Бесплатная техническая библиотека

Электросварка. Основы полуавтоматической сварки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Сварочное оборудование

 Комментарии к статье

Полуавтоматическая или, как ее еще называют, механизированная сварка в защитных газах, несмотря на свою технологическую сложность, нашла широкое распространение в быту и на производстве.

К достоинствам этого вида сварки относят:

• возможность сваривать листовую сталь толщиной от 0,5 мм;
• незначительную чувствительность к ржавчине и другим загрязнителям основного металла;
• низкую стоимость по сравнению с другими видами сварки.

К недостаткам относятся:

• увеличенное по сравнению с ручной сваркой разбрызгивание металла, что требует постоянной защиты и очистки сопла горелки;
• более интенсивное излучение открытой мощной дуги.

Благодаря своим достоинствам, полуавтоматическая сварка горячо любима работниками автосервиса, где практически вытеснила все остальные виды сварки.

На рис. 18.9 схематически изображен сварочный пост для полуавтоматической сварки, который снабжен сварочным источником постоянного тока 1, подающим механизмом 2, катушкой с проволокой 3, газовым клапаном 4, подогревателем и осушителем газа 5, газовым редуктором 6, баллоном с газом 7. К свариваемой детали 12 сварочная проволока, ток и защитный газ поступают через шланговый держатель 8. Для проволоки имеется специализированный канал 9. Зачастую канал имеет антифрикционное покрытие, облегчающее подачу проволоки. Проволока подключается к источнику через специальный скользящий медный наконечник 10.

Рис. 18.9. Сварочный пост для полуавтоматической сварки

Обычно полуавтоматическая сварка используется для сварки обычной и нержавеющей стали, а также для сварки алюминия. Сварка производится металлической или порошковой проволокой, которая подается в зону сварки специальным подающим механизмом.

Для защиты зоны сварки от кислорода и азота воздуха применяется защитный газ, в качестве которого используется углекислый газ, аргон, гелий или их смеси. Наиболее распространенной является сварка стали в среде углекислого газа или в смеси углекислого газа с аргоном.

Сварка производится постоянным током обратной полярности (минус на изделии). Для сварки используется относительно тонкая проволока 0,5-2 мм, из-за чего плотность тока возрастает до 110-130 А/мм2. Для сравнения, при ручной сварке покрытыми электродами плотность тока не превышает 20 А/мм2.

Так как плотность тока повышенная, то сварка идет на восходящем участке вольтамперной характеристики дуги. Для согласования вольтамперных характеристик дуги и источника последний должен иметь жесткую внешнюю характеристику. В этом случае, благодаря высокой плотности тока и жесткой внешней характеристике источника, длина дуги саморегулируется (рис. 18.10).

Рис. 18.10. Саморегулирование дуги при полуавтоматической сварке

Например, при укорочении дуги сварочный ток резко возрастает, электрод начинает более интенсивно плавиться и длина дуги восстанавливается. Соответственно, при удлинении дуги сварочный ток уменьшается, плавление электрода замедляется, и длина дуги также восстанавливается. Т. е. длина дуги зависит от выходного напряжения источника и мало зависит от скорости подачи проволоки. В свою очередь, сварочный ток пропорционален скорости подачи проволоки.

Для того чтобы механизм саморегулирования работал, сварочный источник при КЗ на выходе должен обеспечивать скорость нарастания тока на уровне dI/dt = 60-180 кА/с для проволоки диаметром 0,8-1,2 мм.

Скорость нарастания тока зависит от индуктивной составляющей сварочного контура, которая определяется индуктивностью рассеяния сварочного трансформатора и индуктивностью линейного дросселя в сварочной цепи.

Если сварочный источник работает от однофазной сети, то возникает конфликт требований:

• с одной стороны, мы должны увеличивать индуктивность дросселя, чтобы обеспечить непрерывность тока в сварочном контуре;
• с другой стороны, мы должны уменьшать эту индуктивность, чтобы обеспечить необходимую скорость нарастания тока.

Из-за трудности разрешения этого конфликта среди самодеятельных конструкторов сложилось устойчивое мнение, что хорошего однофазного источника для полуавтоматической сварки не бывает.

Разумеется, использование трехфазного трансформатора с трехфазным выпрямителем позволяет получить постоянный ток с незначительным уровнем пульсации, что благоприятно сказывается на устойчивости горения дуги. В этом случае остается с помощью небольшого дросселя ограничить на требуемом уровне скорость нарастания тока. Правда, в быту наличие трехфазной сети скорее исключение, чем правило. К тому же трехфазный источник сложнее и дороже однофазного источника.

На самом деле, не все так плохо, и существует способ исправления вышеуказанного недостатка однофазных источников: например, использование дополнительного источника подпиточного тока, который поддерживает горение дуги в моменты отсутствия основного тока. Для поддержания дуги достаточно тока величиной около 10 А. Возможные варианты организации подпиточного тока изображены на рис. 18.11.

Рис. 18.11. Варианты организации подпиточного тока: а - вариант, использующийся в однофазных источниках фирмы "Селма"; б - альтернативный вариант

Варианты, изображенные на рис. 18.11, имеют аналогичный принцип действия, поэтому рассмотрим вариант, представленный на рис. 18.11, а. Этот вариант используется в однофазных источниках фирмы "Селма". Здесь источники основного и подпиточного тока работают от общего однофазного трансформатора Т1.

Ток в нагрузку поступает непосредственно с выпрямительного моста VD1-VD4, и в этом нет никакой ошибки. Как показывает практика, для ограничения скорости нарастания тока обычно достаточно индуктивности рассеяния сварочного трансформатора Т1.

Источник подпиточного тока собран на диодах VD5, VD6, конденсаторе С1 и дросселе L1. Для подпитки дуги используется энергия, накопленная конденсатором в моменты наличия сетевого напряжения. Дроссель L1 поддерживает подпиточный ток на требуемом уровне, не давая конденсатору С1 быстро разрядиться.

Вариант, представленный на рис. 18.11, б, содержит меньшее количество деталей, но моделирование в SwCad показало, что этот вариант обеспечивает всего лишь 30 % подпиточного тока по сравнению с вариантом на рис. 18.11, а. Не будем экономить "на спичках" и остановим свой выбор на варианте, представленном на рис. 18.11, а.

Автор: Корякин-Черняк С.Л.

Смотрите другие статьи раздела Сварочное оборудование.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Стандарт 5G 10.12.2013 В исследовательском центре Bell Labs, принадлежащем компании Alcatel-Lucent считают, что технологии связи пятого поколения (5G) приведут к пересмотру характера сетей мобильной связи, а также способов подключения мобильных устройств к сетям. Само понятие "сотовая связь" исчезнет при переходе к 5G, утверждают инженеры. Современные сети мобильной связи состоят из базовых станций, формирующих так называемые "соты", т.е. зоны покрытия. Базовые станции, стоящие рядом друг с другом, формируют зону покрытия сети. "Мы считаем, что архитектура, состоящая из ячеек, будет заменена на архитектуру, состоящую из устройств. В новой структуре устройство (машина или человек) сможет обмениваться многочисленными потоками информации посредством разнородных коммуникационных узлов", - сообщил инженер Bell Labs Федерико Боккарди (Federico Boccardi). Боккарди говорит об устройствах, способных соединяться между собой, поскольку считает, что их суммарное количество в ближайшие годы значительно возрастет. Такие устройства смогут самостоятельно решать, каким образом и когда нужно передать или получить информацию. К примеру, датчики будут автоматически передавать данные на сервер и т.д. В итоге структура сети перестанет быть ориентированной на ячейки и станет ориентированной на устройства, резюмирует исследователь. Инженеры называют и другие возможные перемены. Есть предположение, что устройства в сетях 5G смогут работать параллельно в нескольких диапазонах частот, задействовав один диапазон для получения, а другой - для передачи данных. В итоге мобильная сеть будет "перестраиваться", исходя из запросов каждого мобильного устройства, находящегося в зоне ее действия. Также исследователи предсказывают, что технология MIMO, позволяющая передавать и принимать данные одновременно с помощью нескольких антенн (тем самым увеличивая пропускную способность) быстро распространится. Это приведет к тому, что размеры антенных систем, устанавливаемых на крышах высотных зданий, будут увеличиваться.

Другие интересные новости:

▪ Электрогенератор в контактных линзах

▪ Кофеманы имеют меньший риск ранней смерти

▪ Сверхбыстрый интернет от Google

▪ Новая комплексная система безопасности для борьбы с киберугрозами

▪ Новый Кубик Рубика сам научит себя собирать

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Альтернативные источники энергии. Подборка статей

▪ статья Нам королей менять, - о, да! - Совсем не стоило труда! Крылатое выражение

▪ статья Что такое ископаемое? Подробный ответ

▪ статья Блу-Хоулс. Чудо природы

▪ статья Мощный стабилизатор для грузовика, 24 вольта 30 ампер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Вода превращается в... кровь. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026