Сварочные работы: современное оборудование н техноло­гия работ

Резка неплавящимся электродом

Применяются следующие виды дуговой резки неплавящим­ся электродом: разделительная, воздушно-дуговая и плазменно­дуговая.

Разделительная резка металла неплавящимся электродом производится с помощью угольного, графитового или вольф­рамового электрода. Угольные и графитовые электроды диамет­ром 12-25 мм позволяют разрезать металл толщиной до 100 мм. Резку производят постоянным током прямой полярности. Сва­рочный ток в зависимости от диаметра электрода составляет 40-1000 А. Угольные электроды в процессе резки науглерожи­вают кромки разреза и этим затрудняют последующую меха­ническую обработку. Графитовые электроды дают более чистый разрез, дольше сохраняются и допускают большие плотности тока.

Воздушно-дуговая резка используется как для разделитель­ной, так и для поверхностной резки. При этом способе между неплавящимся электродом и разрезаемым металлом возбуж­дают дугу. Теплом дуги расплавляют металл участка резания, а струей сжатого воздуха непрерывно удаляют его из полости реза. Для воздушно-дуговой резки низкоуглеродистой и нержавеющей стали толщиной до 20 мм применяют универсальный резак типа РВД-4А-66. Резак имеет сменные угольные электроды диамет­ром 6-12 мм. Сварочный ток достигает 400 А, а при кратковре­менном форсированном режиме — до 500 А. Давление воздуха составляет 0,40-0,6 МПа. Расход воздуха при давлении 0,5 МПа не превышает 20 м3/ч. Масса резака 1 кг.

Процесс резки протекает устойчиво при питании резака постоянным током обратной полярности. При постоянном токе прямой полярности и при переменном токе процесс идет неус­тойчиво, производительность низкая при плохом качестве по­верхности резания. Производительность резки зависит от тока. При сварочном токе 200 А за 1 ч работы можно удалить до 7 кґ низкоуглеродистой стали, при токе 300 А — до 10 кг, при токе 500 А — около 20 кг. С повышением тока снижается удельный расход электроэнергии с 3 кВт • ч/кг при токе в 300 А до 2 кВт*ч/кг при 500 А.

Плазменно-дуговая резка производится путем глубокого проплавления металлов сжатой дугой в зоне резания и удаления частиц расплавленного металла газовым потоком (рис. 97). Дуга возбуждается и горит между вольфрамовым электродом и разре­заемым металлом. Сварочный ток постоянный прямой поляр­ности. Электрод находится внутри охлаждаемого медного мундштука. В канал мундштука под давлением подается плазмо­образующий газ, струя которого сжимает столб дуги. Под действи­ем дуги газ разогревается до высокой температуры, образуя плаз­му с температурой более 10 000°С. Струя плазмы, имея высокую температуру и большую скорость истечения, проплавляет металл по линии реза и выдувает расплавленный металл из полости реза.

Плазменно-дуговую резку применяют для резки легирован­ных углеродистых сталей, чугуна, цветных металлов и их сплавов.

Наиболее рационально и экономично ее применение при резке высоколегированных сталей, цветных металлов и их сплавов. Электроды изготовляют из Лантанированного (ВЛ—15) или тори - рованного (ВТ-15) вольфрама. Плазмообразующими газами слу­жат чистый аргон высшего сорта, технический азот 1-го сорта, смеси аргона с техническим водородом, воздух.

Источники питания для плазменной обработки должны об­ладать жесткой или крутопадающей внешней характеристикой. Для получения повышенного напряжения холостого хода исполь­зуют последовательное включение двух-трех генераторов на одну дугу. К специализированным источникам питания относится ИПР-120/600, используемый в установке ОПР-6, ВНР-402 — в установке АПР-401.

Большое применение лолучили источники питания на тиристорах. Толщина разрезаемого металла в значительной сте­пени зависит от напряжения. Например, при рабочем напряже­нии 75 В максимальная толщина резки алюминия достигает 25 мм, при напряжении 250 В-300 мм. Ток составляет 150-800 А. Для ручной плазменно-дуговой резки используют плазморез мар­ки РДМ—2—66-А, работающий на смеси аргона, водорода и азо­

та, позволяющий резать металлы толщиной до 80 мм при макси­мальном токе до 450 А.

Широко применяют универсальную аппаратуру < Плазмо - рез*, состоящую из двух комплектов: КДП'Х иКДП-2. Комплект КДП-1 имеет резак РДЇЇ-1 с водяным охлаждением, предназна­ченный для резки алюминия толщиной до 80 мм, нержавеющей стали — до 60 мм и меди — до 40 мм. В качестве газа используют­ся аргоп, азот и водород. Комплект КДП-2 допускает резку алю­миния толщиной до 50 мм, стали — до 40 мм и меди — до 20 мм. Резак РДП-2 этого комплекта имеет воздушное охлаждение и может быть использован на монтажных работах при любых тем­пературах. Источником питания дуги для всех комплектов слу­жат два-три последовательно соединенных однопостовых источ­ника постоянного тока.

Для машинной резки применяют установки марок АПР-402, АПР-404, УВПР «Киев», ОПР-6 и др. Установка АПР-402 мо­жет производить резку черных и цветных металлов и их сплавов толщиной до 160 мм. Она предназначена для комплектования ста­ционарных машин термической резки и обеспечивает раскрой листового материала, резку труб и круглого проката. Ток уста­навливается в пределах 100-450 А. Напряжение холостого хода 300 В, рабочее напряжение на дуге 250 В, Плазмообразующий газ — воздух. Максимальное давление воздуха 0,4 МПа. Замена дорогостоящих газовых смесей обычным воздухом экономичес­ки выгодна, значительно упрощает конструкцию у стан овкии по­вышает производительность в 3-5 раз.

Для дуговой сварки и плазменной резки легированных ста­лей, цветных металлов и их сплавов в строительно-монтажных условиях используют монтажный передвижной пост КПМ-1. Оборудование состоит из сварочного выпрямителя ВКС-500-1, компрессора, двух балластных реостатов типа РБ-300-1, горел­ки ГДС-150, резака РДП-2, баллонов с аргоном и азотом. Пост снабжен коллектором, допускающим переход от сетевых комму­никаций к кабель-шланговому пакету. Вентиляция на режиме резки — принудительная. Пост выполняет сварку металла тол­щиной до 2,5 мм и резку меди толщиной до 20 мм, стали — до 40 мм и алюминия — до 50 мм.