Особенности автоматической сварки

  • 09 Январь
  • 32 просмотров
  • комментариев
  • 33 рейтинг
Оглавление: [скрыть]
  • Сущность автоматической сварки
  • Принцип конструкции аппарата
  • Поддержание параметров сварки
  • Электродная проволока
  • Оборудование для сварки

В наше время, когда на первое место выходит скорость технологического процесса, сварка автоматическая становится остро необходимым способом соединения металлов. Современные аппараты для такой сварки позволяют не только автоматизировать и ускорить процесс, но и обеспечить качество сварного шва и постоянный контроль его формирования.

Автоматическая сварка

Автоматическая сварка в основном выполняется электродуговым способом, под постоянным напором и с обновлением электродов.

Сущность автоматической сварки

Автоматическая сварка в основном представляет собой дуговую сварку под слоем флюса. Такой способ позволяет соединять практически любые металлы и их сплавы толщиной от 1,5 до 150 мм, а также заготовки из разнородных металлов.

Основная сущность процесса заключается в том, что между сварочным электродом и соединяемыми деталями автоматически поддерживается электрическая дуга, обеспечивающая расплавление металла в сварочной ванне. Дуга большой мощности находится в газовой среде, образованной при испарении флюса. Для поддержания состава облака в сварочной зоне обеспечивается слой флюса толщиной порядка 40 – 80 мм и шириной 50 – 100 мм.

С учетом такой особенности процесса дуга вся располагается внутри расплава флюса. За счет этого расплав флюса обеспечивает давление на расплавленный металл до 9 г/см², что достаточно для его удержания от разбрызгивания. Газовое облако предотвращает окисление металла. В целом такая технология позволяет увеличить силу сварочного тока до 4 кА при обеспечении надлежащего качества шва.

Автоматизация сварки строится на следующих принципах: непрерывное обновление сгоревшего (расплавленного) электрода, поддержание объема флюса в сварочной ванне и отсос нерасплавившегося флюса, равномерное передвижение электрода вдоль шва. Соответственно, для обеспечения качества необходим контроль длины дуги, силы сварочного тока и скорости перемещения электрода. Непрерывная подача электрода обеспечивается применением в качестве него сварочной проволоки.

Вернуться к оглавлению

Принцип конструкции аппарата

Устройство сварочного генератора

Устройство сварочного генератора.

Для осуществления процесса используется специальное оборудование для автоматической сварки. Основными элементами сварочного автомата являются: сварочный генератор (источник сварочного тока), сварочная головка, устройство подачи проволоки, устройство подачи и удаления флюса, схема управления и контроля, устройство перемещения. В качестве источников питания используются сварочные инверторы, способные поддерживать жесткие или падающие внешние вольт-амперные параметры.

Сварочная головка является основополагающим звеном всего оборудования. Именно с ее помощью подается электрический ток, направляется проволока и флюс, снимаются и подаются сигналы для корректировки процесса. В ее конструкцию включены следующие основные элементы: токоподводящее приспособление, механизм вытяжки и направления сварной проволоки, дозатор выдачи флюса, устройство, корректирующее положение сопла относительно шва.

Формирование сварного шва возможно при перемещении дуги вдоль соединяемых металлов. Это можно достичь двумя способами: перемещением головки с электродом относительно неподвижной заготовки или перемещением самой сварочной ванны относительно неподвижной головки. Исходя из этого, аппараты подразделяются на 3 основных типа: подвесные неподвижные головки, передвижные устройства (сварочный трактор) и установки орбитального (кругового) перемещения для сварки труб большого диаметра.

Вернуться к оглавлению

Поддержание параметров сварки

Схема полуавтоматической сварки труб под флюсом с помощью полуавтомата

Схема полуавтоматической сварки труб под флюсом с помощью полуавтомата: 1 — дроссель, 2— сварочный трансформатор, 3 — щиток, 4 — аппаратный шкаф, 5 — подающий механизм полуавтомата, 6 — крюк для подвешивания подающего механизма. 7 — кассеты для электродной проволоки, 8 — гибкий шланг, 9 —держатель.

Выпускаются 2 основных типа аппаратов: установки автоматической сварки с постоянной равномерной подачей проволоки и автоматы с изменением скорости подачи электрода в зависимости от напряжения дуги. В первом случае осуществляется саморегулирование параметров дуги. Применяются такие установки для соединения металлов толщиной до 3 мм. Во втором случае можно сваривать детали значительно большего размера.

Саморегулирование дуги происходит в результате увеличения длины дуги, что уменьшает сварочный ток, и наоборот. В таких аппаратах применяется источник электроэнергии с жесткими вольт-амперными параметрами. В другом типе устройств изменение длины дуги, вызывающее изменение напряжения на ней, преобразуется в сигнал, направляемый на устройство подачи электродной проволоки для корректировки скорости подачи. Источники питания в этом случае имеют падающую вольт-амперную характеристику.

Устройства этих типов различаются и по регулированию основных режимов: силы тока и напряжения на дуге. В автоматах с постоянной подачей проволоки сварочный ток устанавливается путем подбора скорости подачи, а напряжение на дуге корректируется путем изменения напряжения холостого хода внешней характеристики генератора. Величина напряжения устанавливается на пульте управления и автоматически удерживается постоянной в процессе сварки. Величина сварочного тока настраивается регулировкой крутизны внешней характеристики генератора.

Вернуться к оглавлению

Электродная проволока

Виды электродов

Виды электродов.

Качество автоматической сварки во многом определяется правильным выбором электродной проволоки. Ее химический состав формирует структуру сварного шва, то есть подбирается исходя из типа свариваемого металла. Обычно стремятся, чтобы составы проволоки и заготовок были близки. Всего стандартом предусмотрено производство более 70 различных марок электродной проволоки.

Исходя из состава, проволока подразделяется на низкоуглеродистую (легирующие компоненты – не более 2%), легированную (2 – 6%) и высоколегированную (более 6%). Выделяется также проволока с медным покрытием (отмечается буквой О в конце марки). Особая чистота состава отмечается индексом А в обозначении. В целом в составе может присутствовать ванадий (отмечается буквой Ф), молибден (М), никель (Н), титан (Т), хром (Х) и ряд других элементов.

Перед использованием в автоматах электродную проволоку рекомендуется очистить от масел и других загрязнений путем протирки керосином, уайт-спиритом, бензином и другими растворителями. Для ликвидации увлажнения поверхности применяется термическая обработка при температуре 100 – 140ºС.

Эффективна подготовка путем обработки поверхности в 20%-ном растворе серной кислоты с последующим нагревом до температуры 230 – 250ºС в течение 2 – 2,3 ч.

Флюс.

От выбора флюса качество автоматической сварки зависит в значительной степени: формируется состав сварочного шва, что определяет механическую прочность и стойкость к растрескиванию, а также обеспечивается стабильность дуги и возникают газовые поры в металле. Флюсы, введенные в сварочную зону, выполняют важные задачи: изоляция сварочной ванны от атмосферной среды, обеспечение параметров дуги, химическое взаимодействие с металлическим расплавом, легирование шва, формирование шовной поверхности.

http://www.youtube.com/watch?v=y0BSMczH_Rs

Чаще всего в качестве флюсов используются искусственные силикаты слабо кислого типа. Основа состава обеспечивается двойным или тройным силикатом закиси марганца, окиси кальция, окиси магния, алюминия. Для понижения температуры плавления вводится присадка – плавиковый шпат. Наиболее распространен флюс ОСЦ-45, основанный на силикате марганца с добавлением фтористого кальция.

Вернуться к оглавлению

Оборудование для сварки

Для автоматической сварки выпускается множество различных типов аппаратов. Ниже приведены некоторые характеристики достаточно востребованных устройств:

Тип Сварочный ток, кА Диаметр сварочной проволоки, мм Скорость подачи проволоки, м/ч Габариты, мм Масса, кг
АДГ-63 0,6 1,6-3 120-725 680х385х630 32
АДФ-630 0,63 1,6-3 120-725 680х385х630 32
АСУ-5 0,63 2-3 120-725 - 28
ТС-16 1 2-5 50-405 716х346х540 45
АДФ-1000 1 2-5 25-350 720×500х650 80
АДФ-1250 1,25 2-5 12-350 1320х630х980 145

В качестве источников питания предлагаются универсальные сварочные выпрямители с системой контроля и регулирования выходных параметров. Так, хорошо себя зарекомендовали устройства следующих марок:

  1. Idealarc DC: на входе – 380 В, сварочный ток – 0 – 1 кА при напряжении на дуге в 44 В.
  2. Idealarc DC: 380 В, сварочный ток – 0 – 1,5 кА при напряжении на дуге в 60 В.
  3. Idealarc AC: 380 В, сварочный ток – 0 – 1,2 кА при напряжении на дуге в 44 В.

http://www.youtube.com/watch?v=rMF3I_u3zjw

Универсальным признается источник питания Power Wave AC/DC с функцией контроля формы сварочного тока, возможностью изменять частоту и силу переменного сварочного тока.


Responsive Menu Clicked Image