Сварка

Сварочное оборудование

1. Классификация видов электродуговой сварки и источников тока

Процесс получения неразъемных соединений деталей из различных материалов посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве или пластической деформации называют сваркой.

При электросварке происходит нагрев электрической дугой, образующейся между сварочным электродом и деталью из металла. Электрическая дуга представляет собой электрический разряд в газах, характеризуемый большой плотностью тока и малым катодным падением напряжения (между электродом и свариваемыми деталями), высокой температурой и давлением газа. При этом нагретый светящийся газ изгибается в виде дуги, в связи с чем явление электрического разряда было названо электрической дугой.

Сварку можно классифицировать по току для питания дуги: постоянным током прямой полярности (минус на электроде), постоянным током обратной полярности (плюс на электроде), переменным током.

В зависимости от типа дуги она может быть прямого и косвенного действия.

Дуга прямого действия горит между электродом и основным металлом, который является частью сварочной цепи, при этом для сварки используется теплота, выделяемая в дуге и на электродах.

Дуга косвенного действия горит между двумя электродами, а основной металл не является частью сварочной цепи и расплавляется преимущественно от столба дуги. Такая дуга имеет ограниченное применение из-за низкого КПД.

Сварка может осуществляться плавящимся и неплавящимся электродом (угольным, графитовым, вольфрамовым), т.е. зависит от свойств электрода.

Сварка плавящимся электродом является самым распространенным способом. При этом способе сварку можно производить одним или несколькими электродами. Если два электрода присоединены к одному полюсу источника питания дуги, то такую сварку называют двухэлектродной, а если присоединенных к одному полюсу электродов больше, то — многоэлектродной (пучком электродов). Если каждый из электродов получает независимое питание, то сварку называют двухдуговой, или многодуговой.

По условиям наблюдения за горением дуги она может быть закрытой, открытой и полуоткрытой.

При открытой дуге наблюдение за процессом горения дуги производится через специальные защитные цветные стекла-светофильтры. Открытую дугу применяют при ручной сварке металлическим и угольным электродом, сварке в защитных газах и других способах.

Закрытая дуга располагается полностью в расплавленном флюсе-шлаке в основном металле или под гранулированным флюсом и является невидимой.

Полуоткрытая дуга характеризуется тем, что одна ее часть расположена в основном металле и расплавленном флюсе, а другая — над ними. Такой вид дуги используют при автоматической сварке алюминия по флюсу.

Источники тока для электросварки классифицируют по виду получаемого от них тока: переменного и постоянного тока.

К источникам переменного тока относят сварочные трансформаторы и резонансные источники сварочного тока.

К источникам постоянного сварочного тока относят сварочные выпрямители и сварочные генераторы. Буквы в обозначении источников сварочного тока означают следующее:

первая буква — тип источника сварочного тока: Т — трансформатор, Г — генератор, П — преобразователь, А — агрегат, В — выпрямитель, У — установка;

— вторая — вид сварки: Д — дуговая, П — плазменная;

  • третья — способ сварки: Г — в защитных газах, Ф — под флюсом, У — универсальный;
  • четвертая — вид внешней характеристики: Ж — жесткая, П — падающая;
  • пятая — число обслуживаемых постов: М — многопостовой, однопостовой (без обозначения);
  • шестая — величину номинального тока: одна или две цифры обозначают округленную величину номинального сварочного тока в десятках или сотнях ампер;
  • последняя буква — климатическое исполнение: ХЛ — для холодного климата, У — умеренный климат, Т — тропический климат;
  • последняя цифра — категория размещения для работы: 1 — на открытом воздухе, 2 — под навесом, 3 — в неотапливаемом помещении, 4 — в отапливаемом помещении.

Зависимость между напряжением и током сварочной дуги показывает статическая вольт-амперная характеристика.

Источники питания сварочной дуги имеют свои вольт-амперные характеристики, которые могут быть падающими, жесткими и возрастающими.

2. Сварочные трансформаторы

В обозначениях сварочных трансформаторов применяют следующие буквы:

  • СТЭ — трансформаторы с отдельным дросселем;
  • СТН, ТСД — трансформаторы с встроенным дросселем;
  • ТД (ТС, ТСК) — трансформаторы с увеличенным магнитным рассеянием;
  • ТДМ (СТАН) — трансформаторы с подвижным магнитным шунтом;
  • ТДФ — трансформаторы с подвижным магнитным шунтом для автоматической и электрошлаковой сварки;
  • СТШ — трансформаторы с подвижным магнитным шунтом.

В табл. 1—3 приведены технические данные некоторых сварочных трансформаторов.

Таблица 1. Технические характеристики сварочных трансформаторов типа ТДМ

ПараметрыТип сварочных трансформаторов
ТДМ-22ТДМ-140ТДМ-169ТДМ-180
Переменное напряжение, В180…240220220220/380
Пределы регулирования сварочного тока, А80…22040…14050…16040…180
Продолжительность нагрузки при номинальном сварочном токе, ПВ %20152020
Напряжение холостого хода, В58506370
Потребляемая мощность, кВ · А9,07,513,013,0
Габаритные размеры, мм380 300

220

270 240

420

330 160

300

360 360

930

Масса, кг25283045

Таблица 2. Технические характеристики сварочных трансформаторов типа СТШ

ПараметрыТип сварочных трансформаторов
СТШ-250СТШ-500СТШ-250СТШ-500
Напряжение питающей сети, В220/380220/380220/380380
Пределы регулирования сварочного тока, А65…260145…65070…26025…125
Напряжение холостого хода, В65606563
Габаритные размеры, мм420 270

425

670 666

753

424 275

425

670 665

680

Масса, кг442205163

Сварочный трансформатор малогабаритный типа ТДМ-22 переносной предназначен для ручной дуговой сварки и резки стали с ручным регулированием сварочного тока в пределах 80…220 А, питание трансформатора от сети однофазного переменного тока. Применяют электроды диаметром 2…5 мм.

Регулирование сварочного тока осуществляется присоединением сварочных кабелей к соответствующим выводам трансформатора: 80 А, 100 А, 120 А, 140 А, 160 А, 200 А, 220 А.

Трансформатор сварочный ТДМ-140 предназначен для ручной дуговой сварки электродами с рутиловым покрытием малоуглеродистых и низколегированных сталей. Регулировка сварочного тока производится ручным перемещением магнитного шунта вертикального исполнения.

Сварочные трансформаторы по способу получения падающей характеристики подразделяют на три группы.

Таблица 3. Технические характеристики сварочных трансформаторов

ПараметрыТип сварочных трансформаторов
СТЭ- 24УСТЭ- 34УСТН- 500-1СТН- 700ТСД- 500ТСД- 1000ТСД- 2000ТД- 102ТД- 306ТД- 300ТД- 500ТД- 502ТДФ- 1001ТДФ- 1601
Пределы регулирования сварочного тока, А100…

500

150…

700

150…

700

200…

900

200…

600

400…

1200

800…

2200

55…

175

90…

300

60…

385

90…

650

100…

560

400…

1200

600…

1800

Вторичное напряжение холостого хода, В656060608069 и 7872 и 84808061…7960…7660…7668…7174…79
Номинальная мощность, кВ · А23303243,5427818011,419,4203226,582170
КПД при номинальном режиме, %8386858587909072728885858788
Масса трансформатора и дросселя (реактора), кг130/90160/10027538045051067538711372102407201000

1. Трансформаторы с нормальным рассеянием и отдельным дросселем. По этой схеме выпускают передвижные трансформаторы СТЭ-24У, СТЭ-34У (табл. 3).

2. Трансформаторы с увеличенным магнитным рассеянием. Увеличенные потоки рассеяния создаются:

  • размещением первичной и вторичной обмоток на разных стержнях магнитопровода;
  • удалением первичных обмоток от вторичных;
  • размещением в окне магнитопровода магнитного шунта — подвижного или неподвижного. Иногда эти способы комбинируют.

Выпускают следующие трансформаторы такого типа: с подвижным магнитным шунтом СТАН-9, СТШ-250, СТШ-500, СТШ-500-80 (см. табл. 2); с неподвижным магнитным шунтом и помещенной на нем обмоткой управления ТДФ-1001 и ТДФ-2001; с подвижными вторичными обмотками ТС-300, ТС-500, ТСК-300, ТСК-500, ТД-102, ТД-300, ТД-500.

Кроме того, для сварки используют трансформаторы типа ТСД-500-1, ТСД-1000-4, ТСД-2000-2 и СТН-350, СТН-500, СТН-500-1, СТН-700, которые являются по свойствам смешанными, так как сочетают свойства как трансформаторов типа СТЭ, так и трансформаторов типа ТДФ (см. табл. 3).

3. Трансформаторы с жесткой характеристикой (для электрошлаковой сварки) ТШС-1001-1, ТШС-3000-1 (однофазные) и ТШС-600-3, ТШС-1000-3, ТШС-3000-3 (трехфазные) имеют секционные первичные и вторичные обмотки для регулирования вторичного напряжения. В трансформаторах типа СТШ магнитный шунт, расположенный между обмотками, состоит из двух частей, которые могут раздвигаться или сдвигаться. Когда части шунта раздвинуты, магнитный поток рассеяния уменьшен — сварочный ток максимален, а когда сдвинуты — минимален.

Трансформаторы для ручной дуговой сварки типа ТД обладают увеличенным индуктивным рассеянием обмоток и имеют внешние характеристики падающей формы. Магнитопровод трансформаторов — стержневого типа. Конструкция трансформатора позволяет перемещать катушки вторичной обмотки с помощью ходового винта, пропущенного через верхнее ярмо. Катушки первичной обмотки неподвижны и закреплены у нижнего ярма. Трансформатор снабжен переключателем диапазонов сварочного тока.

3. Сварочные выпрямители

Устройства для преобразования напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока для получения сварочной дуги называют сварочными выпрямителями.

Сварка на постоянном токе имеет преимущества по сравнению со сваркой на переменном токе: повышается стабильность горения дуги из-за отсутствия нулевых значений сварочного тока, увеличивается глубина проплавления свариваемого металла, снижается разбрызгивание металла, повышается прочность металла шва и снижается количество дефектов шва. Поэтому сварку отечественных соединений лучше выполнять на постоянном токе.

Высоколегированные и теплоустойчивые стали, чугуны, титан, сплавы на основе меди и никеля хорошо свариваются на постоянном токе. В комплект сварочного выпрямителя входят силовой трансформатор, выпрямительный блок на полупроводниковых приборах, устройства пуска, регулирования, защиты, измерения, охлаждения. Важными элементами сварочного выпрямителя являются радиаторы охлаждения вентилей, вентилятор, включающийся перед пуском выпрямителя, элементы защиты от токовых перегрузок и перегрева.

В выпрямителях регулирование сварочного тока осуществляется электромеханическим или электрическим методом. При электромеханическом регулировании изменение тока происходит до выпрямительного блока и на выпрямляющие вентили поступает переменный ток, имеющий заданные параметры. При этом применяют трансформаторы с увеличенным магнитным рассеянием или управляемым магнитным шунтом. Технические данные сварочных выпрямителей приведены в табл. 4—19.7.

Таблица 4. Технические характеристики сварочных выпрямителей ВД-306 — ВД-306ДК

ПараметрыТип сварочных выпрямителей
ВД-306ВД-306СВД-306ДВД-306ДК
Напряжение питающей сети, В380380380380
Максимальный первичный ток, А35
Номинальное рабочее напряжение, В32323232
Напряжение холостого хода, В60…70759595
Пределы регулирования сварочного тока, А80…40050…35050…350
Диапазон малых токов20…125
Диапазон больших токов125…315
Продолжительность рабочего времени (ПВ), %60606060
Потребляемая мощность, кВ · А24212525
Температура срабатывания теп

ловой защиты, откл/вкл, оС

95…105/

75…85

Габаритные размеры, мм800x300x850650x390x600615x400x600
Масса, кг90120125140

Таблица 5. Технические характеристики сварочных выпрямителей ВД-131 — ВД-313

ПараметрыТип сварочных выпрямителей
ВД-131ВД-250ВД-309ВД-313
Напряжение питающей сети, В220/380380380380
Номинальный сварочный ток, А (ПВ, %)180(20)250(20)250315(60)
Пределы регулирования сварочного тока, А:38…18060…33060…330
1-я ступень50…145
2-я ступень125…260
Номинальное рабочее напряжение, В:273232
1-я ступень26
2-я ступень30
Напряжение холостого хода, В70806565
Потребляемая мощность кВ · А12,52021
Габаритные размеры, мм360x360x930360x360x930530x305x630645x505x560
Масса, кг607375100

Таблица 6. Технические характеристики сварочных выпрямителей ВДУ-506 — ВДЭ-315

ПараметрыТип сварочных выпрямителей
ВДУ-506ВДУ-506СВДУ-601СВДЭ-315
Напряжение питающей сети, В380; 220380380380
Номинальный сварочный ток, А500 (ПВ 60 %)

390 (ПВ 100 %)

500 (60)630 (60)315
Пределы регулирования рабочего напряжения, В:

для жестких характеристик

8…33
18…50
для падающих характеристик22…46
Номинальное рабочее напряжение, В465033
Напряжение холостого хода, В85858575
Потребляемая мощность, кВ · А40304020
Габаритные размеры, мм820620750650750650550550
110011501150850
Масса, кг300260300

Таблица 7. Технические характеристики сварочных выпрямителей ВД-506Д — ВДМ-1201

ПараметрыТип сварочных выпрямителей
ВД-506ДВД-506ДКВД2-313ВДМ-1201
Напряжение питающей сети, В500(60)380380380
Номинальный сварочный ток, А (ПВ, %)500(60)500(60)3151250(60)
Пределы регулирования сварочного тока, А80…50050…50060…35050…325
Напряжение холостого хода, В959575

Окончание табл. 7

ПараметрыТип сварочных выпрямителей
ВД-506ДВД-506ДКВД2-313ВДМ-1201
Номинальное рабочее напряжение, В40403260
Потребляемая мощность, кВ · А36362795
Габаритные размеры, мм700 390

690

615 400

670

660 505

710

1050 700

950

Масса, кг165160160450

4. Назначение и области применения сварочных выпрямителей

Выпрямитель сварочный ВД-306 предназначен для ручной дуговой сварки на постоянном токе, резки и наплавки при питании от трехфазной сети переменного тока.

Выпрямитель сварочный ВД-306С предназначен для ручной дуговой сварки на постоянном токе углеродистых и легированных сталей ответственных соединений для производственных и ремонтно-восстановительных работ. Его можно применять в стационарных и монтажных условиях на предприятиях машиностроения, судостроения, химической промышленности. Выпрямитель имеет падающую внешнюю характеристику, обладает повышенной нагрузочной способностью, пониженной склонностью к разбрызгиванию и газообразованию.

Выпрямитель сварочный ВД-306УЗ предназначен для сварки на постоянном токе, резки и наплавки при питании от сети трехфазного переменного тока. Может применяться в производственных и ремонтных условиях. Выпрямитель имеет падающую внешнюю характеристику, две ступени регулирования сварочного тока с плавным регулированием тока внутри каждой ступени, которое осуществляется силовым трансформатором с повышенным рассеянием. У выпрямителя легкое возбуждение дуги, стабильный процесс сварки, хорошее формирование шва при малом разбрызгивании.

Выпрямитель сварочный ВД-360Д предназначен для ручной дуговой сварки стальных изделий электродами с покрытием. Возможно присоединение приставки для аргонодуговой сварки и пульта дистанционного регулирования тока. Выпрямитель имеет тиристорное регулирование сварочного тока, регулировку тока короткого замыкания, переключатель крутизны внешних характеристик на три положения, переключатель сварки электродом с целлюлозным или основным покрытием.

Выпрямитель сварочный ВД-360ДК предназначен для ручной дуговой, полуавтоматической и аргонодуговой сварки изделий из стали. Имеется возможность присоединения приставки для аргонодуговой сварки, подающих механизмов для полуавтоматической сварки и пульта дистанционного регулирования тока. Выпрямитель имеет тиристорное управление, регулирование тока короткого замыкания, переключатель крутизны вольт-амперных характеристик, переключатель на три вида сварки и переключатель сварки электродами с целлюлозным или основным покрытием. Также выпрямитель имеет высокий уровень стабилизации сварочного тока при колебаниях напряжения питающей сети и изменениях температуры в пределах –10…+40 оС, возможность дистанционного регулирования сварочного тока, малое разбрызгивание и легкий розжиг дуги, возможность сварки в различных пространственных положениях, принудительное охлаждение.

Выпрямитель сварочный ВДМ-1201 предназначен для питания восьми постов ручной дуговой сварки. Каждый пост сварки присоединяют к источнику питания через балластный реостат, обеспечивающий получение падающих внешних характеристик и регулирование сварочного тока. Охлаждение трансформатора и диодов — воздушное принудительное.

5. Инверторные источники сварочного тока

Высокочастотные транзисторные преобразователи типа «Корал» и «Микроша» относят к инверторным источникам сварочного тока. Преобразователи снабжены тепловой защитой, что обеспечивает их надежную работу. Плавная регулировка сварочного тока позволяет быстро выбирать необходимый режим сварки. Возможно использование электродов как с рутиловым покрытием, так и с основным с высоким качеством сварки.

При использовании преобразователя «Корал-301-2» возможна двухпостовая работа.

«Микроша» является ручным малогабаритным инструментом (РМИ) и состоит из двух отдельных блоков: блока первичного питания, подключаемого к сети переменного тока, и высокочастотного сварочного преобразователя.

В табл. 8 приведены технические данные инверторных преобразователей.

Таблица 8. Технические характеристики инверторных источников сварочного тока типов «Корал» и «Микроша»

ПараметрыКорал-154МКорал-163-ИКорал-301-2Микроша-3/80
Напряжение питающей сети, В220
Максимальный первичный ток, А1820336,5
Пределы регулирования сварочного тока, А5…1405…16010…3005…80
Напряжение холостого хода, В55855655
КПД, %85858585
Коэффициент мощности0,850,750,950,80
Продолжительность включения, %

соответственно для тока, А

100/60/35/

90/120/140

100/60/30

110/130/150

100/60/300

220/250/300

100/60/30

30/60/80

Габаритные размеры, мм290x240x125290x240x125345x270x250
Масса, кг6,35,613,81,3

6. Источники сварочного тока резонансные

В качестве резонансных источников используют аппарат РСИ-180п, который имеет плавное регулирование сварочного тока, аппарат РСИ-200 — ручное на 16 ступеней. Масса аппаратов соответственно 18 и 23 кг.

В табл. 9 приведены технические характеристики резонансных источников сварочного тока.

Таблица 9. Технические характеристики резонансных источников сварочного тока

ПараметрыТип источников тока
Хобби-110РСИ-153РСИ-160мРСИ-180п
Максимальный первичный ток, А12181624
Максимальный вторичный ток, А110170160200
Номинальный вторичный ток, А100150150180
Напряжение холостого хода, В3632…363839(12)
Пределы изменения сварочного тока, А50…11050…15060…16050…200
Масса, кг10161818

7. Сварочные агрегаты

Автономные источники питания сварочной дуги, в состав которых входят генератор постоянного тока и приводной бензиновый или дизельный двигатель (иногда электрический), называют сварочными агрегатами. Генератор и двигатель монтируют на общей раме и соединяют муфтой. Имеются также реостат для регулирования сварочного тока, аккумуляторные батареи, топливный бак, пульт управления, капот с кровлей и шторками.

Сварочные агрегаты классифицируют по типу генератора — с коллекторным или вентильным генератором, по виду привода — с бензиновым, дизельным или электрическим двигателем и способу установки — передвижные или стационарные.

Агрегаты с бензиновыми двигателями дешевле, но для них нужно более дорогое топливо. Агрегаты с дизельным двигателем имеют высокую стоимость, но работают на более дешевом топливе, проще в эксплуатации и надежнее в работе при низкой температуре.

Сварочный автомат АДФ-1209 предназначен для дуговой сварки составным плавящимся электродом под флюсом с повышенной скоростью стыковых и угловых соединений из углеродистых и низколегированных сталей. Он позволяет выполнять сварку внутри и вне колеи как одной, так и двумя проволоками в электроде, обеспечивает автоматическую подачу и уборку флюса. Благодаря повышенной концентрации тепловложения в свариваемый металл, обеспечиваемой при сварке составным электродом, гарантируется повышение производительности процесса более чем в два раза, улучшение качества сварочных соединений, выполняемых автоматом, а также экономия сварочных материалов и электроэнергии.

Технические характеристики сварочного автомата АДФ-1209
Напряжение питающей сети при частоте 50 Гц; В …………………………………..380
Потребляемая мощность, кВ · А…………………………………………………………….200
Диапазон регулирования сварочного тока, А…………………………………………..300…2000
Гарантированная скорость сварки, м/ч…………………………………………………..18…180
Масса, кг ……………………………………………………………………………………………..100

Автомат АДФ-1202 предназначен для дуговой сварки под слоем флюса постоянным током плавящимся электродом стальных металлоконструкций.

Технические характеристики сварочного автомата АДФ-1202

Номинальное напряжение питающей сети, В ……………………………………………..380

Номинальный сварочный ток, А …………………………………………………………….1250

Скорость, м/ч:

подачи электродной проволоки ………………………………………………….. 60…360

сварки ………………………………………………………………………………………. 12…120

Габаритные размеры сварочного трактора, мм……………………………………. 1100x450x770

Масса сварочного трактора, кг …………………………………………………………….72

Полуавтомат ПДГ-515 предназначен для дуговой сварки стальной сплошной проволокой в среде углекислого газа стальных металлоконструкций протяженными или прерывистыми швами, а также электродуговыми точками.

Технические характеристики полуавтомата ПДГ-515

Номинальное напряжение питающей сети, В …………………………………….. 220/380

Номинальный сварочный ток, А …………………………………………………………….500

Скорость подачи проволоки, м/ч………………………………………………………. 75…960

Габаритные размеры подающего механизма, мм ………………………………… 438x340x220

Масса подающего механизма, кг …………………………………………………………….13

При работе автоматы для дуговой сварки обеспечивают зажигание дуги, поддержание требуемого режима сварки, подачу электродной или присадочной проволоки, перемещение автомата, сварочной головки или изделия, подачу флюса или защитного газа в зону дуги и окончание процесса сварки. Основные технические данные некоторых автоматов (тракторов) для дуговой сварки приведены в табл. 10.

Шланговый полуавтомат типа ПДШ-500 работает по принципу зависимости скорости подачи электродной проволоки от напряжения на дуге, а схема автоматического регулирования режима сварки сходна со схемой автомата АДС-1000. В табл. 11 приведены технические характеристики некоторых шланговых полуавтоматов.

Таблица 10. Технические данные сварочных тракторов

Тип трактораНапряжение питающей сети, ВНоминальный сварочный ток, АДиаметр электрода, ммСкоростьВместимость бункер, дм3Гарабитные размеры, мм
подачи, м/чсварки, м/ч
Для сварки под флюсом
АДФ-5000380, 2205001,6…2,5150…72015…704590 265

425

ТС-333808001,0…4,085…6708…351,6800 400

465

ТС-17М1У3380, 22010001,6…5,052…40016…1266,5715 345

540

АДС-1000 -5У3380, 22010002,0…5,060…36012…12061010

350 670

АДФ-1001У338010002,0…5,018…36012…12061050

365 655

АДФ-120138012502,0…6,060…36012…1201050

365 655

АДФ-1602У338016003,0…6,018…36012…12061050

365 655

Для сварки в защитных газах
ТС-493802500,8…1,2210…32050…75500 230

440

АДСП-23804001,0…2,5100…80010…80730 600

1050

АДГ-502У43805001,2…2,030…72018…180845 365

670

АДПГ-500-13805000,2…2,0150…72015…70425 265

570

АСУ-6У2207501,6…2,066…66013…51
«Горизонт»22010003,0…4,0150…60010…60950 470

450

Таблица 11. Технические характеристики шланговых полуавтоматов для сварки под флюсом

ПараметрыТип полуавтомата
ПШ-5ПШ-54ПДШ-500ПДШМ-500
Диаметр электродной проволоки, мм1,6…21,2…2,5
Сварочный ток, А150…650150…600
Скорость подачи электродной проволоки, м/мин1,5…101,5…7,52…7
Подача проволокиС постоянной скоростьюС регулируемой скоростьюС постоянной скоростью
Настройка скорости подачи проволокиСменными шестернямиКоробкой скоростейИзменением частоты вращения вала электродвигателя
Длина шлангового провода, м3,54

Шланговые автоматы отличаются от шланговых полуавтоматов тем, что у них вместо держателя для ручного перемещения сварочной дуги применена самоходная сварочная головка с электродвигателем и устройством для ее перемещения по свариваемому изделию вдоль шва.

Шланговый автомат типа АДШ-500 снабжен двумя типами самоходных головок: ГСА-1-2 и ГСА-2-2. Головку типа ГСА-1-2 применяют для приварки к горизонтальной плоскости конструкции различных элементов высотой 50…160 мм. Головку типа ГСА-2-2 применяют для тех же работ при высоте привариваемых элементов более 160 мм.

Головка прижимается к свариваемому изделию электромагнитами, полюсы которых находятся на катках тележки. Для включения и выключения сварочного тока имеется кнопочный пульт дистанционного управления, флюс подается в зону сварки пневматическим устройством. Величина сварочного тока находится в пределах 150…600 А, скорость сварки — 10…65 м/ч.

8. Машины для точечной сварки

Для сварки низколегированной стали выпускают стационарные машины с радиальным ходом верхнего электрода (табл. 12).

Таблица 12. Технические характеристики однофазных машин для точечной сварки с радиальным ходом верхнего электрода

ПараметрыТип однофазных машин
МТ-604МТ-810МТ-1214МТ-1614
Напряжение сети, В220/380380380380
Мощность, кВ · А14,8205085
Первичный ток, А67/38,652,5132224
Сварочный ток, кА6,3812,516
Число ступеней регулирования4888
Вылет электродов, мм250300400500
Усилие сжатия электродов, кН2356,3
Диапазон толщин свариваемых деталей из низкоуглеродистой стали, мм0,2…20,25…30,5…40,5…5
Число сварок в минуту180200200200
Расход воды, л/чохлаждающей140180210230
Габаритные размеры (В Ш Д), мм123742833141041010831574430123015744101340
Масса, кг200325440540
Тип регулятора цикла сваркиРЦС-301РЦС-403РЦС-403РЦС-403

Машины МТ-1214 и МТ-1614 имеют идентичное с машиной МТ-810 исполнение и отличаются друг от друга только размерами и техническими данными. Кроме того, машина МТ-1614 имеет двухпоршневой пневмопривод, обеспечивающий дополнительный ход верхнего электрода.

Для сварки низкоуглеродистых и легированных сталей и сплавов выпускают однофазные машины переменного тока с прямолинейным ходом верхнего электрода (табл. 13). Машины этой группы имеют пневматические приводы сжатия электродов, снабжены бесконтактными регуляторами цикла сварки.

Таблица 13. Технические характеристики однофазных машин переменного тока для точечной сварки

ПараметрыТип однофазных машин
МТ-1217МТ-1222МТ-1223МТ-1617МТ-1618МТ-2002МТ-2517МТ-4017
Мощность, кВ · А656085110100221170495
Сварочный ток, кА12,512,512,51616202540
Число ступеней регулирования6886688
Вылет электродов, мм5005005005005001250500500
Усилие сжатия электродов, кН361566201225
Диапазон толщин свариваемых деталей из низкоуглеродистой стали, мм0,7…1,50,5…50,8…2,30,8…2,31…41…42,5…8
Быстродействие, ход/мин25037515030030015015070
Расход воды, л/ч700600700700700100010001100
Габаритные размеры (В Ш Д), мм1810

490

1425

1900

386

1340

2250

550

1700

1820

490

1425

1695

450

1420

2320

590

2450

2200

550

1685

2370

590

1600

Масса, кг7504401110800800168012001430

Для точечной сварки крупногабаритных изделий из легированных сталей, легких и титановых сплавов и низкоуглеродистой стали выпускают стационарные машины с выпрямлением тока (табл. 14).

Таблица 14. Технические характеристики машин для точечной сварки

ПараметрыТип машин
МРВР-4001МТВ-6304МТВ-8002МТВ-16002
Мощность, кВ · А3506006001200
Сварочный ток, кА406380160
Число ступеней регулирования6888
Вылет электродов, мм800…1200150015001700
Усилие сжатия электродов, кН1…122…504…7013…200
Диапазон толщин свариваемых деталей из легированной стали и титановых сплавов, мм2,50,5…50,8…53…10
Номинальный темп работы, цикл/мин60602010
Расход охлаждающей воды, л/ч3000320048007200
Габаритные размеры (В Ш Д), мм:1637 900

3020

2550 950

3660

1750 1160

3455

4000 1160

3635

Масса, кг26404200660014 000

Машины предназначены для питания от сети трехфазного переменного тока. Машину со сварочным током на 40 кА выпускают с радиальным ходом верхнего электрода, остальные машины — прессового типа.

Для сварки изделий из легких сплавов, легированных и жаропрочных сталей, а также из сплавов других цветных металлов серийно выпускают конденсаторные машины (табл. 15). В них сварку производят за счет энергии, запасенной в батарее электролитических конденсаторов низкого напряжения, которые заряжаются от сети переменного тока до определенного напряжения через управляемый выпрямитель. Переключающим устройством батарею разряжают через первичную обмотку сварочного трансформатора, а на сварочном токе во вторичной обмотке этого трансформатора осуществляют сварку.

Таблица 15. Технические характеристики конденсаторных машин для точечной сварки

ПараметрыТип машин
МТК-5001МТС-6301МТК-8004
Мощность, кВ · А204070
Номинальный сварочный ток, кА506380
Максимальная емкость батареи конденсаторов, мФ105167315
Усилие сжатия электродов, кН:

сварочное

1,5…51,5…101,8…25
ковочное5…173…227…50
Номинальный вылет электродов, мм60012001500
Рекомендуемые толщины свариваемых деталей из сплавов алюминия и титана, мм0,3…1,50,5…20,3…2,5
Расход охлаждающей воды, л/ч800900300
Габаритные размеры (В Ш Д), мм2400

2460

1000

2550

2710

910

3190

3820

1260

Масса, кг270045006000

Примечание. Напряжение сети 380 В. Рабочий ход верхнего электрода 20 мм.

9. Машины для шовной сварки

Серийно в России выпускают стационарные машины для шовной сварки с питанием силовой части от однофазной сети переменного тока на сварочные токи 10…32 кА (табл. 16). Для шовной сварки изделий из легированной стали применяют машины с выпрямленным током (табл. 17).

Талица 16. Технические характеристики однофазных машин для шовной сварки

ПараметрыТип машин
МШ-1001М-1601МШ-2001МШ-3201
Мощность, кВ · А3175127323
Сварочный ток, кА10162032
Число ступеней регулирования8866
Вылет электродов, мм400400800800
Усилие сжатия электродов, кН255080120
Скорость сварки, м/мин1…50,8…4,50,4…4,50,4…4.5
Диапазон толщин свариваемых деталей из низкоуглеродистых сталей, мм0,5…1,20,5…1,20,5…1,80,8…3,0
Расход охлаждающей воды, л/ч35040011002500
Габаритные размеры (В Ш Д), мм1405 520

1270

1770 510

1455

2295 720

2395

2360 720

2395

Масса, кг52662013501700

Таблица 17. Технические характеристики машин для шовной сварки постоянным током

ПараметрыТип машин
МШВ-1601МШВ-6301МШ-12001
Мощность, кВ · А1335331100
Номинальный ток, кА:

сварочный

1663120
длительный вторичный11,23656
Число ступеней регулирования8248
Вылет электродов, мм150012001300
Усилие сжатия электродов, кН2…202…206…50
Скорость перемещения детали при непрерывном вращении роликов, м/мин0,2…0,80,2…0,8
Рекомендуемые толщины свариваемых деталей из коррозионно-стойких и жаропрочных сталей и легких сплавов, мм0,3…3,00,3…3,01,5…5
Габаритные размеры (В Ш Д), мм2680 960

3320

2770 1000

3525

3725 1300

3725

Масса, кг370063008500

10. Машины для стыковой сварки

Сварочные машины для стыковой сварки применяют для соединения труб, арматуры, рельсов и т.д.

Для стыковой сварки оплавлением низкоуглеродистых и легированных сталей, а также цветных металлов выпускают серию унифицированных машин МСО (табл. 18), а также специальные рельсосварочные машины для контактной стыковой сварки непрерывным оплавлением непосредственно на железнодорожных путях. Такие машины можно использовать и в стационарных условиях. Привод всех механизмов машины гидравлический.

Таблица 18. Технические характеристики машин для стыковой сварки оплавлением

ПараметрыТип машин
МСО-0801МСО-0802МСО-2301МСО-602
Номинальная мощность, кВ · А24100190
Номинальный ток, кА:

длительный вторичный

12,512,5
сварочный6,31825
Номинальное усилие, кН:

зажатия

1650125
осадки82563
Диапазон свариваемых сечений, мм2, из стали:

низкоуглеродистой

50…160100…800200…2000
легированной50…100100…300200…800
Максимальная производительность при сварке низкоуглеродистой стали, стыков/ч600150350250
Габаритные размеры (В Д Ш), мм1450 860

1085

1440 1000

1080

1240 2000

900

1367 2265

1110

Масса, кг1000100017002500

Примечание. Напряжение сети 380 В.

11. Особенности электросварки в среде защитных газов

Аргонодуговую сварку постоянным током неплавящимся электродом применяют, используя прямую полярность. При этом дуга горит устойчиво и обеспечивает хорошее формирование сварочного шва. При обратной полярности подводимого напряжения снижается устойчивость процесса сварки, перегревается вольфрамовый электрод, а это требует снижения сварочного тока и производительности сварки.

Плавящийся электрод и постоянный ток обратной полярности применяют при автоматической и полуавтоматической сварках, при этом обеспечивается высокая производительность.

При сварке переменным током неплавящимся электродом требуется более высокое напряжение холостого хода источника сварочного тока для устойчивого горения дуги и стабилизации процесса. Однако по условиям безопасности допускаемая величина напряжения с наложением тока высокой частоты от осциллятора ограничена.

При сварке переменным током неплавящимся электродом происходит частичное выпрямление тока вследствие различной электронной эмиссии вольфрамового электрода и свариваемого изделия. При этом появляется некоторая составляющая постоянного тока, что приводит к уменьшению тепловой мощности дуги и затрудняет разрушение оксидной пленки при сварке алюминия, магния и их сплавов, способствуя образованию внутренних и поверхностных дефектов.

Для снижения постоянной составляющей переменного сварочного тока в сварочную цепь включают последовательно конденсаторную батарею емкостью 100 мкФ на 1 А сварочного тока или аккумуляторную батарею (положительный полюс на электроде).

При ручной сварке неплавящимся электродом на постоянном токе возбуждение дуги производят на угольной пластинке с разогревом электрода в течение некоторого времени, а затем переносят дугу в начало разделки кромок.

При сварке переменным током возбуждение дуги производят с помощью осциллятора без короткого замыкания электрода на изделие. Движения электрода при сварке сходны с движениями его при ручной дуговой сварке. Первый слой необходимо сваривать при малом сварочном токе во избежание трещин. Подача газа заканчивается после прекращения подачи проволоки и выключения тока, после полного затвердевания металла.

При сварке под углекислым газом выделяющийся оксид углерода СО действует отравляюще, поэтому в закрытых помещениях, в резервуарах необходимо сварку производить только при наличии хорошей вентиляции.

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *