8. Автоматическая дуговая сварка

Автоматизации хорошо поддаются все виды дуговой сварки. По степени автоматизации различают автоматы и полуавтоматы. Так как применение последних влечет за собой значительную долю ручного труда, они не нашли широкого распространения на монтажных и ремонтных работах.

Рис. 8.1. Схема автоматической дуговой сварки

Для автоматической сварки требуется целый комплекс механизмов, составляющих автоматическую установку для дуговой сварки (рис. 8.1). Механизм, производящий зажигание, обеспечивающий устойчивое горение дуги и подачу электрода по мере его сгорания, называется сварочной головкой или дуговым автоматом. Вместо коротких электродов применяется проволока, которая подается через передаточный механизм в мундштук, где прижимается и скользит по токоведущим контактам.

Расстояние от контактов до дуги небольшое и постоянное и это является важным преимуществом автомата, т.к. уменьшается нагрев электрода джоулевым теплом. Это позволяет применять высокие плотности тока в электродной проволоке без ее перегрева.

Подача проволоки производится автоматически по мере ее плавления, поэтому длина дуги остается приблизительно постоянной. В настоящее время существуют два вида дуговых автоматов, различных по принципу регулирования:

1. автоматы с регулированием электрических величин;

2) автоматы с постоянной скоростью подачи электрода.

В автоматах первого типа регулируемой является электрическая величина сварочной дуги, регулирующей - скорость подачи электрода; обычно за регулируемую величину принимают напряжение дуги, которое изменяется пропорционально длине дуги: U=a+bL.

В автоматах второго типа используется явление саморегулирования дуги, которое выражается в том, что с увеличением длины дуги скорость плавления электрода уменьшается и наоборот. Поэтому при постоянной скорости подачи электрода изменение длины дуги вызывает изменение скорости плавления электрода, направленное на восстановление первоначальной длины дуги.

Источники тока для автоматической сварки такие же, как и для ручной, но из-за высоких плотностей тока наиболее лучшие результаты дают источники с пологими характеристиками.

8.1. Автоматическая сварка открытой дугой

Рис. 8.2. Различные сечения специальной электродной проволоки

Сварку голой электродной проволокой выполняют, как правило, на переменном токе, что требует электродных обмазок, обеспечивающих устойчивое горение дуги. Для этих целей используют специальную электродную (рис. 8.2) проволоку с искусственно внесенными при приготовлении неметаллическими включениями. Сварка такой электродной проволокой дает довольно низкие показатели механических свойств наплавленного металла и сварного соединения. Эти показатели аналогичны показателям при ручной электродуговой сварке электродами с тонким стабилизирующим покрытием.

8.2. Автоматическая сварка под слоем флюса

Создание автоматической сварки под слоем флюса является крупнейшим достижением современной сварочной техники. При сварке под флюсом сварочная дуга между концом электрода и изделием горит под слоем сыпучего вещества, называемого флюсом.

Рис. 8.3. Схема автоматической сварки под слоем флюса

Флюс насыпается слоем толщиной 50-60 мм, дуга утоплена в массе флюса и горит в жидкой среде расплавленного флюса, в газовом пузыре, образуемом газами и парами, непрерывно создаваемыми дугой. Газовый пузырь создает незначительное давление на расплавленный металл, которое, как показывает опыт, достаточно, чтобы устранить разбрызгивание жидкого металла и нарушение формирования шва даже при очень больших токах. К недостаткам сварки под флюсом можно отнести невидимость места сварки, значительный расход и стоимость флюса.