40) Источники сварочного тока. Характеристики сварочной дуги и источников тока.

Источники тока для питания сварочной дуги должны иметь специальную внешнюю характеристику. Внешней характеристикой источника называется зависимость напряжения на его выходных клеммах от тока в электрической цепи. Внешние характеристики могут быть следующих основных видов: падающая, пологопадающая, жесткая и возрастающая. Источник тока выбирают в зависимости от вольт-амперной характеристики дуги, соответствующей принятому способу сварки.

Для питания дуги с жесткой характеристикой применяют источники с падающей или пологопадающей внешней характеристикой.

Источники сварочного тока с падающей характеристикой необходимы для облегчения зажигания дуги за счет повышенного напряжения холостого хода, обеспечения устойчивого горения дуги и практически постоянной проплавляющей способности дуги, т.к. колебания ее длины и напряжения не приводят к значительным изменениям сварочного тока, а также для ограничения тока короткого замыкания, чтобы не допустить перегрева токопроводящих проводов и источников тока.

Для обеспечения устойчивости горения дуги с возрастающей характеристикой применяют источники сварочного тока с жесткой или возрастающей характеристикой.

Для питания сварочной дуги применяют источники переменного (сварочные трансформаторы) и источники постоянного тока (сварочные выпрямители и генераторы). Источники переменного тока более распространены, т.к. обладают рядом технико-экономических преимуществ. Сварочные трансформаторы проще в эксплуатации, значительно долговечнее и обладают более высоким КПД, чем выпрямители и генераторы постоянного тока.

Сварочные трансформаторы, как правило, имеют падающую внешнюю характеристику, их используют для дуговой ручной сварки и автоматической сварки под флюсом. Широко применяют трансформаторы с увеличенным магнитным рассеянием и подвижной вторичной обмоткой.

Для плавного регулирования сварочного тока изменяют расстояние между обмотками трансформатора. При сближении обмоток происходит частичное взаимное уничтожение противоположно направленных потоков рассеяния Фs1 и Фs2, что уменьшает индуктивное сопротивление вторичной обмотки и увеличивает сварочный ток. Минимальный сварочный ток соответствует наибольшему расстоянию м/у обмотками и максимальным потоком рассеяния.

Для сварки трехфазной дугой применяют специальные трансформаторы с падающей внешней характеристикой, собранные на основе двух однофазных; для электрошлаковой сварки – однофазные и трехфазные трансформаторы жесткой характеристикой.

41) Ручная электродуговая сварка. Режим сварки. Электроды. Виды сварочных соединений и швов. Преимущества и недостатки способа.

При ручной сварке пост состоит из источника питания сварочной дуги, сварочных проводов, электрододержателя и электродов. Для защиты от излучения дуги и брызг металла сварщик имеет защитный щиток или маску и спецодежду.

Дуга зажигается в результате прикосновения конца электрода, соединенного с одним полюсом источника тока, к свариваемому металлу, соединенному с другим полюсом того же источника, с последующим быстрым отводом электрода на расстояние 3-4 мм. До зажигания дуги напряжение между электродом и свариваемым изделием обычно составляет не менее 60В, в момент касания электродом изделия напряжение падает почти до нуля, а при нормальном ее горении поддерживается в пределах 16-30В в зависимости от длины дуги и типа электрода.

Дуга горит между стержнем электрода 1 и основным металлом 6. Стержень электрода плавится и расплавленный металл каплями стекает в сварочную ванну. Вместе со стержнем плавится покрытие электрода 2, образуя газовую или газошлаковую защиту 3 дуги и сварочной ванны, которая изолирует их от воздуха. По мере движения дуги металл сварочной ванны затвердевает и образуется сварной шов 4. Жидкий шлак по мере остывания образует на поверхности шва шлаковую корку 5.(рис)

Электроды для ручной сварки представляет собой стержни с нанесенными на них покрытиями. Стержень изготавливают из сварочной проволоки повышенного качества. Электроды классифицируют по назначению и виду покрытия. По назначению стальные электроды подразделяют на пять классов: для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с бв≤600 Мпа, легированных конструкционных сталей с бв≥600Мпа, легированных жаропрочных сталей, высоколегированных сталей с особыми свойствами и для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами.

По виду покрытия электроды делят на электроды с кислым, рутиловым, основным и целлюлозным покрытием.

Основным параметром режима ручной дуговой сварки является сварочный ток (А), который выбирают в зависимости от диаметра и типа металла электрода: Iсв=kdэ, где k-опытный коэффициент,dэ-диаметр стержня электрода, мм. Ручная сварка удобна при выполнении коротких и криволинейных швов в любых пространственных положениях – нижнем, вертикальном, горизонтальном, потолочном, при наложении щвов в труднодоступных местах, а также при монтажных работах и сборке конструкций сложной формы. Производительность процесса в основном определяется сварочным током. Однако ток при ручной сварке покрытыми электродами ограничен, так как повышение тока сверх рекомендованного значения приводит к разогреву стержня электрода, отслаиванию покрытия, сильному разбрызгиванию и угару расплавленного металла. Ручную

сварку постепенно заменяют полуавтоматической в атмосфере защитных газов.