Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Сварка трубопроводов

..pdf
Скачиваний:
26
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
11.73 Mб
Скачать

вать, регулируя энергию сварочной дуги, а соответственно, и плав­ ление электродов. Так, при сварке корневого слоя шва, когда име­ ют место неточности сборки стыка, притупления кромок и зазора по периметру, сварщику для обеспечения качества необходимо регулировать сварочный ток и соответственно проплавление

впроцессе сварки [1, 24]. Этого можно достичь, изменяя длину дуги и наклоняя электрод, при условии, что источник тока имеет небольшой наклон статической вольт-амперной характеристики

врабочей точке. Как видно на рис. 3.12, при увеличении длины

дуги ее нормированная характеристика из начального состояния 2 перейдет в положение 3. При этом рабочая точка А горения дуги переместится по вольт-амперной характеристике источника тока в точку Б. Соответственно, сварочный ток уменьшится на величи­ ну А/ = 1А — 1С. Таким образом, можно существенно уменьшить или увеличить (при сокращении длины дуги) сварочный ток, реа­ гируя на изменение зазора или притупления кромок труб в стыке при сварке корневого слоя шва, добиваясь качественного его фор­ мирования. В случае крутопадающей вольт-амперной характери­ стики источника питания (рис. 3.12, кривая 4), при изменении длины дуги ее рабочая точка переместится из А в С и изменение сварочного тока А/ = /А —значительно меньше, чем при сварке на пологопадающей характеристике, поэтому сварщик не может

Напряжение

Рис. 3.12. Схема изменения режима сварки при различных наклонах вольт-амперных характеристик

отработать возмущения, связанные со сборкой стыка и притупле­ нием кромок. Следовательно, источник тока для сварки корневого слоя шва должен иметь пологопадающую вольт-амперную харак­ теристику в области рабочих токов.

При сварке заполняющих и облицовочного слоев шва, когда сварщик совершает продольные и поперечные колебания элект­ родом, необходимо обеспечить минимальное изменение свароч­ ного тока для равномерного проплавления кромок. Это требова­ ние выполняется, если источник питания имеет крутопадающую вольт-амперную характеристику в области рабочих токов. Чем круче наклон вольт-амперной характеристики в точке А (см. рис. 3.12), тем меньше ток отличается от первоначального при изменениях дли­ ны дуги. В идеальном случае, когда кривая вольт-амперной харак­ теристики перпендикулярна к оси токов, происходит стабилиза­ ция сварочного тока, т. е. он не зависит от длины дуги. Следова­ тельно, для сварки заполняющих и облицовочного слоев шва ис­ точник тока должен иметь крутопадающую вольт-амперную характеристику.

Кроме того, для качественной сварки неповоротных стыков трубопроводов в условиях непрерывно изменяющегося простран­ ственного положения сварочной ванны источник тока должен иметь хорошие динамические свойства, обеспечивать быстрый рост напряжения при переходе от короткого замыкания к горе­ нию дуги, оптимальную скорость изменения тока для снижения разбрызгивания, связанного с переходом капель расплавленного электрода в сварочную ванну, и выполнение других требований, которые регламентируются ГОСТ 25616 —83. Источники питания для дуговой сварки. Методы испытания сварочных свойств.

3.1.2.3. Агрегаты с коллекторными генераторами

Генератор постоянного тока (рис. 3.13) — основной узел сва­ рочных агрегатов. В трубопроводном строительстве в составе сва­ рочных агрегатов используют однопостовые коллекторные генераторы ГСО-ЗОО-5, ГД-310, ГД-3120, а также двухпостовой генератор ГСМ-500 [26, 28].

Коллекторные генераторы ГСО-ЗОО-5, ГД-3120 и ГД-310 имеют одинаковую электромагнитную схему и различаются пределами

Технические характеристики агрегатов с коллекторными генераторами

Таблица 3.5

 

Показатели

АДД-305

АДД-3112 АСДП-500Г

СДУ

УСТ-21

СЧУ

УС-41

Число постов

1

1

2

2

2

4

4

Исполнение

Ча прицепе

На прицепе

Наприцепе На тракторе На тракторе На тракторе На тракторе

Двигатель

Д-37Е

Д-37Е

Д-37Е

Д-37Е

ДТ-75

Т-130

Т-130 Г

Мощность, кВт

29,4

29,4

44,2

79,5

58,9

103

117,7

Частота вращения вала

1070

1000

1070

1250

отбора мощности, об/мин

-

Палатка

-

Палатка

Укрытие рабочего места

Масса, кг

900

905

5 020

13 500

300

14 600

17 500

Габаритные размеры, мм

1915х895х

1900х900х

6600х2500х 5235х2460х 5600x1890х 5770х2460х

7400х2500х

 

Х1140

Х1200

Х2850

Х3040

хЗОЮ

Х3040

хЗбОО

Тип генератора

ГД-310

ГД-3120

ГСМ-500 ГСО-ЗОО-5 ГСО-ЗОО-5 ГСО-ЗОО-5

ГСО-ЗОО-5

Номинальный сварочный

315

315

500

315

315

315

315

ток, А

 

Не более

55

80

80

80

80

Напряжение холостого

Не более 90

хода, В

 

100

 

 

 

 

 

Пределы регулирования

60-350

30-350

15-600

45-320

45-320

45-320

45-320

сварочного тока, А

 

 

 

 

5

 

12

Мощность вспомогатель­

 

 

 

 

 

ного генератора трехфаз­

 

 

 

 

 

 

 

ного переменного тока на-

 

 

 

 

 

 

 

пряжением220 В с частотой

 

 

 

 

 

 

 

50 Гц, кВт

 

 

 

 

 

 

 

стовые агрегаты АДД-2501; агрегаты с бесколлекторными вентиль­ ными генераторами; самоходные агрегаты на базе тракторов — двухпостовой УСТ-22 и четырехпостовой АС-41 (табл. 3.6) [24].

Таблица 3.6

Технические характеристики агрегатов с вентильными генераторами

Показатели

 

АДБ-3120

АДД-502

АМ -

УСТ-22

АС-41

 

 

 

 

4x2501

 

 

Число постов

 

1

1 + 1

4

1 +1

4

Исполнение

На прицепеНа прицепеНа прицепеНа тракторе На тракторе

Двигатель

 

 

 

 

ТДТ-55А К—701

 

320-01

 

Д-240Л

 

 

тип

 

Д37Е

Трактора

Трактора

 

 

(бензин)

 

 

 

 

мощность, кВт

 

29,4

35,75

55,1

58,9

220,8

частота враще­

 

2000

1800

2200

810

1900

ния вала отбора

 

 

 

 

 

 

мощности,

 

 

 

 

 

 

об/мин

 

 

 

 

 

 

Укрытие рабочего

 

Палатка

Палатка

места

 

 

 

 

 

 

Тип сварочного

 

ГД-314

Сдвоен­

ГД-2501

Сдвоенный

ГЯ-2500

генератора

 

 

ный блок

(одно-

блок

(однокор­

Номинальный

 

 

АДД-500 корпусный) АДД-500

пусный)

 

315

2x315

4x250

2x315

4x250

сварочный ток, А

 

 

 

 

 

 

Напряжение холо­

<95

< 100

70-100

< 100

70-100

стого хода, В

 

15-350

 

 

 

 

Пределы

 

60-315

3(70-315)

60-315

70-315

регулирования

 

 

 

4(40-250)

 

 

сварочного тока, А

 

 

 

 

 

 

Частота вращения

 

2000

1800

2200

1800

1900

генератора, об/мин

 

 

 

 

 

 

Вспомогательный

 

Встроен­

Генератор

Встроен­

источник электро­

 

 

ный, 220 В,

перемен­

ный, 220 В,

энергии

 

 

 

посто­

ного тока,

постоянного

 

 

 

 

янный ток, 220 В, трех­

тока,

 

 

 

 

мощность

фазный,

мощность

 

 

 

 

6 кВт

мощность

6 кВт

Масса, кг, не более

 

690

3400

5250

12кВт

 

 

8250

18500

Габаритные

 

1900х900х 6100x2350x7150х2360х 5700х2000х 9120х3100х

размеры, мм

 

Х1405

Х2670

х2740

хЗООО

х4350

Вентильные генераторы названы так из-за выпрямительного блока с кремниевыми вентилями (диодами), который выпрямляет переменный ток повышенной частоты, наводимый в статорных обмотках, в постоянный сварочный ток. Однопостовой вентиль­ ный генератор состоит из синхронного бесколлекторного генера­ тора повышенной частоты и блока вентилей, собранного по мос­ товой схеме. Ротор генератора является индуктором и выполнен в виде двух пакетов электротехнической стали с явно выраженны­ ми полюсами (зубцами). Полюса одного пакета сдвинуты на 180 ° относительно полюсов другого пакета. Обмоток и коллектора на роторе нет. На статоре генератора расположены трехфазная сило­ вая обмотка и обмотка возбуждения. Генератор работает с само­ возбуждением.

Начальное самовозбуждение происходит от остаточного маг­ нетизма генератора. После запуска генератора без нагрузки под действием остаточного магнетизма на силовых обмотках статора появляется э. д. с. порядка 5 —7 В (рис. 3.15). Это напряжение через трансформатор Т2 и, в зависимости от положения переключателя

Рис. 3.15. Принципиальная электрическая схема вентильного генера­ тора

П2, диоды Д7 и Да (диапазон малых токов) или Д9 (диапазон боль­ ших токов) начинает питать обмотку возбуждения генератора и обеспечивает его самовозбуждение до напряжения холостого хода.

Магнитный поток в воздушном зазоре генератора, образуе­ мый обмоткой возбуждения, питаемой постоянным током, распре­ деляется таким образом, что один пакет железа ротора имеет толь­ ко северные полюса, а второй — южные. Поскольку северные по­ люса ротора сдвинуты относительно южных на 180 °, то при вра­ щении ротора каждый виток обмотки статора пронизывает изменяющийся по величине поток. В результате в каждой из трех фаз обмотки статора наводятся переменные э. д. с., которые с помощью вентилей Д {—Дб выпрямляются в постоянную э. д. с.

Напряжение холостого хода генератора регулируется сопро­ тивлением R2, крутизна внешних вольт-амперных характеристик и сварочный ток — реостатом R3. Ступенчатое регулирование сва­ рочного тока осуществляется переключателем диапазонов П{,

ккоторому подключены выводы обмоток статора.

Вчетырехпостовом на прицепе агрегате ДДД-4х2501 и четы­ рехпостовом самоходном агрегате АС-41 установлен четырехпо­ стовой генератор в однокорпусном исполнении. Этот вентильный сварочный генератор самовозбуждения со встроенным вспомога­ тельным источником электроэнергии напряжением 220 В для пи­ тания электроинструмента, печей термообработки электродов и освещения состоит из трехфазного индукторного генератора пе­ ременного тока повышенной частоты, блоков выпрямления для получения постоянного сварочного тока и блоков управления.

Блочное исполнение агрегатов существенно облегчает их ре­ монт и обслуживание.

Четырехпостовой генератор позволяет осуществлять сварку под флюсом. Для этого посты включают параллельно, по два, три или четыре в зависимости от требуемого тока.

3.1.2.5. Агрегаты со сварочными выпрямителями

Сварочные выпрямители (рис. 3.16), используемые для пита­ ния дуги в трубопроводном строительстве, установлены в агрега­ тах АЭП-51, АЭП-52 и АС-81 (табл. 3.7). Монтажными организаци-

 

 

 

Таблица 3.7

Технические характеристики агрегатов с выпрямителями

Показатели

АЭП-51

АЭП-52

АС-81

Число постов

4

4

8

Исполнение

На тракторе

С прицепом

На тракторе

Тип трактора

Т-100М

Т-130Г

К-701

Мощность, кВт

79,5

117,7

220,8

Укрытие рабочего места

Палатка

Палатка

Палатка

Электростанция трехфазная,

50

100

200

переменного тока 50 Гц, на­

 

 

 

пряжение 380В,мощность, кВт

ВД-301(ВД-306)

ВДМ-1001

ВДМ-1601

Тип сварочного

выпрямителя

315

1000

1600

Номинальныйсварочныйток, А

Пределы регулирования сва­

45-315

15-300

15-300

рочного тока, А

60-70

70

70

Напряжение холостогохода, В

Масса, кг, не более

17500

23000

21500

Габаритные размеры, мм

11500х7450х

13500х2500х

9120х3100х

 

х3500

х 3400

х4350

ра, шкаф управления, многопостовой выпрямитель, электропечь для термообработки электродов и балластные реостаты.

Однопостовые сварочные выпрямители (ВД-301 и ВД-306) имеют одинаковое схемное решение и отличаются только габари­ тами и массой. Упрощенная электрическая схема выпрямителя ВД-306 приведена на рис. 3.17, а. Выпрямитель состоит из свароч­ ного трансформатора с подвижными катушками, блока вентилей, собранных по мостовой схеме, блока аварийного отключения, имеющего вспомогательный трансформатор Гв, магнитного уси­ лителя А, контактора К. Для охлаждения выпрямительного блока использован вентилятор [28].

Падающая характеристика выпрямителя достигается тем, что сварочный трансформатор имеет повышенное магнитное рассея­ ние. Ступенчатое регулирование сварочного тока осуществляется одновременным переключением (переключателем П) фаз первич­ ной и вторичной обмоток со звезды на треугольник.

При соединении фаз звездой выпрямитель работает на ступе-