5. Сварочные генераторы с падающей внешней характеристикой. Конструкция, режимы работы, уравнения.

Обмотка независимого возбуждения, создающая намагничивающий магнитный поток, получает питание от выпрямительного блока, включенного в силовую сеть через феррорезонансный стабилизатор напряжения. Падающая ВХ генератора формируется из-за уменьшение результирующего потока генератора с ростом тока, при этом уменьшается ЭДС и индуктируемая в якоре и напряжение на выводах генератора. С ростом сварочного тока при неизмененном токе намагничивающей обмотке ВАХ линейно. Разнесение обмоток улучшает динамические свойства генератора и сказывается на его ВХ. Работа генератора протекает в условиях одного установившегося режима другим, что сопровождается переходными процессами в электрических цепях генератора. В процессе сварки происходит замыкание дугового промежутка каплей, потом отрыв капли от электрода. При рабочем режиме на конце электрода образуется растущая в объеме капля, переходящая затем в ванну на изделии.

Билет №16

1. Первичная и вторичная структуры сварных соединений. Форма первичных кристаллитов при сварке: 1)Равновесные (полиэдрические); 2)Пластинчатые; 3)Столбчатые. Если скорость роста одинакова во всех направлениях образуется полиэдрический кристалл. Если рост происходит по двум направлениям – пластинчатый. Если рост происходит в одном направлении образуется столбчатый кристалл. Столбчатые кристаллы растут от первого фронта затвердевания. На втором фронте образуется полиэдрические и пластинчатые кристаллиты. Механизмы роста кристаллитов при сварке: 1)Гладкий; 2)Ячеистый; 3)Дендритный; 4)Автономный.

Механизм роста зависит: 1)от концентрации легирующих элементов и примесей; 2)от градиента температур на фронте затвердевания; 3)от скорости кристаллизации.

Вторичная структура. Основные структурные зоны сварного соединения.

Тепло, вводимое в металл от источника, распространяется от шва на некоторое расстояние в основной металл. Температура металла в зоне сварки зависит от вида источника тепла и температуры окружающей среды и распределяется неравномерно от максимальной, до температуры окружающей среды. В результате в металле происходят физические процессы, которые изменяют его структуру и свойства. Участок свариваемого металла, в котором в результате нагрева и охлаждения происходит изменение свойств и структуры называется зоной термического влияния (ЗТВ). При лазерной сварке ширина ЗТВ < 1 мм. При ЭШС ширина ЗТВ > 50

Особенности структуры ЗТВ. 1-2 – оплавленные зёрна основного металла; 2-3 – очень крупное зерно; Характерные зоны сварного соединения: I – сварной шов;II – ЗТВ;III – основной металл;IV – околошовная зона;V – зона оплавления; Т_п – температура начала фазовых и структурных превращений; Т_л – температура ликвидуса. Эти зоны характерны только для углеродистых и низколегированных сталей. Они отличаются микро- и макроструктурой, химическим составом, механическими свойствами.

2.Сварочные материалы для автоматической сварки под флюсом.

Для дуговой сварки под флюсом применяют электродную проволоку и флюс. В качестве электродной проволоки применяют такую же проволоку, что и в других способах сварки плавлением. Может применяться так же проволока, отформованная из ленты в трубку, внутрь которой запрессован флюс (порошковая проволока). В последнее время разработаны композитные проволоки, оболочка которых пластмассовая, а сердцевина – смесь флюса и железного порошка. Достоинство такой проволоки – полная невосприимчивость к влаге. Сварочный флюс должен хорошо защищать капли электродного металла и жидкий металл сварочной ванны от воздействия воздуха. Наряду с этим флюс обеспечивает устойчивое горение дуги, хорошее формирование шва и образует шлаковую корку, легко отделимую от поверхности шва и образует шлаковую корку, легко отделимую от поверхности шва после затвердевания; из флюса при плавлении не должно выделяться большого количества газов, пыли. Флюс должен обеспечивать заданные химический состав и механические свойства металла шва. По назначению выделяют три группы флюсов: для сварки углеродистых и легированных сталей, для сварки высоколегированных сталей, для сварки цветных металлов и сплавов. По химическому составу различают кислые и основные флюсы в зависимости от соотношения соответствующих окислов составе. По способу изготовления флюсы разделяют на плавленые и неплавленные.

3. Регуляторы цикла и включающие устройства. Включающее устройство коммутирует (включает или отключает) сетевое напряжение в контактной машине при помощи простейших контакторов или специальных устройств – прерывателей. Прерыватель содержит соответственно контактор и синхронизатор, который обеспечивает включение и отключение контактора в заданное время относительно фазы питающего напряжения

Тиристорные контакторы. В настоящее время серийно выпускаются контакторы, заменивших ранее игнитронные контакторы. Контакторы КТ-07 комплектуются тиристорами с повышенной циклостойкостью к критической скорости нарастания напряжения - комплектуемые тиристорами таблеточного исполнения. Действие термореле основано на свойстве мембраны скачкообразно изменять изгиб при достижении заданной температуры. Термореле имеет температуру срабатывания 60±5^оС и температуру возврата при охлаждении 45±10^оС. При срабатывании термореле размыкание контактов термореле происходит через толкатель, коромысло и контактную пружину. Для защиты контакторов от импульсных перенапряжений параллельно им включаются варисторы. Конденсаторное питание представляет собой разновидность питания с запасанием энергии в электрических конденсаторах в паузах между сварками. Это позволяет снизить потребляемую мощность из сети в 10 раз по сравнению с непосредственным питанием из сети. Другим достоинством конденсаторного питания является стабильное тепловыделение при сварке изделий малой толщины (до 0,1 мм). Силовая часть конденсаторного питания относительно проста. Управление циклом сварки. В производстве всегда успешно эксплуатируется аппаратура управления циклом сварки КМ нескольких поколений. К первому поколению относится аппаратура, использующая релейно - контактные элементы, радиолампы. Второе поколение построено на транзисторах и типовых логических элементах, облегчающих ремонт Третье поколение (ВАЗ) базируется на использовании компактных интегральных типовых микросхем, позволивших существенно повысить точность и надёжность аппаратуры и уменьшить её габариты в несколько раз. Четвертое поколение использует микропроцессорной элементную базу, алфавитно-цифровые дисплеи и стационарные индукционные датчики вторичного (сварочного) тока, позволившие впервые наблюдать за реальной величиной сварочного тока и временем сварки в процессе самой сварки.