17.3.2. Источники тока для питания сварочной дуги.

Сварочную дугу питают от источников постоянного или переменного тока.

Источниками переменного тока служат сва­рочные трансформаторы, а постоянного - сварочные генераторы и выпрямители. В зависимости от количе­ства сварочных постов, питаемых от одного источни­ка, последние бывают однопостовые и многопостовые (рис. 17.6.). Мощность источников бывает: малая, средняя и большая. Каждый источник рассчитывается на определенное номинальное рабочее напряжение и соответствующий номинальный ток.

С

Рис. 17.6. Схема подключе­ния постов к многопостовому сварочному генератору с номинальным сварочным током 1000 а

варочные трансформаторы для однопостовой ручной, полуавтоматической и автоматической сварок выпускают главным образом однофазные понижаю­щие с воздушным охлаждением различных типов. Так, на рис. 17.7. представлена схема сварочного трансфор­матора с нормальным рассеиванием и отдельной реак­тивной катушкой дросселем (регулятором) типа СТЭ. Также существуют сварочные трансформаторы, пред­назначенные для питания 3-х фазных сварочных авто­матов.

Д

Рис. 17.7. Схема сварочного трансформатора СТЭ с дросселем

ля облегчения зажигания и повышения устойчивости сварочной дуги пере­менного тока применяют специальные аппараты - осцилляторы, а для повышения стабильности открытой сварочной дуги и дуги переменного тока при сварке в за­щитных газах служат импульсные возбудители дуги.

Для питания сварочной дуги постоянным током используются сварочные ге­нераторы различных типов, а в последнее время и сварочные выпрямители (в большей части селеновые). Сварочные выпрямители имеют ряд преимуществ: лучшие динамические свойства, меньший вес и габариты, более высокий КПД, меньший удельный расход электроэнергии и более простой уход и обслуживание.

17.4. Контактная электрическая сварка.

Контактная сварка или сварка сопротивлением, основана на использовании для нагрева соединяемых заготовок тепла, выделяющегося при прохождении электрического тока в связи с физическим законом Джоуля-Ленца. Согласно этому зако­ну количество выделившегося тепла пропорционально: квадрату силы тока, сопро­тивлению места контакта и времени осуществления процесса. В связи с этим для кон­тактной сварки применяется большая сила тока. Также большое влияние на процесс сварки оказывает величина сопротивления контакта между свариваемыми частями. При контактной сварке почти всегда применяют давление - осадку. В зависимости от формы сварного соединения контактную сварку разделяют на стыковую, точечную и шовную, (рис. 17.8.). Контактную стыковую сварку (рис.17.8.а) применяют главным образом для соединения деталей в виде прутков различного профиля и труб. При этом свариваемые детали - 2 закрепляют в двух медных зажимах - 5, соединенных с неподвижной плитой 1 и подвижным суппортом - 3. Ток к зажимам подводится от вторичной обмотки трансформатора - 4. Различают три вида стыковой сварки: свар­ку сопротивлением, сварку прерывистым оплавлением.

П ри сварке сопротивлением детали, закреп­ленные в зажимах, приводят в плотное соприкос­новение и затем включают ток. После нагрева сва­риваемых торцов до пластического состояния ток выключают и производят осадку. Сварку сопро­тивлением применяют для соединения деталей из низкоуглеродистой стали и цветных металлов площадью соединяемых участков до 1000 мм².

П

Рис.17.8. Схемы способов кон­тактной сварки: а-стыковая; б - точечная: в - шовная

ри сварке оплавлением ток включают до соприкосновения деталей и затем начинают их сближать. Когда величина воздушного зазора достигнет определенного значения, образуется большое число электрических дуг и оплавление кромок. Для получения сварного соединения ток выключают и производят осадку при давлении 250-500 Па. Сварку оплавлением применяют для соединения цепей, рельсов, труб, арматуры, а также разнородных материалов, например: сталь-медь, сталь-латунь, алюминий-медь. Достоинство способа - высокая производительность и надежность.

Сварку прерывистым оплавлением производят чередованием плотного и не­плотного контакта свариваемых торцов. Когда торцы нагревают доопределенной температуры, электрический разряд вызывает оплавление кромок. При достижении требуемой величины оплавления производят резкое сжатие свариваемых концов.

Мощность стыковых машин выбирают из расчета 6-15 кВт на 1 см2 сваривае­мого сечения детали, а при сварке изделий с замкнутым контуром мощность повышают вдвое. В зависимости от назначения стыковые машины бывают ручного и ав­томатического действия.

Контактную точечную сварку применяют в тех случаях, когда допустимо негерметическое сварное соединение листовых деталей и в отдельных случаях при сварке деталей в форме прутков. При точечной сварке, простейшая схема которой приведена на рис. 17.8.б, свариваемые детали зажимают токопроводящими электродами - 3, пропускают электрический ток, в результате чего границы свариваемых деталей в пространстве между электродами расплавляются (ядро сварочной точки - 7) и час­тично переходят в пластическое состояние (оболочка ядра - 6), электрическую цепь размыкают, а сдавливающее усилие увеличивают, при этом происходит формирова­ние соединения, а затем усилие с электродов снимают. Машины для точечной сварки автоматические. На одноточечных машинах формируют в час до 2000 сварных точек, на многоточечных - до 10000 точек. Мощность машин находится в пределах 0,1-600 кВт. В зависимости от свойств и толщины свариваемых деталей применяют мягкие и жесткие режимы точечной сварки. Точечная сварка - наиболее распространенный способ контактной сварки. Ее широко применяют в авиационной, автомобильной, судостроительной промышленности, приборостроении, вагоностроении, сельскохо­зяйственном машиностроении, строительстве, при изготовлении предметов домашне­го обихода.

Контактную роликовую (шовную) сварку применяют для получения герметич­ного соединения. На рис.17.8.в приведена простейшая схема роликовой сварки: соб­ранные внахлестку свариваемые детали - 2 зажимают роликовыми электродами - 1, подключенными к сварочному трансформатору - 3. Сварка происходит по линии ка­чения. Различают непрерывную и прерывную сварку. Непрерывной роликовой свар­кой получают швы длиной не более 300 мм при соединении стальных листов толщиной до 1мм. При прерывистой сварке прерыватели периодически выключают ток, при этом сварка осуществляется как точечная, но режим рассчитан так, что каждая последующая точка перекрывает предыдущую. Скорость роликовой сварки находит­ся, в пределах 0,5-3,5 м/мин, сила сварочного тока берете* в пределах 2000-200000. Оптимальные толщины свариваемых листов должны быть не более 5мм. Роликовую сварку используют при сварке масляных, бензиновых или водяных баков, труб и ряда других деталей из стали и цветных сплавов.