Содержание страницы
- 1. Классификация видов электродуговой сварки и источников тока
- 2. Сварочные трансформаторы
- 3. Сварочные выпрямители
- 4. Назначение и области применения сварочных выпрямителей
- 5. Инверторные источники сварочного тока
- 6. Источники сварочного тока резонансные
- 7. Сварочные агрегаты
- 8. Машины для точечной сварки
- 9. Машины для шовной сварки
- 10. Машины для стыковой сварки
- 11. Особенности электросварки в среде защитных газов
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.