ЭЛЕКТРОГАЗАСВАРЩИК

Оборудование для автоматической сварки

Применяются два вида автоматического оборудования: подвесные (неподвижные и самоходные) головки и свароч­ные тракторы. Они производят следующие операции: воз­буждение дуги, непрерывную подачу в зону дуги электрод­ной проволоки и флюса в процессе сварки, перемещение сварочной дуги вдоль свариваемого шва, гашение дуги в конце сварки.

Важным условием, обеспечивающим нормальный ус­тойчивый процесс автоматической сварки, является равен­ство скорости подачи электродной проволоки и скорости ее плавления. Это условие в процессе сварки может нарушать­ся различными факторами: изменениями напряжения в сети, нечеткой работой подающего механизма, неровнос­тями поверхностей свариваемых кромок, при которых из­меняется дуговой промежуток, и др. Чтобы процесс свар ки протекал устойчиво, а длина дуги сохранялась постоян­

ной, применяют автоматы, сконструированные по двум ос­новным принципам: автоматы с переменной скоростью по - ' дачи электродной проволоки, зависящей от изменения ду­гового промежутка, и автоматы с постоянной скоростью подачи электродной проволоки.

К автоматам с переменной скоростью подачи, у ко­торых скорость подачи электродной проволоки плавно из­меняется в зависимости от напряжения сварочной дуги, относится трактор типа АДС-1000-2 завода «Электрик» (рис. 57). В отличие от тракторов типа ТС с одним двига­телем трактор типа АДС имеет два двигателя для подачи проволоки и его передвижения, что усложняет и утяже­ляет конструкцию, но делает ее более универсальной.

Трактор АДС 1000-2 рассчитан на сварку электродной прово­локой диаметром 3—6 мм силой тока до 1200 А. Скорость сварки равна 15—70 м/ч. Применяется обычно для сварки под флюсом переменным током. В качестве источника пи­тания может использоваться трансформатор ТС Д-1000-3. Без флюса и электродной проволоки масса трактора около 60 кг.

Более широкое применение получили автоматы с по­стоянной скоростью подачи электродной проволоки. Элек­тродвигатель, обеспечивающий через редуктор и подающие ролики подачу электродной проволоки, питается непосред­ственно от сети. Поэтому скорость вращения электродви­гателя будет постоянна независимо от длины (следователь­но, и напряжения) дуги.

Саморегулирование осуществляется так. Если в процессе сварки длина дуги уменьшится (например, из-за неровнос­тей на поверхности свариваемых кромок), то напряжение на дуге понизится. Так как внешняя характеристика источ­ника питания дуги падающая, то уменьшение напряжения приведет к возрастанию сварочного тока и тем самым к уве­личению скорости плавления электродной проволоки (ско­рость плавления проволоки почти пропорциональна свароч­ному току). Повышение скорости плавления проволоки при постоянной скорости подачи приведет к удлинению дуги, т. е. к восстановлению нормальной ее длины. Если же длина дуги увеличится, то напряжение возрастет, и в соответствии с внешней характеристикой источника тока сварочный ток понизится. Следовательно, скорость плавления электродной проволоки уменьшится, что при постоянной скорости ее подачи приведет к сокращению дугового промежутка. Про­цесс саморегулирования осуществляется нормально при пи­тании дуги постоянным током. При переменном токе для устойчивой работы автомата колебания напряжения в сети не должны превышать 6—8 %.

Самоходный автомат типа АБС (А-184) предназначен
для сварки электродной проволокой диаметром 3—6 мм на переменном и постоянном токе до 1500 А продольных и кольцевых швов, стыковых угловых и нахлесточных со­единений толщиной от 5 до 30 мм, наплавки вращающихся цилиндрических деталей. Автомат имеет отдельные при­ставки для наплавки ленточным электродом, тремя элект­родами, сварки в среде защитных газов.

Автомат (рис. 58) смонтирован из трех узлов (комплек­

тов).

Комплект А представ­ляет собой подвесную сва­рочную головку, состоя­щую из подающего меха­низма 3, мундштука 1 с правильным устройством 2, пульта управления 4 и механизма для направле­ния движения головки по шву. Сменными шестер­нями механизма подачи регулируется скорость по­дачи проволоки в пределах 28,5-225 м/ч.

Комплект Б состоит из подъемного механизма для подвески и вертикаль­ного подъема сварочной головки, флюсоаппарату - ры 6 и катушки 5 для элек­тродной проволоки.

Комплект С — само­ходная тележка велоси­педного типа для передви­
жения автомата по двум швеллерам, лежащим в одной вер­тикальной плоскости.

Автомат снабжен шкафом управления, который может использоваться при сварке на переменном и постоянном токе.

Автомат АБС может быть использован в различных вариантах. Например, при сварке кольцевых швов цилинд­рических конструкций или наплавке тел вращения автомат может не перемещаться и потребность в узле С отпадает.

Сварочный трактор является более эффективным и ма­невренным сварочным аппаратом. Он представляет собой автоматическую головку, установленную на самоходной тележке, которая перемещается с помощью электродвига­теля по свариваемому изделию или по направляющему рельсовому пути вдоль свариваемого шва.

Трактор ТС-17М (рис. 59) применяется при изготовле­нии и монтаже различных строительных конструкций (ферм, мачт, балок), при сварке под флюсом наружных и внутренних кольцевых швов, при сварке труб и резервуа­ров диаметром более 800 мм. Им можно производить свар­ку всех видов швов в нижнем положении. Трактор имеет один электродвигатель трехфазного тока, который приво­дит в движение механизм подачи электродной проволоки и механизм передвижения трактора вдоль свариваемого шва. Подающий механизм состоит из понижающего ре­дуктора и двух роликов (ведущего и прижимного), между которыми протаскивается электродная проволока.

Механизм передвижения трактора состоит из редукто­ра и двух ведущих бегунов, вал которых соединен с редук­тором фрикционной муфтой. Наличие сменных шестерен позволяет в широких пределах изменять скорость подачи электродной проволоки и скорость передвижения трактора в соответствии с режимом сварки. В комплекте трактора имеется два токоподводящих мундштука. Для электродной

проволоки диаметром 1,6—2,0 мм применяют трубчатый мундштук с бронзовым наконечником, смещенным к оси трубки, который обеспечивает хороший электрический кон­такт с электродной проволокой. Для электродной проволо­ки большего диаметра применяют мундштук с двумя брон­зовыми контактами, между которыми перемещается про­волока. Правка электродной проволоки осуществляется спе­циальным правильным механизмом.

Техническая характеристика сварочных тракторов при­ведена в табл. 24.

Трактор снабжен двумя бункерами для флюса: один бун­кер применяют при сварке вертикальным электродом, а вто­рой — при сварке наклонным электродом. Толщина насыпа­емого слоя флюса устанавливается вертикальным переме­щением патрубка, по которому подается флюс в разделку кромок. Если стыковой шов сваривают без разделки кро­мок, то трактор направляется вручную. Если сваривают шов с разделкой кромок, то на одну из штанг подвески устанав­ливают копир, состоящий из двух последовательно распо­ложенных роликов, которые при сварке катятся по разделке кромок и тем самым направляют трактор вдоль свариваемо­го шва. При сварке угловых швов «в лодочку» копироваль­ным элементом служит ролик, закрепленный на специаль­ной штанге и катящийся по углу свариваемого шва. Трактор имеет трехкнопочный пульт управления. Кроме того, есть дополнительный пульт управления, используемый при свар­ке кольцевых швов на цилиндрических изделиях (котлы, цистерны, резервуары), для управления электродвигателем стенда. На стенде вращается свариваемое изделие (рис. 60).

Рассмотрим принцип работы шлангового полуавтомата (рис. 61). Он сочетает универсальность и маневренность руч­ной сварки с преимуществами автоматической сварки под флю­сом. Полуавтоматическая установка производит только пода­чу электродной проволоки в зону дуги, а перемещение дуги вдоль свариваемого шва осуществляет сварщик с помощью специального электрододержателя. Сварка производится при повышенных плотностях тока до 200 А/мм2, что позволяет применять электродную проволоку диаметром 1,2—2,5 мм. Высокие плотности тока повышают температурный режим сварки, коэффициент плавления и глубину провара шва. Вслед­ствие этого допускается некоторое уменьшение разделки кро­мок, уменьшается необходимый расход электродной прово­локи на единицу длины разделки кромок. При этом не только повышается производительность процесса сварки, но и зна­чительно сокращается расход электроэнергии.

В сварочном производстве получили большое распрос­транение шланговые полуавтоматы типов ПШ-5, ПШ-54, техническая характеристика которых приведена в табл. 25.

Шланговый полуавтомат типа ПШ-54 состоит из источ­ника тока, шкафа управления, кассеты с электродной про­волокой, механизма подачи проволоки, гибкого шланга, который заканчивается держателем. Бухта электродной проволоки заправляется в кассету после тщательной очист­ки от грязи, масла и ржавчины. Подача электродной про­волоки осуществляется с помощью электродвигателя трех­фазного тока мощностью 100 Вт, который через редуктор вращает ведущий ролик механизма подачи. Между веду­щим и поджимным роликами протаскивается электродная проволока. Переключением шестерен коробки скоростей можно изменять скорость подачи электродной проволоки в пределах 78—600 м/ч. Шланговый провод длиной 3,5 м и диаметром 27 мм служит для подачи электродной прово­локи по центральному каналу в зону дуги. В шланг вмон­тированы провод для подвода сварочного тока и провода управления пуском и выключением электродвигателя ме­ханизма подачи, включением и выключением сварочного тока. Держатель представляет собой трубчатый мундштук с ручкой и специальной воронкой для флюса. Воронка вме­щает 1,5 кг флюса и снабжена пластинчатой заслонкой. Шкаф управления содержит контрольные приборы (ампер­метр и вольтметр) и устройства для включения и выключе­ния системы управления. Включение электродвигателя для подачи электродной проволоки и тока сварочной цепи у полуавтомата типа ПШ-54 производится замыканием сва­рочной проволоки на изделие, а прекращение процесса свар­ки достигается удалением держателя от поверхности сва­риваемого изделия, т. е. обрывом сварочной дуги.

В полуавтоматах типа ПШ-5 включение и выключение

электродвигателя механизма подачи электродной проволоки и тока сварочной цепи производят пусковой кнопкой на рукоятке.

Шланговый полуавтомат типа ПДШ-500 имеет по срав­нению с полуавтоматами ПШ-5 две существенные особен­ности. Полуавтомат работает по принципу зависимости скорости подачи электродной проволоки от напряжения дуги, и поэтому электрическая схема саморегулирования режима сварки сходна со схемой автоматической головки АДС-1000. Второй особенностью является принудительная подача флюса сжатым воздухом по шлангу через держа­тель в зону сварки. Подающий механизм, смонтированный на подвижной тележке, работает от электродвигателя по­стоянного тока через понижающий редуктор. Ведущий и нажимный ролики подают электродную проволоку из кас­сеты по шлангу в зону сварки. Скорость подачи электрод­ной проволоки устанавливают реостатом, включенным в цепь обмотки электродвигателя. На тележке укреплен бун­кере устройством для пневматической подачи флюса в зону сварки. Воздух используется от заводской воздушной сети или от компрессора. На специальной панели тележки уста­новлены измерительные приборы и устройства управления.

Полуавтомат типа А-1197 служит для сварки под флю­сом и в среде углекислого газа как сплошной, так и порош­ковой проволокой. Полуавтомат имеет модификации А-1197С — подающий механизм с асинхронным электро­двигателем, а регулирование скорости подачи осуществ­ляется сменными зубчатыми шестернями — и А-1197П — подающий механизм с электродвигателем постоянного тока, обеспечивающий плавное регулирование скорости по­дачи электродной проволоки. Номинальный сварочный ток —- 500 А. Диаметр электродной проволоки — 1,6—3,5 мм. Ско­рость подачи электродной проволоки — 90—900 м/ч.

Шланговые автоматы отличаются от полуавтоматов тем, что вместо держателя для ручного перемещения сварочной дуги применяется самоходная сварочная головка легкого типа с электродвигателем и устройством для перемещения ее по свариваемому изделию вдоль шва. Шланговый авто­мат типа АДШ-500 имеет два типа самоходных головок: ГС А-1—2 и ГСА-2—2.

Головка типа ГСА-1—2 предназначена для приварки к горизонтальной плоскости различных полос, ребер или других профильных элементов высотой 50—160 мм. Го­ловку типа ГСА-2—2 применяют для тех же работ, но при высоте привариваемых элементов более 160 мм. Она при­жимается к свариваемому изделию электромагнитами, по­люсами которых служат катки тележки. Сварочный ток ус­танавливается в пределах 150—600 А. Для включения и вы­ключения сварочного тока автомат оборудован дистанци­онным кнопочным устройством. Автомат позволяет про­изводить сварку со скоростью 10—65 м/ч. Флюс подается в зону сварки пневматически.

Контрольные приборы — амперметр и вольтметр, а так­же маховичок потенциометра для плавного регулирования скорости сварки — смонтированы на корпусе механизма по­дачи электродной проволоки. Вес самоходной головки со­ставляет 10—12 кг. у

Разработан способ шланговой многоэлектродной свар­ки. Он предусматривает подачу в зону дуги с одинаковой скоростью одновременно трех электродных проволок диа­метром 1,6—2,0 мм. Это позволяет применять сварочные токи до 800—1000 А и тем самым значительно повышать производительность сварки. Важным преимуществом это­го способа является также возможность легирования ме­талла свариваемого шва. Для этой цели применяется леги­рованная сварочная проволока.

Установки и приспособления, служащие для механиза­ции вспомогательных работ, могут быть разбиты на две

основные группы: универсальные и специализированные. Универсальные установки и приспособления применяют при разнообразных сварочных работах. К ним относятся устройства и приспособления общего назначения: стенды и кантователи различной конструкции, струбцины, винто­вые стяжки, правильные скобы, хомуты, домкраты и др. Специализированные установки и приспособления раз­рабатывают и применяют при серийном и массовом про­изводствах. Они представляют собой стенды и установ­ки с неподвижными и подвижными фиксаторами, име­ющими зажимные устройства с механическим, пневма­тическим, гидравлическим или электрическим привода­ми. Такие устройства позволяют быстро и с достаточной точностью фиксировать взаимное расположение элементов свариваемой конструкции, значительно сокращая объем работ по разметке и проверке сборки свариваемого изде­лия. '