Лабораторная работа 2

Изучение устройства и работы аппаратуры для шланговой полуавтоматической сварки и наплавки

Продолжительность работы - 8 часов.

Цель работы:

1. Уяснить устройство и работу основных типов шланговых полуавтоматов.

2. Освоить методику настройки шланговых полуавтоматов на заданный режим сварки (наплавки).

3. Приобрести навыки работы на шланговых полуавтоматах.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Сущность способа сварки в защитных газах и их смесях ( СО₂, Аr, Не) заключается в том, что электрическая дуга и расплавленный металл защищены от влияния атмосферного воздуха указанными газами. Сварка может выполняться плавящимся и неплавящимся электродом. При сварке конструкционных сталей широкое распространение получила сварка в углекислом газе. Особенность сварки плавящимся электродом заключается в применении сварочных проволок с повышенным содержанием раскислителей, в основном марганца и кремния. Полуавтоматическая сварка в углекислом газе осуществляется проволокой диаметром 0,5 - 2,0 мм. Полярность обратная. Для прямой полярности тока разработаны проволоки с эмиссионными покрытиями, резко повышающими стабильность горения дуги. Проволока должна быть чистой и не иметь ржавчины. Ржавая проволока засоряет направляющую спираль шланга, резко ухудшает электрический контакт проволоки с токосъемником, что приводит к нестабильности режима сварки, повышенному разбрызгиванию электродного металла и вызывает появление дефектов в шве.

Шланговые полуавтоматы могут быть классифицированы по следующим основным признакам:

1. По способу поддержания постоянства параметров дуги: с саморегулированием, с принудительным регулированием.

2. По характеру защиты металла при сварке: полуавтоматы для сварки в аргоне, углекислом газе, порошковой проволокой, самозащитной проволокой; для сварки под флюсом; универсальные со смешанной защитой.

3. По способу подачи проволоки: толкающий тип (для жесткой проволоки), тянущий тип (для мягкой и тонкой проволоки), тянуще-толкающий тип (для полуавтоматов со шлангом длиннее 5-и метров).

4. По способу регулирования скорости подачи проволоки: плавное, ступенчатое, смешанное (плавно-ступенчатое).

Для сварки выпускаются полуавтоматы, рассчитанные на номинальные токи 125; 160; 220; 250; 315; 400; 500; 630 А.

Наибольшее распространение получили полуавтоматы с саморегулированием, отличающиеся между собой типом электропривода в механизме подачи сварочной проволоки. Рассмотрим упрощенные электрические схемы этих полуавтоматов.

В полуавтоматах с электроприводом постоянного тока (рисунок 1) якорная обмотка и обмотка возбуждения двигателя механизма подачи М питается от понижающего трансформатора Тр через соответствующие выпрямители B1 и В2. Напряжение на дуговой промежуток подается при включении силового контактора КТ. Катушка этого контактора связана с промежуточным реле Р. При включении пусковой кнопки S1 катушка Р попадает под напряжение выпрямителя В2. Срабатывают контакты P1 и, одновременно с включением КТ происходит подача электродной проволоки. Для сохранения постоянства подачи сварочной проволоки трансформатор Тр питается от стабилизатора напряжения. Настройка скорости подачи проволоки осуществляется плавно, путем изменения якорного тока в цепи двигателя М. Для этого предусмотрен регулятор напряжения R . Прекращается сварка замыканием кнопки S2 .

В полуавтоматах с электроприводом переменного тока (рисунок 2) двигатель сварочной проволоки М питается от трехфазного понижающего трансформатора Тр. Включение двигателя может осуществляться двумя способами:

1. Замыканием пусковой кнопки S1.

1. Замыканием электродной проволоки на свариваемое изделие. Для этого в цепь изделия включена катушка реле тока Pi. Для перехода ко второму способу включения полуавтомата необходимо предварительно замкнуть тумблер К. Скорость подачи сварочной проволоки регулируется ступенчато сменными шестернями.

Рисунок 1 - Электрическая схема управления двигателем подачи проволоки постоянного тока

Рисунок 2 - Электрическая схема управления двигателем подачи проволоки переменного тока

ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Шланговый полуавтомат с источником питания ВДГ - 303.

2. Электроизмерительные приборы для измерения сварочного тока и напряжения дуги.

3. Комплект инструмента и проводов.

4. Пластина из низкоуглеродистой стали размером 10x100x350.

5. Электродная проволока марки Св-08Г2С диаметром 1-1,6 мм - не менее 1 кг на одно звено.

6. Сварочная углекислота из расчета 40 - 50 л на звено.

СОДЕРЖАНИЕ И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Изучить устройство и принцип работы шланговых полуавтоматов.

1. Комплектность сварочного полуавтомата.

2. Конструкция сварочного полуавтомата: узлы, механизмы, их работа и взаимодействие.

3. Кинематическая схема полуавтомата.

4. Электрическая схема и ее работа.

1.5. Техническая характеристика полуавтомата и область рационального его применения.

2. Настройка сварочного полуавтомата.

2.1. Изучить и отработать технику настройки полуавтомата на заданный режим сварки или наплавки (Icв, Uд), а также особенности настройки полуавтомата на сварку различных типов соединений.

2. Настроить полуавтомат на заданный режим. В настроенном режиме каждый студент должен выполнить сварку (наплавку) не менее 2-х - 3-х раз. При этом особое внимание следует обратить на правильность зажигания дуги и прекращения процесса сварки.

3. Исследовать влияние скорости подачи электродной проволоки на величину сварочного тока и напряжения. Для этого необходимо настроить полуавтомат при каждой ступени на минимальную, среднюю и максимальную скорость подачи сварочной проволоки. Выполнить сварку при каждой настройке. Снять показания режимов сварки по приборам измерения тока и напряжения. Оценить качество сварного шва. Результаты замеров режимов сварки и оценки качества швов занести в таблицу. Построить график зависимости величины сварочного тока от скорости подачи электродной проволоки. Построить вольтамперные характеристики источника питания для каждой ступени используя табличные значения Uxx, Uд, Iсв. Сделать вывод о влиянии на формирование шва вылета электродной проволоки Lэл, и скорости сварки Vсв.

Таблица – Результаты измерений

№ опыта	Измеряемый параметр					Поляр- ность	Приме- чание
	I св,А	Uд,В	Vпод, м/ч	Vсв, м/ч	Lэл, мм
I 2 3 1 2 3

ВОПРОСЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО КОЛЛОКВИУМА

1. В чем заключается сущность сварки в защитных газах?

2. Какие виды защиты зоны сварки используют при сварке в защитных газах?

3. Назовите основные параметры режима при сварке плавящимся электродом в защитных газах.

4. В чем заключается особенность сварки в СО₂?

5. Почему при сварке в СО₂ используется источник питания с жесткой характеристикой?

6. Какие разновидности сварки неплавящимся электродом вы знаете?

7. Что такое сварочный полуавтомат? Дайте классификацию полуавтоматов.

8. Укажите достоинства и недостатки полуавтоматов с приводом постоянного и переменного тока.

9. На каком расстоянии от шва следует располагать сопло горелки и какой расход газа обеспечивает оптимальную защиту сварного шва от окисления?

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Овчинников В.В. Оборудование, механизация и автоматизация сварочных процессов. - М.: Академия, 2010. - 256 с.

2. Виноградов В.М. Основы сварочного производства: учеб. пособие для вузов. - М.: Академия, 2008. - 270 с.

3. Маслов Б. Г. Производство сварных конструкций: учебник для сред. проф. образования. - М.: Академия, 2007. - 252 с.

4. Чернышов Г. Г. Сварочное дело: сварка и резка металлов: учебник для вузов - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Академия, 2008. - 493 с.

Дополнительная

1. Фатхутдинов Р. А. Организация производства: Учебник / Р. А. Фатхутдинов. - М.: ИНФРА-М, 2001. - 672 с.

2. Фатхутдинов Р. А. Организация производства: учеб. по­собие для вузов/ Р. А. Фатхутдинов. - М.: ИНФРА-М, 2001. - 253 с.

3. Куркин С. Л.. Николаев Г.Л. Сварные конструкции. Технология изготовления, меха­низация, автоматизация и контроль качества в сварочном производстве: Учеб. для вузов. - М.: Высш.шк., 1991. - 398 с.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Механизация и автоматизация сварочного производства»

Подписано в печать Формат 60х84/16. Бумага для множ. аппаратов.

Печать плоская. Усл.печ.л. Уч.-изд.л. Тираж экз. Заказ

ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет». Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11.

Ризограф ФГАОУ ВПО РГППУ. Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11.

18