Основные характеристики сварочных выпрямителей для питания сварочной дуги ПР и ПВ сварочного источника.

Сварочные выпрямители - это устройства, преобразующие с помощью полупроводниковых элементов - вентилей - переменный ток в постоянный и предназначенные для питания сварочной дуги. Их действие основано на том, что полупроводниковые элементы проводят ток только в одном направлении; в обратном направлении они (полупроводники) практически электрический ток не пропускают.

Наибольшее применение в сварочных выпрямителях получили селеновые и кремниевые полупроводники. Селеновые полупроводники получили большое распространение потому, что они дешевые и обладают большой перегрузочной способностью (их к. п. д. около 75 %).

Сварочные выпрямители, в зависимости от внешних характеристик, можно разделить на три типа:

- с крутопадающими характеристиками;

- с жесткими (или пологопадающими) характеристиками;

- универсальные, обеспечивающие получение падающих, жестких и пологопадающих харак-теристик.

Основные технические показатели источников питания сварочной дуги: внешняя характеристика, напряжение холостого хода, относительная продолжительность работы (ПР) и относительная продолжительность включения (ПВ) в прерывистом режиме.

Величина ПР определяется как отношение продолжительности рабочего периода источника питания к длительности полного цикла работы и выражается в процентах: ПР = (t_р / t_ц) 100, где t_р – непрерывная работа под нагрузкой (сварка); t_ц – длительность полного цикла (сварка + пауза). Условно принято, что в среднем t_p = 3 мин, а t_ц = 5 мин, следовательно, оптимальная величина ПР % принята 60%.

Различие между ПР и ПВ состоит в том, что в первом случае источники питания во время паузы не отключаются от сети и при разомкнутой сварочной цепи работают на холостом ходу, а во втором случае источники полностью отключаются от сети, что имеет место при механизированной сварке.

Экзаменационный билет 4.

Классификация процессов сварки по техническим и технологическим признакам. Основные способы сварки.

Перечисленные ранее и другие виды сварки классифицируются, в свою очередь, по ряду технических и технологических признаков.

Техническими признаками, отличающими процессы сварки в пределах одного вида, являются способы и характер защиты металла в зоне сварки от воздуха, степень механизации сварочной операции, непрерывность процесса и т.д. В качестве примера в табл. приведена классификация наиболее важных для строительства способов дуговой сварки по некоторым основным техническим признакам: способу защиты металла в зоне сварки, типу защитного газа, степени механизации процесса сварки.

В зависимости от способа защиты металла в месте сварки дуговая сварка может осуществляться в воздухе без дополнительной защиты зоны дуги (сварка так называемой открытой дугой), в защитном газе, под флюсом; возможна также сварка в вакууме, с комбинированной защитой).

В зависимости от степени механизации дуговая сварка может выполняться ручным, механизированным, автоматизированным и автоматическим способами. Ручная сварка осуществляется непосредственно человеком с помощью инструмента, например электрододержателя. При этом способе сварки возбуждение дуги, подача электрода и его перемещение производятся вручную. При механизированной сварке подача электрода (электродной проволоки) выполняется с помощью механизмов. Перемещение дуги вдоль свариваемых кромок производят вручную. Ранее этот способ сварки называли полуавтоматическим. Автоматизированная сварка предполагает механизацию процессов как подачи электродной проволоки, так и перемещения дуги вдоль свариваемых кромок. При этом предусматривается участие сварщика - оператора, связанное с корректировкой режимов сварки, изменением положения электрода и т.д. Автоматическая сварка предусматривает автоматизацию всего сварочного процесса, который идет автоматически без непосредственного участия человека, по заданной программе.

Технологическими признаками сварки являются способы и приемы, используемые для осуществления процесса, виды источников энергии и др. Классификация важнейших разновидностей дуговой сварки по технологическим признакам представлена в табл.

Механизированная сварка в углекислом газе низколегированных конструкционных сталей. Сварочные материалы. Параметры режима сварки. Выбор рациональных режимов сварки.

При сварке низкоуглеродистых и низколегированных сталей для защиты расплавленного электродного металла и металла сварочной ванны используют углекислый газ. В качестве защитных находят применение и смеси углекислого газа с аргоном или кислородом до 30%. Аргон и гелий в качестве защитных газов применяют только при сварке конструкций ответственного назначения. Сварку в углекислом газе выполняют плавящимся электродом. В некоторых случаях для сварки используют неплавящийся угольный или графитовый электрод.

Этот способ применяют при сварке бортовых соединений из низкоуглеродистых сталей толщиной 0,3-2,0 мм (например, канистр, корпусов конденсаторов и т. д.). Так как сварку выполняют без присадки, содержание кремния и марганца в металле шва невелико. В результате прочность соединения составляет 50-70% прочности основного металла.

При автоматической и полуавтоматической сварке плавящимся электродом швов, расположенных в различных пространственных положениях, используют электродную проволоку диаметром до 1,2 мм, а при сварке швов, расположенных в нижнем положении - проволоку диаметром 1,2-3,0 мм.

Таблица 5. Проволока для сварки в углекислом газе низкоуглеродистых и низколегированных сталей

Структура и свойства металла швов и околошовной зоны на низкоуглеродистых и низколегированных сталях зависят от использованной электродной проволоки, состава и свойств основного металла и режима сварки (термического цикла сварки, доли участия основного металла в формировании шва и формы шва). Влияние этих условий и технологические рекомендации примерно такие же, как и при ручной дуговой сварке и сварке под флюсом.

На свойства металла шва влияет качество углекислого газа. При повышенном содержании азота и водорода, а также влаги в газе в швах могут образовываться поры. При сварке в углекислом газе влияние ржавчины незначительно. Увеличение напряжения дуги, повышая, угар легирующих элементов, ухудшает механические свойства шва.