Сварочные работы: современное оборудование н техноло­гия работ

Дуга. Источники ее питания

Требования к источникам питания дуги

Для осуществления устойчивого дугового разряда между 'электродом и свариваемым изделием необходимо подвести напряжение от специального источника питания электрическим током. Такой источник должен обеспечивать легкое и надежное возбуждение дуги, устойчивое горение ее в установившемся режиме сварки, регулирование мощности (силы тока). При этом важным условием получения сварного шва высокого качества является устойчивость процесса сварки. Для этого источники питания дуги должны обеспечить возбуждение и стабильное горение дуги.

С короткого замыкания сварочной цепи (контакта между электродом и деталью) начинается возбуждение сварочной дуги. При этом происходит выделение теплоты и быстрое разогрева­ние места контакта. Эта начальная стадия требует повышенно - го напряжения сварочного тока. В дальнейшем происходит не­которое уменьшение сопротивления дугового промежутка (вследствие эмиссии электронов с катода и появления объемной ионизации газов в дуге), что вызывает снижение напряжения до предела, необходимого для поддержания устойчивого горе­ния дуги.

Очень частые короткие замыкания сварочной цепи проис­ходят в процессе сварки при переходе капель электродного ме­талла в сварочную ванну. Вместе с этим изменяется длина сва­рочной дуги. При каждом коротком замыкании напряжение падает до нулевого значения. Для последующего восстановле­ния дуги необходимо напряжение порядка 25-30 В. Такое напряжение должно быть обеспечено за время не более 0,05 с, чтобы поддержать горение дуги в период между короткими за­мыканиями.

При этом следует учесть, что при коротких замыканиях сварочной цепи развиваются большие токи (токи короткого за­мыкания), которые могут вызвать перегрев в проводке и обмот­ках источника тока.

Эти условия процесса сварки определили требования, предъявляемые к источникам питания сварочной дуги. Для обес­печения устойчивого процесса сварки источники питания дуги должны удовлетворять следующим требованиям:

- напряжение холостого хода должно быть достаточным для легкого возбуждения дуги и в то же время не должно превышать норм безопасности. Максимально допустимое напряжение холостого хода установлено для источников постоянного тока 90 В; для источников переменного тока — 80 В;

- напряжение устойчивого горения дуги (рабочее напряже­ние) должно быстро устанавливаться и изменяться в зави­симости от длины дуги. С увеличением длины дуги напря­жение должно быстро возрастать, а с уменьшением — быстро падать. Время восстановления рабочего напряже­ния от 0 до 30 В после каждого короткого замыкания (при капельном переносе металла от электрода к свариваемой детали) должно быть менее 0,05 с;

- ток короткого замыкания не должен превышать сварочный ток более чем на 40-50%. При этом источник тока должен выдерживать продолжительные короткие замыкания сва­рочной цепи. Это условие необходимо для предохранения обмоток источника тока от перегрева и повреждения;

- мощность источника тока должна быть достаточной для вы­полнения сварочных работ.

Типы источников питания сварочной дуги, выпускаемые промышленностью: сварочные трансформаторы, сварочные аппа­раты переменного тока, сварочные выпрямители.