Особенности конструкции полуавтоматов
В настоящее время широкое применение получили полуавтоматы для сварки в защит.- ных газах А-547У, А-929С, А-537У и А-537Р, А-1230 и др. Технические данные некоторых шланговых полуавтоматов даны в табл. 57.
|
57. Технические данные некоторых шланговых полуаь і эм ов
Полуавтоматы толкающего типа
Полуавтоматы шпулечного типа
|
Полуавтомат А-547У позволяет сваривать сталь толщиной 0,8 и выше и угловые швы с катетом 1—7 мм в различных пространственных положениях. Он состоит (рис. 134) из легкого чемодана с подающим механизмом и катушкой для проволоки и пульта управления, смонтированного вместе с источником питания. Подача проволоки плавно регулируется изменением скорости электродвигателя постоянного тока и сменой подающих роликов. Осо - ’ бенностью полуавтомата является питание электродвигателя и других цепей управления (подогреватель газа, контактор) от источника сварочного тока (рис. 135). Перед началом сварки выключателем ВК производится подключение
всей аппаратуры полуавтомата. После нажатия кнопки «Пуск», расположенной на щитке сварщика, замыкается цепь катушки силового контактора, срабатывает контактор и на горелку подаемся сварочное напряжение источника питания, одновременно включается двигатель механизма подачи проволоки, и она начинает подаваться в зону дуги. Процесс сварки продолжается, пока замкнута кнопка «Пуск». При отпускании кнопки «Пуск» процесс сварки прекращается.
Полуавтомат А-547У снабжается легкой горелкой для сварочной прово токи 0,8—1,0 мм (рис. 136), массой 120 г, с шлангом длиной 1,2 м и тяжелой горелы >й — для проволоки 1,2—
1,4 мм. Газ подводится по отдельной трубке, присоединенной к штуперу.
Вылет электродной проволоки (расстояние между точкой подвода сварочного тока к проволоке и изделием) обычно равняется Диаметр проволоки, мм 0,5 0,8 1,0 1,2 1,6 2,0
Вылс і, мм 5 -8 6 12 7 13 8 15 13—20 15—25
Если вылет сварочной проволоки больше указанного, то увеличивается разбрызгивание электродного металла и нарушается процесс сварки; если вылет меньше, то подгорает наконечник. Постоянство вылета и надежность работы наконечника _Респечиваются контактным сапожком (рис. 137). В изогнутых наконечниках применяют один контактный сапожок, в прямых — два.
Сварка в различных положениях шва в пространстве производится на разных режимах. При переходе от нижних к вертикальным швам режим (напряжение и скорость подачи проволоки) следует уменьшать. Частое изменение режима сварки вручную отрывает сваршикг и занимает много времени, поэтому некоторые полуавтоматы комплектуются устройствами для дистанционного упоавльния режимом сварки. Устройство для дистанционного переключения режима делает полуавтомат удобным и для операций начала и окончания сварки.
|
Рис. 134. Общая схема установки полуавтомата А-547У для сварки в защитном газе: 1 — пульт управления, 2 — источник питания дуги и электромотора полуавтомата, 3 — баллон с 'азом, 4 — электроподогреватель газа, 5 — осушитель газа, б — редуктор, 7 — расходомер, 8 — горелка, 9 — шланг для подачи проволоки, 10 — чемодан с падающим механизмом и катушкой для проволоки, 11 — сварочный провод, 12 — кнопка «Пуск» для подачи напряэг ни г от источника питания, для дуги и мотора полуавтомата, находящаяся на щитке сварщика |
К двухрежимным относится шланговый полуавтомат А-929С. В процессе работы пере
ключение режимов производится нажатием кнопки, расположенной на горелке полуавтомата.
Полуавтомат ПДПГ-500 для сварки в угле*-
|
Рас. 135. Электрическая схема полу TOntn А-547У: КС — контактор силовой, Р — реостат для регули-' рования скорости подачи проволоки, Rgt и Rg2 — постоянные сопротивления, ПГ — электроподогреватель газа, ВК — выключатель всей аппаратуры полуавтомата, «Пуск» — кнопка на щитке сварщика, ОВ — обмотка возбуждения мотора |
кислом газе проволокой диаметром от 0,8 до 2 мм комплектуете і так же, как полуавтомат А-547У. Полуавтомат снабжается. двумя сварочными горелками: легкого типа, охлаждаемой защитным газом и предназначенной для сварки на токах до 150 А, и тяжелого типа — охлаждаемой водой, для сварки на токах до 500 А.
Серийно випускають универсальные полуавтоматы А-765, А-1035М, А-1197П и др.
• Электрокинематическая схема полуавтомата А-765 для сварки порошковой проволокой представлена на рис. 138. Длч лучше”] подачи порошковой проволоки, обладающей малой жесткостью, n ханизм подачи снабжен двумя парами подающих ролчков, что позволяет снизить давление на проволоку.
Унифицированный полуавтомат А-1197 предназначен для сварки сплошной проволокой диаметром 1,6—2 мм и порошковой диаметром до 3,5 мм на токах до 500 А. Кроме универсальных полуавтоматов, промышленность выпускает полуавтоматы специального назгаче-
|
Рис. 136. Горелка легкого типа полуавтомата А-547У: |
|
М5-М6 |
|
Паял, • серебря - Износостойкий ным припоем сплав qJ |
|
1 — сопло, 2 — токоподвод, 3 — отверстия выхода газа, 4 — спир; ль, 5 — ручка, б — подвод газа, 7 — зажим держателя, 8 — токоподводящая оплетка, 9 — шланг для подачи проволоки и сварочного тока |
|
3- |
|
М6-М8 |
|
dnf |
da |
|
O. S |
0,7-48 |
|
0,8 |
t-V |
|
f,0 иг |
|
tS-Щ |
|
ния,- например для сварки в монтажных условиях. Полуавтомат А-1114 для сварки в монтажных условиях (рис. 139) построен по упрощенной схеме; он обладает легкостью и компактностью — механизм подачи и катушка с проволокой расположены в чемодане. Пйлуавтомат ранцевого типа ПДГ-304 (рис. 140) предназначен для сваркй в монтажных условиях. Он снабжен ранцевыми ремнями для перенсскъ его да спине. Такая компоновка полуавтомата позволяет пользорчться коротким шлангом, что повышает равномерность подачи проволоки. Масса механизма подачи — 7 кг. Кроме специализированных заводов, выпускающих сварочные полуавтоматы, некоторые организации страны изготовляют их по модернизированным схемам. Например, в институте <<Оргэнергостро 'і» разработан полуавтомат типа ПМП для сварки порошковой проволокой в условиях открытой строительномонтажной площадки. Маха' полуавтомата равна 10 кг, в том числе масса' механизма по- Рнс. 137. Контакты держателя для изогнутых (а) і прямых (б) мундштуков при сварке проволокой 0,5—1,2 мм: 1 — контактный сапожок, 2 — наконечник, 3 — мундштук 4 — сопло |
|
Рис. 138. Электрокииематическая схем» ш—нговогч ко. .вюм. t А-765: 1 — ролик прижимной, 2 — ролик ведущий, 3,4 — червячные колеса, 5 — сменные шестерни, Пр1—предохранитель, ТП — трансформатор понижающий, жК' — .«пята? луїжяквг дим1 лк. іадичяая' .ятеріида?, К2 — кнопка пусковая при сварке, Р — промежуточное реле, ПП — пакетный переключатель, РШ1 — штепсельная розетка, ШР1 — штепсель_п>ій разъем, М — электродвигатель |
дачи проволоки вместе с кассетой и пультом управления — 7 кг. Особенностью конструкции этого полуавтомата является отсутствие шкафа управления, что выгодно отличает его от других полуавтоматов, имеющих довольно громоздкие и тяжелые шкафы управления.
Рис - 139. Полуавтомат А-1114:
а — внешний ВИД. 5 — Электрическг Я схема, ДП — двигзтель подачи проволоки, ОВДП — обмотка возбу’адения двигателя подачи, К — кнопка включения Полуавтомата (на рукоятке горелки), Р — реле для включения нормально открытого контакта Р1 и длі, выключения нормально закрытого контакта в цепи двигателя, Г — преобразователь сва-
РОЧШдй
|
Рис. 140. Полуавтомат ПДГ-304 ранцевого типь: 1 — сойло, 2 — упор, 3 — пр»ставка, 4 — рукоятка, 5 — горелка, б — шланг, 7 — катушка, 8 — механизм подачи |
В качестве защитных используются а. стив - ные газы, т. е. такие, которые могут вступать во взаимодействие с другими элементами в процессе сварки. К таким газам относятся углекислой газ (С02) или смеси: 70% углекислого газа и зо°п аргона (или кислорода) — длл сварки' углеродистых сталей; 70% аргона и 30% углекислого газа — для сварки легированных сталей.
Применение газовых смесей вместо 100% углекислого газа повышает производительность, экономичность, качество сварки.
Достоинством сварки в защитном газе является также то, что на сьа| ные изделия, выполненные этим процессом, без особой подго-
товки можно наносить прочные антикоррозионные покрытия (оцинкованные и др.)- Сварку в защитных газах целесообразно применять для соединения тонкие металлов (0,1—1,5 мм).
Из всех видов ду~ jBofi сварки полуавтоматическая сварка в защитных газа.: лмеет наименьшую трудоемкость.
Углекислый газ. При нормальном атмосфери, ч давлении удельная плотность углекислого газа 0,00148 г/см3. При температуре 31°С и давлении 75,3 кгс/см' углекислый газ сжижается. Т '■мпера'.ура сжижения газа при атмосферном давлении —78,5°С. Хранят и транспортируют углекислый газ в гагьных баллонах под давлением 60—70 кгс/см2. В стандартный баллон емкостью 40 дм3 вмещается 25 кг жидкой углекислоты, которая при испарении дает 12 625 дм3 газа. Жидкая углекислота занимает 60—80% объема баллона, остальной объем заполнен испарившимся газом.
Жидкая углекислота способна растворять воду; поэтому выделяющийся в баллоне углекислый газ перед подачей в зону дуги должен осушаться; концентрация его должна быть не менее 99%. Если углекислый газ содержит влагу, то неизбежна пористость шва.
Для сварки пользуются специально выпускаемой сварочной углекислотой; можно пользоваться также пищевой углекислотой.
Пищевая углекислота содержит много влаги; поэтому перед сваркой газ следует подвергать сушке пропусканием через патрон, заполненный обезвоженным медным купоросом или через сяликагелевый осушитель.
Сварочный углекислый газ (ГОСТ 8050—76) отвечает следующим техническим требованиям: для I сорта С02 не менее 99,5% II сорта — 99%,; водяных паров для I сорта не более 0,18%, для II сорта—0,51%.
При количестве сварочных постов более 20 целесообразно иметь централизованное питание их углекислым газом, подаваемым по трубопроводу от рампы или от газификационной установки. Сварочные пос'1Ы рекомендуется оборудовать электромагнитными клапанами, позволяющими автоматически перед зажиганием дуги включать подачу газа и после гашения дуги — выключать газ. На каждом посту должен быть расходомер (ротаметр).
Металлургические особенности сварки в углекислом газе и в смеси углекислого газ» с другим газом. Под действием высокой температуры дуги молекулы любого защитного газа распадаются на атомы и ионы (С02 -+ СО + О;
Н, -> Н + Н; 02 -> О + О; N2 -> N + N; СО - С + О).
В атомарном состоянии кислород, азот и водород вступают в химическое соединение с расплавленными элементами, находящимися в сварочнЬй проволоке и свариваемом металле.
В зоне сварки протекают следующие реакции;
Fe + Оїі FeO (FeO) + С г СО + Fe 2(FeO) + [Si] Si02 + 2Fe FeO + Mn MnO + Fe
Образование газа СО приводит к образованию пор. Кроме того, поры при сварке в углекислом газе могут быть следствием влаги, ржавчины и влияния азота воздуха.
Для Г'одавлени" СО. повышения количестаа марганца и кремния, интенсивно выгорающих из сварочной проволоки при сварке, применяют электродную проволоку с повышенным содержанием марганца и кремния (иар«н Св-ОвГ^.С, Св-08ГС и др.). При сварке низкоуглеродистых ы алей содержание в металле шва кремния более 0,2 и марганга более 0,4% препятствует образованию пор. На степень окисления металла и образования пор влияют технологи”Є - ские условия сварки (длина дуги, количество подаваемого в дугу газа, род и полярность тока, диаметр проволоки и плотность тока на электроде). Сварка на постоянном токе обратной полярности дает меньшее окисление и болте высокое качество шва, чем на прямой полярности. При сварке проволокой д'Ш'сгром 0,3--—1,2 мм, выполняемой с высокими скоростями, подати проволоки в дугу, происходит значительно меньшее окисление элементов, чем при сварке про-олокой диаметрс. л 1,6—2 мм с малыми скоростями подачи проволоки.
Плотность тока на электроде при сварке в углекислом газе должна быть не ниже 80 А/мм2. При таком режиме потери на разбрызгивание электродного металла не превышают 10—15%.
В институте электросварки им. Е. О. П і. она разработана сварочная проволока марки Св-08Г2СНМТ для сварки конструкционных сталей, обладающая более высокими свойствами, чем проволока Св-08Г2С. Эта проволока позволяет значительно снизить разбрызгивание электродного металла по сравнению с проволокой Св-08Г2С и улучшает формирование сварных швов, поверхность которых получается гладкой, без чешуек.
При сварочном токе 400—420 А и более (диаметр проволоки 2 мм, обратная поляр-
ыосгь) происходит сіруиньш перенос электродного металла. Проволокой Св-08Г2СНМТ можно успешно производить сварку на ветру, с зазорами и в други условиях, при которых трудно избежать попадания воздуха в зону дуги. Сварка этой пр< а локоП позволяет также применять форсированные режимы, без образования в швах пор.
Технология сварки С02 и в смесях С02 + Аг или СО 2 + 02. При сварке в углекислом газе основные типы сварных соединений и их конструктивные элементы выбираются по ГОСТ 14771—76.
|
58. Ориентировочные режимы сварки встык листов из углеродв*-тых в низколегированных сталей в углекислом газе
59. Ориентировочные режимы сварки втавр лиїтс из углеродистых в низколегированных сталей в углекислом газе
|
Ориентировочные режимы сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей в углекислом газе приведены в табл. 58, 59.
Источником питания дуги служит сварочный выпрямитель или преобразователь с жесткой или возрастающей внешней характеристикой. Сварка выполняется на обратной полярности.
Расстояние между мундштуком и изделием (вылет проволоки) при токе 60—150 А и напряжении на дуге 22 В обычно берется 7—14 мм, при токе 200—500 А и напряжении 30—32 В — 15—25 мм.
Металл толщиной 1,5—3 мм сваривают стыковыми швами электродом на весу. Более тонкий металл (0,8-—1,2 мм) сваривают на медной или остающейся стальной подкладке.
|
60. Режимы сварки стали типа Х18Н9 в углекислом газе
|
При сварке в смеси газов 70°/ С02 + 30% 02 улучшается формирование шва, брызги рас
плавленного Электоодного металла легче удаляются с поверхности свариваемого изделия. Однако сварка в смеси этих газов вызывает более интенсивное, чем при сварке в углекислом іазе, ььіі орание пегируюїдих элементов из металла шва и образование на поверхности шва шлаковой корки.
Особенности сварки различных сталей. При пользовании 100%-ным углекислым газом при сварке можно правильно подобрать сварочнуь проволоку, для того чтобы свойства сварных соединений отвечали заданным требования:. Углеродистые и низколегированные стыли сва-’ ривают крем ^марганцевом проволокой Св-08Г2О, Свт08ГС, Св-12ГС. Низколегированные стали, содержащие хром и никель, для повышения коррозионной стойкости «,в-іриьают проволокой Св-18ХГСА и Св-10ХГ2<' Низколегированные стали типа хромансиль (15ХГСА, 20ХГСА и др.) толщиной до 4 мм сваривают проволокой Св-18ХСА, Св-18ХМА и Св-ШГСМТ. Для листов большей толщины применяют проволоку Св-18ХЗГ2СМ и др. Низколегированные теплоустойчивые молибденовые и хромомолибденовые стали 12ХМ, 15ХМА, 20ХМ, 20ХМА сваривают проволокой Св-08ХГ2СМА. Высоко тегироьанные аустенит - ньіе хромоникелевые нержавеющие стали типа Х18Н9 сваривают в углекислом газе проволокой Св-06Х19Н9Ї и СВ-07Х18Н9ТЮ.
Режимы сварки приведены в табл. 60.
