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:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Рекорд самой низкой искусственно созданной температуры 28.09.2021 Ученым-физикам из Германии удалось получить самую низкую температуру, зарегистрированную за все время существования науки, всего 38 пикокельвинов, 38 триллионных долей градуса выше точки абсолютного нуля. В проведенном ими эксперименте использовался процесс свободного падения облака квантового газа и включение-выключение магнитного поля для того, чтобы замедлить атомы газа практически до полной остановки их теплового движения. Точка абсолютного нуля, -273.15 градуса Цельсия, является самой низкой температурой, которую можно получить согласно всем канонам термодинамики. При такой температуре полностью прекращается тепловое движение атомов и эти атомы перестают обладать какой-либо кинетической энергией, что должно приводить к появлению весьма странных эффектов. Однако, достижение точки абсолютного нуля и ниже на практике недостижимо из-за того, что физически невозможно отобрать у атомов абсолютно всю их кинетическую энергию. Однако ученые постоянно пытаются приблизиться к точке абсолютного нуля, несколько лет назад ученые из Гарварда успешно провели "самую холодную" химическую реакцию при температуре в 500 нанокельвинов, 500 миллионных частях градуса выше абсолютного нуля. Несколько позже в лаборатории Cold Atom Lab на борту Международной космической станции были проведены эксперименты при температуре в 100 нанокельвинов. Однако, упомянутые выше температуры достаточно высоки по сравнению с последним достижением немецких ученых. И для того, чтобы получить такую температуру ученые использовали облако, состоящее из 100 тысяч атомов рубидия, пойманных в магнитную ловушку внутри вакуумной камеры. Сначала облако атомов было охлаждено до температуры, при которой образовался так называемый конденсат Бозе-Эйнштейна, все атомы которого имеют квантовую взаимосвязь. Благодаря этой взаимосвязи все облако конденсата ведет себя как один большой атом, что позволяет видеть проявление квантовых эффектов в макро-масштабе. Конденсат Бозе-Эйнштейна был сформирован при температуре в две миллиардных части выше точки абсолютного нуля, но при этом он был еще недостаточно холодным. Эксперимент проводился в специальной башне Bremen Drop Tower, в которой установлена вакуумная камера с магнитными ловушками, высотой 120 метров, в которой производятся эксперименты, связанные со свободным падением. И во время того, как облако конденсата Бозе-Эйнштейна свободно падало под воздействием гравитации, ученые включали и выключали магнитное строго в заранее рассчитанные моменты времени. Когда магнитное поле включалось, облако конденсата Бозе-Эйнштейна несколько сжималось. Когда же происходило выключение магнитного поля, облако конденсата расширялось. Моменты включения и выключения магнитного поля были синхронизированы таким образом, что оказываемое этим воздействие привело практически к полной остановке движения атомов конденсата, что означает эффективное понижение температуры. Во время такого эксперимента ученым удалось достичь и удержать рекордно низкую температуру на протяжении 2 секунд. Однако, расчеты созданных математических моделей показали, что в космосе в условиях микрогравитации или невесомости на борту спутника, к примеру, такая температура может продержаться в течение 17 секунд, чего будет достаточно для проведения весьма сложных экспериментов.

Другие интересные новости:

▪ 20-нм чипы, произведенные на TSMC

▪ Солнечный тротуар

▪ 512-ГБ SSD от Samsung в формате BGA-микросхемы

▪ Как поймать радугу

▪ Найдено важное отличие мозга людей от других приматов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Культурные и дикие растения. Подборка статей

▪ статья Ободрать как липку. Крылатое выражение

▪ статья Ходил ли Гоголь гоголем? Подробный ответ

▪ статья Фенхель обыкновенный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Электронный ревербератор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Волшебная яичница. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026