Источники питания электрической дуги

Источниками питания электрической дуги являются:

1.Сварочные трансформаторы (рис. 3.23).

Напряжение первичной обмотки 220 В в однофазных трансформаторах или 380 В в двух и трехфазных трансформаторах понижается до более низкого напряжения (40…90 В холостого хода). Во вторичной обмотке в несколько раз меньше витков, чем у первичной обмотки, а провод изготовляется значительно большего сечения, т.к. сварочные токи измеряются сотнями и тысячами ампер. Сила сварочного тока регулируется несколькими способами: переключением вторичных обмоток (изменение числа витков), изменением воздушного зазора между подвижным пакетом и неподвижным магнитопроводом, перемещением катушек вторичной обмотки и включением магнитного дросселя в сварочную цепь.

2.Сварочные преобразователи, представляющие собой установку, в которой ротор сварочного генератора постоянного или переменного тока приводится во вращение электродвигателем. Сила тока регулируется с помощью обмоток возбуждения.

Электромагнитный дроссель

J max до 2000 А, dэ до 8 мм

~ 3  

J max до 150…250 А, dэ до 4…5 мм

Однофазный трансформатор

~ 220 В

J max до 500А, dэ до 8 мм

Двухфазный трансформатор

~ 380 В

Трехфазный трансформатор

~ 380 В

Рис. 3.23. Схемы подключения одно- двух- и техфазных трансформаторов.

3.Сварочные выпрямители, состоящие из понижающего одно-, двух- или трехфазного трансформатора и блока выпрямителей (диоды, селеновые, германиевые или кремниевые пластины).

4.Сварочные агрегаты, состоящие из генератора постоянного или переменного тока, приводимого в действие карбюраторным или дизельным двигателем. На некоторых передвижных установках привод выполняется от вала отбора мощности трактора или трансмиссии автомобиля.

Для упрощения зажигания и улучшения устойчивости горения дуги в некоторых случаях, например, при аргонно-дуговой сварке, используются осцилляторы, которые преобразуют переменный ток в ток высокой частоты (150… 500 кГц) и высокого напряжения (2… 6 кВ), который накладывается на основной сварочный ток. Осциллятор включается параллельно сварочному трансформатору, высокие напряжения и частота способствуют улучшению пробоя газовой среды и её ионизации.

Сварка может выполнятся как на переменном, так и на постоянном токе. По возможности следует проводить сварку на переменном токе, т.к. она раза в два экономичнее сварки на постоянном токе. Следует иметь ввиду, что температура дуги выше на аноде, чем на катоде. Поэтому при необходимости глубокого проплавления металла применяют прямую полярность: плюс (анод) на деталь, а минус (катод) на электрод (рис. 3.24.). Для уменьшения перегрева детали применяют обратную полярность: минус присоединяют к деталям, а плюс на электрод.

Обратная полярность

Прямая полярность

-

+

-

+

Рис. 3.24. Прямая и обратная полярность при сварке на постоянном токе.

Для повышения производительности ручной дуговой сварки применяют ряд способов:

1.

Рис. 3.25. Сварка электродом с повышенной толщиной обмазки

Сварка с глубоким проплавлением (рис 3.25). Используется электрод ОЗС с повышенной толщиной покрытия, у которого расплавление обмазки несколько отстает от расплавления электрода, поэтому дуга плавится как бы внутри чехла. Действие дуги концентрируется и меньше потерь тепла, поэтому глубина проплавления увеличивается.

2.

~

Сварочный трансформатор

Рис. 3.26. Схема сварки лежачим электродом.

Сварка лежачим электродом (рис. 3.26). Электрод с повышенной толщиной обмазки укладывается в разделку шва, возбуждают дугу, которая горит и по мере расплавления электрода перемещается по его длине.

3. Сварка пучком электродов. Берется несколько электродов, сваривают концы, при сварке получается дуга, плавающая по электродам.

4. Сварка ванным способом (рис. 3.27). В месте соединения арматурных и других стержней делают ванночку из стальной или медной ленты, либо используют керамическую разъемную форму. Между стыками стержней оставляют зазор около 1,5 диаметра электрода с покрытием; при горении дуги в этом пространстве образуется ванна жидкого металла. Для того, чтобы ванна не успевала остыть, берут толстые электроды или пучок электродов, используют повышенный ток и без задержек меняют электроды.

~ 3

Трехфазный трансформатор

Рис. 3.28. Сварка трехфазной дугой.

Форма ванночки (медная, керамическая,…)

Первая деталь

Наплавленный металл

Вторая деталь

Электрод

Рис. 3.27. Схема ванной сварки деталей.

Расплавленный металл

5. Сварка трехфазной дугой (рис. 3.28). Используется специальный электрод, состоящий из двух электрически изолированных между собой стержней и покрытых общей обмазкой. К каждому стержню подводится по фазе, а третья — к детали.

Защитный порошок (флюс)

Металл

Рис. 3.29. Порошковая проволока.

6. Сварка порошковой проволокой (рис. 3.29.). Наружная оболочка является проводником электрического тока, защитным устройством для сердечника. Защитное покрытие находится внутри электрода. Очень эффективно использовать порошковую проволоку для сварки в среде углекислого газа. Это позволяет применять более высокие плотности тока, уменьшается разбрызгивание металла, улучшаются механические свойства. Сварка порошковой проволокой весьма удобна, т.к. упрощается конструкция сварочного оборудования

Дата добавления: 2014-10-22