Экзаменационный билет № 10 Государственный комплексный экзамен специальности 5В071200 «Машиностроение» 1. Инверторные источники питания для сварки. 2. Классификация сварочных проволок. 3. Оборудование для сборки сварных конструкций. 4. Пооперационный контроль. Контроль параметров режима сварки.
Инверторный источник сварочного тока, ИИСТ, Сварочный инвертор — это один из видов источника питания сварочной дуги. Основное назначение всех сварочных источников — обеспечивать стабильное горение сварочной дуги и ее легкий поджиг. Одним из самых важных параметров сварочного процесса является его устойчивость к колебаниям и помехам. Существует несколько видов источников питания сварочной дуги — трансформаторы, выпрямители и инверторы. Инверторный сварочный аппарат появился в 20 веке и стал одним из самых популярных сварочных аппаратов.
Типы инверторных источников сварочного тока
Инверторный источник для ручной дуговой сварки ММА предназначен для сварки металла покрытым электродом.
Сварочный инвертор для полуавтоматической сварки MIG/MAG. Инвертор для полуавтоматической сварки или пайки MIG/MAG предназначен для сварки или пайки металлов с помощью присадочной проволоки. Проволока подается в зону сварки при помощи подающего механизма.
Инвертор для аргонодуговой сварки TIG предназначен для сварки металла неплавящимся вольфрамовым электродом. Сварочный инвертор для аргонодуговой сварки TIG, которые в свою очередь подразделяют на TIG DC, TIG AC/DC.
Сварочный инвертор для плазменной резки CUT. Инвертор для плазменной резки CUT предназначен для резки металла воздушно-плазменной струей.
Принцип действия
Сварочный инвертор представляет собой силовой трансформатор для понижения напряжения сети до необходимого напряжения холостого хода источника,блок силовых электрических схем, в основу которых заложены транзисторы MOSFET или IGBT и стабилизирующего дросселя для уменьшения пульсаций выпрямленного тока. Принцип действия инверторного источника сварочной дуги следующий. Сетевое напряжение переменного тока подается на выпрямитель, после которого силовой модуль преобразует постоянный ток в переменный с повышенной частотой, который подается на высокочастотный сварочный трансформатор, имеющий существенно меньшую массу, чем сетевой, напряжение которого после выпрямления подается на сварочную дугу. Дуга на постоянном токе более устойчива.
Преимущества
Преимуществом инверторного источника питания сварочной дуги является уменьшение размеров силового трансформатора и улучшение динамической характеристики дуги. Использование инверторных технологий привело к уменьшению габаритов и массы сварочных аппаратов, улучшению качественного показателя сварочной дуги, повышению КПД, минимальному разбрызгиванию при сварке, позволило реализовать плавные регулировки сварочных параметров..
Классификация сварочной проволоки
Стальная сварочная проволока, предназначенная для сварки и наплавки, регламентируется ГОСТ 2246-70. Она классифицируется по группам и маркам стали. ГОСТ предусматривает три группы сварочной проволоки: низкоуглеродистую - 6 марок, легированную - 30 марок, высоколегированную - 39 марок. Обозначение марок проволоки составляется из сочетания букв и цифр. Первые две буквы "Св" означают - сварочная проволока. Следующие за ними первые две цифры указывают содержание углерода в сотых долях процента. Далее следуют буквенные обозначения элементов, входящих в состав проволоки. При содержании легирующих элементов в проволоке до 1% ставится только буква этого элемента, если содержание легирующих элементов превышает 1%, то после буквы указывается процентное содержание этого элемента в целых единицах.
Условное обозначение химических элементов при указании проволоки, и их полное наименование:
Марганец (Mn, Г); Титан (Тi, Т); Кремний (Si, С); Ниобий (Nb, Б); Хром (Сr, X); Ванадий (V, Ф); Никель (Ni, Н); Кобальт (Со, К); Молибден (Мо, М); Медь (Сu, А); Вольфрам (W, В); Бор (В, Р); Селен (Se, Е); Азот (N, А*);Алюминий (Al, Ю); Цирконий (Zr, Ц).
В качестве примера рассмотрим сварочную проволоку типа Св-08ГС.
Проволока рассшифровывается следующим образом: Св - сварочная; 0,8% углерода; до 1% марганца; до 1% кремния.
Проволоки для сварок бывают, в зависимости от структуры, трех типов: порошковая, активированная и сплошного сечения. Каждый из этих типов имеет свое назначение.
Сплошное сечение
Проволока со сплошным сечением идет на производство электродов и присадочных прутков, а также применяется в автоматах и полуавтоматах дуговой сварки.
Химический состав и назначение сварочной проволоки сплошного сечения регламентируются следующим образом:
ГОСТ 2246 70 сварочная проволока со сплошным сечением для сплавки сталей.
10543-75 – наплавка.
16130-72 – проволока из медных сплавов.
7871-75 - проволока из алюминиевых сплавов.
Проволока со сплошным сечением используется в сварном соединения сталей. Причем для сварки низкоуглеродистых металлов применяются марки проволоки с неомедненной поверхностью. Стальная же проволока с омедненной поверхностью применяется для работ с низколегированными и высокоуглеродистыми сталями тогда, когда требуется максимальное качество шва, например, в кораблестроении или при монтаже несущих конструкций.
Омедненная и неомедненная проволоки маркируются, соответственно, буквами О и Э.
Сварочная порошковая проволока
Проволока порошковая сварочная имеет вид трубки с порошком-наполнителем внутри. Вес порошка соотносится с весом оболочки в пределах от 15% до 40%.
Маркировка порошковых проволок делается по химическому составу наполнителя и по непосредственному назначению. Они делятся на
самозащитные проволоки,
проволоки для проведения сварки без применения защитной газовой среды,
проволоки для сварочных работ в среде углекислого газа.
Применение самозащитной проволоки упрощает сварку, поскольку отпадает необходимость в газовых баллонах, тем самым, увеличивается диапазон использования полуавтоматов, например, при монтажных работах. Зато использование сварки в газовой углекислой среде повышает качественные характеристики шва.
Активированная сварочная проволока
Эта проволока тоже содержит порошок-наполнитель, но в гораздо меньшей пропорции, примерно 5-7% от веса оболочки. Применяется она в основном для сварки в газовой среде, с углекислым газом или с его смесями. Поэтому в основе ее используется обычно проволока св 08г2с, для активирования которой применяются соли щелочных и щелочноземельных металлов, способные к легкой ионизации.
Сварка активированной проволокой значительно увеличивает устойчивость горения дуги и, соответственно, повышает качество формирования шва.