Разделы сайта

Читаемое

Обновления Mar-2024

Промышленность Ижоры -->  Сварка металлов и сплавов плавлением 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 [ 123 ] 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253

цикла производства и высокое качество сварных швов могут быть достигнуты только при комплексной механизации сварочных, сборочных и вспомогательных операций. Уровень комплексной механизации обусловливает наличие в составе установки технологических приспособлений, механического, вспомогательного и другого оборудования (транспортного, контрольного и т. п.).

§ 8-1. Аппаратура и источники питания для дуговой сварки и наплавки

Процесс образования сварного соединения состоит из трех этапов: I - начала сварки (зажигание дуги и установление устойчивого дугового разряда); II - поддержания разряда и перемещения дуги вдоль кромок; III - прекращения сварки. Камодый из этапов предусматривает выполнение одновременно или в заданной последовательности ряда операций, в том числе: подвод к электроду и кромкам сварочного напряжения, возбуждение электрической дуги, нагрев кромок и присадочного материала, подача в зону дуги присадочного материала со скоростью, равной скорости его плавления, защита зоны сварки от соприкосновения с воздухом, перемещение дуги вдоль кромок, заварка кратера в конце шва и др.

На рис. 8-4 в качестве примера показана циклограмма процесса дуговой автоматической сварки плавящимся электродом в защитной газовой среде. По команде оператора включается сварочное напряжение на предварительно закороченный на изделие электрод. Одновременно электрод отрывается от изделия и включается подача защитного газа. За время происходит возбуждение дуги. К моменту заканчивается установление дугового процесса: напряжение и ток достигают рабочей величины, начинается подача электрода в сторону изделия, образуется сварочная ванна и начинается движение дуги вдоль кромок. Время t%- 3 соответствует основному этапу образования шва. Команда на прекращение сварки вызывает остановку подачи электрода и прекращение движения вдоль кро-

мок. Дуга растягивается до естественного обрыва (У, сила тока падает до нуля, сварочное напряжение отключается. Еще

Рис. 8-4. Последовательность выполнения операций при сварке плавящимся электродом в защитной газовой среде:

/ - сварочное напряжение; - сварочный ток; / - скорость и направление

подачи электрода, IV - подача газа, V - движение вдоль кромок



некоторое время (4) продолжается подача гаЗа для защиты от воздуха горячего металла.

Для различных способов сварки существуют свои циклограммы, определяющие последовательность операций. Эти операции могут выполняться вручную или механизированным путем, сварочным аппаратом, содержащим соответствующие механизмы и устройства для их выполнения.

Форма шва и качество соединения определяются параметрами режима сварки (1, д, св и др.), а также точностью направления электрода по стыку, что достигается настройкой аппарата. Поскольку в процессе сварки вследствие внешних возмущений возможны отклонения от заданных режима или траектории, то источник питания и сварочный аппарат должны обеспечить возможность восстановления первоначальной настройки, осуществляемого вручную или автоматически.

Основные требования к источникам питания сварочной дуги. Сварочная дуга питается от специальных трансформаторов, генераторов или выпрямителей. Режим ее горения характеризуется силой тока /св, напряжением бд и длиной дуги /д, а также взаимной связью между ними. Дуга как потребитель энергии и источник питания образует взаимосвязанную энергетическую систему.

Физические явления, происходящие в сварочной дуге, в основном освещены в гл. П. Установлено, что напряжение дуги при неизменном токе зависит от расстояния между электродами и имеет линейный характер (см. рис. 2-1). Напряжение дуги зависит также от величины сварочного тока 1. Эту зависимость при постоянной длине дуги принято называть вольт-амперной характеристикой дуги (см. рис.2-3). Различают три участка кривой: крутопадающий, горизонтальный и возрастающий. Практическое значение имеют режимы горения дуги, соответствующие последним двум участкам. Режимы горения, соответствующие первому участку, относительно неустойчивы и поэтому трудно осуществимы при безопасных для работы напряжениях источников питания. С увеличением длины дуги расположение характеристики изменяется (рис. 8-6, кривые 5 и 6). Приведенная зависимость справедлива для сварки неплавящимся и плавящимся электродами. Однако в связи с тем, что в последнем случае металл попадает в ванну в виде отдельных капель, длина дуги непрерывно меняется, что вызывает колебания ее тока и напряжения.

Для объяснения многих процессов, происходящих при сварке плавящимся электродом, удобнее пользоваться характеристикой, снятой при постоянной скорости подачи электродной проволоки (рис. 8-5, кривые / и 2), называемой характеристикой устойчивой работы. Каждой скорости подачи ( 1. пг- ) соответствует очень небольшой диапазон токов, в котором дуга горит устойчиво и электродная проволока плавится стабильно. При этом очень небольшие изменения тока вызывают большие изменения напряжения.



Og.B

Рис. 8-5.

Вольт-амперная характеристика (/ и 2) дуги при постоянной скорости подачи проволоки (характеристика устойчивой работы) и внешняя характеристика (5-5) источника питания


Рис. 8-6.

Внешние характеристики источников питания (/-4, 7) и статические вольт-амперные характеристики сварочной дуги (5, 6)

Указанные выше закономерности справедливы н для постоянного, и для переменного тока, так как род тока не оказывает влияния на форму вольт-амперных характеристик электрической дуги. Влияние оказывают геометрия и материал электродов, условия охлаждения столба дуги и характер среды, в которой существует разряд.

Устойчивость горения дуги и стабильность режима сварки зависят от условий существования дугового разряда, свойств и параметров источников питания и электрической цепи. Внешней характеристикой источника питания называют зависимость напряжения на его зажимах от силы тока нагрузки (кривые 3, 4 и 5 на рис. 8-5). Каждая внешняя характеристика соответствует вполне определенному положению регулировочного устройства источника питания.

Различают следующие внешние характеристики источников питания (рис. 8-6): падающую /, пологопадающую 2, жесткую 3 и возрастающую 4. Выбор источника питания по типу внешней характеристики производится в зависимости от способа сварки. Условия устойчивого горения дуги будут выполнены, если в течение длительного времени дуговой разряд существует непрерывно при заданных значениях напряжения и тока. Установившийся режим работы системы сварочная дуга-источник питания определяется точкой пересечения внешней характеристики источника питания и вольт-амперной характеристики 5 дуги.

Равновесие по току и напряжению имеет место в двух точках А и Б. Дуга будет гореть устойчиво в той точке, для которой раз-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 [ 123 ] 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253

© 2003 - 2024 Prom Izhora
При копировании текстов приветствуется обратная ссылка