Статьи Оборудование для дуговой сварки

Аппаратура для сварки дугой, сжатой газовым потоком

Каталог товаров
Аппарат плазменной резки Rilon ПРОФИ CUT 40Аппарат плазменной резки Rilon ПРОФИ CUT 40
Helvi Combi PC 302 K - плазморез с внутренним компрессоромHelvi Combi PC 302 K - плазморез с внутренним компрессором
Установка воздушно-плазменной резки BRIMA LGK-160Установка воздушно-плазменной резки BRIMA LGK-160
>> каталог оборудования
Аппаратура для автоматической сварки плавящимся электродомАппаратура для дуговой сварки и наплавки, режимы сваркиАппаратура для дуговой сварки с принудительным формированиемАппаратура для многоголовочной сваркиАппаратура для полуавтоматической сварки плавящимся электродомАппаратура для сварки дугой, сжатой газовым потокомАппаратура для сварки неплавящимся электродомАппаратура для сварки с принудительным формированием шваВведениеМеханизмы движения автоматовМеханизмы колебания сварочного электродаОборудование для многодуговой сваркиОборудование для сварки несколькими электродами одного шваОборудование для электрошлаковой сваркиОбщие сведения о сварочных автоматах и их основных элементахОбщие сведения о шланговых полуавтоматахОбщие сведения об оборудовании для автоматической и полуавтоматической электрошлаковой сваркиОсновные элементы и механизмы сварочных полуавтоматовПодвесные и самоходные автоматы для дуговой сваркиПолуавтоматы для сварки в защитных газахПолуавтоматы для сварки под флюсомРучные горелки для полуавтоматической сваркиСварочная дуга. Характеристика сварочной дугиСварочные автоматы тракторного типаСварочные головкиСварочные полуавтоматы и автоматы для электродуговой наплавкиСварочные электрододержателиСпециальные полуавтоматы для дуговой сваркиТокоподводящие наконечники для сварочных горелокУнифицированные сварочные автоматы для дуговой сварки

При горении сварочной дуги между неплавящимся электродом и изделием в атмосфере защитного газа столб дуги, имеющий вид конуса, принимает размеры, которые зависят от электрических параметров тока и напряжения. Если же с помощью специальных приемов не дать возможность дуге занять ее естественный объем и принудительно ее сжать, то температура в ней значительно повысится (до 30000°С). Такой способ называют сваркой сжатой дугой или плазменной сваркой.

Дугу можно сжать различными способами, например, пропуская ее через специальное сопло 2 (рис. - 1,а). Защитный газ, который подается внутрь горелки 5, вытекая через сопло 2, дополнительно сжимает столб дуги, горящей между изделием 1 и электродом 6, изолируя ее от стенок. Чтобы сопло не плавилось, оно изготовляется из материала с высокой теплопроводностью, чаще всего из меди, и при работе охлаждается проточной водой.

Схема процесса сварки сжатой дугой

Рис. 1. Схема процесса сварки сжатой дугой:
а - дуга прямого действия, б - дуга косвенного действия, в - микроплазмениая или иглоплазменная дуга;
1 - изделие, 2 - сопло, 3 - газозащитное сопло, 4 - источник питания, 5 - камера горелки, 6 - электрод, 7 - фокусирующее сопло

При другой разновидности процесса дуга горит между электродом 6 и соплом 2 (рис. 1,6). В этом случае газ нагревается дугой и в значительной мере ионизируется. Плазменный поток вырывается из горелки в виде яркого, концентрированного пламени. В этом случае сварка осуществляется дугой косвенного действия. Имея очень большую скорость истечения, высокотемпературная плазменная струя частично увлекает с собой в зону сварки газы из окружающей атмосферы. Поэтому в большинстве горелок применяется дополнительная защита зоны сварки газом, подводимым через газозащитное сопло 3.

В горелках прямого действия возбуждение дуги между электродом и изделием через узкий канал сопла осуществить трудно. Поэтому при помощи осциллятора, угольного стержня, вводимого в канал сопла, или путем кратковременного замыкания электрода с соплом возбуждается вспомогательная дуга. Эта дуга между электродом и соплом питается от того же источника, что и основная, через дополнительное сопротивление R; затем, как только факел ионизированного газа коснулся изделия, автоматически загорается основная дуга и выключается вспомогательная.

Вольт - амперная характеристика плазменной дуги выглядит так же, как и характеристика обычной дуги. Однако на ее внешний вид влияют дополнительные параметры. Падение напряжения между электродом и изделием (в горелках прямого действия) или между

Конструктивные элементы горелок-плазмотронов для сварки сжатой дугой

Рис. - 2. Конструктивные элементы горелок - плазмотронов для сварки сжатой дугой:
а - со стержневым электродом, б - со штифтом, в - со вставкой, г - кольцевой электрод;
1, 2 - сопло, 3 втулка, 4 - цанга, 5 - стержневой электрод, 6 - штифт, 7 - трубка, 8 - обойма, 9 - вставка, 10, 11 - сопла, 12 - корпус сопла

электродом и соплом (в горелках косвенного действия) состоит из суммы падений напряжений Uк - в катодной области, Uкс - между катодом и соплом, Uc - в сопле, Uсг - на участке свободного горения и Ua - в анодной области. Чем интенсивней сжата дуга, тем выше ее напряжение и тем меньше ток, при котором ее вольт - амперная характеристика переходит в жесткую или даже возрастающую. Напряжение сжатой дуги зависит от размеров горелки - плазмотрона (диаметр сопла, расстояние Uкс, см.рис.1, от электрода до сопла, длина Uc сопла), от тока дуги, от состава и расхода рабочего газа, от величины расстояния Uса между торцом горелки и изделием и, наконец, от внешней характеристики источника питания. В обычных источниках питания с падающей или пологопадающей характеристикой (см. рис. 8) ток уменьшается с увеличением напряжения дуги, вследствие чего при сварке плавящимся электродом обеспечивается саморегулирование дуги. При дуговых процессах с неплавящимся электродом отклонение тока при изменении напряжения дуги приводит к неравномерности глубины проплавления металла и к нарушению стабильности процесса. Поэтому при сварке неплавящимся электродом сжатой дугой оптимальными внешними характеристиками источника питания являются крутопадающие или даже вертикальные (см. рис. 8). Источники питания для плазменной сварки с вертикальными характеристиками появились сравнительно недавно.

Основным элементом аппарата для сварки и наплавки сжатой дугой является горелка - плазмотрон. Сохраняя общую конструктивную схему (см. рис. 1), горелки различаются по конструкции катода, способу охлаждения, способу стабилизации дуги, составу плазмообразующей среды. Катод может быть выполнен в виде цельного стержня 5 (рис. - 2 )из вольфрама, либо в виде составного стержня, состоящего из медной обоймы 8, к торцу которой припаян штифт 6 из вольфрама, циркония 9 или других тугоплавких металлов и сплавов. Обойма 8 охлаждается водой, подаваемой по концентричной трубке 7. Вольфрамовый штифт припаивается серебряным припоем или приваривается методом диффузионной сварки, а циркониевый 9, будучи более пластичным, запрессовывается в обойму.

Применяются полые катоды, кольцевые (рис. - 2,г), дисковые и др. Все они выполняются водоохлаждаемыми. Отвод тепла от стержневого вольфрамового катода 5 осуществляется зажимной токоподводящей цангой 4 и втулкой 3. Цанга изготовляется из электротеплопроводного материала (латунь, бронза).

Наиболее нагруженным элементом горелки является сопло, поэтому его необходимо интенсивно охлаждать. Применяются сопла 2 с естественным воздушным охлаждением или 1 с охлаждением проточным газом. В большинстве же случаев применяются водоохлаждаемые сопла 12, причем участок 11 сопла, непосредственно контактирующий с дугой, часто выполняется сменным.

Система стабилизации дуги обеспечивает сжатие столба и строгую его фиксацию по оси электрода и сопла горелки. Чаще всего дуга стабилизируется потоком вытекающего газа; применяется также стабилизация водой или магнитным потоком. Стабилизирующий газ может подаваться вдоль оси столба дуги (осевая стабилизация) или по касательной (вихревая стабилизация). Завихрение газа может достигаться конструкцией корпуса 10 плазмотрона. В последние годы получают все большее распространение горелки с фокусирующим потоком газа (см. рис. 1, в). Фокусирующий газ подается по наружному соплу 7 под углом к оси горелки и как бы омывает столб дуги, интенсивно охлаждая его. Благодаря этому происходит некоторое уменьшение сечения столба дуги и достигается высокая концентрация потока при сравнительно малой скорости истечения. Такие горелки, называемые иглоплазменными или микроплазменными, позволяют получить остроконечную плазменную дугу при малых токах (0,5 - 30 А).

Аппараты для сварки сжатой дугой могут выполняться ручными или механизированными. На рис. - 3 показана ручная горелка. Об - 1160А для микроплазменной сварки на переменном токе изделий из алюминия толщиной 0,5 - 1,2 мм. Плазмообразующим газом служит аргон, защитным и фокусирующим - аргон и гелий. Мощность горелки до 2 кВт. В горелке используются вольфрамовые электроды 2 диаметром 0,8; 1,0 и 1,2 мм.

Сменное сопло 4 и корпус 3 горелки охлаждаются водой. Газозащитное сопло 5 - керамическое. Электрододержатель подвижен - для замыкания электрода на сопло и снабжен возвратной пружиной.

Для механизированной плазменной сварки стыковых, угловых и нахлесточных соединений из тонкого металла (0,2 - 2,5 мм) предназначен рельсовый автомат типа А - 1342 (АСП - 1). Автомат (рис. - 4) состоит из горелки 2, ходовой тележки 1, механизма подачи 5. сварочной проволоки, направляющего рельса 6, системы корректоров 4 и пульта управления 3. Тележка снабжена четырьмя свободно вращающимися бегунками с вертикальной осью вращения. Два бегунка установлены непосредственно на тележке, два - на рычагах с пружинным поджимом. Передвижение тележки осуществляется электроприводом, на выходном валу которого установлено зубчатое колесо, сцепляющееся с рейкой направляющего рельса. Применение зубчатого зацепления тележки с рельсом обеспечивает точное соблюдение скорости сварки, так как исключает пробуксовку, что необходимо для прецизионной сварки изделий из тонкого металла.

Скорость сварки регулируется плавно в пределах 10 - 50 м/ч. Отклонения электрода от оси шва в вертикальном и поперечном направлениях при длине направляющего рельса 1300 мм составляют не более ±0,15 мм.

Присадочная проволока подается специальным устройством, которое обеспечивает стабильное и точное направление проволоки диаметром 0,8 - 1,5 мм, как из мягкого алюминия, так и из более твердых сплавов. Скорость подачи проволоки плавно настраивается в диапазоне 8 - 150 м/ч.

Схема горелки Об-1160А

Рис. - 3. Горелка Об - 1160А
для микроплазменной сварки (рукоятка не показана):
1 - электрододержатель, 2 - электрод, 3 - корпус, 4 - плазмообразующее сопло, 5 - газозащитное сопло

Блок корректоров, на котором установлена микроплазменная горелка, обеспечивает вертикальное и поперечное перемещение ее совместно с присадочной проволокой. Предусмотрена также самостоятельная корректировка положения проволоки относительно горелки в горизонтальной и вертикальной плоскостях без люфтов.

Автомат А-1342 (АСП-1) для прецизионной сварки тонкого металла

Рис. - 4. Автомат А - 1342 (АСП - 1) для прецизионной сварки тонкого металла:
1 - тележка, 2 - горелка, 3 - пульт управления, 4 - корректоры, 5 - механизм подачи, 6 - рельс

Схема установки для плазменной наплавки

Рис. - 5. Схема установки для плазменной наплавки:
1 - источник питания током дуги прямого действия, 2 - балластные сопротивления, 3 - источник питания током дуги косвенного действия, 4 - осциллятор, 5 - сопло, 6 - наружное сопло, 7 - штуцер подвода защитного газа, 8 - дозатор порошка, 9 - подача транспортирующего газа

В нижней части корректора имеется серьга для закрепления наконечника, который направляет присадочную проволоку в зону сварки.

Перед началом сварки на источнике питания включается плазмообразующий газ (аргон) и дежурная дуга. Электрическая схема - автомата обеспечивает предварительное включение защитного газа за 1 - 2 с до начала сварки и выключение его подачи через 2 - 3 с после окончания. Автомат может комплектоваться специальным источником питания переменного или постоянного тока. При применении обычных источников питания автомат можно использовать для аргонодуговой сварки различных цветных и черных металлов и сплавов.

Плазменно - дуговой процесс успешно применяется для наплавки или нанесения методом напыления износостойких или защитных покрытий. Наплавляемый материал в виде мелкогранулированного порошка подается потоком газа в плазменную струю. Нагреваясь и расплавляясь в потоке, он переносится с ним на расплавленную плазменной струей поверхность. Схема установки для плазменной наплавки металлическим порошком показана на рис. - 5. При существовании сжатой дуги между вольфрамовым электродом и соплом 5 происходит расплавление присадочного порошка, а при горении дуги между электродом и изделием поверхность последнего оплавляется. Порошок подается в сопло 6 горелки из дозатора 8 струей газа 9. Для равномерной и надежной подачи присадочного порошка количество его точно дозируется. Зона наплавки защищена струей газа, подаваемого в дополнительное сопло через штуцер 7.


Автор: М. Г. Бельфор, В. Е. Патон "Оборудование для дуговой и шлаковой сварки и наплавки"
Технические газы
Технологии сварки
Дуговая сварка
Вспомогательное оборудование
Источники питания
Разное по теме
Электроды и сварочная проволока
Оборудование для дуговой сварки
Сварка пластмасс
контакты добавить оборудование регистрация полезные публикации услуги сайта каталог сайтов Каталог сварочного оборудования Рейтинг Сварка: сварочное оборудование сварочные электроды сварочная проволока ферросплавы
Каталог оборудования Каталог фирм Статьи Словарь терминов Видео Библиотека Галерея Рейтинг
Сварка, сварочное оборудование, сварочные материалы
Каталог электродов | Марочник сталей | Рейтинг сварки | Реклама
Добавить оборудование [?]
Добавить новость [?]
Добавить прайс-лист [?]
На главную

Написать письмо
Забыли пароль?
Регистрация [?]