СВАРКА, РЕЗКА МЕТАЛЛОВ

Сварочные трансформаторы, генераторы, выпрямители

Сварочные трансформаторы подключаются к сети пе­ременного тока. Их назначение — питание сварочной дуги и регу­лирование сварочного тока. Основные области применения — руч­ная сварка и автоматическая сварка под флюсом. Упрощенная элек­трическая схема трансформатора такова: на сердечнике из транс­форматорной стали размещены первичная и вторичная обмотки. Ток из сети идет сначала через первичную обмотку, намагничивает сердечник, создавая в нем переменный магнитный поток, который, в свою очередь, индуктирует ток во вторичной обмотке.

Вторичная обмотка 3, также состоящая из двух катушек, рас­положена на значительном расстоянии от первичной. Катушки как первичной, так и вторичной обмоток соединены параллельно. Вто­ричная обмотка, жестко соединенная с плитой 1, перемещается по сердечнику с помощью винта 6, с которым она связана, и рукоятки 5, находящейся на крышке кожуха трансформатора.

Сварочный ток регулируют изменением расстояния между первичной и вторичной обмотками. При вращении рукоятки 5 по часовой стрелке вторичная обмотка приближается к первичной, магнитный поток рассеяния и индуктивное сопротивление умень­шаются, сварочный ток возрастает. При вращении рукоятки про­тив часовой стрелки вторичная обмотка удаляется от первичной, индуктивное сопротивление и магнитный поток рассеяния растут и сварочный ток уменьшается. Ток со вторичной обмотки поступа­ет на выход 7.

Пределы регулирования сварочного тока 165—650 А. Для по­вышения коэффициента мощности сварочный трансформатор ТСК - 500 имеет в первичной цепи конденсатор большой мощности.

Сварочные генераторы DENYO — это в принципе те же генераторы постоянного тока, но благодаря своим специальным характеристи­кам могут обеспечить устойчивость горения сварочной дуги. Это достигается тем, что магнитный поток генератора изменяется в зависимости от величины сварочного тока. В сварочных генера­торах съем напряжения для питания электрической дуги осуще­ствляется непосредственно с зажимов угольных щеток на коллек­торе. Сварочные агрегаты приводятся в движение двигателями внут­реннего сгорания, а в сварочных преобразователях генератор при­водится в движение электродвигателем.

Сварочные выпрямители представляют собой соединение сварочного трансформатора (с регулирующим устройством) и блока выпрямителей. Помимо этого в комплект выпрямителя может быть подключен и дроссель. Его цель — получение внешней падающей характеристики. В принципе действие сварочных выпрямителей основано на том, что полупроводниковые элементы проводят ток только в одном направлении. Наибольшее применение в свароч­ных выпрямителях получили селеновые и кремниевые полупро­водники.

В сварочных выпрямителях используют трехфазную мостовую схему выпрямления, дающую меньшую имиульсацию выпрямлен­ного напряжения, более равномерную загрузку питающей сети переменного тока и лучшее использование трансформатора, пита­ющего выпрямитель (рис. 7).

Отсутствие вращающихся частей делает установки более про­стыми и надежными в эксплуатации, чем генераторы постоянного тока.

Охарактеризуем вкратце некоторые типы выпрямителей.

Выпрямители типа ВДГ применяют для механизированной сварки в углекислом газе. Они имеют дистанционное переключе­ние режимов сварки.

Универсальные сварочные выпрямители типа ДДУ пред­назначены для однопостовой механизированной сварки в углекис­лом газе и под флюсом. Их используют также для ручной дуговой сварки электродами.

Выпрямители типа ВДГИ служат для импульсно-дуговой свар­ки плавящимся электродом в защитных газах.

Многопостовые сварочные выпрямители типа ВКСМ, ВДМ, ВДУМ рассчитаны на номинальные длительные токи 1000—5000 А. Число постов определяют по номинальной силе тока одного поста и коэффициенту одновременности нагрузки, равному 0,6— 0,7. Например, выпрямитель ВДУМ-4Х401УЗ используют для пи­тания четырех сварочных постов при механизированной сварке в углекислом газе и ручной дуговой сварке.

Электроды для сварки

Для ручной дуговой сварки применяют стержни сварочной проволоки, на которые наносится покрытие — вещество для уси­ления процесса ионизации. В состав такого покрытия входят:

ишакообразующие компоненты, представляющие собой руды (титановые и марганцевые) и различные минералы (полевой шпат, гранит, кремнозем, плавиковый шпат);

газообразующив — неорганические (мрамор СаСОз, магнезит MgC03 и др.) и органические (крахмал, древесная мука и т. п.) ве­щества;

легирующие элементы и элементы-раскислители — кремний, марганец, титан и другие, а также сплавы этих элементов с желе­зом, алюминий как раскислитель вводится в покрытие в виде по­рошка-пудры;

связующие компоненты — водные растворы силикатов натрия и калия, называемые жидким стеклом;

формовочные добавки — вещества, придающие покрытию лучшие пластические свойства (бетонит, каолин, декстрин, слюда и др.).

Для устойчивого горения дуги в покрытие вводят вещества, содержащие элементы с низким потенциалом ионизации (соли щелочных металлов, калиевое и натриевое жидкое стекло и др.).

С целью повышения производительности сварки в покрытие добавляют железный порошок, содержание которого может состав­лять до 60 % массы покрытия.

Все электроды для ручной сварки можно разделить на следу­ющие группы:

В — для сварки высоколегированных сталей с особыми свой­ствами — 49 типов;

J1 — для сварки легированных конструкционных сталей с вре-

менным сопротивлением разрыву свыше 600 МПа - пять типов (Э70, Э85, Э100, Э125, Э150);

Т — для сварки легированных теплоустойчивых сталей — девять типов;

У — для сварки углеродистых и низколегированных конст­рукционных сталей с временным сопротивлением разрыву; *

Н — для наплавки поверхностных слоев с особыми свойства­ми — 44 типа.

Цифры в обозначениях типов электродов для сварки конст­рукционных сталей означают гарантируемый предел прочности металла шва.

Ниже дана таблица применения электродов.

Примечание. Для электродов тина Э70, Э85, Э100, Э125, Э150 ме­ханические свойства указаны после термообработки.