книги / Сварка в машиностроении. 4

15. Техническая характеристика источников питания серии ВСВ

П р и м е ч а н и е . Климатическое исполнение, категория размещения УЗ; нижняя температура окружающей среды +5° С; режим работы ПН = 05%; про­ должительность цикла сварки 60 мин; номинальное рабочее напряжение 30 В; напряжение холостого хода, не более: сварочного выпрямителя 45 В, выпрямителя возбуждения 100 В; напряжение сети 380 В.

Источники питания серии ВСП относятся к стабилизированным источникам для сварки плавящимся электродом в среде защитных газов обычных, коррозион­ но-стойких и жаропрочных сталей, титановых и алюминиевых сплавов. Электри­ ческая схема источника позволяет плавно регулировать наклон внешней статиче­ ской характеристики, чем обеспечивается плавное регулирование тока / к корот­ кого замыкания источника. При использовании источника питания серии ВСП

существенно улучшаются условия возбуждения дуги. Практически мгновенное возбуждение дуги (горячий пуск) объясняется тем, что в начале процесса сварки вадерживаются сигналы обратной связи, которые увеличивают наклон внешней статической характеристики источника.

Функциональная блок-схема источника питания серии ВСГ1 приведена на рис. 57 Описание функции, выполняемых блоками V, БФИ%ИЗ, РБ и L дано при рассмотрении функциональной блок-схемы источника питания серии ВСВУ, поскольку как источники серии ВСВУ, так и источники серии ВСП построены из унифицированных блоков (см. рис. 52, стр. 86). Блок регулирования напря­ жения БРИ в схеме источника питания серии ВСП получает сигналы обратной связи по сварочному току от блока ИЗ и по выходному напряжению с дуги и передает суммирующий импульс на блок БФИ для управления работой тиристоров силового выпрямительного блока V. Задержка сигналов обратной связи по вре­ мени регулируется блоком БВД (см. рис. 57).

Рис. 57. Функциональ­ ная блок-схема источ­ ника питания серии ВСП

Сеть

Источники питания серии ВСП обеспечивают: плавное регулирование вы­ ходного напряжения; регулируемый по величине и скорости нарастания пик тока в начале процесса сварки; плавное, регулируемое во времени снижение тока в конце сварки. Техническая характеристика источников питания серии ВСП приведена в табл. 16.

Источники питания серии ВПР предназначены для резки обычных, корро­ зионно-стойких и жаропрочных сталей, алюминиевых и титановых сплавов< а источник ВПН — для плазменного напыления тугоплавких покрытий. Источ­ ники серии ВПР и источник ВПН построены по тому же принципу, что и источ­ ники питания серии ВСВУ Источники серии ВПР и источник ВПН стабилизи­ рованные. Погрешность стабилизации выпрямленного выходного тока у источ­ ников серии ВПР при изменении напряжения сети в пределах ±10% , длины дуги от 0,5 до 6 мм и температуры окружающей среды от 5 до 35° С составляет у источников ВПР-80 и ВПР-630 ±2,5% , а у источника ВПН ± 3% . Источники серии ВПР и источник ВПН обеспечивают: плавное, регулируемое во времени

П р и м е ч а н и е . Климатическое исполнение, категория размещения УЗ; нижняя температура окружающей среды -j-5° С; режим работы ПН — 60%; про­ должительность цикла сварки 60 мин; пределы регулирования длительности пуско­

вого импульса 0,25—2,5 С; напряжение сети 380 В.

П р и м е ч а н и е . Климатическое исполнение, категория размещения УЗ; нижняя температура окружающей среды -f-5r С, режим работы ПН = 60%; про­ должительность цикла работы 60 мин: номинальное рабочее напряжение 120 В; напряжение сети 380 В.

регулируемое во времени снижение тока в конце процесса от рабочего до мини­ мального. Техническая характеристика источников питания серии ВПР и источ­ ника ВПН приведена в табл. 17. Функциональная блок-схема источников се­ рии ВПР и источника ВПН приведена на рис. 58. Назначение и описание прин­ ципов работы блоков функциональной блок-схемы источников серии ВПР и источника ВПН даны при анализе работы и выяснении назначения отдельных блоков источников серии ВСВУ. Это объясняется тем, что источники серии ВПР и источник ВПН, так же как и источники серии ВСВУ, выполнены на базе единой принципиальной схемы с управлением выходным током источника с помощью тиристоров. Требования к источникам питания для резки и плазменного напыле­ ния вызывают изменения того или иного блока, заключающегося в замене одного или нескольких, входящих в него функциональных узлов.

Универсальный источник питания ТИР-ЗООД для дуговой сварки изделий неплавящимся электродом в среде аргона постоянным или переменным током прямоугольной формы, а также для ручной сварки штучными электродами с по­ крытием. Источник обеспечивает сварку Есех металлов, включая алюминий и магний, а также сплавов на их основе. Источник ТИР-ЗООД (разработан в НИКИМТе) обеспечивает автоматический процесс сварки; имеет внешние характеристики крутоладающей формы (рис. 59). ТИР-ЗООД является источником

стороны изменений напряжения питающей сети. При возбуждении дуги

это реализовано достаточно простыми путями из-за малой мощности, затрачи­ ваемой на управление сварочного тока в дросселе насыщения с разделенными

категория размещения УЗ; нижняя температура окружающей среды + 5 ° Cj режим работы продолжительный; номинальный сварочный ток 300 А; пределы регулирования сварочного тока — первая ступень 10—150 А, вторая ступень 40—300 А; номинальное рабочее напряжение 30 В; напряжение холостого хода 65 В; первичная мощность 25 кВА; напряжение сети 380 В; КПД = 75%; коэф­

достигнуты только при комплексной механизации всех операций. С развитием технологии сварки расширяется номенклатура сварочных аппаратов и повы­ шаются их технические и эксплуатационные характеристики. Новые аппараты для сварки в среде защитных газов отличаются: 1) широким диапазоном ско­ ростей сварки и подачи присадочной проволоки; 2) возможностью дистанционного управления режимом сварки непосредственно с места сварки; 3) автоматическим поддержанием заданного дугового промежутка и слежением за свариваемым стыком; 4) возможностью использования метода агрегатирования на базе унифи­ цированных узлов при создании аппаратов с заданными техническими характери­ стиками; 5) унификацией соединений газовых и водяных коммуникаций; 6) учтены требования промышленной эстетики.

СВАРОЧНЫЕ ГОРЕЛКИ

Основные требования и особенности конструкции горелок. Наиболее важным узлом любого сварочного аппарата является горелка. С помощью горелки воз­ буждается сварочная дуга и осуществляется формирование и направление струи защитного газа. В горелке закреплен электрод (в случае сварки неплавящимся электродом) или токоподводящий наконечник для направления подачи электрод­ ной проволоки (в случае сварки плавящимся электродом). Горелка — сменный инструмент и от ее конструкции во многом зависит работоспособность сварочного аппарата в целом.

Конструкция сварочной горелки должна обеспечивать: безопасность работы; стабильность процесса сварки (наплавки); эффективную газовую защиту зоны сварки; минимальное налипание расплавленного металла на сопла; легкую смену изнашивающихся деталей.

Горелка должна быть прочной, удобной в работе и соответствовать требова­ ниям промышленной эстетики. Для предотвращения обгорания корпус горелки должен быть электрически изолирован от мундштука. Для уменьшения налипания брызг расплавленного металла сопло горелки должно иметь хорошее охлаждение. Поверхность сопла желательно полировать и хромировать. Налипание резко снижается, если сопло изготовлять из специальной керамики, например из синаксаля. Эксплуатационные свойства горелок для дуговой сварки плавящимся электродом в большей мере определяются качеством токоподводящего наконеч­ ника и, прежде всего, его износостойкостью. При прохождении электродной проволоки наконечники быстро изнашиваются, в результате чего нарушается электрический контакт и ухудшается стабильность процесса сварки. Особенно это заметно в наконечниках с поджимным контактом, конструкция которых не получила широкого распространения.

Наиболее широкое применение получили наконечники из меди без поджим­ ного контакта, изготовляемые точением или штамповкой. Срок службы их соста-

1. Техническая характеристика наконечников, изготовленных из различных материалов [4]

вляет от 5 до 10 ч непрерывной работы. На рис. 2 показаны токоподводящие наконечники сварочных горелок. В табл. 1 приведена техническая характеристика наконечников, изготовленных из меди и некоторых бронз.

(например, меди и вольфрама).

От размеров и конструкции горелки во многом зависит эффективность за­ щиты. В свою очередь размеры горелки выбирают с учетом рода защитного газа, типа сварного соединения и режима сварки. Для создания ламинарного потока

Рис. 3. Схемы питания газом сварочных горелок:

а — с кольцевым подводом газа; б — с отражателями; в — с успокоительными камерами;

защитного газа применяют различные схемы подвода газа в сопло (рис. 3). Опти­ мальная форма сопла параболическая или коническая с цилиндрической частью на выходе.

Для предупреждения попадания воздуха в сопло через канал для прохода проволоки на входе в канал устанавливают уплотнители или подводят защитный газ (рис. 4).

От исполнения рукоятки и выбора для нее материала зависит удобство в ра­ боте и надежность горелки. Заводы — изготовители горелок применяют литей­