МЕЖДУНАРОДНЫЙ ИНЖЕНЕР-СВАРЩИК

Сварочное оборудование

В состав сварочного оборудования входят источник сварочного тока и сварочный ап­парат. Составные части сварочного оборудования и их функции определяются уровнем ме­ханизации и автоматизации процесса, параметрами режима сварки, необходимостью их ус­тановки и регулировки в режиме наладки и сварки.

Основными параметрами автоматизированной дуговой сварки плавящимся электро­дом в С02, Аг, Не и смесях газов (MAG, MIG) являются (см. рис. 1.07.2.):

1. Сварочный ток 1с (-40...600 А);

2. Напряжение сварки Uc(~16...40 В);

3. Скорость сварки Vc (-4...20 мм/с), (-14.4...72 м/ч);

4. Длина вылета электродной проволоки Le (~8...25 мм);

5. Скорость подачи электродной проволоки Vw (~35...250 мм/с), (~126...960 м/ч);

6. Расход защитного газа qr (-3...60 л/мин).

Принцип дуговой сварки в защитных газах определяет основные функции оборудова­ния:

- подвод к дуге электрической энергии и её регулирование (lc, Uc);

- перемещение горелки со скоростью сварки (Vc) и её регулирование;

- подача электродной проволоки (V*,) в зону сварки и регулирование её скорости;

- подача защитного газа (qr) в зону сварки и регулирование его расхода;

- установка вылета электродной проволоки (L,) и корректирующие перемещения горелки;

- возбуждение дуги и заварка кратера;

- автоматическое слежение по линии сварки и др.

При пуске сварочного аппарата схема управления должна обеспечивать такую после­довательность включения частей и механизмов оборудования:

1) подачу защитного газа (qr), предварительную продувку системы подачи газа;

2) включение источника питания дуги (Uxx.)',

3) подачу электродной проволоки (V»,);

4) возбуждение дуги (1С| Uc);

5) перемещение аппарата со скоростью сварки (Vc), то-есть:

9г Ux. x. Уэг “■* ІС. Uc —► t

При окончании сварки последовательность выключения механизмов должна обеспечи­вать заварку кратера и защиту остывающего шва:

Vc Van —* U. —* Uc —► Uxx. —* Qr-

Сварка в защитных газах плавящимся электродом выполняется как в производствен­ном помещении на специально оборудованных рабочих местах (сварочный пост, установка, станок, РТК) так и вне его (строительная площадка, трасса трубопровода и др.). Сварочные посты имеют местную вентиляцию и ограждены щитами или экранами для защиты окру­жающих от излучения дуги и брызг электродного металла.

По назначению сварочное оборудование разделяют на универсальное, специальное и специализированное. Рассмотрим кратко принципы компоновки универсального сварочного оборудования общего назначения, которое выпускается серийно.

Установка для механизированной дуговой сварки плавящимся электродом в защитных газах обычно включает:

- источник постоянного тока (выпрямитель);

- механизм подачи электродной проволоки с кассетой для проволоки;

- комплект специальных гибких шлангов с горелкой;

- встроенный в источник блок управления или отдельный шкаф управления;

- систему подачи защитного газа (баллон, подогреватель газа (для С02). газовый редуктор, смеситель газов, газовые шланги, электроклапан);

- кабели цепей управления;

- сварочные кабели с зажимами;

- приспособление для сборки и кантовки сварного узла (механическое оборудование).

Компоновка установки без механического оборудования, которую традиционно назы­вают сварочным полуавтоматом, показана на рис. 1.08.1.

значение и конструктивное исполнение. Основным исполнением полуавтоматов является по способу защиты зоны дуги:

-для сварки в активных газах (Г);

-для сварки в инертных газах (И);

-для сварки в активных и инертных газах (У);

-для сварки открытой дугой (О);

-для сварки под флюсом (Ф).

Различают три основные системы подачи электродной проволоки: толкающего, тяну - ще-толкающего и тянущего типов. Наиболее распространенной является система подачи толкающего типа, которая ограничивает длину шланга (до 3 м). но отличается простотой и небольшой массой горелки. Другие системы позволяют увеличить длину шлангов до 10-20 м и использовать тонкую проволоку диаметром меньше 1 мм, но механизм подачи в горелке увеличивает её массу. Регулировка скорости подачи проволоки чаще применяется плавная, но возможна плавно-ступенчатая и ступенчатая. В случае порошковой проволоки применяют две пары подающих роликов, чтобы предупредить её сплющивание.

По радиусу рабочей зоны различают полуавтоматы стационарные (механизм подачи закрепляется на источнике сварочного тока, радиус определяется длиной шланга), пере­движные (механизм подачи можно перемещать относительно источника до 10 м) и перенос­ные (ранцевые с длиной кабелей до 40-50 м).

Токоподвод (наконечник) является сменной быстро изнашиваемой деталью. От надеж­ности контакта в нем зависит стабильность процесса сварки.

К сменным деталям также относится сопло, которое нагревается от излучения дуги и забрызгивается.

Установки для автоматизированной дуговой сварки плавящимся электродом в за­щитных газах С02. Аг, Не и смесях (MAG, MIG) общего назначения обычно включают:

- источник постоянного или импульсного тока;

- сварочный аппарат (трактор, подвесную или самоходную головку) с механизмами подачи электродной проволоки, перемещения сварочного аппарата со скоростью сварки и подъё­ма-опускания горелки:

- катушку или кассету со сварочной проволокой;

- горелку с механизмом наклона и корректирующих перемещения её по высоте и поперек шва;

- систему подачи защитного газа (баллон, подогреватель газа (для С02), газовый редуктор, смеситель газов, газовые шланги, электроклапан)

- систему охлаждения водой или защитным газом сопла, горелки и, в некоторых случаях, то­коподводящего сварочного кабеля;

- кабели сварочные и цепей управления.

На рис. 1.08.2. показана компоновка установки для автоматизированной сварки плавя­щимся электродом в защитных газах тракторного типа. Применяются также установки с под­весными и самоходными сварочными головками портального, велосипедного и консольного типов.

инструмента - горелки - по линии сварки и поворот изделия в удобное для сварки положе­ние с помощью манипуляторов горелки и изделия, а полное управление процессом сварки осуществляется с помощью компьютера.

Сварочный станок - это установка, которой сварочное и механическое оборудование размещены на одной общей станине.

Дуга в защитных газах с плавящимся электродом имеет возрастающую вольт - амперную характеристику которая может быть выражена линейной зависи­мостью от сварочного тока Ufl = UK + Ua + кд! с.

При сварке плавящимся электродом в защитных газах имеет место саморегулиро­вание длины дуги в системе "дуга-источник" за счет изменения тока и скорости плавле­ния электродной проволоки. При механизи­рованной сварке, когда возможны значи­тельные изменения вылета электрода, сле­дует применять источники питания с жест­кой внешней характеристикой. При автома­тической. когда вылет электрода изменяется мало, можно применять источники с жест­кой и возрастающей характеристиками.

Установка заданных параметров сварки (1с, Uc. Vc, d3n, Le. V*,, qr) выполняется в такой последовательности: диаметром про­волоки (dan) и скоростью её подачи (V.*) ус­танавливается сварочный ток (1с); выставля­ются вылет электрода (L,). скорость сварки на аппарате (Vc) и расход газа на редукторе (qr); на источнике потенциометром выстав­ляется напряжение дуги. Сварку плавящимся электродом производят на обратной поляр­ности. При прямой полярности меньше про - плавление основного металла, больше ско­рость плавления электродной проволоки и больше разбрызгивание по сравнению с об­ратной полярностью