книги из ГПНТБ / Котвицкий, А. Д. Сварка в среде защитных газов учебное пособие

сформаторы серии ТС. Для аргоно-дуговой сварки на переменном токе для улучшения технологических свойств дуги и устойчивости работы трансформатора в сварочную цепь включают индуктивное и емкостное сопротивления.

Для облегчения возбуждения дуги и стабильности ее горения параллельно сварочной дуге подключают осцил­ лятор или импульсный генератор. В связи с усложнения-

Рис. 23. Схемы генератора ПС-500 с зависимым до модерни­ зации (а ) и независимым после модернизации ( б ) питанием обмоток возбуждения:

Ф) — магнитный поток основной обмотки возбуждения, Ф» — магнит­ ный поток последовательной обмотки возбуждения

ми схемы сварки на переменном токе аргоно-дуговую сварку плавящимся электродом ведут обычно на постоян­ ном токе обратной полярности, используя генераторы ПСГ-350, ПСГ-500, а также выпрямители.

■ При сварке в углекислом газе иеплавящимся (уголь­ ным) электродом пользуются генераторами ПН-17,5; ПН-85 и-др., а также обычными сварочными генератора­ ми, например ПС-300; ПС-500. Желательно повышенное напряжение холостого хода. Величину тока регулируют балластными реостатами.

Большое распространение получила сварка в углекис­ лом газе плавящимся электродом на постоянном токе

81

прямой и обратной полярности. При сварке проволокой диаметром 1,6—2,5 мм используют сварочные генераторы ПС-300, ПС-500 с жесткой или падающей характеристи­ кой. При сварке на токах менее 200 А генераторы переделывают на жесткую или пологопадающую характеристи­ ку. Например, генератор ПС-500 переделывают согласно схеме, приведенной на рис. 23, а, б, и 24 а, б, в (генератор с расщепленными полюсами).

При сварке электродной проволокой диаметром менее 1,2 мм используют также обычные низковольтные генера­ торы постоянного тока, например генераторы для заряд­ ки аккумуляторов, выпрямитель ВС-200.

При переделке генераторов на жесткую характеристи­ ку обмотку возбуждения переключают на независимое питание, которое осуществляют от выпрямителя ВС:3, ВС-4, ВСА-5, ВС-1 И и др.

Генераторы АЗД-7,5/30; ЗП-7,5/30; ГСР-6000;

ГСР-9000 обладают пологопадающей характеристикой. При переделке их на жесткую характеристику отключен­ ную обмотку возбуждения присоединяют к угольным ре­ гуляторам напряжения РУГ-82, Р-25АМ. Характеристики некоторых генераторов даны в табл. 18.

Выпрямители ВС-200 при сварке в углекислом газе плавящимся электродом работают успешно на жесткой характеристике при использовании тонкой проволоки (0,8—1,2 мм) в связи с тем, что при коротком замыкании ток кратковременно повышается теоретически до беско­ нечности. Топкая электродная проволока выполняет роль плавкого предохранителя и при повышении тока плавится и прерывает сварочную цепь, оберегая выпрямитель от

82

сгорания. Это ’ селеновый выпрямитель с трехфазным трансформатором и дросселем для уменьшения скорости нарастания тока короткого замыкания (схема Н. П. Ла­ рионова) (рис. 25).

Характеристики источников питания приведены в табл. 19.

§13. ВСПОМОГАТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА

Ре д у к т о р ы предназначены для снижения давления газа, обеспечения постоянства рабочего давления, обес­ печения регулировки рабочего давления, автоматического перекрывания клапана при закрытом отборе газа.

По принципу работы редукторы делятся на рычажные

прямого действия (рис. 26, а), пружинные прямого дей­ ствия (рис. 26, б), пружинные обратного действия

(рис. 26, в).

В редукторе прямого действия газ высокого давления нажимает на клапан, стремясь его открыть. В этом случае возможны утечка газа (когда при закрытом клапане газ

83

просачивается в камеру рабочего давления) и разрывы мембраны. Более безопасны редукторы обратного дейст­ вия пружинные и рычажные, которые широко выпускают­ ся нашей промышленностью для различных газов.

На рис. 26, в представлена схема газового пружинного редуктора обратного действия, который накидной гайкой 2присоединяется к баллону. После открытия вентиля бал­ лона газ попадает в камеру высокого давления 1, а затем в камеру 7. Манометр 3 показывает давление в баллоне.

Рис. 26. Газовые редукторы:

Дальше газ пройти ие может, так как клапан 5 закрыт и прижат обратной пружиной 4. Чтобы газ попал в камеру рабочего давления, закручивают регулировочный винт 8, сжимают регулировочную пружину 9, которая нажмет на мембрану 10, мембрана выгнется, через шток нажмет на клапан 5 и откроет его.

Газ из камеры высокого давления 1 поступает в каме­ ру рабочего давления 7, проходя между седловиной кла­ пана и клапаном 5. Манометр 6 показывает рабочее дав­ ление. В этом случае при данном давлении обязательно должно соблюдаться равенство пропускной способности газа через клапан 5 и штуцер. Если это равенство нару­ шится, нарушится и давление в камере рабочего давления.

87

Например, расход газа через клапан будет большим, чем через штуцер, — мембрана получит дополнительное усилие от давления газа на площадь мембраны. При этом ома частично выпрямится, сожмет регулировочную пружину, а обратная пружина выпрямится и прикроет клапан. Установится меньший расход через клапан, а со­ ответственно и через штуцер. Если, например, через кла­ пан проходит меньшее количество газа, чем через штуцер, то в камере рабочего давления 7 установится меньшее давление, так как через штуцер успевает выйти большее количество газа, чем зайти в камеру через клапан.

Регулировочная пружина выгнет мембрану и подымет клапан, сжав обратную пружину, клапан откроется и большее количество газа пропустит через камеру рабоче­ го давления. Давление повысится. Таким образом, редуктпруясь, газ снижает давление до требуемого рабочего давления, благодаря чему поддерживается установлен­ ное давление постоянным.

Таково действие мембраны. На нее, кроме силы ре­ гулировочной пружины, с одной стороны, действует сила обратной пружины, с другой, в сумме с силой давления на мембрану. Нарушение силы давления на мембрану вызывает нарушение равновесий сил, что приводит или к открытию клапана, или к закрытию. Так поддерживается постоянство давления. Регулировка давления осущест­ вляется винтом 8, которым сжимают регулировочную пружину 9. Недостаток усилия пружины 4 компенсирует­ ся силой давления на мембрану.

Если перекрытием вентиля на штуцере пли горелке прекращают отбор газа, давление в камере рабочего дав­ ления увеличивается и закрывает клапан.

Если в редукторе возникнет утечка газа, то давление его в шлангах вырастет и может привести к разрушению мембраны. Чтобы этого не произошло, предохранитель­ ный клапан 12 стравливает лишнее давление.

Имеются редукторы для различных газов и рассчи­ танные на различное давление в баллоне. При газоэлект­ рической сварке используются редукторы кислородные — для аргона, гелия, водородные — для водорода, углекис­ лотные— для углекислого газа. Наша промышленность выпускает двухступенчатые редукторы для аргона АР-40 и для углекислого газа У-30 и УР-2М. Редуктор У-30 от­ личается тем, что после первого редуцирования в проме­ жуточной камере устанавливается фиксированное давле­

88

ние 3 атм и при регулировке винтом регулировочной пру­ жины второй камеры устанавливается расход, пропорциональный рабочему давлению и площади сече­ ния дюзы. Это дает возможность вместо манометра рабочего давления установить манометр-расходомер на 12—30 л/мин. В редукторе имеются две дюзы, которые переключаются на соответствующий предел расходов ар­ гона или углекислого газа. На рис. 27, а, б показан такой редуктор. Этот редуктор позволяет контролировать рас­

ход газа.

Для контроля расхода пользуются также ротаметрами или калиброванными шайбами, которые устанавливают между ниппелем и штуцером на выходе из редуктора. При малых отверстиях в шайбе можно повышать давле­ ние перед шайбой и получить малый расход защитного

газа.

Р а с х о д о м е р ы . Двухступенчатый редуктор АР-40 (и У-30) фиксирует постоянное давление после первой ступени, независимое от изменения давления газа в бал­ лоне. А регулировка расхода зависит от рабочего давле­ ния на выходе второй ступени. Это несколько снижает чувствительность к «замерзанию» редуктора и дает воз­ можность регулировать расход и рабочее давление по расходомеру-манометру. Расходомер имеет три шкалы: одна — манометрическая, определяет давление газа на выходе; вторая красная расходомерная, определяет рас­ ходы в пределах 5—14 л/мин в редукторе АР-40 (для аргона) или 5—12 л/мин в редукторе У-30 (для углекис­ лого газа); третьей шкалой (черной) определяют расход в пределах 14—40 л/мин (для аргона в редукторе АР-40) и 12—30 л/мин (в редукторе У-30). Предварительно ус­ танавливают штуцер на соответствующую дюзу. В редук­ торе АР-40 первая дюза диаметром 0,55 мм, а в редук­ торе У-30 — 0,6 мм для малых расходов и соответственно 0,96 мм и 1,0 мм для больших расходов.

Расход газа замеряют также р о т а м е т р а м и РС-3, PC-За, ИРКС-6,5, ИРКС-13 и др. Сущность работы при­ бора заключается в том, что последовательно в газовую цепь включают ротаметр, предствляющий конусную стек­ лянную трубку, внутри которой находится поплавок (рис. 28, а ). В зависимости от величины потока (т. е. от его ди­ намического давления) поплавок всплывает на соответст­ вующую метку. По этой шкале и переводной таблице

89