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:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Телевизор Samsung UN105S9W за $120000 28.07.2014 Samsung Electronics, крупнейший в мире производитель телевизоров, приступил к приему заявок на один из самых дорогих ТВ в мире - Samsung UN105S9W. Модель, анонсированная на выставке потребительской электроники CES 2014 в январе, обладает изогнутым дисплеем 105 дюймов с разрешением 5120 x 2160 пикселей, что в 5,3 раза больше по сравнению с форматом Full HD и в 1,3 раза больше по сравнению с Ultra HD (4K). Прежде в Samsung уже объясняли, зачем они выпускают телевизоры с вогнутыми экранами. По словам представителей компании, такой экран позволяет получать более яркие впечатления за счет равной удаленности всех точек изображения от глаз зрителя. Модель обладает светодиодной (LED) подсветкой с технологией локального затемнения, оснащена четырьмя портами HDMI, технологией Smart TV и встроенной многоканальной акустической системой DTS Premium Sound 5.1 мощностью 160 Вт. Также имеются: поддержка Wi-Fi, четыре порта USB, поддержка 3D. За управление функциями телевизора отвечает 4-ядерный процессор. Стоимость новинки в США составляет $120 тыс. (около i 4,2 млн). Западные СМИ отмечают, что на эти деньги можно купить дом или спорткар Porsche Carrera 4S Cabriolet 2014 с двигателем мощностью 400 л.с., с максимальной развиваемой скоростью 293 км/ч и временем разгона до 100 км/ч - 4,5 с. Стоимость такого автомобиля на американском рынке составляет $118 тыс. Нужно отметить, что UN105S9W не принадлежит звание самого дорогого телевизора в мире. В марте 2014 г. Samsung назвал цену ТВ с диагональю экрана 110 дюймов - $150 тыс. Эта модель обладает плоским экраном с разрешением 3820 x 2160 пикселей. Она была представлена на CES в январе 2013 г. Те, кто не готов расстаться с суммой в $120 тыс., могут дождаться начала продаж телевизора LG 105UC9. Он тоже обладает изогнутым дисплеем с диагональю 105 дюймов. Разрешение его матрицы составляет 3820 x 2160 пикселей. Стоимость этой модели - $70 тыс., то есть на $50 тыс. дешевле предложения Samsung.

Другие интересные новости:

▪ Микросхемы Toshiba серии TC3567х, поддерживающие Bluetooth 4.1 LE

▪ Гиперзвуковой биплан

▪ Молекулярная память работает при комнатной температуре

▪ Одноразовая цифровая фотокамера

▪ ИС улучшенного драйвера для светодиодной схемотехники

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Микрофоны, радиомикрофоны. Подборка статей

▪ статья Шатровый парник. Советы домашнему мастеру

▪ статья Какой длины Великая Китайская стена? Подробный ответ

▪ статья Работа в кабинете химии. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Антенна Isotron для диапазона 14-30 МГц. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Клетка на палке. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025