Бизнес портал www.InterExpo.com.ua - каталог фирм, прайс-листы, бизнес новости, деловые контакты, добавить фирму Киев Украина, Россия
Статьи

Характеристика зварювальної дуги автоматичного зварювання під флюсом

Напруга зварювальної дуги, тобто напруга між електродом і виробом, залежить від довжини дуги, зварювального струму, діаметра електродного дроту, складу флюсу та інших чинників. Графічне зображення залежності напруги дуги від зварювального струму за постійної довжини дуги називається статичною вольт-амперною характеристикою дуги. Під час зварювання під флюсом на зазвичай застосовуваних струмах напруга дуги мало змінюється зі збільшенням струму, і лише за дуже великої щільності струму на електродах, особливо за малих діаметрів електродного дроту (1,6-2 мм), напруга дуги зі збільшенням струму зростає.

 

На мал. 2 наведено графіки, що характеризують зміну напруги дуги залежно від зварювального струму за трьох різних усталених довжин дуг. Напруга дуги значною мірою залежить від її довжини: зі збільшенням довжини дуги напруга зростає, за вкорочення - знижується. Під час вимірювання напруги дуги в її значення входить також падіння напруги на вильоті електрода. Тому дійсна напруга дуги дещо нижча за ту, яку показує електровимірювальний прилад.

Стійке горіння дуги залежить від характеристик джерела живлення. Важливе значення має так звана зовнішня вольт-амперна характеристика, що виражає залежність напруги на затискачах джерела живлення від струму навантаження. Зовнішні вольт-амперні характеристики джерел живлення можуть бути крутопадаючими, пологопадаючими, жорсткими (незалежними від струму навантаження) і навіть зростаючими (рис. 3).

 

Процес зварювання вважається стійким, якщо протягом тривалого часу дуга горить за заданих значень струму і напруги. Під час зварювання під флюсом стійке, стабільне горіння дуги забезпечується у разі застосування джерел живлення з пологопадаючими зовнішніми характеристиками.

На рис. 4 наведено статичну вольт-амперну характеристику дуги (крива 1) і зовнішню вольт-амперну характеристику джерела живлення (крива 2), Ці характеристики визначають залежність між струмом і напругою дуги. Процес зварювання протікає за параметрів, що відповідають перетину статичної характеристики дуги 1 із зовнішньою вольт-амперною характеристикою джерела живлення 2 в точці О. У разі збільшення довжини дуги крива 1 зміщується вгору - зварювальний струм відповідно до кривої 2 зменшується, а в разі вкорочення дуги крива 1 зміщується вниз - зварювальний струм зростає.

У разі коливання напруги мережі напруга холостого ходу трансформатора підвищуватиметься або знижуватиметься, при цьому зовнішня вольт-амперна характеристика джерела живлення 2 відповідно зміщуватиметься вгору або вниз.

З підвищенням напруги холостого ходу зварювальний струм буде збільшуватися і навпаки.

Під час зварювання електродним дротом малих діаметрів (1,6-2,0 мм) на струмі високої густини стабільний процес може бути забезпечено джерелами живлення з жорсткими або навіть зі злегка зростаючими зовнішніми характеристиками. Для дотримання умов стійкості горіння дуги крутизна зростання зовнішньої вольт-амперної характеристики джерела живлення має бути меншою за крутизну зростання статичної вольт-амперної характеристики дуги.

Під час автоматичного зварювання під флюсом можуть застосовуватися джерела змінного і постійного струму.

Зварювання на змінному струмі є найбільш економічним, оскільки зварювальні трансформатори мають вищий коефіцієнт корисної дії, ніж джерела живлення постійного струму. Зварювальні трансформатори прості у виготовленні, дешеві, надійні в експлуатації, вирізняються малими розмірами і масою. Для зварювання під флюсом серійно випускаються трансформатори типів ТСД-500, ТСД-500-1, ТСД-1000-3, ТСД-1000-4 і ТСД-2000 в однокорпусному виконанні, з вбудованими дроселями, з дистанційним керуванням.

Живлення дуги постійним струмом дорожче, ніж змінним. Однак застосування постійного струму в деяких випадках доцільне, зокрема коли до якості швів висуваються особливо високі вимоги, а також коли використання змінного струму ускладнене, як, наприклад, під час зварювання виробів малої товщини. При живленні дуги постійним струмом від зварювальних генераторів коливання напруги мережі не впливають на характеристики джерела живлення і, отже, на якість зварного шва. Як джерела живлення дуги під час зварювання під флюсом постійним струмом застосовуються серійно випускаються перетворювачі ПС-500, ПСО-500, ПС0-800, ПС-1000 на струми 500, 800 і 1000 А.

Нині досягнуто значних успіхів у виробництві зварювальних випрямлячів для перетворення змінного струму в постійний. Зварювальний випрямляч складається з трансформатора з випрямним пристроєм. Випрямлячі не мають рухомих частин, за розміром і масою вони лише незначно перевершують зварювальний трансформатор. Зварювальні випрямлячі безшумні в роботі, забезпечують стійке горіння дуги. Коефіцієнт корисної дії випрямлячів значно вищий, ніж у мотор-генераторних перетворювачів. Зварювальні випрямлячі вельми перспективні, найближчими роками вони знайдуть широке застосування у зварювальній техніці та, як більш зручні й економічні, замінять мотор-генераторні перетворювачі.

Для зварювання під флюсом випускаються автомати із залежною від напруги дуги швидкістю подачі електродного дроту або з постійною, незалежною швидкістю подачі електрода. Завданням автоматичного регулювання є підтримання встановленого струму і напруги дуги. За падаючих зовнішніх характеристик джерела живлення як регульовану величину приймають напругу дуги.

За незмінного налаштування джерела живлення і сталості напруги мережі струм і напруга дуги перебувають залежно від довжини дугового проміжку. Стабільне значення довжини дуги можливе тільки в тому разі, якщо електродний дріт подаватиметься в зону горіння дуги зі швидкістю, що дорівнює швидкості його плавлення. На практиці довжина дуги може зазнавати значних змін, спричинених нерівномірністю оброблення крайок, зазору, перевищенням крайок та іншими збуреннями, які впливають на процес зварювання. Щоб забезпечити сталість довжини дуги, а отже, і напруги дуги, в автоматичних системах регулювання електродний дріт подають зі швидкістю, залежною від напруги дуги.

Під час роботи на автоматі із залежною від напруги дуги швидкістю подавання електродного дроту налаштування режиму за струмом здійснюється зміною зовнішніх характеристик джерела живлення. У зварювальних трансформаторах найчастіше налаштування здійснюється зміною індуктивного опору за незмінної напруги холостого ходу трансформатора.

Регулятор напруги дуги з достатньою точністю підтримує напругу дуги. У разі подовження дуги і збільшення її напруги швидкість подачі електродного дроту зростає, а в разі зменшення напруги дуги швидкість подачі електродного дроту зменшується. Завдяки цьому автоматично підтримується постійна відстань між кінцем електродного дроту, що плавиться, і зварювальною ванною. Прикладом автомата, що здійснює безперервне регулювання швидкості подачі електродного дроту, може слугувати автомат АДС-1000-2, в якому число обертів електродвигуна зварювальної головки залежить від напруги дуги.

За способу автоматичного зварювання з незалежною від напруги дуги швидкістю подавання електродного дроту електродний дріт подають із деякою постійною швидкістю, що встановлюється відповідно до струму. Випадкові відхилення довжини дугового проміжку від спочатку встановленого значення усуваються не зміною швидкості подачі електродного дроту, як за залежної від напруги дуги швидкості подачі електродного дроту, а внаслідок тимчасової зміни швидкості плавлення дроту, яка відбувається внаслідок залежності між напругою дуги та зварювальним струмом, що визначається формою зовнішньої характеристики джерела живлення. Оскільки сталість режиму дуги підтримується без примусового регулювання, то ця властивість дуги з електродом, що плавиться, отримала назву саморегулювання.

Під час зварювання з незалежною швидкістю подавання електродного дроту налаштування режиму зварювання за струмом здійснюється зміною швидкості подавання електродного дроту. Для налаштування автомата на різні напруги дуги необхідно змінювати зовнішню характеристику джерела живлення. Для звичайних режимів автоматичного зварювання під флюсом наявні джерела живлення з падаючою зовнішньою характеристикою забезпечують достатню інтенсивність і швидкодію системи саморегулювання дуги.

У багатьох випадках саморегулювання дуги настільки значне, що немає потреби в застосуванні схеми автоматичного примусового регулювання. Задана довжина дуги відновлюватиметься тим швидше, чим значніше змінюватиметься швидкість плавлення електрода.

Найбільший вплив на саморегулювання дуги чинить форма зовнішньої характеристики джерела живлення і щільність струму в електроді.

Для збільшення інтенсивності саморегулювання дуги крутизна падаючої зовнішньої характеристики джерела живлення має бути якомога меншою. Для джерел постійного струму бажано, щоб напруга холостого ходу на 10-12 В перевищувала робочу напругу. Під час зварювання на змінному струмі для забезпечення безперервності горіння дуги в момент переходу струму через нуль необхідно, щоб напруга холостого ходу перевищувала робочу напругу дуги приблизно вдвічі.

За постійної незалежної швидкості подавання електродного дроту стійкий процес зварювання під флюсом можна отримати при живленні дуги від джерела постійного струму з жорсткою вольт-амперною характеристикою. Щільність струму в електродному дроті в цьому випадку має бути досить високою. Так, наприклад, для електродного дроту діаметром 5 мм мінімальний струм має бути не менш як 600 А, а для дроту діаметром 1,6 мм - не менш як 250 А. За відносно невеликої щільності струму в електродному дроті живлення дуги від джерел струму з жорсткими зовнішніми характеристиками призводить до різкого зниження стійкості горіння дуги, шов погано формується. Пом'якшення зовнішньої характеристики джерела живлення стабілізує процес зварювання.

При падінні напруги мережі напруга холостого ходу зварювального трансформатора також падає. У зварювальних голівках із незалежною швидкістю подавання електродного дроту порушується рівність швидкості подавання і швидкості плавлення електродного дроту, що тягне за собою вкорочення довжини дуги і падіння напруги, що супроводжується спочатку зростанням зварювального струму доти, доки швидкість плавлення електродного дроту не досягне початкової величини. За незалежної швидкості подавання електродного дроту зварювальний струм залишається стабільним, а напруга дуги змінюється в тому самому напрямку, як і напруга мережі.

Під час автоматичного зварювання електродом, що плавиться, механізуються операції подавання електродного дроту в зону зварювання зі швидкістю, що дорівнює швидкості його плавлення, і переміщення зварювальної дуги уздовж зварювальних крайок зі швидкістю, необхідною для утворення шва заданої форми.

Другие статьи
Зварюваність сталі: розрахунок і особливості складу
Про що йдеться? Зварюваність сталі показує, наскільки міцним буде з'єднання і чи можна взагалі використовувати той чи інший спосіб у конкретному випадку. Річ у тім, що деякі домішки збільшують ймовірність дефекту шва і погіршують його міцність. Як ді...
ЭЛЕКТРОДЫ ДЛЯ СВАРКИ НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ ASKAYNAK AS B 143 и AS B 255
AS B 143 и AS B 255 - наш ответ клиентам, заинтересованным в качественной продукции по разумной цене! ASKAYNAK - совместное предприятие турецкой промышленной группы ECZACIBAŞI и американской фирмы The Lincoln Electric Company. Компани...
Все про сварку
Мерилом мастерства древних зодчих считалось умение построить здание без единого гвоздя. Тогда в ходу были дерево и топор, а как поступают умельцы в наш «железный» век? Без болта и заклепки они производят небоскребы, мосты и платины. И вот уже целый в...
ПОДГОТОВКА ДНИЩ СУДОВ И ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ ПОД НАНЕСЕНИЕ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ
Член-корреспондент АБОП РФ, профессор Николай Гальченко 1. Зачем это нужно и сколько это стоит? Днища судов загрязняются и обрастают разными организмами и с разной скоростью и толщиной, но всегда и везде. Итак, обрастание. Проблема эта гораздо се...
Принцип работы сварочных полуавтоматов
Технологическая принцип работы сварочного полуавтомата основана на применении специального механизма, который автоматически подает сварочную проволоку к сварочной горелке. Это позволяет сварщику достигнуть высокой продуктивности и скорости при осущест...
InterExpo.com.ua - Бизнес портал. Статьи. Каталог компаний. Прайс-листы и Спецпредложения. Строительство, ремонт
Copyright 2005-2024