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:

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 ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Электрический ток из микроволн 13.11.2013 Используя недорогие материалы, настроенные на улавливание микроволновых сигналов, исследователи из Университета Дьюка (США) разработали устройство питания с эффективностью современных солнечных батарей. Беспроводное устройство преобразует микроволны в постоянный ток, которого хватает для того, чтобы перезарядить батарею сотового телефона или небольшого электронного прибора. Устройство работает по аналогичному с солнечными батареями принципу, которые преобразуют световую энергию в электрический ток. Но этот универсальный прибор, как говорят его создатели, можно настроить на сбор сигнала от других источников, в том числе спутниковых сигналов, звуковых сигналов или Wi-Fi-сигналов. Секрет нового устройства - в применении метаматериалов (материалов, свойства которых обусловлены не свойствами составляющих веществ, а искусственно созданной структурой). Метаматериал может улавливать различные формы волновой энергии и превращать ее в полезное электричество. Разработчики устройства использовали серию из пяти стекловолоконных и медных проводников, связанных друг с другом на монтажной панели для преобразования микроволн в 7,3 В электрической энергии. Для сравнения, USB-зарядники для электронных устройств обеспечивают напряжение около 5В. В настоящее время, по словам исследователей, эффективность их прибора на уровне 37%, что сравнимо с эффективностью солнечных батарей. Но подобный преобразователь энергии может использовать для выработки электричества любые частоты радиоволн, а также вибрацию и звуковую энергию. До этого большая часть работ с метаматериалами носила теоретический характер, но теперь ученые из Университета Дьюка доказали, что такой материал может стать полезным для пользовательских устройств. Разработчики предполагают, что покрытие из метаматериала можно прикрепить к потолку комнаты и настроить на улавливание Wi-Fi-сигнала, который в другом случае был бы просто "потерян". При внесении небольших изменений метаматериалы могут быть встроены в мобильные телефоны, что позволит телефону заряжаться по беспроводному каналу. Таким образом, если люди живут в местах, где нет доступа к обычной розетке, телефон можно заряжать от излучения соседних сотовых вышек. Преимущество изобретения ученых из Университета Дьюка - невысокая цена. Кроме того, составные элементы питания автономные, потому, если надо увеличить емкость, можно просто добавить еще несколько элементов. Ученые говорят, что их инновационный преобразователь энергии, который улавливает, например, сигналы от спутников, может питать приборы в удаленном месте, в горах или в пустыне - там, где ведутся исследования и могут требоваться приборы для долгосрочного наблюдения и измерения.

Другие интересные новости:

▪ Пчелы прочно держат пыльцу

▪ Электричество тушит пожар

▪ Гонорар автора будет зависеть от прочитанных страниц

▪ Интернету для роботов предрекли взрывной рост

▪ Вечный лазер

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Палиндромы. Подборка статей

▪ статья Весло и лодка. История изобретения и производства

▪ статья Кого называют вдовой Паганини? Подробный ответ

▪ статья Голубиный горох. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Пробник генератор - усилитель. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Микрорадиостанция. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026