6. Требования к источникам питания для механизированной cварки

Основными элементами установки для механизированной (полуавтоматической или автоматической) сварки плавящимся электродом являются источник питания сварочной дуги (ИП) и механизм подачи электродной проволоки (рис. 6.1). Механизм подачи содержит электродвигатель М, который через редуктор Р вращает ролики, обеспечивающие подачу электродной проволоки в зону сварки со скоростью V_П.

Рисунок 6.1 – Схема установки для механизированной сварки

Требования к источникам питания и порядок настройки параметров режима сварки определяются принципом построения механизма подачи электродной проволоки

6.1 Сварочные аппараты с независимой подачей электрода

Большинство сварочных аппаратов для механизированной сварки построено с независимой подачей электродной проволоки. При этом подающее устройство обеспечивает подачу электродной проволоки с установленной скоростью V_П, которая в процессе сварки на данном режиме остается постоянной (V_П = const) и не зависит от фактического значения параметров режима сварки. Такие аппараты называют аппаратами с независимой (постоянной) скоростью подачи электродной проволоки.

Работа этих аппаратов основана на свойстве саморегулирования, присущем энергетической системе источник питания – дуга – сварочная ванна при сварке плавящимся электродом. Поэтому их также называют аппаратами системы АРДС (автоматическое регулирование дуги саморегулированием).

Сущность процесса саморегулирования состоит в том, что при заданной скорости подачи в энергетической системе устанавливается режим сварки (I_СВ и U_Д), при котором электрод плавится со скоростью, равной скорости его подачи (V_Э = V_П), и этот режим с определенной точностью поддерживается системой саморегулирования.

Уравнение статической характеристики системы саморегулирования

, (6.1)

где , - коэффициенты саморегулирования по току и напряжению дуги.

Установлено, что К₁0, то есть скорость плавления электрода возрастает с увеличением сварочного тока, а К₂ в диапазоне технологически применяемых режимов отрицательно (К₂  0), то есть скорость плавления уменьшается с увеличением напряжения на дуге. При этом по абсолютной величине коэффициенты саморегулирования возрастают с увеличением плотности тока в электроде. Графическая интерпретация этого уравнения носит название статической характеристики устойчивой работы ( рис 6.3 ).

Анализ уравнения (6.6) и статических характеристик устойчивой работы показывает, что величина сварочного тока определяется величиной скорости подачи электрода и, при установленной V_П, несколько возрастает с увеличением напряжения на дуге (так как К₂  0).

Рисунок 6.3 – Внешние характеристики источника питания (1)

и статические характеристики устойчивой работы (2)

Соотношение коэффициентов саморегулирования К₁ и К₂ является таким, что при изменении U_Д в технологически приемлемых пределах I_СВ изменяется не более чем на 10-15%.