Видове устройства за заваряване с електрически ток
Има много начини и технологии за заваряване, обединени от един общ принцип: на кръстовището частите се разтопяват, което води до образуването на шев. За това се използва електрическа, механична и химическа енергия или комбинация от тях. Създадени са редица устройства за заваряване на метали с електрически ток:
инсталации за електродъгово заваряване;
машини за контактно-точково заваряване;
заваръчни генератори (заваръчни агрегати);
Това са сложни електромеханични устройства, които представляват двигател с вътрешно горене, комбиниран на обща основа с необходимите системи за осигуряване на неговата работа. Както и мощен генератор със собствени електронни системи и устройства за управление. Същността на работата му е проста. Механичната енергия на въртене на коляновия вал на двигателя се преобразува от генератора в постоянен електрически ток с индикатори, които поддържат стабилно изгаряне на заваръчната дъга. Такива заваръчни генератори се наричат заваръчни агрегати. Ако функциите на двигателя се изпълняват от еднофазен или трифазен електродвигател, такова устройство се нарича заваръчен преобразувател. В резултат на последваща стабилизация, регулиране на постоянния електрически ток и подаването му чрез проводници към метални части, те се нагряват и свързват. Заваръчните агрегати имат уникална характеристика, присъща само на тях. Поради факта, че генераторът сам генерира електричество, това устройство може да се използва на места, където все още не е доставено електричество. Основният му недостатък е изключителната му обемност, голямо тегло и трудна поддръжка. Поради това търсенето на заваръчни генератори, използвани в ежедневието, е ниско и те се използват много ограничено.
Това са найпрост, евтин и общ апарат от всички, предназначен за ръчно електродъгово заваряване. Целта на заваръчните трансформатори е да преобразуват електрически ток, да го регулират и да захранват заваръчната дъга. Тяхната опростена електрическа верига е следната. Върху сърцевината-магнитна верига, изработена от специална трансформаторна стомана, са разположени две намотки - първична и вторична. В най-простите устройства и двете са неподвижни. В по-"напредналите" една намотка е фиксирана статично, а втората се движи спрямо първата по сърцевината. Именно това движение регулира силата на тока.
Променливият ток, преминаващ през първичната намотка на трансформатора, магнетизира сърцевината, създавайки в нея променлив магнитен поток, който, пресичайки завоите на вторичната намотка, индуцира в нея променлив ток с намалено напрежение.
Смята се, че устройствата, способни да осигурят токове над 300 A, са професионални трансформатори, до 300 A са полупрофесионални. За дома са подходящи тези със заваръчен ток до 140-200 A при 20% работен цикъл.
В продажба има и полуавтоматични заваръчни машини, направени на базата на заваръчни трансформатори. Тяхната особеност е, че заваряването на метали се извършва не с електроди, а със специална тел, която автоматично преминава през ръкава до точката на заваряване. Въглеродният диоксид се доставя заедно с жицата по същата втулка. Така самият процес на заваряване протича в газова среда. Шевът при полуавтоматичното заваряване е гладък и по-защитен от корозия, отколкото при други видове заваряване. В допълнение, с помощта на такива устройства, много тънък метал може да бъде заварен бижута. Ето защо полуавтоматични устройства, които осигуряват заваряване на метал в среда на въглероден диоксид и се наричат популярно "кисели"са използвани при ремонт на автомобили.
Положителните характеристики на заваръчните трансформатори са простотата на дизайна и, следователно, неговата надеждност, лекота на поддръжка и ниска цена. Отрицателното по отношение на заваръчните токоизправители е значително тегло и големи размери. Най-същественият недостатък на заваръчния трансформатор е, че заваряването се извършва с променлив ток и това се отразява негативно на качеството на заваръчния шев. Освен това има трудности при поддържането на оптималната дъга по време на работа. Това се проявява най-ясно при начинаещи при липса на необходимите умения и опит.
Те са източник на захранване, състоящ се от трансформатор с управляващо устройство и блок от полупроводникови токоизправители. Принципът на неговата работа се основава на захранването на дъгата с постоянен ток, протичащ през веригата на вторичната намотка и ректифициран блок от селенови или силициеви токоизправители. За да се постигне желаната производителност, тези устройства често са оборудвани с допълнителен дросел. Дъгата в такива устройства е много стабилна, не прекъсва. Това ви позволява да произвеждате висококачествено заваряване, дори без първоначални умения. Друга забележителна характеристика на заваръчните машини с постоянен ток.
В комплект с допълнителното си оборудване те могат да заваряват чугун и дори цветни метали. Високочестотните заваръчни машини - инвертори - са много обещаващи. Високочестотният компонент може значително да повиши ефективността на захранването, да намали неговия размер и тегло. В допълнение, устройствата с повишена честота осигуряват добри технологични свойства и широк диапазон на регулиране. Тяхната дъга е много стабилна, а заваръчният шев е равен.
Най-често електрическа дъга се използва за нагряване, топенематериали, а заваръчният шев е изпълнен с добавка (метал на електрода или тел). Качеството, производителността и ефективността на работа до голяма степен зависят от методите за защита и пренос на стопилката, тоест от използвания метод. Помислете за най-важните понятия, свързани с технологията на електродъгово заваряване на метали.
Електрическата дъга заема едно от водещите места сред различните видове заваряване чрез стопяване. Възниква поради дъгов разряд между електрода и заварявания метал и се поддържа от източник на постоянен или променлив ток. Под действието на приложената енергия металът по ръбовете на заваряваните части се разтопява и се смесва с течния метал на другия ръб, образувайки заваръчна вана, която при охлаждане кристализира и образува заваръчен шев. В резултат на въздействието върху метала, елементарните частици на частите, които трябва да бъдат заварени, се приближават толкова много, че между тях започват да действат междуатомни връзки, осигуряващи механичната якост на съединението. Всички операции за запалване на дъгата, поддържане на нейната дължина и движение по линията на шева, заварчикът извършва ръчно. Дъговото заваряване се извършва както с консумативи, така и с неконсумируеми електроди с права или обратна полярност.
Силата на тока, протичащ в газовата междина, зависи от потенциалната разлика в краищата му и от линейните му размери. Тъй като отделянето на топлина се определя изцяло от заваръчния ток, за да се осигури необходимия режим на работа, е необходимо да се поддържа неговата стойност с достатъчна точност. Колкото по-дебел и дълбок е шевът, толкова повече ток е необходим и обратно. Понякога текущата му стойност е регулирана, а понякога, напротив, тя е строго фиксирана.
Основният проблем, свързан с всички методи на заваряване, е стабилността на дъгата. По време на неговото запалване и изчезване често се появяват дефекти на шева. Накарайте го да "гори"най-устойчива е най-важната задача, която се решава по различни начини.
Разбира се, когато се прилага променлив ток към електрода, е трудно да се постигнат високи резултати, дори да се прибягва до всякакви "трикове". Почти всички материали са по-добре "готвени" от постоянен ток, единственото изключение е алуминият и неговите сплави. Оксидният филм на тяхната повърхност предотвратява образуването на силна връзка и се унищожава ефективно само при "променлива" експозиция.
Защитната среда, в която протича процесът на заваряване, също играе важна роля. Той е специално създаден и поддържан в работното пространство. С различни методи на защитната среда се възлагат различни задачи: стабилизиране на дъгата, защита на метала, промяна на неговите физични свойства (например легиране).
Пръчковият електрод ви позволява да създадете защитна среда без използването на допълнителни технически средства. Необходимите за работа газове се отделят, когато външното покритие или праховият флюс се изпарят. Има два вида такива материали:
Електроди с целулозно покритие. Те отделят голямо количество газ, който предпазва метала и заваръчната вана.
С тях е възможно да се работи на "дълга дъга" (3-6 мм) с голяма дълбочина на проникване (до 2,5 мм). Такива електроди често се използват в комбинация с устройства, които имат рязко падаща характеристика ток-напрежение (наричана по-нататък CVC). У нас те не са широко разпространени, докато на запад се използват навсякъде.
Електроди с основен тип покритие. Те имат калциево-флуоридно покритие (или рутилово покритие, близко до него по свойства). Когато се стопят, такива електроди образуват поток, който обгръща метални капки. Именно той изпълнява основната защитна функция, а газовете са само йонизатори и стабилизатори. Работата се извършва само на „късдъга" (2-3 mm) със сравнително малка дълбочина на проникване (0,5-2,5 mm). Електродите с основния тип покритие дават висококачествен шев, добре защитен от водород - основният враг на устойчивостта на пукнатини.