Если выпрямитель имеет секционированный дроссель в сварочной цепи, то минимальную индуктивность применяют для меньших токов, а максимальную – для больших.
Выбор источника питания с учетом указанных требований осуществляется по току. Существует стандартный ряд номинальных сварочных токов: 125, 160, 200, 250, 315, 400, 630, 1000, 1250, 1600. Для полуавтоматов предельным током является ток 630 А.
В зависимости от конструкции источников питания осуществляется настройка их внешних статических характеристик.
Здесь возможны три случая:
- эквидистантное смещение характеристик (рис. 8);
- изменение крутизны характеристик, выходящих из одной точки (рис. 9);
- изменение крутизны характеристик, выходящих из двух точек (рис. 10) (два диапазона изменения тока). Для диапазона малых токов (М) характерно повышенное напряжение холостого хода, а для диапазона больших токов (Б) – пониженное. Диапазоны малых и больших токов перекрываются.
Рабочий режим определяется пересечением статических характеристик источников питания со статическими характеристиками системы регулирования (саморегулирования) дуги (рис. 3) и (рис. 5).
5. Основы технологии механизированной и
автоматической дуговой сварки и наплавки
5.1. Подготовка соединений под сварку и наплавку
Механизированные способы сварки характеризуются большими плотностями тока в электроде и большей проплавляющей способностью, чем ручная дуговая сварка (РДС), поэтому подготовка соединений под сварку (форма разделки кромок) существенно отличается от аналогичной для РДС. Для определения конкретных параметров разделки кромок в зависимости от вида соединения, свариваемого материала и толщины элементов необходимо руководствоваться стандартами ГОСТ 8713-79, ГОСТ 14771-76 и ГОСТ 26271-84.
5.2. Влияние параметров режима на форму и состав сварного шва
Режимом сварки называют совокупность факторов, определяющих условия протекания процесса сварки. Для механизированной (полуавтоматической) и автоматической сварки параметрами режима являются:
- сварочный ток (скорость подачи электрода) род тока, полярность.
- диаметр электрода;
- плотность тока;
- напряжение на дуге;
- скорость сварки;
- вылет электрода;
- угол наклона электрода (сварка углом назад или углом вперед);
- грануляция и насыпной вес флюса;
- расход защитного газа.
Обычно скорость сварки (наплавки) для механизированной сварки не указывается. Она составляет 10-40м/ч.
Род тока и полярность оказывают влияние на форму и размеры шва. При сварке постоянным током обратной полярности глубина проплавления увеличивается на 40-50% по сравнению со сваркой на прямой полярности, а коэффициент расплавления уменьшается. В подавляющем большинстве случаев сварку ведут на обратной полярности из-за лучших в этом случае технологических свойств дуги.
При сварке на переменном токе глубина проплавления на 15-20% ниже, чем на обратной полярности.
Сварной стыковой шов характеризуется следующими геометрическими параметрами; шириной е, высотой валика g, глубиной проплавления а, коэффициентом формы валика Ψв = е/g, коэффициентом формы проплавления Ψпр = e/а, долей основного металла в металле шва γ (рис. 12).
γ = 
.
Коэффициент формы валика Ψв обычно составляет 4÷10. Коэффициент формы проплавления - Ψпр = 0,8÷4,0.
С ростом тока глубина проплавления увеличивается (a = Кгт ·I, где Кгт – коэффициент глубины проплавления по току), для сварки под флюсом Кгт = 17,5·10-4 см·А-1, а для СО2 Кгт = 23·10-4 см·А-1. С ростом плотности тока при прочих равных условиях глубина проплавления растет.
Напряжение на дуге сильно влияет на ширину шва. С ростом напряжения ширина шва увеличивается.
С ростом скорости сварки глубина проплавления несколько возрастает, а затем уменьшается вследствие снижения погонной энергии. Увеличение скорости сварки приводит к уменьшению ширины шва.
Наклон электрода углом вперед приводит к увеличению коэффициента формы проплавления.
Наклон изделия по отношению к горизонтальной плоскости оказывает влияние на формирование шва. При сварке на «спуск» глубина проплавления уменьшается, а на «подъем» – увеличивается.
Влияние элементов режима на размер, форму и состав шва приведено в табл. 6 [10].
Таблица 6
Влияние параметров режима сварки на форму, размер и состав шва.
Хаар-ка шва | Изменение характеристики шва при увеличении | |||||||
тока | диаметра электрода | напряжения, В | скорости сварки, м/ч | размера зерен флюса | ||||
24…34 | 36…46 | До 17 | 17…40 | 41 .50 | ||||
Глубина проплавления | интенсив. увеличив. | уменьш. | незнач. увелич | незнач. умень. | неск. увел. | практ. не изм | умень. | незнач. уменьш. |
Ширина шва | незначит. увеличив. | увеличив. | увелич. | интен. увел. | уменьшается | умень. | незнач. увелич. | |
Высота шва | интенсив. увеличив. | уменьш. | уменьшается | незначительно. увеличивается | незн. увел. | незнач. уменьш. | ||
Коэфф. формы проплавления | интенс. уменьш. | увеличив. | интенсивно увеличивается | незначительно. уменьшается | незн. умень. | увелич. | ||
Коэфф. формы валика | то же | то же | увеличивается | уменьшается | умень. | незнач. уменьш. | ||
Доля основного металла в металле шва | интенсив. увеличив. | уменьш. | незначительно увеличивается | интенсивно увеличивается | интенс увел. | то же |
5.3. Определение режима механизированной и автоматической сварки (наплавки)
Для различных видов механизированной сварки и наплавки (сварка под флюсом, в углекислом газе, порошковой проволокой) можно предложить единую методику расчета параметров режима. Это положение основано на том, что указанные способы механизированной сварки (выполняемые шланговыми полуавтоматами) осуществляются практически в одном диапазоне режимов, характеризуются одинаковыми плотностями тока и диаметрами электродов, близкими значениями коэффициентов наплавки и примерно одинаковым проплавляющим действием дуги.
Некоторые отличия характерны для механизированной сварки в углекислом газе тонкими электродными проволоками диаметром 0,8 – 1,2 мм (сварка короткой дугой – процесс с частыми периодическими замыканиями дугового промежутка). Все указанные способы могут быть объединены в одну группу.
Другая группа – это автоматическая сварка и наплавка под флюсом электродами диаметром 3,0, 4,0 и 5,0 мм.
Выбор режима сварки (наплавки) может осуществляться по таблицам – справочным данным, либо расчетным путем.
Методика расчета определяется видом работы (сварка или наплавка), видом сварного соединения и шва.
Можно указать следующие схемы расчетов:
- односторонние стыковые швы без разделки кромок;
- двухсторонние стыковые швы без разделки кромок;
- стыковые швы с разделкой кромок;
- многослойные стыковые швы;
- угловые швы одно и многослойные;
- сварка кольцевых швов;
- наплавка плоских поверхностей;
- наплавка тел вращения по винтовой линии.
При сварке кольцевых швов (поворотных стыков) или наплавке режим должен обеспечивать удержание металлической и шлаковой ванны от стекания. Должно выполняться смещение электрода от зенита в сторону, противоположную вращению, на расстояние, зависящее от диаметра свариваемой заготовки.
6. Настройка полуавтоматов, автоматов
и источников питания на заданный режим
Ввиду многообразия применяемого оборудования в данном методическом руководстве изложены лишь основные общие принципы настройки режимов сварки и наплавки.
Конкретная настройка режимов должна выполняться по инструкциям к соответствующему оборудованию: полуавтоматам, автоматам и источникам питания дуги.
6.1. Подготовка оборудования к сварке
Заключается в выполнении ряда операций.
1. Необходимо проверить в настроечном режиме работу подающего механизма и механизма перемещения автомата. При ступенчатом регулировании с помощью сменных шестерен есть полная гарантия получения нужных значений скоростей. В случае плавного регулирования необходимо с помощью линейки и секундомера проверить (проградуировать) шкалы потенциометров, устанавливающих соответствующие скорости.
2. Необходимо намотать электродную проволоку в кассету или использовать готовые кассеты. Проволока должна быть без резких перегибов и искривлений. Витки должны быть ровно уложены без перехлестов. Проволока должна быть очищенной. При необходимости необходимо отрегулировать тормозящее кассету устройство, предотвращающее разматывание проволоки.
3. Необходимо проверить токоподвод к сварочной проволоке. Если токоподвод осуществляется через мундштук (контактный наконечник), зазор между электродной проволокой и наконечником должен быть не более 0,2 мм. При пружинном токоподводе необходимо проверить плотность прижатия контактных губок к проволоке.
4. Необходимо проверить правильный механизм и прижатие ведущего ролика (роликов) к сварочной проволоке. При необходимости требуется отрегулировать это усилие. Слабое прижатие может вызвать проскальзывание электрода, а сильное вызывает ненужную деформацию электродной проволоки, особенно порошковой.
Ориентировочно усилие протягивания электродной проволоки в зависимости от ее диаметра должно составлять от 100 до 300 Н.
5. Нужно проверить подачу защитного газа и при необходимости установить нужный расход с помощью ротаметров или редукторов-расходомеров.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
Основные порталы (построено редакторами)