирующее сопротивление Rsji~ Ю~2-т - - т-10"^ Ом), пи которому проходит сварочный ток /3 (рис. 1.89).

Образующееся вследствие включения шунта Usn “ hRsn падение напряжения измеряют параллельно включенным вольтметром (милливольтметром со шкалой в амперах или милливольтах).

Типовой ряд шунтирующих сопротивлений; номиналь­ный ток 10, 15, 25, 40, 60, 100, 150, 250, 400, 600, 1000 А.

Номинальное падение напряжения 60 или 150 мВ.

Изготовитель — предприятие EAW, Берлин.

На рис. 1.90 представлена схема измерения сварочного тока и напряжения дуги Us при сварке переменным током.

Для измерения переменного тока большой величины в электрическую цепь сварки с первичной стороны включается соответствующий трансформатор тока (трансформатор с номинальной силой тока на вторичной стороне 5 или 1 А). С по­мощью амперметра на вторичной стороне измеряется ток с учетом переводных коэф­фициентов.

Типовой ряд трансформаторов тока TGL 16813.

Изготовитель —- предприятие Transformatoren - und Rontgenwerk, Дрезден, ГДР.

Оборудование для электрической сварки плавлением

В основу классификации любого метода сварки плавлением по степени механизации положен «принцип двух движений»: первое движение — перемещение зоны сварки (сварочной ванны) вдоль оси шва, второе движение — подача присадочного материала в зону дуги. При ручной дуговой сварке оба этих движения выполняются оператором вручную, при полуавтоматической сварке механизирована подача присадочного материала (сварочной проволоки), при автоматической сварке механизированы оба движения.

Сварочные полуавтоматы
Наибольшее распространение получили сварочные полуавтоматы для сварки в среде защитного газа (метод MIG/MAG). По сравнению со сваркой с флюсовой защитой метод MIG/MAG позволяет вести сварку в любом пространственном положении, кроме того, упрощаются операции последующей обработки сварного шва (удаление шлаковой корки и т. д.).
В состав любого сварочного полуавтомата входят: источник питания, блок управления, подающий механизм, сварочная горелка со шлангом и газовый тракт, включая газовый электромагнитный клапан, газовые шланги и газовый редуктор (рис. 1).
Сварочные полуавтоматы могут быть однокорпусными, когда источник питания, блок управления и подающий механизм собраны в одном корпусе, и двухкорпусными (рис. 2). Двухкорпусными обычно делают мощные промышленные полуавтоматы, работающие в диапазоне 300-600 А. Блок управления этих полуавтоматов встраивается в специальную нишу источника питания и соединяется с выносным подающим механизм коаксиальным кабелем длиной до 30 м. Такие полуавтоматы, предназначенные для длительной работы на повышенных токах, могут снабжаться системами водяного охлаждения сварочной горелки. Отдельно можно выделить так называемые ранцевые полуавтоматы — подающий механизм в них крепится за спиной сварщика. Такие полуавтоматы обычно используют при выполнении монтажа с большим объемом сварки.

Источники питания
В качестве источника тока при полуавтоматической сварке используют источники питания постоянного тока с жесткими или полого-падающими вольтамперными характеристиками. Из отечественных наиболее распространены специализированные выпрямители типа ВДГ и ВС, универсальные выпрямители типа ВДУ, многопостовые выпрямители ВМГ-5000 и ВДУМ- 4x401 (все имеют тиристорное регулирование тока и полого-падающие вольтамперные характеристики) и преобразователи ПСГ-500, состоящие из генератора ГД-501 с жесткой вольтамперной характеристикой и асинхронного электродвигателя переменного тока. Сварочные инверторы применяют в дорогих моделях полуавтоматов промышленного класса, которые работают в составе сварочных комплексов и используются для качественной сварки ответственных швов конструкций, изготавливаемых в основном из легированных сталей и алюминиевых сплавов (примером может служить оборудование фирм ESAB, Kemppi, Fronius, Lincoln Electric и др.).

Блоки управления
При полуавтоматической сварке требуется точное поддержание постоянными основных параметров сварочной дуги — тока и напряжения. Для этого скорость подачи сварочной проволоки должна соответствовать скорости ее плавления в столбе дуги, при этом длина дуги и зависящее от нее напряжение дуги будут колебаться очень незначительно. Добиться точности соблюдения параметров дуги можно двумя путями: принудительным регулированием и саморегулированием дуги.
При использовании принудительного регулирования регулируемой величиной обычно является напряжение дуги. При уменьшении длины дуги и снижении напряжения на ней аппаратура управления сварочного полуавтомата уменьшает скорость подачи сварочной проволоки; при этом происходит увеличение дугового промежутка, и напряжение дуги выравнивается. В момент начала сварки сварочная проволока замыкается на свариваемое изделие и источник питания шунтируется. После этого электродвигатель подачи проволоки реверсируется, проволока «отрывается» от изделия — и это вызывает возбуждение дуги. С возрастанием напряжения дуги электродвигатель подачи снова подает проволоку к изделию, обеспечивая равенство скоростей подачи и плавления присадки. Изменение скорости подачи сварочной проволоки в процессе сварки осуществляется регулятором напряжения дуги.
Схема с использованием саморегулирования дуги проще в изготовлении и поэтому шире распространена, но она требует применения источника питания с более гладкой кривой тока и более высокой квалификации оператора. При использовании саморегулирования дуги необходима предварительная настройка скорости подачи сварочной проволоки в узком диапазоне тока и точное выдерживание скорости перемещения сварочной горелки вдоль стыка шва, зато, применяя такие полуавтоматы, можно возбуждать дугу, не совершая никаких манипуляций с горелкой, и вести сварку, просто опирая горелку на изделие. Кроме того, эта схема позволяет использовать источники питания со ступенчатым регулированием тока, так как в пределах каждого диапазона тока возможна тонкая регулировка скорости подачи сварочной проволоки, т. е. напряжения дуги.
Кроме аппаратуры, отвечающей за включение электродвигателя подачи проволоки, в блоке управления располагаются устройства формирования цикла сварки: осциллятор, импульсный генератор и реле включения/отключения газового клапана. Такие устройства устанавливаются на полуавтоматах, предназначенных для сварки алюминиевых сплавов и высоколегированных сталей и по принципу работы схожи с аналогичными устройствами, применяемыми в установках аргонодуговой сварки (подробнее см. ниже).
Широкое использование инверторных источников питания послужило основой для разработки синергетических сварочных полуавтоматов, то есть полуавтоматов с системой управления, самостоятельно формирующей основные параметры режима сварки и контролирующей их соблюдение. Блоки управления синергетических полуавтоматов построены на основе микропроцессоров, в памяти которых запрограммированы оптимальные режимы сварки. Для таких полуавтоматов достаточно задать основные параметры — марку и диаметр присадочной проволоки, тип свариваемого металла (углеродистая сталь, нержавеющая сталь, алюминиевый сплав) — и режим сварки выбирается автоматически. Дополнительно могут вводиться параметры импульсного режима — тип и частота импульсов. Поскольку каждый производитель стремится создать собственную систему синергетического управления для сварочных полуавтоматов, то эти параметры — тема для отдельной статьи, а, может быть, и целой серии статей.
Блоки управления полуавтоматами размещаются в нише источника питания (рис. 5а) или в одном корпусе с подающим механизмом полуавтомата (рис. 5б) или выполняются в виде отдельного блока (рис. 5в).

Подающие механизмы
Назначение подающего механизма — подача сварочной проволоки в сварочную горелку. В подающем механизме находятся кассета со сварочной проволокой (может размещаться снаружи или внутри корпуса), электродвигатель подачи проволоки, размоточное устройство, механизм правки и подачи проволоки, электромагнитный газовый клапан. На лицевой панели подающего механизма размещаются регуляторы управления полуавтоматом — сварочным током, скоростью подачи проволоки (напряжения дуги), давлением и расходом защитного газа.
В качестве двигателей подачи используются низкооборотные электродвигатели как постоянного, так и переменного тока. Изменение скорости подачи на электродвигателе постоянного тока осуществляется изменением тока якоря, электродвигатели переменного тока регулируются перестановкой сменных шестеренок в редукторе или при помощи управляющей электронной схемы на тиристорном или транзисторном ключе.
Размоточное устройство, на которое устанавливается кассета со сварочной проволокой, имеет систему торможения — чтобы при выключении сварочного тока и остановке электродвигателя подачи проволока не разматывалась с кассеты и не запутывалась.
Посадочные места размоточных устройств, как правило, изготавливаются под так называемые еврокассеты — кассеты заданных размеров, рассчитанные на наматывание определенного количества сварочной проволоки. В тяжелых промышленных полуавтоматах используют еврокассеты диаметром 200 мм (масса проволоки — 5 кг) и 300 мм (масса проволоки — 15 кг) для легких полуавтоматов выпускают кассеты с проволокой массой 0,5, 0,8 и 3 кг. Кассеты обычно делаются из пластика, но в последнее время получили распространение каркасы, изготовленные из толстой стальной проволоки, заменяющие кассеты емкостью 5 и 15 кг.
Самый сложный и ответственный узел в блоке подающего устройства — механизм правки и подачи сварочной проволоки. Простейший механизм правки состоит из двух роликов, один из которых — подающий — крепится на выходном валу редуктора двигателя подачи проволоки, а второй — прижимной — размещается на откидной подпружиненной планке и предотвращает проскальзывание проволоки. Прижимные ролики обычно гладкие, а подающие имеют калиброванные для определенного диаметра проволоки канавки. Такие механизмы эффективно работают с проволоками диаметром 0,6 и 0,8 мм и широко применяются в легких и дешевых бытовых и полупрофессиональных сварочных полуавтоматах. В более мощных промышленных сварочных полуавтоматах используются четырех- или пятироликовые механизмы, позволяющие эффективно снимать остаточное напряжение с проволоки, долгое время пребывающей в скрученном состоянии на кассете, и подавать ее через шланг горелки.
В двухкорпусных сварочных полуавтоматах на лицевой панели подающего механизма обычно размещаются органы управления — переключатели регулировки сварочного тока и скорости подачи проволоки.
Для промышленных полуавтоматов некоторые фирмы изготавливают вспомогательные блоки в виде промежуточных подающих механизмов, которые позволяют увеличить рабочую зону такого полуавтомата.

Горелки сварочных полуавтоматов
Основой горелки является корпус, выполненный в виде изогнутой трубки, внутри которой расположен канал для подачи проволоки и отверстия для подвода защитного газа. На переднем срезе корпуса на резьбе крепится токоподводящий наконечник, изготавливаемый из материала с высокой электропроводностью и достаточной стойкостью к истиранию; обычно это диффузно-упрочненная медь или хромистая бронза. Через изоляционное кольцо на корпусе горелки крепится медное газовое сопло. Изоляция сопла от токоведущих частей позволяет избежать короткого замыкания при случайном касании горелки свариваемых деталей и даже вести сварку, опирая горелку соплом непосредственно на изделие. В кабель-шланге горелки расположены газовые шланги, токоведущий кабель и провода управления, идущие к расположенной на рукоятке горелки кнопке включения сварочного тока и защитного газа. Длина кабель-шланга горелки на легких сварочных полуавтоматах составляет 1,0 1,5 м, а на более мощных моделях — 3, 4 и 5 м.
К подающему механизму кабель- шланг присоединяется при помощи разъема. Сегодня обычно используются так называемые евроразъемы, позволяют производителям сварочных полуавтоматов комплектовать свою продукцию горелками любого производства.
Горелки, рассчитанные на токи 300- 600 А, так же, как и горелки для аргонодуговой сварки, могут иметь водяное охлаждение сопла и токоведущих частей. На рукоятке горелки могут располагаться потенциометры регулировки тока и кнопки управления полуавтоматом (этот обычная практика для дорогих сварочных полуавтоматов промышленного класса).
Дорогие модели промышленных сварочных полуавтоматов могут комплектоваться горелками с электродвигателями подачи проволоки. Тянущая схема подачи проволоки — так называемая «система push-pull», — когда в подающем механизме устанавливается только устройство размотки и правки проволоки, более эффективна, однако работающие по этой схеме мощные электродвигатели имеют большую массу. Поэтому иногда используют схему с двумя электродвигателями подачи: основной двигатель (толкающий) располагается в блоке подающего механизма, а на горелке находится вспомогательный тянущий двигатель. В этом случае в блоке управления полуавтоматом монтируется дополнительная схема согласования двух электродвигателей подачи — двигателя, находящегося в подающем механизме, и двигателя, находящегося в горелке.
В последнее время получают все большее распространение горелки большой мощности со встроенными дымоотсосами.

Валерий Райский
Журнал «Оборудование: рынок, предложение, цены», № 08 август 2003 г.

Сварка пластмасс экструдируемой присадкой (расплавом)

Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек - в наличии на складе!
Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки - в наличии на складе!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор.
Доставка по всей России!

Сущность и схемы процесса

Сущность процесса состоит в том, что расплавленный материал, выходящий из экструдера (экструзионная сварка или сварка экструдируемой присадкой) или из машины для литья под давлением, непрерывно или периодически подается в зазор между соединяемыми поверхностями, которые он нагревает до температуры сварки, сплавляясь с ними, так образуется сварной шов.

Экструзионная сварка может осуществляться по бесконтактной и контактной схемам (рис. 29.3).

Бесконтактная сварка

При бесконтактной сварке мундштук экструдера не контактирует со свариваемыми поверхностями, а устанавливается на определенном расстоянии от них. Это расстояние выбирается таким образом, чтобы расплав, выдавливаемый из экструдера, не успел переохладиться. Из этих же соображений температура расплава на выходе из мундштука должна превышать температуру текучести или плавления на 40—50 К. Для плотного прижатия присадочного материала к свариваемым поверхностям применяются прижимные приспособления (ролики, ползуны и т. п.).

Контактно-экструзионная сварка

При контактно-экструзионной сварке мундштук экструдера касается кромок соединяемых деталей. За счет этого уменьшаются потери теплоты в окружающую среду и осуществляется дополнительный подогрев кромок. Давление, развиваемое в экструдере, достаточно для создания необходимого контакта присадочного материала с соединяемыми кромками, поэтому дополнительных прижимных устройств не требуется. В некоторых случаях к мундштуку экструдера присоединяются нагретый инструмент с рифлениями, обеспечивающими перемещение присадочного материала параллельно направлению сварки.

Экструдированной присадкой можно сваривать детали встык, внахлестку, а также выполнять угловые швы из таких материалов как полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол. Состав присадочного материала аналогичен свариваемому. Этот способ применяют для сварки изделий, имеющих швы большой протяженности — пленки (скорость сварки до 2,5 м/с), листы, профили, трубы и т. д.

Экструдированная сварка листовых материалов толщиной до 3 мм выполняется без разделки кромок только контактным методом, так как в этом случае разделка осуществляется при движении мундштука в процессе сварки. При больших толщинах следует применять V-образную или Х-образную разделки кромок.

Оборудование

Для сварки экструдируемой присадкой наиболее широкое применение получили полуавтоматы ПСП-5, ПСП-5м, ПСП-6 и РЭСУ-500 с прямоточными пистолетами и ПСП-ЗЭ, ПСП-4 со шнековыми пистолетами. На базе полуавтомата ПСП-5 создан специализированный карусельный стенд УСА-1.

Сварка плавлением

Не всегда удаётся целиком изготовить разнообразные железные конструкции. В каких-то случаях нет целесообразности их изготовления из одной заготовки ввиду большого количества нежелательных отходов, в других случаях габариты деталей не позволят провести нормальную механическую обработку. Поэтому были изобретены разнообразные способы соединения заготовок между собой. Это всевозможные резьбовые соединения, склеивание деталей, пайка, а также, известная всем, сварка. Она применима не только к деталям и заготовкам, изготовленным из разнообразных металлов и их сплавов, но и вообще к любым материалам, которые можно расплавить. Различают несколько видов сварки: та, где требуется только нагрев для плавления материала, где требуется только давление и комбинированные. Ниже будет рассмотрен вариант сварки методом плавления.

Процесс сварки – это метод соединения двух и более металлических деталей путём термического плавления кромок соединяемых заготовок. Будучи в расплавленном состоянии, металл, из которого состоят заготовки, смешивается и на этом месте образуется прочное неразъемное соединение. После остывания, на месте расплавленного металла образуется так называемый сварочный шов. Этот процесс чем-то сходный с литьём, но в ограниченных размерах. Нынче сварка нашла широкое применение для соединения двух и более заготовок как в промышленных масштабах, так и при кустарном производстве металлических изделий. Также её используют в процессе ремонта разнообразных узлов, так как она позволяет провести наплавление металла там, где он сточился.

В зависимости от того, какой способ нагрева материала заготовки до точки плавления выбран, разделяют несколько видов сварки, о которых поговорим ниже.

Классификация видов сварки плавлением

В зависимости от источника термической энергии, который способен нагреть кромки деталей до температуры плавления, сварка плавлением делится на электрическую, газовую и другие виды сварки. Электрическую опять же можно разделить на электродуговую и индукционную. Рассмотрим наиболее применяемые как в быту, так и промышленности виды. Наибольшее применение получила электродуговая и газовая виды сварок. В случае электродуговой, плавление металла происходит за счёт высокой температуры электрической дуги (около 5000 градусов), которая возникает между заготовкой и электродом. При использовании газовой сварки, источником тепла, способным довести сталь до точки плавления, является горящий газ или смесь газов (например, пропан и кислород с температурой горения до 2050 градусов). Присадочным материалом для шва в таком виде сваривания чаще всего применяется либо отдельная специальная присадка, либо его роль играет металл из тела заготовки.

И также, в зависимости от типа применяемого электрода, можно выделить следующие виды сварки:

• С применением плавящегося электрода. Шов образуется в процессе плавления электрода, покрытого специальной обмазкой. Его подбирают индивидуально, в зависимости от видов соединяемых сталей. Не применяется при соединении тонких листовых металлов из-за чрезмерного их перегрева, частых прожогов.
• С применением неплавящегося электрода. Он изготовлен из тугоплавкого металла, чаще всего вольфрамовый сплав и предназначен только для розжига и поддержания дуги. Сварку зачастую производят в среде защитного инертного газа, который изолирует шов от содержащегося в окружающем воздухе азота. Наиболее часто применим в случае листовых изделий.

Другие виды сварки стали плавлением, такие как индукционная, лазерная, плазменная и др., пока ещё не нашли широкого применения ввиду дороговизны оборудования, поэтому рассматриваться не будут.

Принцип сваривания

Как говорилось выше, принцип сваривания плавлением основан на процессе смешивания расплавленного металла в зоне сваривания, с образованием прочного, неразборного соединения. Источник тепловой энергии, имеющий довольно большую мощность, концентрирует тепловую энергию на малой площади сварочной ванны. Именно в этой ванне и находится доведённый до точки плавления сплав, который туда подаётся либо с использованием электрода, либо со специальной проволокой (в случае сваривания несгораемым электродом). Перемещая источник тепловой энергии вдоль кромки соединяемых деталей, перемещают и сварочную ванну, постепенно добавляя в неё присадочный материал. После остывания, материал ванны кристаллизуется, что приводит к образованию прочного сварного шва.

Процесс розжига высокотемпературной дуги состоит из трёх последовательных действий. Сначала электродом касаются заготовки, в результате чего получается короткое замыкание, вызывающее нагрев его кончика. Далее, кончик отводят на небольшое расстояние от детали, это расстояние подбирается опытным путём. Оно должно быть таким, при котором дуга наиболее устойчива. Разогрев электрода необходим для устойчивой экзоэмиссии электронов, которая также гарантирует устойчивую электрическую дугу.

Принцип сварки плавлением

При плавлении электрода происходит перенос присадочного материала в сварную ванну, и детали соединяются. На некоторых сварочных аппаратах, предназначенных для сварки несгораемым электродом, поджиг дуги является бесконтактным. Он выполняется специальным устройством, называемым осциллятором.

Специфические черты

Спецификой процесса сваривания металлов является то, что в результате образуется единая целая деталь, даже если в процессе применялись различные разнородные металлы. Для такого типа соединения требуется только нагрев, который способен вызвать плавление материала из которого состоят соединяемые детали. Исходя из того, какие металлы (или их сплавы) соединяются, необходимо правильно выбрать присадочную проволоку или электрод.

Разновидности применяемых электродов

Качественный шов можно получить только при правильном подборе присадочного материала, поэтому на их разновидностях стоит заострить внимание. Сварочный электрод представляет собой стальной пруток, покрытый специальной обмазкой, которая плавится в процессе сварки и защищает шов от воздействия азота из воздуха. В случае сварки несгораемым электродом или газовой, обмазка не требуется, шов защищает инертный газ или пламя из горелки. Поэтому, в принципе, электрод, проволока и другой присадочный материал практически одно и то же.

Присадочный материал, из которого полностью состоит проволока, играет первостепенную роль в прочности шва. В процессе нагрева и плавления из сплавов выгорают легирующие элементы, ухудшая при этом качество соединения. Для того чтобы этого избежать, выбираются прутки из стали, которые по степени легирования равны соединяемым маркам или даже выше их. В случае если марки сплавов разные, степень легирования оценивается по максимально легированному сплаву. Избыток легирующих элементов компенсирует их выгорание.

Если марки сталей неизвестны, а также отсутствует возможность их определить, то используется специальный переходной (его ещё называют буферным) электрод или специальная присадочная проволока. Он позволяет сварить даже разнородные стали, например, такие, как нержавейка и простая чёрная низколегированная сталь, играя роль переходного материала.

Требования к сварочным швам

Требования, которые могут предъявляться к сварочным швам, по большей мере зависят от конечного назначения готовой конструкции. Тем не менее можно выделить несколько общих требований, которым должны удовлетворять соединения такого типа. Твёрдость и предел прочности сварного соединения должны иметь такие же показатели (или близкие), как и показатели основного металла. Испытания проводят на специальном оборудовании с образцом готового изделия.

Визуально контроль качества шва проверяют следующим образом. После завершения сварочных работ, производится очистка швов от шлака и окислов, также убираются все вспомогательные приспособления. Шов должен быть однородным, мелкочешуйчатым и иметь равномерную ширину. Наплывы, прожоги, сужения или перерывы должны отсутствовать. Металл, который наплавлен должен быть однородным, не иметь пор или поверхностных трещин.

Виды сварки металлов

На сегодняшний день применяются различные виды стыковки металлов, основные различия и характеристики подразделяются на техническую, физическую, а также технологические разновидности. Технологический процесс соединения подразумевает взаимодействия материалов на межатомном уровне путем воздействия температур. Несъемные крепления используются для множества материалов, основные из них металлические детали, также свариваются стекло, пластмасса и керамика. Процесс происходит основными способами ручной, полуавтоматической или автоматической, в зависимости от характеристик механизмов.

Понятие процесса сварки

Энергия подводится к электроду, материалу для сварки, путем усиления через инвертор. Определение сварки начинается с того, что воздействие электрической дуги приводит к расплавлению металла электрода, что приводит к образованию сварочной ванны. При процессе образования ванны происходит смешивание с основным материалом, шлаки всплывают на поверхность и служат как защитная пленка. Затвердевание металла после процессов называется процессом сварки.

Для определения, что такое сварка, важно знать, что существует два вида электродов – неплавящиеся и плавящиеся. Неплавящийся электрод подразумевает использование присадочной проволоки, которая вводится в сварочную ванну отдельно. Второй вариант плавит непосредственно прут электрода. Защита от окисления в процессе стыковки производится газами, подводящийся при горении головки. Существуют переменные и постоянные агрегаты, при работах с агрегатами постоянного тока происходит более качественный, равномерный шов.

Физические признаки сварки

Взаимодействие металлов или других материалов происходит путем межатомного воздействия элементов. При обычных температурных показателях материалы не взаимодействуют друг с другом вне зависимости от условий, из-за твердой структуры металлов. Загрязнение поверхностей при соединении в виде образований жира или окисей оказывает значительное влияние при процессе связки металлов.

Под действием сдавливания возможно физическое соединение на поверхности или пластическая деформация. Атомно — металлические связи происходит путем взаимодействий электронных соединений при сварке металлов, а также стыковка ковалентных металлов. Определение типа и вида сварки происходит по нескольким параметрам взаимопроникновения, например сдавливание, распайка и термомеханическое воздействие.

Расплав металла сваркой

Расплавление материала происходит без воздействия внешних механических сил, обеспечивается необходимая температура сварочными дужками, газовым пламенем, другим источникам энергии. Виды сварочных работ под давлением подразумевают деформацию металла, что придает текучесть жидким соединениям. Процесс стыковки материалов происходит за счет наплыва свежих слоев материала друг на друга.

Технологичность главное свойство сварных работ

Существует множество разновидностей способов, видов сварочных работ. Классификация имеет прямую зависимость от типа материала и оборудования. Распространенные виды сварочных работ:

• электрошлаковые;
• дуговые;
• плазменное и электронно-лучевое;
• световые, газовые;
• ультразвуковые;
• холодные, печные, контактные виды.

Плазменная сварка Электрошлаковая сварка

Важность технологических свойств

Бесперебойность процесса и его механизацию обеспечивают технологические свойства. Металлический компонент в сварочном шве остается защищенным в случае соблюдения требований и технологий. Виды сварки подразделяются на:

• вакуумные;
• воздушные;
• защитно — газовые;
• по флюсные;
• пенные;
• под флюсные виды.

Степень расплавленной среды материала подразделяется на атмосферную и струйную разновидность. Расплавленное вещество на дужке сварного шва характеризует струйную технологию. Характер заменимости способствует возможной замене газа на более или менее активный. Существует совокупность активных или инертных соединений газов. Степень механизации подразделяется на ручную, механизированную и полностью автоматический процесс.

Классификация способов сварки

Основными способами создания сварочных швов выделяются три основные виды сварки. Плавление элементов без прилагаемого усилия или давления применяется к оборудованию, способному работать электрической дугой или газовым пламенем. Расплавленные металлы соединяются в сварочной ванне, образуя защитный слой поверх деталей для предотвращения окислов и взаимодействия с кислородом.

Термомеханическим видом соединения подразумевается применение давления и тепловой энергии. Подогрев заготовок элементов осуществляется за счет тепловой энергии, механическое усилие придает нужное соединение пластичному металлу. Классификация сварки имеет третий вид, при котором производится давление на части материалов. В результате действий, материал сжижается, становится текучим, что дает возможность соединить материалы в труднодоступных местах. Загрязнённый слой отводится на поверхность текучей жидкости, в результате чего появляется обновлённый слой, чистый шов.

Термический класс сварки

Данный класс сварочных работ выполняется путем плавления кромок частей материалов. В начале процесса образуется сварочная ванна, после отвода которой производится шов. Классификация видов сварки термическим способом разделяется на основные подкатегории:

• газовая;
• электронно-лучевая;
• плазменная;
• лазерная;
• термитная;
• электрически дуговая стыковка.

Наиболее распространенным считается последний вариант т.к. не требует специализированного инструмента, приспособлений.

Дуговая сварка

Электродуговая стыковка деталей пользуется наибольшей популярностью при проведении работ. Электрическая дуга между электродами производится мощным разрядом, одним из элементов производится процесс сварки.

Схема дуговой сварки

Работа производится после обработки, заготовки материала, состоит из основных этапов.

1. Производится соприкосновение электрода с металлом, что вызывает короткое замыкание, после этого, инструмент отводится на расстояние не более 5 мм. Короткое замыкание служит для достижения электродом требуемой температуры, путем интенсивной эмиссии электронов в конструкции катода. После достижения стабильной, устойчивой дуги, производятся работы.
2. Устойчивый дуговой заряд производится путем ускорения электронов в электрическом поле, происходит ионизация газового соединения анода с катодом. Температура электрической дуги, как источника тепла достигает до 6000⁰. Сварочный ток при напряжении дуги до 50 В, использования покрытого специальным составов, достигает до 3 кПа.

Предназначение данного вида сварки с использованием покрытых электродов состоит в легировании состава шва, защиты расплава от окружающих воздействий путем газового и шлакового способа.

Газовая сварка

Электродуговой способ, при котором осуществляется процесс в газовой защитной среде. Подразделяются газообразные вещества на инертные и активные виды.

Методики сварки существуют МИГ и МАГ разновидностей, основное предназначение состоит в использовании универсальных материалов, различаются механическими параметрами.

Перед использованием оборудования необходимо проверить все составляющие, зачистить обрабатываемый металл от окраски и ржавчины.

Устройство аппарата для газовой сварки

Комплект газосварочного оборудования состоит из:

• кислородный рукав номинальным давлением 0,64 МПа, используется для подачи ацетилена;
• подача кислорода производится через рукав третьей категории давлением до 2 МПА;
• два редуктора для регулировки давления;
• баллоны объемом от 40 л;
• горелка с регулировочным винтом.

Давление подачи ацетилена производится регулировкой редуктора на баллоне, специальный манометр указывает на точный параметр. Давление горючей смеси должно составлять около 0,2 МПа, кислород регулируется идентичным способом до уровня 0,5 МПа. Регулировка газовой горелки происходит путем открытия подачи ацетилена до тех пор, пока огонь не стабилизируется у основания, кислородом устанавливается мощность пламени.

Основные составляющие пламени это ядро, зона восстановления и факел. Горелка располагается под определенным градусом к основному металлу, расстояние между ядром и материалом составляет 1,5 мм. Поступательными движениями разогревается металл до температуры плавления, после изменяется градус подачи горелки, подается присадочная проволока.

Лучевая сварка

Высокое качества шва достигается путем работы в вакууме. Процесс представляет собой передачу мощного пучка энергии к заготовке. Электроны взаимодействуют со составляющими веществами материала, что приводит к быстрому разогреву, достижению необходимой температуры плавления. Используются данная категория сварочных работ при работе с микроэлементами, т.к. луч можно регулировать до размеров микрона в диаметре.

Установка для лучевой сварки Схема электролучевой сварки

Термитная сварка

Сварка происходит с использованием специального материала – термит, состоящего из соединений магния или алюминия, железной окалины. Порошкообразная смесь применятся к подготовленным в жаропрочном виде материала металлам, предварительно разжигая запалом либо электрической дугой. Результатом становится прочное соединение, основное предназначение данного вида работ состоит в стыковке труб, рельсов, наплавки массивных изделий.

Электрошлаковая сварка

Относительно новый способ произведения сварочных работ разработан в институте им. Патона. Подготовленные детали обволакиваются шлаком, который нагрет до температур, превышающих плавление проволоки и металла. Электрошлаковая сварка позволяет заполнять большие разрывы в один проход, процесс не отличается от дугового вида стыковки металлов. Высокое качества шва достигается за счет образования защитной ванны, которая выдвигает нестабильные соединения металлов на поверхность.

Схема процесса электрошлаковой сварки

Процесс электрошлакового вида сварки происходит следующим образом:

• кромки вертикально расположенных деталей наклоняются на 20-25⁰ по отношению к размеченной части;
• устанавливается необходимый зазор для помещения порошка;
• дуга, разжигаемая между нижней пластиной и электродом, расположенным сверху расплавляет флюс;
• шлаковая ванна возникает путем плавления флюса, медных ползунов, после чего шунтируемая дуга потухает;
• происходит переход из дугового вида в шлаковую, ванная которой нагревается до 1700⁰;
• кромки металла расплавляются шлаком в сварочной ванне, после удаления электрода происходит остывание и кристаллизация металла.

Данным способом возможно работать со сложными швами, крупногабаритными деталями. Повышенное качество, отсутствие трещинообразования, позволяют стыковать шлаковой сваркой ответственные детали.

Газовые примеси и пузыри удаляются без затруднений из зоны сварки, этому способствует вертикальное расположение конструкции.

Термомеханический класс сварки

Комбинированный способ предлагает воздействие не только повышенной температурой на металл, но и механические усилия. В большинстве случаев, используется при стыковке малогабаритных частей, которые обычным способом качественно связать не представляется возможности. Процесс происходит в электродах — губках, в которых закрепляется две части деталей. Основными видами сварки называются контактная, диффузионная и кузнечные способы.

Кузнечная сварка

Качественное соединение кузнечным способом работ достигается при условиях очищенных от налетов, окислов прилагаемых поверхностей. Работа ручным инструментом осуществляется по нагретому металлу, детали нахлестываются и производятся удары молотком по поверхности.

Способы кузнечной сварки Кузнечная сварка

Кузнечный вид сварки применяется далеко не ко всем материалам, имеет малую производительность, требует достаточного опыта от кузнеца.

Современные виды работ вытеснили кузнечное дело ввиду малой надежности стыкованных деталей.

Контактная сварка

Нагрев при сварке сопротивлением достигается прилеганием поверхности иглы к изделию. Электрический ток проходит через инструмент нужного диаметра, предварительно необходимо подготовить металл путем сдавливания или осадочного механического воздействия. Химическое воздействие атомов металла дает возможность сварить мелкие детали, легко поддается автоматизации и высокопроизводительна.

Различается на три основные способа, точечную, роликовую и стыковую разновидность. Широко применяется в промышленности и машиностроении, в труднодоступных местах и соединениях.

Диффузионная сварка

Основой способ является использования диффузии атомов при высоком уровне вакуума. Поверхностные слои металла нагреваются в силу высокой диффузионной способности атомов до температур, приближенной к плавлению. Контакт и надежная стыковка происходит механическим воздействием высокой силы, минимальная мощность сжатия составляет 20 МПа.

Применяется данный вид при плохо контактирующих материалах.

Процесс начинается с помещения деталей в специальную камеру, крепление и передачи усилия. Материалы выдерживаются определенной время, под воздействием электрического тока.

Механический класс сварки

Виды и способы механической сварки используют физическое воздействие на стыкуемые материалы. Основные способы имеют преимущества при отсутствии возможности до температуры плавления. Переход энергии из механической в кинетическую позволяют нагреть стыкуемые изделия до порога плавления.

Сварка трением

Основные детали, к которым применяется сварка трением, являются трубы небольшого диаметра, стержневые конструкции. Автоматизированный процесс позволяет производить различные виды сварочных работ в специальных машинах, в шпиндель которых крепятся заготовки. Машина работает посредством перемещения одной из деталей к неподвижной части. Частота вращения доводится до 1500 об/мин, в результате чего происходит нагрев деталей и оплавление.

После выключения муфты вращения, машина выполняет осадку изделий. Экономичность, быстрое выполнение поставленных задач, делают вид работ трением преимущественнее дуговой, а также имеется возможность варить металлы из разных сплавов.

Холодная сварка

Заготовки стыкуются путем холодной сварки путем деформирования пластических свойств материалов. Температура при операции может достигать минусовой, поверхности должны быть зачищены от окислов и ржавчины. Соединение происходит на межатомном уровне, поэтому элементы должны быть идеально ровными и обработанными.

Применяется холодный вид при стыковке шин, проволоки или труб. Давление варьируется от 1 до 3 ГПа, данный способ требует подготовленного к высоким нагрузкам оборудования.

Сварка взрывом

Соединение деталей при сварке взрывом происходит путем синхронной пластической деформации деталей. Подвижная часть детали прикладывается параллельно к устойчиво закрепленной мишени, после чего производится контролируемый взрыв. Основное применение данный способ получил ввиду возможности стыковки разнородных металлов. Взрывные вещества применяются из состава гранулотола, аммонита, гексогена.

Ультразвуковая сварка

Стыковка деталей происходит с применением источников энергии, выдающим на выходе ультразвуковые колебания. Применяется при шовной, точечной, контурного вида сварки механическим воздействием. Сухое трение способствует разрушению оксидных пленок, после заменяется на чистое трение, при котором происходит процесс сварки. Основными преимуществами данного способа является отсутствие предварительной очистки поверхностей, что значительно экономит время. При сварке пластмассовых деталей не допускается перегрев прилагаемых зон, т.к. контролируется температурный диапазон определенного участка. Отсутствуют вредные пары, газы при процессе, нагрев происходит за доли секунды.

Недостатками при ультразвуковом виде можно выделить дорогостоящее оборудование, малый диапазон толщины материалов. Необходимо четко определить толщину свариваемых видов материалов, при размерах вне допуска, возможно применение акустической линзы, что дает возможность сфокусировать энергию на определенном участке детали.

Читайте также:

  
• Сварка швов в различных положениях
  
• Устройство горелок для сварки неплавящимся электродом в защитном газе
  
• Режимы аргонодуговой сварки неплавящимся электродом нержавеющей стали
  
• Ремонт порогов ваз 2110 без сварки
  
• Сварочный аппарат ресанта 180 характеристики