МЕЖДУНАРОДНЫЙ ИНЖЕНЕР-СВАРЩИК

Сварочное оборудование

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

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

Параметры можно разделить на электрические (lCt Uc) и механические (d3„, 1_ду, VC( dnn, Vnn, Чг)*

Основными параметрами автоматизированной дуговой сварки вольфрамовым элек­тродом в инертных газах Аг или Не (TIG) являются (см. рис. 1.07.1.):

1. Сварочный ток 1с (-10...600 А);

2. Напряжение сварки Uc (-10...30 В);

3. Скорость сварки Vc (-1.5...15 мм/с), (-5.4...54 м/ч);

4. Диаметр неплавящегося электрода d3H(~0.5...6.5 мм);

5. Длина дуги установочная Іду (~1—5 мм);

6. Диаметр присадочной проволоки d„n (-2...6 мм);

7. Скорость подачи присадочной проволоки V™ (-1.5...30 мм/с), (-5.4...108 м/ч);

8. Расход защитного газа qf (- 1... 12 л/мин).

Исходя из принципа дуговой сварки в защитных газах и параметров процесса можно определить основные функции оборудования:

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

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

-подача присадочной (Vnn) проволоки в зону сварки и регулирование её скорости; - подача защитного газа (qr) в зону сварки и регулирование его расхода;

-установка длины дуги (1_ду) 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) возбуждение дуги (lCl Uc);

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

Qr —♦ Uxx —♦ Uc —► lc. —♦ Vc —»Vnn

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

Vc —♦ Vnn —*■ lc, —► Uc —* qf

Сварка в защитных газах чаще всего выполняется в производственном помещении на специально оборудованном рабочем месте (сварочный пост, установка, станок, РТК) и реже за его пределами. Сварочный пост оборудован местной вентиляцией и огражден щитами или экранами для защиты окружающих от излучения дуги.

Сварочный пост для ручной дуговой сварки вольфрамовым электродом в аргоне (TIG) имеет:

- источник сварочного тока постоянного и/или переменного тока;

- горелка или комплект горелок на разные токи;

- устройство для первоначального возбуждения дуги или для стабилизации дуги переменно­го тока;

- аппаратура управления сварочным циклом и газовой защитой;

- устройство для компенсации или регулирования постоянной составляющей сварочного то­ка;

- сварочные кабели с зажимами;

- баллон с аргоном, газовый редуктор, ротаметр и шланги для подвода аргона к горелке;

- сварочный стол с приспособлением для сборки узла (изделия) и кантовки его в удобное для сварки положение;

- шкаф для инструмента, индивидуальных средств защиты и спецодежды.

- - амперная характеристика дуги - это зависимость напряжения дуги от тока при постоянной длине дуги. Напряжение на дуге представляет сумму напряжений на катоде, в столбе дуги и на аноде 11д = U, + Uc + Ua.

- Вольт-амперная характеристика W-дуги включает три области: падающую (~ до 100- 150 А), жесткую и возрастающую (рис.

- 1.07.10) и (см. рис. 1.07.4).

Обращает на себя внимание W-дуга в Не, которая имеет наиболее высокое напря­жение дуги, что связано с высоким потенциа­лом ионизации Не и высокой теплопроводно­стью (см. табл. 1.07.1). Если Если в процессе сварки будет изменяться расстояние горелки относительно свариваемого металла, то бу­дет изменяться длина дуги и пропорциональ­но ей напряжение дуги, так как электрод неплавящийся. Чтобы при этом источник обеспечи­вал постоянной величину тока и, следовательно, глубину провара, необходимо чтобы он имел крутопадающую характеристику.

Для сварки на переменном токе разработаны специальные источники, устраняющие выпрямляющее действие дуги и обеспечивающие её стабильность. В настоящее время вы­пускаются универсальные источники для сварки на постоянном и переменном токе.

Возбуждение дуги возможно контактным (касание и отвод электрода) и бесконтактным способами. Предпочтение следует отдать бесконтактному способу, так как при этом не за­грязняется вольфрамовый электрод и не нарушается стабильность дуги и уменьшается рас­ход вольфрама. Для бесконтактного возбуждения дуги применяют осцилляторы (напряже­ние 3-5 кВ с частотой до 1МГц), генераторы импульсов высокого напряжения (более 150 В) от разряда конденсатора и др.