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

Параметры Тип сварочных трансформаторов
ТДМ-22 ТДМ-140 ТДМ-169 ТДМ-180
Переменное напряжение, В 180…240 220 220 220/380
Пределы регулирования сварочного тока, А 80…220 40…140 50…160 40…180
Продолжительность нагрузки при номинальном сварочном токе, ПВ % 20 15 20 20
Напряжение холостого хода, В 58 50 63 70
Потребляемая мощность, кВ · А 9,0 7,5 13,0 13,0
Габаритные размеры, мм 380 300

220

270 240

420

330 160

300

360 360

930

Масса, кг 25 28 30 45

Таблица 2. Технические характеристики сварочных трансформаторов типа СТШ

Параметры Тип сварочных трансформаторов
СТШ-250 СТШ-500 СТШ-250 СТШ-500
Напряжение питающей сети, В 220/380 220/380 220/380 380
Пределы регулирования сварочного тока, А 65…260 145…650 70…260 25…125
Напряжение холостого хода, В 65 60 65 63
Габаритные размеры, мм 420 270

425

670 666

753

424 275

425

670 665

680

Масса, кг 44 220 51 63

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

Параметры Тип сварочных трансформаторов
СТЭ- 24У СТЭ- 34У СТН- 500-1 СТН- 700 ТСД- 500 ТСД- 1000 ТСД- 2000 ТД- 102 ТД- 306 ТД- 300 ТД- 500 ТД- 502 ТДФ- 1001 ТДФ- 1601
Пределы регулирования сварочного тока, А 100…

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, В 65 60 60 60 80 69 и 78 72 и 84 80 80 61…79 60…76 60…76 68…71 74…79
Номинальная мощность, кВ · А 23 30 32 43,5 42 78 180 11,4 19,4 20 32 26,5 82 170
КПД при номинальном режиме, % 83 86 85 85 87 90 90 72 72 88 85 85 87 88
Масса трансформатора и дросселя (реактора), кг 130/90 160/100 275 380 450 510 675 38 71 137 210 240 720 1000

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

Параметры Тип сварочных выпрямителей
ВД-306 ВД-306С ВД-306Д ВД-306ДК
Напряжение питающей сети, В 380 380 380 380
Максимальный первичный ток, А 35
Номинальное рабочее напряжение, В 32 32 32 32
Напряжение холостого хода, В 60…70 75 95 95
Пределы регулирования сварочного тока, А 80…400 50…350 50…350
Диапазон малых токов 20…125
Диапазон больших токов 125…315
Продолжительность рабочего времени (ПВ), % 60 60 60 60
Потребляемая мощность, кВ · А 24 21 25 25
Температура срабатывания теп

ловой защиты, откл/вкл, оС

95…105/

75…85

Габаритные размеры, мм 800x300x850 650x390x600 615x400x600
Масса, кг 90 120 125 140

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

Параметры Тип сварочных выпрямителей
ВД-131 ВД-250 ВД-309 ВД-313
Напряжение питающей сети, В 220/380 380 380 380
Номинальный сварочный ток, А (ПВ, %) 180(20) 250(20) 250 315(60)
Пределы регулирования сварочного тока, А: 38…180 60…330 60…330
1-я ступень 50…145
2-я ступень 125…260
Номинальное рабочее напряжение, В: 27 32 32
1-я ступень 26
2-я ступень 30
Напряжение холостого хода, В 70 80 65 65
Потребляемая мощность кВ · А 12,5 20 21
Габаритные размеры, мм 360x360x930 360x360x930 530x305x630 645x505x560
Масса, кг 60 73 75 100

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

Параметры Тип сварочных выпрямителей
ВДУ-506 ВДУ-506С ВДУ-601С ВДЭ-315
Напряжение питающей сети, В 380; 220 380 380 380
Номинальный сварочный ток, А 500 (ПВ 60 %)

390 (ПВ 100 %)

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

для жестких характеристик

8…33
18…50
для падающих характеристик 22…46
Номинальное рабочее напряжение, В 46 50 33
Напряжение холостого хода, В 85 85 85 75
Потребляемая мощность, кВ · А 40 30 40 20
Габаритные размеры, мм 820 620 750 650 750 650 550 550
1100 1150 1150 850
Масса, кг 300 260 300

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

Параметры Тип сварочных выпрямителей
ВД-506Д ВД-506ДК ВД2-313 ВДМ-1201
Напряжение питающей сети, В 500(60) 380 380 380
Номинальный сварочный ток, А (ПВ, %) 500(60) 500(60) 315 1250(60)
Пределы регулирования сварочного тока, А 80…500 50…500 60…350 50…325
Напряжение холостого хода, В 95 95 75

Окончание табл. 7

Параметры Тип сварочных выпрямителей
ВД-506Д ВД-506ДК ВД2-313 ВДМ-1201
Номинальное рабочее напряжение, В 40 40 32 60
Потребляемая мощность, кВ · А 36 36 27 95
Габаритные размеры, мм 700 390

690

615 400

670

660 505

710

1050 700

950

Масса, кг 165 160 160 450

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»

Параметры Корал-154М Корал-163-И Корал-301-2 Микроша-3/80
Напряжение питающей сети, В 220
Максимальный первичный ток, А 18 20 33 6,5
Пределы регулирования сварочного тока, А 5…140 5…160 10…300 5…80
Напряжение холостого хода, В 55 85 56 55
КПД, % 85 85 85 85
Коэффициент мощности 0,85 0,75 0,95 0,80
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, мм 290x240x125 290x240x125 345x270x250
Масса, кг 6,3 5,6 13,8 1,3

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

Параметры Тип источников тока
Хобби-110 РСИ-153 РСИ-160м РСИ-180п
Максимальный первичный ток, А 12 18 16 24
Максимальный вторичный ток, А 110 170 160 200
Номинальный вторичный ток, А 100 150 150 180
Напряжение холостого хода, В 36 32…36 38 39(12)
Пределы изменения сварочного тока, А 50…110 50…150 60…160 50…200
Масса, кг 10 16 18 18

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 трактора Напряжение питающей сети, В Номинальный сварочный ток, А Диаметр электрода, мм Скорость Вместимость бункер, дм3 Гарабитные размеры, мм
подачи, м/ч сварки, м/ч
Для сварки под флюсом
АДФ-5000 380, 220 500 1,6…2,5 150…720 15…70 4 590 265

425

ТС-33 380 800 1,0…4,0 85…670 8…35 1,6 800 400

465

ТС-17М1У3 380, 220 1000 1,6…5,0 52…400 16…126 6,5 715 345

540

АДС-1000 -5У3 380, 220 1000 2,0…5,0 60…360 12…120 6 1010

350 670

АДФ-1001У3 380 1000 2,0…5,0 18…360 12…120 6 1050

365 655

АДФ-1201 380 1250 2,0…6,0 60…360 12…120 1050

365 655

АДФ-1602У3 380 1600 3,0…6,0 18…360 12…120 6 1050

365 655

Для сварки в защитных газах
ТС-49 380 250 0,8…1,2 210…320 50…75 500 230

440

АДСП-2 380 400 1,0…2,5 100…800 10…80 730 600

1050

АДГ-502У4 380 500 1,2…2,0 30…720 18…180 845 365

670

АДПГ-500-1 380 500 0,2…2,0 150…720 15…70 425 265

570

АСУ-6У 220 750 1,6…2,0 66…660 13…51
«Горизонт» 220 1000 3,0…4,0 150…600 10…60 950 470

450

Таблица 11. Технические характеристики шланговых полуавтоматов для сварки под флюсом

Параметры Тип полуавтомата
ПШ-5 ПШ-54 ПДШ-500 ПДШМ-500
Диаметр электродной проволоки, мм 1,6…2 1,2…2,5
Сварочный ток, А 150…650 150…600
Скорость подачи электродной проволоки, м/мин 1,5…10 1,5…7,5 2…7
Подача проволоки С постоянной скоростью С регулируемой скоростью С постоянной скоростью
Настройка скорости подачи проволоки Сменными шестернями Коробкой скоростей Изменением частоты вращения вала электродвигателя
Длина шлангового провода, м 3,5 4

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

Параметры Тип однофазных машин
МТ-604 МТ-810 МТ-1214 МТ-1614
Напряжение сети, В 220/380 380 380 380
Мощность, кВ · А 14,8 20 50 85
Первичный ток, А 67/38,6 52,5 132 224
Сварочный ток, кА 6,3 8 12,5 16
Число ступеней регулирования 4 8 8 8
Вылет электродов, мм 250 300 400 500
Усилие сжатия электродов, кН 2 3 5 6,3
Диапазон толщин свариваемых деталей из низкоуглеродистой стали, мм 0,2…2 0,25…3 0,5…4 0,5…5
Число сварок в минуту 180 200 200 200
Расход воды, л/ч охлаждающей 140 180 210 230
Габаритные размеры (В Ш Д), мм 1237 42 833 1410 410 1083 1574 430 1230 1574 410 1340
Масса, кг 200 325 440 540
Тип регулятора цикла сварки РЦС-301 РЦС-403 РЦС-403 РЦС-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

Параметры Тип однофазных машин
МТ-1217 МТ-1222 МТ-1223 МТ-1617 МТ-1618 МТ-2002 МТ-2517 МТ-4017
Мощность, кВ · А 65 60 85 110 100 221 170 495
Сварочный ток, кА 12,5 12,5 12,5 16 16 20 25 40
Число ступеней регулирования 6 8 8 6 6 8 8
Вылет электродов, мм 500 500 500 500 500 1250 500 500
Усилие сжатия электродов, кН 3 6 15 6 6 20 12 25
Диапазон толщин свариваемых деталей из низкоуглеродистой стали, мм 0,7…1,5 0,5…5 0,8…2,3 0,8…2,3 1…4 1…4 2,5…8
Быстродействие, ход/мин 250 375 150 300 300 150 150 70
Расход воды, л/ч 700 600 700 700 700 1000 1000 1100
Габаритные размеры (В Ш Д), мм 1810

490

1425

1900

386

1340

2250

550

1700

1820

490

1425

1695

450

1420

2320

590

2450

2200

550

1685

2370

590

1600

Масса, кг 750 440 1110 800 800 1680 1200 1430

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

Параметры Тип машин
МРВР-4001 МТВ-6304 МТВ-8002 МТВ-16002
Мощность, кВ · А 350 600 600 1200
Сварочный ток, кА 40 63 80 160
Число ступеней регулирования 6 8 8 8
Вылет электродов, мм 800…1200 1500 1500 1700
Усилие сжатия электродов, кН 1…12 2…50 4…70 13…200
Диапазон толщин свариваемых деталей из легированной стали и титановых сплавов, мм 2,5 0,5…5 0,8…5 3…10
Номинальный темп работы, цикл/мин 60 60 20 10
Расход охлаждающей воды, л/ч 3000 3200 4800 7200
Габаритные размеры (В Ш Д), мм: 1637 900

3020

2550 950

3660

1750 1160

3455

4000 1160

3635

Масса, кг 2640 4200 6600 14 000

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

Параметры Тип машин
МТК-5001 МТС-6301 МТК-8004
Мощность, кВ · А 20 40 70
Номинальный сварочный ток, кА 50 63 80
Максимальная емкость батареи конденсаторов, мФ 105 167 315
Усилие сжатия электродов, кН:

сварочное

1,5…5 1,5…10 1,8…25
ковочное 5…17 3…22 7…50
Номинальный вылет электродов, мм 600 1200 1500
Рекомендуемые толщины свариваемых деталей из сплавов алюминия и титана, мм 0,3…1,5 0,5…2 0,3…2,5
Расход охлаждающей воды, л/ч 800 900 300
Габаритные размеры (В Ш Д), мм 2400

2460

1000

2550

2710

910

3190

3820

1260

Масса, кг 2700 4500 6000

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

Параметры Тип машин
МШ-1001 М-1601 МШ-2001 МШ-3201
Мощность, кВ · А 31 75 127 323
Сварочный ток, кА 10 16 20 32
Число ступеней регулирования 8 8 6 6
Вылет электродов, мм 400 400 800 800
Усилие сжатия электродов, кН 25 50 80 120
Скорость сварки, м/мин 1…5 0,8…4,5 0,4…4,5 0,4…4.5
Диапазон толщин свариваемых деталей из низкоуглеродистых сталей, мм 0,5…1,2 0,5…1,2 0,5…1,8 0,8…3,0
Расход охлаждающей воды, л/ч 350 400 1100 2500
Габаритные размеры (В Ш Д), мм 1405 520

1270

1770 510

1455

2295 720

2395

2360 720

2395

Масса, кг 526 620 1350 1700

Таблица 17. Технические характеристики машин для шовной сварки постоянным током

Параметры Тип машин
МШВ-1601 МШВ-6301 МШ-12001
Мощность, кВ · А 133 533 1100
Номинальный ток, кА:

сварочный

16 63 120
длительный вторичный 11,2 36 56
Число ступеней регулирования 8 24 8
Вылет электродов, мм 1500 1200 1300
Усилие сжатия электродов, кН 2…20 2…20 6…50
Скорость перемещения детали при непрерывном вращении роликов, м/мин 0,2…0,8 0,2…0,8
Рекомендуемые толщины свариваемых деталей из коррозионно-стойких и жаропрочных сталей и легких сплавов, мм 0,3…3,0 0,3…3,0 1,5…5
Габаритные размеры (В Ш Д), мм 2680 960

3320

2770 1000

3525

3725 1300

3725

Масса, кг 3700 6300 8500

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

Параметры Тип машин
МСО-0801 МСО-0802 МСО-2301 МСО-602
Номинальная мощность, кВ · А 24 100 190
Номинальный ток, кА:

длительный вторичный

12,5 12,5
сварочный 6,3 18 25
Номинальное усилие, кН:

зажатия

16 50 125
осадки 8 25 63
Диапазон свариваемых сечений, мм2, из стали:

низкоуглеродистой

50…160 100…800 200…2000
легированной 50…100 100…300 200…800
Максимальная производительность при сварке низкоуглеродистой стали, стыков/ч 600 150 350 250
Габаритные размеры (В Д Ш), мм 1450 860

1085

1440 1000

1080

1240 2000

900

1367 2265

1110

Масса, кг 1000 1000 1700 2500

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 *