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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Первый 200-вольтовый DirectFET транзистор 24.11.2007 Транзистор IRF6641TRPbF разработан для применения в изолированных DC/DC-конверторах с питанием от универсальной шины (36...75 В). Обладая ультранизким сопротивлением канала (51 мОм) и низким зарядом затвора, он идеально подходит для синхронных выпрямителей высокоэффективных сильноточных DC/DC-конверторов, работающих на высокой частоте, последнего поколения конверторов шины, привода постоянного тока, и даже для 48-вольтовых конверторов ветрогенераторов. Кроме того, он может использоваться в сильноточных AC/DC-конверторах компьютеров и телекоммуникационных серверов с питанием от 48-вольтовой шины. Новый транзистор в корпусе DirectFET типа MZ при габаритах корпуса SO-8 и высоте корпуса 0,7 мм обеспечивает ток 25 А при минимальных потерях проводимости и переключения. Он заменяет до 3 транзисторов в корпусе SO-8 и экономит до 50% площади печатной платы. Транзистор обеспечивает КПД синхронных выпрямителей до 95% - это тот же уровень КПД, что при удвоенном количестве транзисторов в корпусе SO-8 и выходном токе 7 А.

Другие интересные новости:

▪ О способности к учебе можно узнать по глазам

▪ Создана молекула со свойствами фторизириующих энзимов

▪ Сажа на крыше мира

▪ Аспирин - виновник смерти

▪ Карманный проектор от TI

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Узлы радиолюбительской техники. Подборка статей

▪ статья Организация защиты личного состава формирований. Специальная обработка. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Каким образом достижения современной цивилизации наносят ущерб человеку как биологическому виду? Подробный ответ

▪ статья Живучка. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья ЭПРА на дискретных элементах для ламп Т8. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Замена микросхемы в магнитофоне. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025