ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Характеристики источников и требования к ним из "Сварочное дело Сварка и резка металлов Изд2 " Сварочная дуга вместе с источником питания образует динамичную систему, которую дополняют устройством подачи электрода в зону сварки и средствами ионизации дугового промежутка и защиты шва. В простейшем случае подачу электрода в зону сварки осуществляют вручную. В ходе технологического процесса эта система подвергается воздействию ряда возмущающих факторов изменениям длины дуги, колебаниям напряжения, скорости подачи электрода, переходом капель расплавленного металла с электрода на изделие. Таким образом, постоянно возникают резкие изменения режима и переходные процессы, нарушающие равновесное состояние. Между тем не только нарушение устойчивости, но и относительно кратковременные отклонения режима от заданного приводят к нарушению процесса. Из этого следует, что для обеспечения качества сварки система должна обладать устойчивостью, под которой понимают ее способность возвращаться в исходное состояние равновесия при воздействии возмущающих факторов. [c.122] Выражение (8.5) именуется общим условием устойчивости, а его левая часть называется коэффициентом устойчивости. Графическое решение уравнения (8.1) для зоны ручной дуговой сварки показано на рис. 8.1. [c.123] При ручной дуговой сварке возможны существенные изменения длины дуги, которые не должны приводить к нарушению устойчивости процесса. Свойство дуги изменять свою длину без разрыва называют эластичностью. Эластичность дуги при малых токах существенно зависит от ВАХ источника (рис. 8.2). [c.124] Условия устойчивости при сварке на восходящей части ВАХ дуги. [c.125] Условие устойчивости (8.5) справедливо и при работе на восходящей части ВАХ дуги, что характерно для автоматической и полуавтоматической сварки в среде защитных газов, однако требования к ВАХ источника в этом случае иные. Это связано с необходимостью обеспечить достаточно большие значения токов короткого замыкания, что невозможно при падающих характеристиках, а также с тем, что напряжение зажигания лишь незначительно превышает напряжение дуги, и, наконец, с эффектом саморегулирования дуги. [c.125] При постоянной скорости подачи электродной проволоки в зону сварки случайное удлинение дуги приводит к изменению ее ВАХ (с 7-й позиции на 2-ю) и уменьшению тока сварки с / до 2 (рис. 8.3, а). Уменьшение тока сварки приводит к соответствующему снижению скорости плавления электрода, поэтому при постоянной скорости подачи он приближается к изделию, и дуга укорачивается. Ток возрастает, рабочая точка возвращается в исходную позицию. Аналогичным образом, но в другом направлении идет процесс саморегулирования при случайном укорочении дуги (позиция 3). При малых изменениях тока, что соответствует крутопадающей ВАХ источника, эффект саморегулирования практически отсутствует, что затрудняет ведение сварки. На рис. 8.3, б показаны характеристики дуги и источника при возмущениях со стороны источника, например колебаниях выходного напряжения. В этом случае полного восстановления предшествовавшего режима не происходит, но изменения тока при этом невелики, и точки пересечения ВАХ 2 и 5 источника с ВАХ дуги характеризуют новые устойчивые состояния. [c.125] Первый способ почти не применяют, поскольку верхний предел напряжения ограничен соображениями безопасности, а нижний — неудовлетворительными условиями возбуждения сварочной дуги. [c.126] Возможности второго способа ограничены эластичностью дуги и самой технологией сварки, которая предполагает ведение процесса при вполне определенной оптимальной длине дуги. Тем не менее ГОСТ 95—77 допускает разрыв основных ступеней регулирования сварочного тока в 7,5%, поэтому данный способ, как правило, дополняет основные. [c.126] Третий способ обеспечивает устойчивое зажигание дуги при относительно малом напряжении холостого хода, широкий диапазон регулирования и имеет наибольшее практическое значение. [c.126] Четвертый способ — комбинация предьщущих — обеспечивает наилучшие возможности регулирования и повышенную устойчивость системы на малых токах. Его недостаток — относительная сложность технической реализации. [c.126] Изменение напряжения холостого хода источника при постоянной скорости подачи электродной проволоки (рис. 8.5, а) практически не дает эффекта регулирования не только из-за возрастающей ВАХ дуги, но и в связи с возможным нарушением стабильности сварочного процесса. [c.127] Несколько шире, но все же недостаточен диапазон регулирования при постоянном значении Щ и изменении скорости подачи V электродной проволоки (рис. 8.5, б), что обусловлено прежде всего нарушением стабильности сварочного процесса. [c.127] Изменение наклона ВАХ источника (рис. 8.5, е) осуществляют за счет эквивалентного сопротивления цепи, скорости нарастания и величины токов короткого замыкания. Изменение наклона возможно лишь в очень узких пределах и регулировочного эффекта практически не дает. [c.127] В настоящее время практически во всех установках для механизированной сварки применяют четвертый, комбинированный способ — изменение скорости подачи и напряжения холостого хода источника (рис. 8.5, г). Основное значение при этом имеет регулирование скорости подачи, которое, как правило, осуществляется плавно. Напряжение холостого хода Щ обычно изменяют ступенчато. [c.128] Режимы работы электросварочного оборудования. Эксплуатационная надежность электросварочного оборудования в решающей степени определяется нагревостойкостью применяемых в нем электроизоляционных материалов или способностью длительно выдерживать допустимую температуру и выполнять свои функции в течение всего периода эксплуатации. Температура наиболее нагретых мест изоляции не должна превышать предельно допустимую (120... 150°С). Температура нагрева зависит не только от величины тока, но и от длительности сварочного процесса. Принятый в России и странах СНГ сварочный цикл составляет 5 мин. [c.128] По характеру изменения нагрузки Ръо времени принято различать следующие основные режимы продолжительный, кратковременный и повторно-кратковременный (рис. 8.6). [c.128] При продолжительном режиме работы температура может достигнуть устойчивого значения, но не выше предельно допустимого (рис. 8.6, а). При кратковременном режиме температура за рабочий период не успевает выйти на устойчивое значение, а за время паузы происходит охлаждение до температуры окружаю-ш ей среды (рис. 8.6, б). [c.129] Такой режим работы называется перемежающимся. Потери холостого хода в современных сварочных аппаратах трансформаторного типа обычно несоизмеримы с потерями в рабочем режиме, поэтому между ПВ и ПН практически нет различия. [c.130] Единая система обозначений оборудования. Сварочное оборудование, выпускаемое отечественной промышленностью, имеет единую систему обозначений, которая состоит из буквенной и цифровой частей (рис. 8.7). [c.130] Вернуться к основной статье