Глава 5. Оборудование сварочно произвoдства

5.1. Оборудoвание для дуговой сварки и резки

Общие сведепuя. Дуговая (|электродуговая) сварка - это свар-

ка плавлением, при которой источником нагрева является устойчи-

вый электрический разряд между двумя электродами в газовой сре-

де - сварочная дуга, для возникновения электрического разряда

необходимо ионизировать газовый промежуток между электрода-

ми, потому что при обычных условиях газы, в том числе и воздух, не проводят электрический ток. Для этого один полюс источника питания присоемняют к свариваемым деталямt а второй-к элекгро-

ду, затем касаются им свариваемых деталей и отводдт на расстоя-

ние 2...3 мм. В резулътате короткого замыкания конец электрода

разогревается и излучает электроны, которые ионизируют газовый

промежуток, обеспечивaя зажигание и устойчивое горение электрической дуги. Бомбардировка анода отрицательными ионами

способствует выделению на нем большего количества теплоты, чем

воздействие положительных ионов на катод, поэтому температура

анода выше, чем катода. Это условие справемиво когда сварку вы-

полнеют на постоянном тoкe используя при этом прямyю поляр-

нocть (катодом является электрод).

Преимущественное применение получила сварка на переменнoм токе. Сварку сrrедует вести короткой дугой мя уменьшения насыщения расплавленного метaIлла азотом и кислородом воздуха,

большего проплавления свариваемого металла, меньшего разбрыз-

гивания и меньшего напряжения горения, зависящего от свойств

свариваемых материaлов| состава газов, их давления силы и рода

тока и длины дуги.

Дуговая сварка бывает ручной и автоматической, она может вы-

волняться на воздухе или в атмосфере защитного газа (аргона, ге-

дия и др.), Источниками питания дуги моryт быть стационарные

или передвижные генераторы постоянного тока, сварочные транс-

форматоры переменного тoкa работающие на промыrrrленной ча-

частoтe источники электроэнергииr создающие повышенные часто-

ты для улучшения зажигания и горения дути, и другие устройства.

Источники питания сварочной дуги должны создавать напряжениеl

достаточное для ее зажигания: примерно 50 В при работе на посто-

янном токе и 60.,.65 В на переменном. Кроме того, они должны

иметь устройства для реryлирования силы тока.

В свариваемом металле около сварного шва возникают струк-

турные изменения образуются оксиды, нитриды, выгорают легирующие добавки и т.п. При сварке слаболегированных конструкционных сталей около зоны шва может произойти закалка металла,что снижает пластичность соединения и может способствовать о.разованию трещин, Кроме того, при сварке специальных сталей возможно выгорание легирующих добавок, образование тугоплавких оксидов, затрудняющих cвapкy появление трещин при охлаждении. Сварка чугyна доволъно сложна, так как вследствие охлаждения образуются трещины, при быстром охлаждении после сварки может произойти отбеливание чугуна, поэтому для его сварки должна быть разработана специarльная технология, учитывающая его особенности, в которой предусматривается реrким нагрева и охлаждения, специфический режим самой сварки, исполъзование сцециальных электродов.

Помимо сварки электрической дугой можно осуществлять рез-

ане выплавляя жидкий металл из зоны реза, При помощи метами-

ческого электрода дугой переменного тока можно разрезать металл

толщиной до 20 мм. При этом края разрезаемого металла получают-ся неровными, образуются натеки, ширина реза оказывается большой, расходуется много электродов. Резать таким способом можно стaль, чугyн и цветные металлы. Пользоваться дуговой резкой следует в исключителъных случаях. Более прогрессивна воздушно-дуговая резка, при которой расплавленный металл из зоны реза выдувается струей сжатого воздуха.

Для выполнения дуговой сварки сварщику необходимо рабочее

место (в с:rучае работы в стационарных условиях), на котором уста-

новлен источник питания (сварочный аппарат), щиток (маска),

электрододержатель электроды, электрические провода, муфты

для их соемнения и другое оборудование.

Дуговая сварка представляет собой процесс повышенной оцас-

ности. Сварщик может быть поражен электрическим током, осле-

пительно яркие видимые лучи и невидимые ультрафиолетовые лучи

могут воздействовать на глаза, кожу, выделяющиеся при сварке.

газы и всевозможные оксиды вредно действуют на здоровье чело-

вкea и прежде всего на дыхательные пути. Кроме того| есть опас-

ность получить ожоги разогретым и расплавленным металлом, По-

этому метaилические корпуса и кожухи сварочных устройств долж-

ны быть нaдeжнo защищены, чтобы не допустить порaжения рабо-

тающих электрическим током. Рабочее место сварщика должно

быть оборудовано специaльной вытяжной вентиляцией, а он сам

одет в специмьную брезентовуrо одехqу (костюм, рукавицы. го-

ловной убор) и обувь. для защиты лица и глаз црименяется щиток

со шлемом и специальными темными стеклaми.

Особую опасность представляет работа сварщика внутри огра-

ниченных объемов в резервуарсж, котлах, трбопроводах болъ-

шого диаметра. В таких случаях сварщик долrкен быть снаблжен

средствами инмвидуальной защит, его долJжен сопровождать по-

мощник, напомщийся снаружи и наблюдающий за работой свар-

щика.

Оборудование рабочего месга сварщика. На рис. 5.1 показано

примерное оборудование рабочего места сварщика в стационар-

ных условиях. Рабочее место состоит из металлического верстака I,

оборудованного защитным козырьком 9 и вытяжной вентиляцией

В, а также удобным для работы стулом со свободrо поворачиваю-

щимся и имеющим реryлировку по высоте сиденьем. С боков

рабочее место сварщика загораживают брезентовыми шторами.

Рис. 5.1. Рабочее место сварщика

1. металлический верстак; 2, 5, 7 - сварочные провода;

3 - щиток; 4 – сварочный трвнсформатор; б - зажим;

8 - вытяжная вентиляция; 9 - защитный козырек

Лицо сварщика должно быть защищено щитком 3. Сварочный трансформатор 4 с помощью сварочных проводов 2, 5 и 7, клемм (зажимов 6) соответствующего сечения и муфт содиняется с верстаком, трансформатором, электрододержателем и проводами. Причем провод 7, как правило, выбирают гибким и коротким (1... 1,5 м) для меньшей утомляемости сварщика и удобства сварки.

Ддя сварки, как правило, применяют металлическuе электроды| соединяемых изделий, близких по составу свариваемым детaлям, а их диаметр выбирают в зависимости от толщины соединяемых изделий.Элекгроды снаружи покрывают обмазкой, которая

служит для защиты сварного шва от вредного влияния кислорода и

азота воздуха, обеспечения медленного остывания расплавленного

металла под образуrощимся шлаком, легирования наплавленного

метапла и сварного шва специirльными добавками. Количество те-

плоты, которое выделяется сварочной дугой, зависит от силы тoкa,

поэтому самое важнoe - установитъ режим сварки (силу тока), по-

добрать диаметр электрода в зависимости от толщины сваривае-

мых деталей.

Элекmрододержателъ - основной инструмент электросварщика

кa, от которого во многом зависят производительность и безопас-

ность.

Элекrрододержателъ должен удовлетворять следующим требо-

ваниям:

- быть легким (масса не более 0,5 кг) и удобным в обращении;

- иметь надежную изоляцию (электрическую и тепловую);

.не нагреваться;;

- обеспечивать наиболее полное расплавление электродаi

быстрое и належное закрепление электрода в удобном для сварки положении и легкое удаление его остатка.

Кроме того, зaжимное устройство электрододержателя должно

сравнителъно легко, без болъших усилий и належно закреплять

электрод. Известно много разных конструкций электрододержателей. Некоторые из них цоказаны на рис. 5.2. Это вилочные (рис,5.2, с), пружинные (рис,5.2, ф, залжмные (рис. 5.2, в) электрододержателимя ручной дуговой сварки.

Щитки и маски предохраняют глаза и кожу лица сварщиков от

вредного воздействия излучения сварочной дуги и брызг расплав-

ленного метaлла, их изготавливают из легкого изоляционного не-

Рис. 5.2. Электрододержатели для ручной дуговой сварки:

а - вилочные; б - пружинные; в - зажимные

горючего материала с окном мя наблюдения за сваркой, закрытым

стеклами-светофилътрами. Светофилътры снаруrки закрывают

прозрачным стеклом для защиты от брызг металла, а марку самого

светофилътра выбирают в зависимости от величины сварочного

тока. В настоящее время для удобства работы сварщика стали при-

менять щитки и маски, оборудованные смотровым окном, закртым прозрачными стеклами с жидлими кристаллами между ними.

Если сварка не производится, окно закрыто прозрачными cтеклaми, и сварщик легко ориентирует конец электрода по месту цредстоящей сварки. В первое мгновение зажигания дуги смотровое

окно автоматически закрывается светофилътром необходимой

плотности за счет переориентации жидких кристал.Lов. После

окончания сварки смотровое окно автоматически становится про-

зрачным.

Сечения электрuческuх проводов выбирают в зависимости от до-

пустимой силы сварочного тока. При этом слдует использовать

провода трех видов:

- питающий кабелъ -для цодсоединения сварочного аппарата к сети;

- гибкий провод в резиновой изоляции, идущий от сварочного аппарата к рабочему месту;

- гибкий медrый провод, идущий от рабочего места к электрододер-жателю.

Для соединения сварочных проводов должны црименяться спцилъ- ные муфты.

Дуrовая резка может выполняться в атмосфере защитного газа

(аргона, диоксида углерода, гелия и т. д.) с применением металлического плавящегося, уголъного или неплавящегося волъфрамового

электродов. Назначением защитного газа в данном слrIае является

предохранение обрабатываемых материaлов от окисления.

При дуrовой резке металлическuм Ilлавящимся электродом силу

тока устанавливают на 30.,.40 % болъше силы тока, чем при сварке,

поэтому метaлл расплавляется мощной электрической дугой. Обыч-

но дугу зaдигают у начала реза на верхней кромке и перемещают

вниз вдолъ разрезаемого материал. При этом катrли расплавленного

металла вытaлкиваются обмазкой элекrрода вниз. Нличие обмазки

предохраняет электрод от короткого замыкания. Таким способом режут низкоуглеромстые и коррозионно-стойкие стали. Недостатки

сцособа - низкaя цроизводительность и плохое качество реза,

Дуrовую резку утолъным (rрафuтовым| электродом используют при обработке чугуна, цветных метaллов и сталей, когда не требу-

ются точные размеры и высокое качество реза. Металл ре:кут обыч-

но сверху вниз, установив оплавляемую поверхность под некото-

рым углом для облеrчения вытекания метапла. Причем резку про-

извомт как на переменном, так и на постоянном токе.

Неплавящимся вольфрамовый электрод для дуговой резки в ат-

мосфере аргона применяют сравнителъно редко - для обработки

легированных стaлей или цветных металлов, так как этот процесс

дорог. Кроме того на электроде сила тока повышается (на 20...30 %

больше, чем при сварке) и электрод проплавляет насквозь обраба-

тываемый металл.

Наиболее широко в промышленности исполъзуют дуговуrо рез-

ку с кислородом (кислородо-дуговая резка), воздухом (воздушно-

дуговая резка). 3десь газ служит пржде всего для удаления напо-

ром своей струи расплавленного металла и его окисления.

Оборудование поста мя кuслородно-дуговой резкч включает в

себя источник питания (сварочный трансформатор), рубильник,

электрододержатель, электрод, разрезаемый материал, соедини-

тельные кабели, а также резак, подключенный шлангом через газо-

вый редуктор к кислородному баллону. В качестве электрода может

быть использована трубка из низкоуглеродистой или коррозионно-

-стойкой стatли маметром 5.,.7 мм. Когда разрезаемый металл

нагревается теплотой дуги, струя кислорода, подаваемaя из отвер-

стия электрода-трубки, поступает на нагретую поверхность, окис-

ляет металл и удаляет его по всей поверхности. Наружную поверх-

ность электрода следует покрывать специaиьной обмазкой, предо-

храняя его от короткого замыкания. Подобную резку можно выпол-

ять и уголъным электродом.

При воздушно-дуовой резке металл расплавдяется теплотой

дуги, горящей между изделием (разрезаемым метсилом) и уголъ-

ным электродом, а удаляется струей сжатого воздуха. Воздушно-

дуговую резку металлов выполняют постоянным током обратной

полярноси,, что cужаaeт нагреваемый yracтoк металла до размеров

канавки а наклонное положение уголъного электрода с резаком

под углом в диапазоне 30...45' упрощает удаление расплавленного

металла. Для указанной резки возможно исполъзование перемен-

ного тока. источниками питания cлyжaт сварочные преобразовате-

ли промышленного изготовления и сварочные трансформаторы,

Давление сжатого воздуха не должно превышать 0,6 МПа, так как

более сильнaя струя пониr(ает устойчивость горения дуги, воздуш- но-дуговую резку исполъзуют преимущественно для поверхност- ной строжки и разделителъной резки. Поверхностной строжкой разделывают дефектные места в обрабатываемом металле и свар- ных швах, а такrке используют для подрубки корня шва и снятия фасок с одной или двух сторон. Разделительной резкой и строжкой пользуются в основном при обработке коррозионностойкой стали и цветных металлов, так как эти виды обработки более просты, дешевы и производителъны по сравнению с другими видами огневой обработки.

Дуговую сварку можно выполнять и в атмосфере оксида угле-

рода (углекислого газа). Использование этого газа значительно снижает стоимость сварочных работ и в то же время надежно защищает расплавленный металл от окисления кислородом атмос-феры, известно, что температура дуги неодинакова в ее разных зонах. При высокой температуре оксид углерода частично разлага- ется на оксид углерода и кислород, В результате образуется смесь трех газов, защищающая металл от воздействия воздуха и в то же время частично окисляющaя металл капелъ электродной проволоки при их цопадании в сварочную ванну. Питание дуги осуществля- ется от сварочного аппарата (выпрямителя, генератора). С rryльта управления электрический ток по кабелю поступает к электродо- держателю и подающему механизму, управляемому от кнопки на щитке, а диоксид углерода из баллона, пройдя подогревателъ, осушитель и редуктор с двумя манометрами, по шланry подается к свариваемому изделию. Один манометр показывает давление диоксида углерода в системе, а другой манометр - в рабочей маги- страли. Через щиток периодически наблюдают за качеством сварки.

Источники питания. для получения сварочной дуги при ручной

дуговой сварке используют источники питания переменного и по-

стоянного тока. Источники питания сварочной дуги для ручной

дуговой сварки бывают переменного и постоянного тока. Все сва-

рочные аппараты - источники питания сварочной дуги (сварочные

Рис. 5.3. Некоторые виды вольт-

амперных характеристик источни

ков сварочной дуги:

1 - крропадаrощая; 2 – пологопа-

дающая; 3 - жесткая;4 – возраста-

стая

трансформаторы, выпрямители и генераторы) имеют внешнюю

характеристику, представляющylо собой зависимость напряжения на выходных зажимах источника питания от силы тока нагрузки (рис. 5.3). Внешняя волът-амперная характеристика источника питания может быть кругопадающей 1, пологопадающей 2, жесткой 3 и возрастающей 4. Кроме внешней волътамперной характеристики источники питания сварочной дуги харакгеризу- ются напряжением холостого хода| относителъной продолжитель- ностью работы и относителъной продолжителъностью включения в прерывистом режиме. Источниками питания переменного тока являются сварочные mрансформаmоры| преобразующие напряжение переменного электоического тока.

Плавное регулирование силы сварочного тока в сварочных трансформаторах производят с помощью дросселей путем изменения воздушного забора, ступенчатое регулирование – с помощью ступенчато передвигающегося контакта. В настоящее время такие конструкции сварочных трансформаторов считаются устаревшими. Реryлирование сварочного тока с помощью дросселей еще используют в сварочных аппаратах одноконтурного исполнения.

В современных источниках питания режим сварки в основном

реryлируется перемещением вторичной обмотки трансформатора

относителъно неподрижной первичной, при этом изменяется ин-

дуктивное сопротивление и трансформатор приобретает крутопа-

дающую характеристику. За счет реryлирования индуктивного со-

противления сварочные трансформаторы цолчают крутопадающую вольт-амперную характеристику, пригоднyю для устойчивого

горения сварочной дуги. При этом специальная конструкция маг-

нитной цепи и расположение обмоток искусственно увеличивают

магнитное рассеивание, усиливaя индуктивность обмоток и их ин-

дуктивное сопротивление.

Однофазный сварочный трансформатор (рис, 5,4) имеет неподвиж-ную 4 и подвижнyю 5 обмотки, расположенные на одном магнито-проводе 3. Через верхнюю часть сердечника трансформатора пропущен ходовой винт, который ввинчивается в гайку и вывинчивается из нее рукояткой реryлятора силы тока 6, перемещают подвижную обмотку относителъно неподвижной. Сварочное напряжение на свариваемую деталь 2 и элекгрод 1 подается с неподвижной обмотки, а сетевое - с подрижной.

Сварочные трансформаторы моryт быть стержневого типа, их

обмотки имеют по две попарно расположенные катушки на общих

стержнях магнитопровода. Причем катушки первичной обмотки -

неподдижные, они получают сетевое питание и закрецлены у ниж-

него ярма. Катушки вторичной обмотки подвижные с них питание

поступает на деталь и электрод.

В сварочных трансформаторах перемещение вторичной обмотки с помощью винтовой пары при реryлировании силы сварочного тока относят к механическому способу реryлирования.Электрическое реryлирование силы сварочного тока в сварочных трансформаторах путем изменения воздушного зазора во встроенных дросселях имеет ограниченное применение, а сткпенчатое изменение напряжения передвигающихся контактом витков на вторичной обмотке исполь-зуется| например, в машинах мдля контактной сварки.

Для стабилъного горения дуги выпускаются автономные стаби-

лизаторы напряжения переменного тока частотой 100 Гц, которые

можно подключать к любому серийно изготавливаемому сварочно-

му трансформатору для ручной сварки. Такой стабилизатор облег-

чает сварку электродами для переменного тока и позволяет вести

сварку на переменном токе электродами для постоянного тока,'

получая при этом омнаковые механические свойства сварного со-

емнения,

Рис. 5.4. Однофазный сварочный трансформатор:

1 - электрод;2 - свариваемая деталь; 3 - магнитопровод;

4, 5 - неподвижнsя и подвижная обмотки; 6 – рукоятка регулятора

Другие устройства обеспечивают как первоначальное возбужде-ние сварочной или дежурной дуги постоянного тока, так и стаби- лизацию гореиия дуги переменного тока. Такое cтaлo возмоrкным

при выработке устройством высоковольтных имrтулъсов, подава-

емых в дуговой промежуток со сварочным током силой до 1 кА и в

цепь дежурной дуги с максимальной силой тока до 315 А. К этому

устройству имеется блок стабиллзации, премазначенный ддя авто-

матического включения в начале сварки, а также при перерывах

(смена электрода, перемещение сварщика или изделия). Блок ком- мутации позволяет автоматически отмючать напряжение холосто-

го хода сварочного источника питания.

Таким устройством может быть, например, осцилятор, который преобразует ток промышленной частоты и низкого напряжения в ток высокой частоты (150…500) и высокого напряжения (2…6 кВ),

наложение которого на сварочную цепь облегсает возбуждениеи стабилизируют дугу при сварке. Осциляторы также применяют при сварке дугой малой мощности и при колебаниях напряжения в силовой цепи. Осцилляторы позволяют зажигать дугу даже без соприкосновения электрода с изделием, они питают сварочную дугуr токами высокой частоты и высокого напряжения цараллелъно со сварочным трансформатором. Исполъзуемые осциляторы имеют мощность 45... 100 кВт, частотy подводимого к дуге тока 150...260 кГц и напряжение 2...3 кВ.

К источникам питания сварочной дуги постоянным током отно-

сятся сварочные преобразователи, выпрямители и агрегаты.

Сварочный генератор - это электромашинный генератор по-

стоянного или переменного тока повышенной частоты для дуговой

сварки. Сварочные преобразователи, или сварочные генераторы, подразделяют по роду привода - на генераторы с электрическим приводом от электродвигателя и генераторы с двигателем внутреннего сгорания; по конструктивному исцоляению - на однокорпусные и двухкорпусные. Кроме того, сварочные генераторы бывают стационарными и мобилъными (передвижными), однопостовыми и многопостовыми, а также имеют различные внешние волът-амперные характеристики - крутопадающие, жесткие, пологопадающие и реryлируемые (у универсальных генераторов).

Наибольшее применение имеют генераторы с крутопадающими

внешними (волът-амперными) характеристиками, у которых при

коротком замыкании напряжение снижается до нуля, что ограни-

чивает повышение силы тока короткого замыкания, а при возбуж-

дении дуги, когда ток очень мал, на дуге создается повышенное на-

пряжение.

Источники питания с крутопадающей внешней характеристикой позволяют удлинять дуry до некоторых пределъных размеров, не опасаясь ее быстрого обрыва или уменьшения без чрезмерного

увеличения силы тока.

Специалънaя конструкция системы возбуждения большинства

сварочных генераторов допyскает режим короткого замыкания

сварочных электродов. Такие генераторы рассчитаны на напряже-

ние в несколъко десятков волът и силу тока в несколъко сотен ам-

пер. Сварочные генераторы с крутопадающей внешней волът-

амперной характеристикой обеспечивают постоянное значение

силы тока цри изменении длины дуги и исполъзуются при дуговой

сварке под флюсом, в защитных газах. Кроме того, они могут иметь

жесткую и возрастающую внешнюю волът-амперную характери-

стику.

Сварочный агрегат с двurателем внутреннего сгорания представ-ляет собой устройство, состоящее из сварочного генератора

и двигателя внутреннего сгорания, соединенных между собой с

помощью муфты и смонтированных на одной сталъной сварной

раме (станине). Исполнение сварочных агрегатов может быть

различным - на полозьях или на колесах с прицепным приспособ-лением.

Сварочные агрегаты в основном используют для сварки в местах отсутствия электричества. Такие агрегаты обычно комплектуют генераторами с самовозбуждением и размагничивающей обмоткой. Есть агрегаты с дистанционным реryлированием сварочного тока на расстоянии до 20 м от источника питания. Двигатели внутрен-него сгорания могут быть любыми (карбюраторными или дизель-ными). Для облетчения пуска в зимних условиях их комплектуют цусковыми цодогревателями, Обычно подобные агрегаты имеют номинarльное напряжение 20,..50 В, номиналбную силу тока 300 ... 500 А и предел реryлирования силы сварочного тока в интервале 75...600А.

У однопостовых сварочных генераторов при коротком замыка-

нии резко возрастает электрическая нагрузка, а при холостом ходе - падает, поэтому для поддержания постоянной частоты вращения двигателя внтутреннего сгорания генераторы оснащают автомати-ческими реryляторами цомержания цостояЕной частоты

вращенияt которые быстро ее восстанавливают при переводе свар-

ки от корожого замыкания к холостому ходу.

В настоящее время сварочные трансформаторы и генераторы

вытесняются более экономичными, надежными, бесщумными вы-

прямшпеляиut которые также имеют меньшие потери энергии на

холостом ходуl высокий КПД, широкие пределы реryлирования

тока и напряхжения, меньшую мaccy, равномерную загрузку трех-

фазной сети,

Выпрямление тока в этих устройствм осуществляется электри-

ческими вентилями. В зависимости от типа вентилей различают

выпрямители электронныеt вац4rмные, газоразрядные, полуцро-

водниковые и д,р. для мощных цромышленных установок (трехф-азные).

Сварочные выпрямитеrrи - это устройства, которые с помощью

селеновых или кремниевых полупровомиковьж диодов преобра-

зуют переменный ток в постоянный для питания сварочной дуги.

По сравнению со сварочными генераторами сварочные выпрями-

тели дешевле, легче, проще в обслуживании, бесшумнее, имеют

более высокий КПД, (до 75l%), широкий предел реryлирования и

большую перегрузочную способностъ.

В зависимости от вольт-амперных характеристик сварочные вы-

прямители подраздкляют на три типа:

- выпрямители с крутопадающими волът-амперными ха-рактери- стиками;

- выпрямители с жесткими (или пологопадающими) волът-

амперными характеристиками ;

- универсilльные выпрямители, обеспечивающие получение нулевых характеристик.

Рассмотрим выцрямитель с крутопадающими волът-aмперными

характеристиками. Выпрямителъ передвижной, смонтирован на

раме, снаружи и сверху закрыт сьемными кожухами, он состоит из

понижающего трансформатора с неподвижной первичной и под-

вижной вторичной обмотками (катушками), которые при враще-

нии рукоятки специaльного механизма способны изменять рассто-

яние друг относительно друга, перемещаясь по магнитопроводу.

Кроме того, в конструкцию выпрямителя входит блок полупрово-

дниковых вентилей, вентилятор с электромотором, предназначен-

ным для охлаждения трансформатора, пускореryлирующая аппара-

тура. Трехфазный трансформатор выполнен с увеличенным магнит-ным рассеянием, что обеспечивает создание семейства крутопада-ющих внешних волът-амперных характеристик.

Силу сварочного тока реryлируют путем измерения расстояния

между первичной и вторичной обмотками трансформатора. При

сравнителъно малoм ходе подвижных обмоток диапазон реryлиро-

вания силы сварочного тока расширяется, если омовременно пе-

реключить первичную и вторичную обмотки с треуголъника на

звезду.

Электрическaя схема выпрямителя с жесткими внешними ха-

рактеристиками обеспечивает его автоматическое выключение в

случае перегрева, а также подавление радиопомех с помощью филътров. Такие выпрямители применяют для сварки плавящимся электродом в защитных газaх, сварки под слоем флюса и других целей.

Универсалъный сварочный выпрямителъ состоит из понижаю-

щего трансформатора с устройством для реryлирования тока или

напряжения; выпрямительного блока, включающего, например,

кремниевые вентили; вентилятора для охлаждения выпрямителъ-

ного блока. Выпрямители бывают одно- и многопостовые. Однопо-

стовые выпрямители имеют жесткую и пологопалающую или кру-

топадающую волът-амперную характеристику. Универсaлъные вы-

прямители обладают крутопадающей и жесткой волът-амперными

характеристиками. Сварочный ток как правило, реryлируется из-

менением расстояния между обмотками трансформатора. Выпy-

скают переддюкные и стационарные выпрямители.

Оборудоваеие для подводной сварки и резки. При подводной

сварке и резке исполъзуют аппараты кислородно-дуговой или плаз-

менной сварки, создающие мощные тепловые поля, компенсирую-

щие охлаждающее действие водной среды Собственно обработка

(сварка, резка) идет в газовом пузыре (рис. 5.5), который образу-

ется и нецрерывно возобновляется вследствие испарения и разло-жения окружающей воддr и компонентов обмазки 5 элекгрода 4 поддействием теплоты дугового разряда. Кроме того, цри сварке сверху над свариваемым изделием 9 образуется мутное облако 3, состоящее из конденсата паров железа и материалов электродной обмазки, пузырьков газа 6, а в стороны разлетаются брызги металла 2. Процесс идет в ванне расплавленного металла 8, защищенной газовым пузырем, который состоит из водорода, продуктов разложения электродной обмазки, паров железа, воды, оксида углеродаl азота и др.

Рис. 5.5. Подводная сварка и резка:

1 - газовый пузырь; 2 - брызги металла; 3 – мутное облако;

4 - электрод; 5 - обмазка; 6 - пузырьки гаэаi 7 - сварочная дуга;

8 - ванна расплавленного металла: 9 - изделие

Оборудование для дуговой сварки крупногабаритных изделий.

Для изготовления различных крупногабаритных изделий с исцолъ-

зованием дуговой сварки или в массовом производстве исполъзуют

специальные установки или rrриспособления, повышающие каче-

ство и произвомтелъность труда. Как пример рассмотрим установ-

ку, предназначенную для сварки колъцевых секций цилиндриче-

ских изделий болъшого диаметра.

При сварке первого шва колъцевого соемнения с внуренней

стороны цилиндра пользуются флюсо-ременной подушкой, кото-

рая служит для удержания элементов конструкции от смещения.

Кроме того, она образует прослойку флюса мe:кду ремнем и свари-

Ваемыми деталями, которая обновляется в процессе сварки. Для получения первого шва с наружной стороны элементов цилиндрического изделия сварка выцолняется на весу. В этом случае должны быть точно подогнаны кромки.

На рис. 5.6 цоказана установка мя сварки цилиндрической трубы 2. Сварка выполцяется на стенде 3 одновременно двумя сварочными тракторами I.Стенд представяет собой конрукцию, предназначенную для вращения свариваемого изделия синхронно с двиrкением сварочных тракторов I. Два ролика, расположенные по одну сторону стенда, имеют цривод от электродвигателя через редуктор, а два других - вращаются за счет трения о вращающуюся трубу в процессе сварки. Сварочный трактор - это портативнaш универсarльная машина, состоящсш из транспортирующего механизма (тележки) и сварочной головки. Трактор может перемещаться по релъсам и нецосредственно по свариваемому изделию.

Рис. 5.6. Установка для сварки ци-

линдрической трубы:

l - сварочные тракторы; 2 -цилиндри- ческаятруба; 3-стенд

трения о вращающуюся трубу в процессе сварки.