Билет №12:

1. Этапы затвердевания сварочной ванны. Процесс перехода металла из жидкого состояния в твёрдое называется первичной кристаллизацией, а образовавшуюся при этом структуру – первичной структурой. Затвердевание жидкого металла – рост кристаллитов, в результате присоединения к их поверхности отдельных атомов из окружающего расплава. Кристаллит – кристалл неправильной формы.

Различают 3 типа затвердевания: 1)Нормальное затвердевание. Объём жидкой фазы и температура нагрева непрерывно уменьшаются. Состав жидкой и твёрдой фазы как правило одинаков. Пример: Затвердевание жидкой сварочной ванны после выключения источника тепла. 2) Направленное затвердевание. Объём жидкой фазы непрерывно уменьшается. Температура и тепло постоянны. Состав жидкой и твёрдой фазы различен. Пример: диффузионная сварка и пайка. 3) Зонное затвердевание. Расплавляется часть объёма металла (зона движется). С одного конца плавление, с другого – затвердевание. Состав жидкой и твёрдой фазы одинаков. Объём жидкого металла и температура остаются неизменными. 3 этапа затвердевания: 1) Переохлаждение расплава; 2) Образование центров кристаллизации;

3) Рост центров кристаллизации и образование кристаллов.

2. сущность и основные параметры режима плазменной резки. Плазма – ионизированный газ, содержащий электрически заряженные частицы и способный проводить ток. Ионизация газа проходит при его нагреве. Степень ионизации тем выше, чем выше температура газа. В центральной части сварочной дуги газ нагревают до температур 5000-30000⁰С, имеет высокую электропроводность, ярко светится и представляет собой типичную плазму. Плазменную струю, используемую для сварки и резки, получают в специальных плазматронах, в которых нагревание газа и его ионизация осуществляются дуговым разрядом в специальных камерах. Питание дуги, как правило, осуществляется переменным или постоянным током прямой полярности. Возбуждают дугу с помощью осциллятора. Для облегчения возбуждения дуги прямого действия используют дежурную дугу, горящую между электродом и соплом горелки. Для питания плазмообразующей дуги требуются источники сварочного тока с рабочим напряжением до 120 В, а в некоторых случаях и более высоким; для питания плазмотрона, используемого для резки, оптимально напряжение холостого хода источника питания до 300 В. Резка плазменной струей основана на расплавлении металла в месте реза и его вдувании потоком плазмы. Плазменную струю используют для резки металла толщиной от долей до десятков миллиметров. Для резки металла малой толщины используют плазменную струю косвенного действия. При повышенной толщине металла лучшие результаты достигаются при плазменной струе прямого действия. При резке даже углеродистых сталей во многих случаях она более экономична, чем газокислородная, ввиду высокой скорости и лучшего качества реза.

В зависимости от металла в качестве плазмообразующих газов можно использовать азот, водород, аргонно-водородные, аргонно-азотные, азотно-водородные смеси.

3. Принцип проектирования вторичного контура. Во вторичном контуре контактных машин теряется до 40% устано­вочной мощности.

1. Определяются исходные данные - расчётный сварочный ток, включая ожидаемые токи шунтирования; задаются значением ПВм; габариты и толщина свариваемых деталей; схема подвода тока к свариваемым деталям (двухсторонняя, односторонняя или какая-то другая); способ охлаждения элементов вторичного контура (воздушная, водяная или смешанная); материал и форма элементов вторичного контура, значения приведенных активного и индуктивного сопротивлений подобранного или виртуального трансформатора.

2) По габаритам сварочного контура, простым замером по схеме, определяют ℓ и h - условные стороны квадрата, вписанного в площадь, охватывающую вторичный контур (ℓ - перпендикулярен окну магнитопровода, h – параллелен ему).

3) Определяют диаметр – d_т и d_п силового жесткого элемента контура из условий допустимых плотностей токовых нагрузок и его механической прочности на изгиб; 5) Уточняют диаметр, полученный по токовой нагрузке с учетом поверхностного эффекта

6) Рассчитывают сечения основных элементов вторичного контура; 7) Находят активное сопротивление вторичного контура, включая вторичный виток сварочного трансформатора; 8) Находят индуктивное сопротивление вторичного контура, включая вторичный виток сварочного трансформатора; 9) Рассчитывают полное сопротивление сварочного контура; 10) Находят вторичное напряжение трансформатора: U₂=I_2рZ, В; 11) Определяют потребную мощность трансформатора в кВ·А.

5. ИП.Выпрямители типа ВД предназначены для резки, ручной сварки и наплавки, а также для механизированной сварки под флюсом. В состав выпрямителя входят трехфазный силовой трансформатор с усиленными магнитными полями рассеяния и выпрямительный блок, собранный по трехфазной мостовой схеме, а также пусковая и защитная аппаратура. Большие индуктивности рассеяния обуславливают значительное индуктивное сопротивление и крутопадающую ВАХ. Ступенчатое регулирование осуществляется одновременным переключением фаз обеих обмоток трансформатора со звезды на треугольник при сохранении коэффициента трансформации. Обмотками управление служат провода двух фаз вторичной обмотки трансформатора, проходящие через окна двух тороидальных сердечников магнитного усилителя. Эти провода соединяют вторичную обмотку тр-ра с выпрямительным блоком.