Аппаратура для дуговой сварки и наплавки, режимы сварки

Коротко об электросварке

При электродуговой сварке энергия, расходуемая на нагрев и плавление металла, выделяется дуговым разрядом, возникающим между свариваемым металлом и электродом. Дуговая сварка может производиться неплавящимся (угольным, графитовым или вольфрамовым) электродом или плавящимся металлическим электродом. При сварке неплавящимся электродом применяется дуга прямого или косвенного действия. Металл шва образуется только из основного металла или из основного и электродного металла, а в некоторых случаях, кроме них, и присадочного металла.

Процесс образования сварного соединения при дуговой сварке содержит три этапа:

1-й — зажигание дуги, установление устойчивого разряда и образование сварочной ванны;

2-й — поддержание дугового разряда, плавление металла и перемещение дуги вдоль свариваемых кромок;

3-й — прекращение сварки, затвердевание шва.

Решающее значение имеет второй этап, когда практически образуется сварной шов. На этом этапе выполняются одновременно или в определенной последовательности следующие операции:

• подвод к электроду и изделию сварочного напряжения;
• нагрев кромок и присадочного материала;
• подача в сварочную ванну электродного и присадочного материала со скоростью, равной скорости их плавления;
• перемещение электрода вдоль шва;
• защита зоны сварки от соприкосновения с воздухом.

Кроме этих основных операций, во время сварки возможно выполнение некоторых вспомогательных (колебание электрода, искусственное формирование ванны и др.).

Эти операции могут выполняться вручную при помощи сварочного автомата. В его состав (рис. 1) обязательно входят: механизм подачи электрода 2 со скоростью, равной скорости его плавления, ходовой механизм 7 для перемещения дуги со скоростью сварки по заданной траектории, источник питания дуги 9, мундштук 13 с определенным вылетом (см. рис. 1) для подвода к электроду сварочного напряжения, воронка для флюса 15 для защиты зоны сварки от соприкосновения с воздухом, поперечный корректор 5 для корректировки положения электрода относительно шва и аппаратура контроля и управления. Настройкой сварочной установки и источника питания задается режим сварки, т. е. совокупность факторов, создающих нормальные условия протекания процесса сварки. Эти факторы, иначе элементы или параметры режима, следующие:

Основные режимы при электросварки

Сварочный ток, А
Род тока — постоянный, переменный
Полярность—прямая, обратная
Скорость подачи электродной проволоки, м/ч
Диаметр электродной проволоки, мм
Напряжение на электроде:
а) холостого хода, В
б) рабочее, В
Скорость образования шва, м/ч

Дополнительные режимы электросварки

Величина поперечного перемещения электрода:
а) размах, мм
б) частота, мм
Вылет электрода, мм
Состав и строение флюса или покрытие электрода
Температура основного металла, °С
Положение электрода или проволоки в пространстве:
а) наклон электрода или проволоки, град
б) отклонение от оси шва, мм
Положение изделия в месте сварки

При сварке вследствие изменения внешних условий возможны отклонения от заданного режима или траектории, поэтому должна быть обеспечена возможность восстановления первоначальной настройки. Это можно сделать вручную или с помощью автомата.

Существует много типов сварочных аппаратов, отличающихся друг от друга степенью механизации и автоматизации процесса, типом и числом электродов, способом сварки, характером швов соединений и др. В настоящем разделе будут рассмотрены основные элементы аппаратуры и некоторые наиболее характерные аппараты.

Рис.1 Автомат для электродуговой сварки:

1 — флюсоотсос, 2 — механизм подачи электрода, 3 — двигатель механизма подачи, 4 — редуктор, 5 — поперечный корректор, 6 — механизм подъема, 7 — ходовой механизм, 8 — флюсоаппарат, 9 — рельсовый путь, 10 — крестовина для проволоки, 11 — механизм правки проволоки, 12 — подающий ролик, 13 — мундштук, 14 — световой указатель, 15 — воронка для флюса

С<Статьи: источники питания для сварки, развитие источников питания