Передмова

Посібник призначений для поглибленого засвоєння матеріалу базового підручника (В.І. Голошубов «Зварювальні джерела живлення». Навчальний посібник.-К.: Арістей, 2005.-448с) дисципліни «Зварювальні джерела живлення» для студентів базового напряму 6.050504 «Зварювання».

Викладені матеріали висвітлюють стан основної енергетичної системи зварювання плавленням, а саме: джерело – дуга (електрод) з двох позицій – а) базових положень теорії зварювальних дуг постійного і змінного струмів з природніми процесами, що їх супроводжують на всіх етапах існування (запалювання, розвиток, підтримування, відновлення, плавлення електродного металу та краплеперенесення, завершення) у взаємодії із зварювальним джерелом в умовах необхідності забезпечення та відновлення енергетичного балансу такої системи; б) прикладних питань виконання таких умов інструментальними засобами (джерело, додаткові пристрої, системи керування) для найбільш критичного, з точки зору існування дугового розряду, механізованого зварювання плавленням у захисних газах з краплеперенесенням способом короткого замикання.

У посібнику не розглядаються типи і види конкретних зварювальних джерел та їх теорія і конструктивне виконання докладно викладені у базовому підручнику, а звернуто увагу на способи покращення умов існування дугового розряду шляхом внесення змін у зварювальний ланцюг, застосування систем електричного керування тощо.

Аналіз номенклатури зварювального обладнання для зварювання плавленням, що продуктується провідними світовими виробниками, демонструє чітку тенденцію до уніфікації дугових джерел на базі високочастотних інверторів з жорстким або гнучким програмуванням параметрів режиму з відслідковуванням у реальному часі стану дугового проміжку. Цьому сприяє вихід на ринок досконалих сильнострумових дискретних транзисторних елементів та потужних інформаційних мікропоцесорів достатніх для оброблення та коректування показників стану дугового проміжку.

Такі підходи до конструювання зварювальних джерел та розвиток теорії зварювальних дуг і плавлення електродного металу дозволяє перехід на нову, коротко висвітлену у посібнику, технологію механізованого зварювання плавленням у захисних середовищах способом керованого краплеперенесення (СМТ-, STT - способи), що значно поліпшує якісні показники процесу зварювання та власне зварного шва.

1. Зварювальна дуга

Переважаюча більшість зварювальних та споріднених технологій базуються на використанні теплової дії електричної дуги (питома потужність до 10⁵Вт/см² при плямі нагрівання 1…10мм² ).

Відомо багато варіантів зварювальних дугових процесів, у яких використовуються різноманітні властивості дугового розряду (табл..1); об’єднання декількох таких властивостей дозволяє створити певний дуговий зварювальний процес.

Таблиця 1.

Типи електричних дуг та дугових зварювальних процесів

Дуга прямої дії	Зварювання плавким електродом	Зварювання у металевій парі	Вільна дуга*	Встановлена (статична дуга)**	Відкрита дуга	Дуга постійного струму
Дуга непрямої дії	Зварювання неплавким електродом	Зварювання у газових середовищах	Стиснута дуга	Динамічна дуга	Закрита дуга	Дуга змінного/модульованого струму
* розвиток дуги у просторі обмежений природними причинами протікання струму; ** час горіння дуги набагато перевищує час перехідних процесів її встановлення.