Осцилляторы

Осцилляторы комплектуют специализированные источники питания для сварки неплавящимся электродом в струе аргона. Осцилляторы облегчают зажигание дуги и повышают ее устойчивость за счет дополнительной ионизации дугового промежутка. Осциллятор создает на этом промежутке импульсы U = 2,5 – 3,5 кВ при f = 150 – 250 кГц. Благодаря высокой частоте высокое напряжение, даваемое осциллятором не опасно.

Осциллятор представляет собой маломощный искровой генератор.

Трансформатор Т1 и дроссель L1 составляют сварочный аппарат. Осциллятор содержит повышающий трансформатор с повышенным рассеянием Т2, искровой разрядник Е, колебательный контур L2 – C1, катушку связи L3, защитный конденсатор C2.

Рассмотрим работу осциллятора. Пусть в исходном состоянии конденсатор С1 разряжен, а U2 на вторичной обмотке трансформатора Т2 проходит через ноль. С повышением напряжения на вторичной обмотке на холостом ходу его амплитуда 2500 В, заряжается С1, индуктивность L2 невелика и на процесс заряда конденсатора почти не влияет. При каком-то напряжении на обмотке (обычно величина напряжения близка к амплитуде) искровой промежуток разрядника пробивается и некоторое время существует искровой разряд. В течение этого времени искровой промежуток, имеющий малое сопротивление, обеспечивает параллельное соединение индуктивности L2 и С1 (т.е. колебательного контура).

Разряд емкости С1 на катушку L2 приводит к возникновению в контуре затухающих высокочастотных колебаний со значительной амплитудой. Катушка связи L3, образующая с L2 воздушный трансформатор передает возникшие колебания на дуговой промежуток сварочного поста. Повышенное рассеяние трансформатора Т2 защищает его от КЗ, возникающих при пробое искрового промежутку разрядника. Блокировочный конденсатор С2 защищает персонал от пробоя изоляции между катушками L2 и L3. Однако при достаточно малой емкости С2 ее сопротивление дуг оказывается достаточно большим и на сварочную дугу это напряжение не подается.

Электрошлаковая сварка

Этот вид сварки тесно связан с дуговой сваркой под слоем флюса. Процесс начинается как дуговая сварка и постепенно переходит в электрошлаковую, которая при нарушениях снова легко переходит в дуговую.

Оба данных способа имеют сходные технологические схемы, флюс, электроды и источники питания. Однако имеется весьма существенное отличие. При электрошлаковой сварке отсутствует дуговой разряд. Источником нагрева является тепло, выделяющееся при прохождении через расплавленный шлак. В пространстве между кромками свариваемых деталей и шлакоудерживающими приспособлениями расположена ванна расплавленного шлака, в которую погружен плавящийся металлический электрод. Ток, проходящий между электродом и основным металлом через расплавленный шлак подогревает его и поддерживает температуру и электропроводность. Температура шлаковой ванны должна превышать температуру плавления металла. Расплавленный основной металл образует сварной шов, соединяющий свариваемые детали. Флюсы для такой сварки должны отвечать дополнительным требованиям, т.е. иметь высокую температуру кипения, низкие стабилизирующие свойства, плохо поддерживать горение дуги и оставлять ее, способствуя переходу процесса в электрошлаковый. Флюс должен отличаться минимальным газообразованием. При неподвижном электроде электрошлаковая сварка позволяет соединять за один проход детали толщиной до 60 мм. При возвратно-поступательном движении электрода – до 20 мм. Использование нескольких электродов позволяет сваривать металлы практически любой толщины. Электрошлаковая сварка позволяет сваривать сталь. Чугун, алюминий, медь, титан. Ее целесообразно применять при толщине материала свыше 30 мм.