Документ Microsoft Office Word. 1. Полуавтоматы для дуговой сварки
 Скачать 28.41 Kb.
|
|
1. Полуавтоматы для дуговой сварки. К сварочным полуавтоматам относят устройства, осуществляющие электродуговую сварку металлов, использующие проволочный электрод с непрерывной автоматической подачей.В процессе выполнения сварочных работ такие процедуры, как возбуждение и поддержание электрической дуги, выбор ее оптимальной длины и визуальный контроль качества образующегося шва, выполняются сварщиком в ручном режиме.По степени автоматизации процесса, сварка полуавтоматом занимает промежуточное положение между ручной дуговой сваркой, использующей сменяемые штучные электроды, и автоматической сваркой, полностью выполняемой без участия сварщика. Таким образом, автоматическая и полуавтоматическая сварка, выполняется, соответственно, с полной или частичной автоматизацией процесса. 2. Режимы работы Еще одной отличительной чертой сварочных полуавтоматов является использование в процессе сварки среды защитных газов. Сварка может осуществляться как в инертной среде (обычно это аргон), так и в активной (углекислый газ). В первом случае, процесс носит название MIG (metal inert gas), во втором – MAG (metal active gas).Канал подачи газа в зону сварки располагается в рукаве вместе с трубкой, в которой перемещается проволочный электрод. Рукав соединяет корпус сварочного полуавтомата с горелкой, которую сварщик удерживает в руке.Название «горелка» закрепилось за этим аналогом держателя электрода ручной сварки из-за его внешнего сходства с горелками, применяемыми в газосварочном оборудовании. Функционально, это совершенно разные устройства.Управление подачей газа, проволочного электрода и включением источника сварочного тока осуществляется нажатием одной кнопки, удобно расположенной на рукоятке горелки, под пальцем сварщика.Значительно реже применяется режим работы сварочного полуавтомата без использования защитного газа. В этом случае используется специальная проволока, представляющая собой тонкую трубку, внутренняя полость которой заполнена флюсом.Так как флюс имеет порошкообразную структуру, такую сварочную проволоку в обиходе часто называют порошковой. При плавлении стальной оболочки в процессе сварки сгорающий флюс обильно выделяет газ, образующий необходимую защитную среду. 3.Типы конструкции Основой конструкции полуавтомата является источник сварочного тока или блок питания. Этот узел может быть построен по одному из двух принципов. Классический вариант представляют устройства, в основе которых обычный понижающий трансформатор.Но превалируют на рынке аппараты, в основе конструкции которых лежат инверторные преобразователи. Сварочное оборудование, построенное на основе этой инновационной технологии, уверенно теснит классику уже не первый год, и тому есть веские причины.Преимущества инверторных полуавтоматов очевидны и подтверждены неоднократно проводимыми тестированиями. Среди важных достоинств инверторов особо следует выделить: высокую стабильность горения электрической дуги, обеспечиваемую даже при пониженных значениях питающего напряжения;
К положительным чертам трансформаторных полуавтоматов можно отнести только простоту конструкции, и то, что в случае возникновения неисправности, починить его сможет электрик, не обладающий очень высокой квалификацией.Конструкции полуавтоматов различаются по используемому напряжению питания. Аппараты, ориентированные на бытового потребителя, питаются от однофазной сети 220 Вольт. Устройства, предназначенные для промышленного применения, чаще выпускаются в трехфазном варианте. Такие полуавтоматы способны выполнять сварку более высокими токами, с использованием более толстой проволоки и в более нагруженном режиме. 4.Механизм подачи проволоки. Еще одна важная деталь устройства сварочного полуавтомата – это механизм подачи сварочной проволоки, намотанной на вращающейся бобине. Устройство механизма может быть толкающим, тянущим, или комбинированным. Выбор типа устройства зависит от длины рукава, соединяющего корпус полуавтомата с горелкой. Обычно, при длине рукава до 3 метров, применяется толкающий механизм, если длина превышает этот уровень, используется тянущий или комбинированный привод. Толкающий привод располагается внутри корпуса сварочного аппарата, тянущий привод – в ручке горелки. Конструкция механизма подачи проволоки в полуавтомате очень проста. Основными его элементами являются одна или две пары роликов, один из которых играет роль ведущего, второй является прижимным. Бобина с проволокой может располагаться внутри корпуса, а может находиться снаружи, на специальной подставке. Первый вариант, безусловно, более компактный, но сварочная проволока поставляется с заводов на бобинах разного размера, а крупную катушку удобнее расположить вне корпуса. Все модели сварочных полуавтоматов имеют функцию регулирования скорости подачи проволоки. 5.Технология сварки.Одной из отличительных черт, которой обладает сварка полуавтоматом (особенно это относится к аппаратам инверторного типа) является простота выполнения операций .Даже человек, никогда не имеющий дела со сваркой, в состоянии очень быстро освоить основные правила работы и научиться выполнять качественные соединения. Вначале надо проверить все комплектующие полуавтомата, необходимые для выполнения работ. Комплект оборудования должен быть таким:
Первое, о чем следует позаботиться прежде, чем начать работу, это выбрать сварочную проволоку требуемого диаметра из нужного материала. На выбор влияет металл, который предстоит сваривать и его толщина. Существуют разновидности сварочной проволоки, имеющие диаметр от 0,6 мм до 1,2 мм. Очень удобно пользоваться специальными таблицами, содержащими необходимые данные для выбора типа сварочной проволоки, ее диаметра, скорости подачи и величины сварочного тока. Так, например, для сварки стальных изделий применяется стальная проволока, для сварки алюминия – алюминиевая. Правила выполнения соединений различного вида с использованием автоматической и полуавтоматической сварки регламентируются ГОСТ 11533-75. Сварщику-любителю, решившему использовать сварочный полуавтомат для выполнения ремонтных работ в собственном доме или на даче, неплохо перед этим заглянуть в этот документ. Что же касается сварщиков-профессионалов, то все сварочные работы на производственных предприятиях должны выполняться в соответствии с проектом, на основании которого технологами составляется технологическая карта процесса, где учитываются все требования ГОСТ. 6.Выбор оборудования Перед тем как купить полуавтоматический аппарат, в первую очередь внимание следует обратить на его технические характеристики. Основной характеристикой полуавтомата является рабочий ток, на котором может вестись сварка. Эта характеристика напрямую связана с толщиной металла, сварку которого можно осуществлять на этом аппарате. Хорошо, если максимальный ток выбранного экземпляра на 20 – 30% превышает требуемый. Этот запас обеспечит более надежную и длительную работу устройства. Еще одна важная характеристика – так называемая продолжительность включения. Эту величину принято выражать в процентах. Она показывает, какую часть 10-ти минутного промежутка времени полуавтомат находится в работе. Важным фактором при решении вопроса, какой сварочный полуавтомат выбрать, является выбор производителя. Здесь трудно давать рекомендации, ведь бывают ситуации, когда изделия никому не известных производителей безотказно работают годами, а продукция мировых брендов не отрабатывает гарантийный срок эксплуатации.Не смотря на это, лучше все же отдавать предпочтение именитым производителям. Главным образом потому, что они при реализации продукта, обычно создают сеть сервисных центров, обеспечивающих обслуживание, и если понадобится, гарантийный ремонт аппарата.Особенно важно обращать на это внимание, если приобретается инверторный сварочный полуавтомат, для ремонта которого требуется специально обученный, высококвалифицированный персонал. В настоящее время широко применяется механизированная сварка. Это объясняется высокой маневренностью полуавтоматов, возможностью производить сварку в труднодоступных местах. Механизированная сварка широко применяется на конвейерных линиях в машиностроении при сварке корпусов всех видов транспортных средств и строительных монтажных конструкций при их предварительной сборке и сварке и т. д. Полуавтоматы для дуговой сварки плавящимся электродом классифицируют по нескольким признакам в соответствии со стандартом. По способу защиты сварочной дуги принята следующая классификация полуавтоматов: в активных защитных газах (Г); в инертных газах (И); под флюсом (Ф); открытой дугой (О). По способу регулирования скорости подачи электродной проволоки выпускаются полуавтоматы с плавным, ступенчатым и комбинированным регулированием. Полуавтоматы различают также по способу подачи электродной проволоки: толкающему, тянущему, универсальному. По способу охлаждения горелки выпускают полуавтоматы с естественным охлаждением горелки (до 300 А) и с принудительным охлаждением (500 А). Срок службы сварочных полуавтоматов - 5 лет со сменой сварочной горелки через каждые полгода. В полуавтоматах механизирована только подача электродной проволоки, которая подается в зону горения дуги через гибкий пустотелый шланг, поэтому такие полуавтоматы называют шланговыми. Для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей плавящимся электродом в среде углекислого газа во всех пространственных положениях, кроме потолочного, широко применяются полуавтоматы серии ПДГ. Стабилизация выходных параметров источника питания совместно со стабилизацией скорости подачи электродной проволоки позволяет получать сварные соединения высокого качества. Полуавтоматы этой серии состоят из подающего механизма, источника питания постоянного тока или импульсного источника питания, сварочной горелки, газовой аппаратуры и соединительных гибких шлангов. В комплект полуавтомата входит сварочная горелка типа ГДПГ.В режиме наладки блок управления обеспечивает выполнение следующих операций: включение подачи газа для настройки его расхода или дозировки; установка заданной скорости подачи проволоки; выбор рабочего цикла для сварки длинными, короткими и точечными швами. В режиме сварки блок управления обеспечивает выполнение команд начала и окончания сварки. При поступлении команды начала сварки включается подача газа, затем источник питания и через 0,5 с включается подача проволоки. При поступлении команды о прекращении сварки выключается электродвигатель подающего механизма и производится его торможение, отключается источник питания и подача защитного газа; блок управления возвращает схему в исходное положение. Полуавтоматы типа ПДИ обеспечивают сварку в импульсном режиме. Полуавтоматом ПДГ-516 (ПШ-13) можно сваривать как сплошной стальной, так и порошковой проволоками. Для сварки в различных пространственных положениях некоторые типы полуавтоматов серии ПДГ комплектуются консольно-поворотным устройством. Такие устройства позволяют увеличивать производительность сварочных работ как на стационарных установках (рис. 27), так и передвижных. Технические характеристики некоторых полуавтоматов приведены в табл. 11. В связи с унификацией основных узлов полуавтоматов более широкое распространение получают универсальные полуавтоматы (быстро переналаживаемые). Одним из таких полуавтоматов является ПШ-112. Полуавтомат предназначен для сварки самозащитной и порошковой проволокой, но легко и быстро переналаживается на сварку в углекислом газе сплошной проволокой. Примечания : 1. Для А-1660 габаритные размеры и масса указаны с учетом погружаемого контейнера для сварки под водой. 2. Полуавтоматы А-1197 производят сварку под флюсом и в среде защитного газа; полуавтомат ПШ-112 - в среде защитного газа и порошковой проволокой, остальные - порошковой проволокой. Полуавтомат А-1197 применяется для сварки в углекислом газе сплошной или порошковой проволокой, а также для сварки под флюсом. Этот полуавтомат является аналогом полуавтомата ПШ-112. При технологической необходимости переналадки схема сборки одинакова. Вместо газовой аппаратуры устанавливают флюсовую. Полуавтомат А- 1197 имеет две модификации: А-1197 с подающим механизмом, у которого электродная проволока подается с плавным регулированием электродвигателя постоянного тока; А-1197С с подающим механизмом, который работает от асинхронного электродвигателя. В этом случае регулирование скорости подачи проволоки осуществляется ступенями путем смены зубчатых колес (шестерен). Для работы в среде защитного газа в комплект полуавтомата входит сварочная горелка ГДПГ, а для работы под флюсом - сварочная горелка А-1231-5-Ф2 или аналогичные ей. Рабочим инструментом сварочного полуавтомата является сварочная горелка. Она предназначена для направления в зону сварочной дуги электродной проволоки, защитного газа или флюса. Конструкции сварочных горелок, применяемых в полуавтоматах, унифицированы в соответствии с технологическими требованиями. Рукоятка сварочной горелки должна быть прочной и удобной в работе. С этой целью ее изготовляют из изоляционного материала в форме, наиболее удобной для руки сварщика. На рукоятке установлены предохранительный щиток и пусковая кнопка, которые должны быть размещены так, чтобы обеспечить защиту от ожогов руки сварщика и удобство управления пусковой кнопкой. Наиболее ответственными элементами сварочной горелки являются сопло и токоподводящий наконечник. Сопло горелки во время работы находится в зоне высокой температуры, расплавленный металл налипает на поверхность сопла при разбрызгивании. В целях уменьшения налипания брызг расплавленного металла поверхность сопла горелки следует хромировать и полировать или изготавливать из специальной керамики, или применять специальные аэрозоли. Для неохлаждаемых горелок применяется одно сменное сопло, которое изготавливается, как правило, из меди. Для водоохлаждаемых горелок применяются два сопла - одно водоохлаждаемое несъемное, другое съемное для периодической зачистки от налипших брызг. Наиболее широкое применение получили медные наконечники со сроком службы 5—10 ч непрерывной работы. Применяют также медно графитовые и медно-вольфрамовые наконечники. Для надежной защиты зоны сварочной дуги от влияния окружающего воздуха необходимо, чтобы поток защитного газа был спокойным, без завихрений, равномерным (ламинарным). Основным параметром сварочных горелок является номинальный сварочный ток, который должен соответствовать стандартному ряду: 125; 160; 220; 250; 315;400;500;630 А. Сварочные горелки ГДПГ-302 и ГПДГ-502 аналогичны по конструкции горелке ГПДГ-501-4 и имеют водяное охлаждение. Горелки ГДПГ-101-10, ГДПГ-102, ГДПГ-301-8 рассчитаны на малые токи и поэтому не имеют водяного охлаждения. Соответственно у них отсутствуют водоохлаждаемое сопло и водоподводящие шланги. При механизированной сварке под флюсом применяют сварочные горелки с бункером для флюса и по мере необходимости - водоохлаждающим соплом. При сварке неплавящимся электродом токоподводящий наконечник заменяется специальным зажимом (цангой). Для подачи электродной проволоки от полуавтомата к сварочной горелке используют гибкие шланги. Для сварочных горелок, работающих на токах до 315 А включительно, в гибком шланге проложены провода цепей управления и сварочного тока, а по направляющему каналу проходит электродная проволока. При высоких значениях тока в гибком шланге по направляющему каналу проходит только электродная проволока. Для подвода цепей управления и сварочного тока имеется специальный шланг. Защитный газ подается в сварочную горелку по специальным шлангам. Завод-изготовитель обычно комплектует сварочные горелки и гибкие шланги к ним. В зависимости от материала и диаметра электродной проволоки гибкие шланги изготовляют длиной 2,0—3,0 м. При движении электродной проволоки по направляющему каналу гибкого шланга происходит засорение или повреждение канала, поэтому направляющие каналы должны быть сменными. При работе с обедненной стальной электродной проволокой срок службы направляющих каналов и самих шлангов увеличивается почти в 2 раза. Диаметр канала и диаметр проволоки должны быть строго согласованы. Электродная проволока перемещается от полуавтомата через гибкий шланг к сварочной горелке с помощью подающего механизма. Существуют различные схемы подающих механизмов. В схеме толкающего типа электродвигатель подающего механизма имеет жесткую характеристику. Такая схема применяется при сварке стальной электродной проволокой. В схеме тянущего типа подающий механизм размещается непосредственно с горелкой. Такое расположение подающего механизма снижает сопротивление проталкивания сварочной проволоки и поэтому можно увеличить длину гибкого шланга. Однако это приводит к увеличению массы горелки и снижению ее маневренности. Применяют комбинированные варианты подающих механизмов, работающих по схеме «тяни-толкай». В этом случае требуется установка дополнительного электродвигателя с направляющими роликами. Для синхронизации процесса «тяни-толкай» необходимо установить два электродвигателя: толкающий и тянущий. Электродвигатель тянущего механизма, натянув электродную проволоку, автоматически снижает свои обороты. Толкающий электродвигатель имеет постоянные обороты. При включении электродвигателей от пусковой кнопки одновременно подается напряжение на конец сварочной проволоки. При касании проволоки свариваемого изделия зажигается дуга, и начинается процесс сварки. Подающие механизмы, перечисленные выше, являются редукторными. Применяют три модификации редукторных подающих механизмов: ПМЗ-1 - подающий механизм закрытого типа с кассетой для стальной проволоки массой 5 кг; ПМО-1 - подающий механизм открытого типа с кассетой стальной проволоки массой 12 и 20 кг; ПМТ-1 - подающий механизм с тележкой с бухтой стальной проволоки массой до 50 кг. Выпускают новые конструкции безредукторных подающих механизмов: планетарные «Изаплан» и импульсные «Интермигмаг» (с пульсирующей подачей проволоки). Основными элементами механизма «Изаплан» (рис. 30) являются планетарные подающие ролики (1), корпус (2) с коническим отверстием, основание головки (3), электропривод (4). Безредукторный подающий механизм «Интермигмаг» применяют при импульсно-дуговой сварке. Планетарная подающая головка «Изаплан» укреплена на полом валу электродвигателя постоянного тока. Электродная проволока проходит через полый валик и поступает на планетарные ролики подающей головки. Редуктор предназначен для снижения давления защитного газа после баллона. При использовании углекислого газа применяют стандартные баллонные редукторы для кислорода - ДКД-8-65 или специальные для СО2 - У-30. |