11. Оборудование и технология ручной электродуговой сварки

Цель работы: Изучить оборудование, материалы и технологию ручной электродуговой сварки.

Оборудование и инструмент: сварочные трансформаторы ТДМ-401У2, ТСБ-201 и Русич -165, балластный реостат РБ-301У2, сварочный выпрямитель ВД-201У3, инверторные выпрямители ММА-160 и RAINBOW-153 CELL, твердомеры Роквелла, ультразвуковой УЗИТ-3 и динамический ЭЛИТ-2Д, ферритометр МК-1.2Ф, электродержатели, штангенциркуль, линейка, секундомер, сварочные электроды.

Порядок выполнения работы:

1. Изучить сварочное оборудование, оснастку и приспособления для ручной электродуговой сварки.

2. Снять нагрузочную характеристику сварочного трансформатора.

3. Изучить назначение, классификацию и обозначения плавящих электродов.

4. Определить коэффициент наплавки.

5. Определить ферритное число электродов.

5. Рассчитать режим сварки деталей по варианту.

Введение

Сварочная дуга является мощным концентрированным источником тепла. Максимальная температура в зоне горения дуги может достигать 5000…7000 К.

Почти вся электрическая энергия дуги переходит в тепловую:

τ, Втхч,

где U_H - напряжение на дуге, В;

I_H - сила сварочного тока, А;

τ - время сварки, ч.

Из этой формулы следует, что мощность источника питания сварочной дуги определяется произведением силы тока I_H, проходящего через электрод, и напряжения U_H между электродом и свариваемой деталью.

11.1. Источники электропитания

Питание сварочной дуги выполняется от источников переменного или постоянного электрического тока, которые должны обеспечивать легкое возбуждение и последующее стабильное горение дуги.

Величина напряжения холостого хода должна быть в 2,5…3 раза выше рабочего напряжения и составлять:

- для источников постоянного тока более 30…35 В;

- для источников переменного тока более 50…55 В.

С позиций безопасности сварщика максимум напряжения холостого хода не должен превышать 90 В для однофазного трансформатора.

Основными показателями источников электропитания являются:

— мощность, кВт;

— максимальный сварочный ток, А;

— величина напряжения холостого хода, В;

— форма внешней характеристики;

— продолжительность работы (ПР), %;

— продолжительность включения (ПВ), %.

Величина продолжительности работы ПР определяется отношением времени работы t_р источника под нагрузкой к длительности полного цикла t_ц его работы:

ПР, %.

Так, если t_р = 3 мин, а t_ц = 5 мин, то ПР = (3/5)100 = 60 %.

Аналогично вычисляется продолжительность включения ПВ; отличие ПВ от ПР только в том, что при расчете ПВ учитывается выключение источника от сети питания (это делается в установках автоматической и полуавтоматической сварки на переменном токе).

Источники постоянного тока — это сварочные генераторы (электромотором переменного тока вращается вал генератора постоянного тока), сварочные агрегаты (карбюраторный или дизельный двигатель вращает вал генератора постоянного тока) и выпрямители (селеновые, германиевые и др.).

В последнее время при сварке стали широко использоваться инверторные источники электропитания. Они выдают выпрямленный ток частотой 30…70 кГц. Это приводит к существенному снижению веса (в 10…20 раз по сравнению с традиционными выпрямителями) и более качественному обеспечению процесса сварки.

Источниками переменного тока являются сварочные трансформаторы и сварочные агрегаты. В производстве чаще всего используются сварочные трансформаторы, т. к. они конструктивно просты, надежны в работе, позволяют удобно регулировать параметры сварки.