Сварка модулированным током
| Листать книгу |
|---|
| Листать |
| Страницы:
1 ... 23 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 скачать книгу Сварка модулированным током ШигаввПроцесс сварки модулированным током (СМТ) предполагает периодическое, а ар а и ев запрограммированное изменение энергетических параметров системы источник питания - сварочная дуга между высоким (импупъс) и инаким (пауза) уровнями ... Для проволоки диаметром 2мм маркн Св—08Г2С удалось практически в 2 раза снизить потери на разбрызгивание металла, форма шва при этом имеет более благоприятный вид ... Прн выполнении сварки в указанных пространственных положениях сварщик вынужден регулировать жидкотекучесть ванны и совершать различные манипуляции концом электрода для обеспечения удовлетворительного формирования шва ... В результате применения такой технологии улучшилась форма шва и отделимость шпака при сварке во всех пространственных положениях, предотвращено образование подрезов, существенно уменьшилась зона термического влияния, повысилась эксплуатационная надежность сварного соединения ... Так, в одном из первых обзоров [3], опубликованных в США, отмечены широкие возможности пропесса и большая ропь советских ученых в разработке и внедрении в производство им-пупьсно-дуговых способов сварки ... Наложение импульсов тока на дугу небольшой мощности при сварке плавящимся электродом позволяет получить управляемый мепкокапепьный перенос электродного материала ... Если амплитудное значение токе, импульса превышает критическую для данных условий величину, а частота следования импупьсов ^25 Гц, то каждым импульсом в сварочную ванну будет переноситься одна капля электродного металла [4, 51 ... Стадии переноса электродного металла при наложении импульсов токано возможным, исходя из устойчивости процесса, и поэтому в период паузы плавления электрода практически не происходит (рис ... Поскольку величина этих сип пропорциональна квадрату тока дуги, то пинч-эффект будет более ярко выражен прн импульсио-дуговой сварке, чем при обычной сварке непрерывным по величине током ... Другим преимуществом этого способа сварки является значительно меньшее выгорание легирующих элементов в дуге, связанное с малым значением среднего (эффективного) тока ... В последнем спу-чае параметры отдельных импульсов подбирают так, чтобы они осуществляли независимое управление отдельными характерно-псами процесса сварки ... Например, первый импульс интенсив-го расплавляет электрод, а второй сбрасывает каплю с него в шину, или же первые импульсы небольшой длительности стабилизируют горение дуги на малых токах, а последний в груп— те импульс сбрасывает каплю с электрода ... Это снижает стоимость процесса, так как с увеличением диаметра проволоки уменьшается ее цена, а кроме того, упрощается подача такой прово-покн через шпанги, расширяется диапазон толщины" свариваемых листов в сторону меньших значений, снижается образование пор в металле шва ... Дпя повышения устойчивости процесса следует после образования перемычки между электродом и сварочной ванной во время паузы включить ток импульса, а к моменту ее разрушения выключить его ... Разработан способ сварки с программированной скоростью подачи электродной проволоки и синхронным модулированием сварочного тока, сущность которого заключается в том, что в периоды пауз электрод с большей скоростью подается к сварочной ванне, а в конце короткого замыкания начинает двигаться вверх, способсвуя разрыву перемычки [17] ... Все швы соответствовали требованиям, предъявляемым к швам первой категории, при этом снижались деформапии и обеспечивалось получение однородной мелкозернистой структуры металла шва при полном отсутствии пор, трещин и других дефектов ... Опыты по ручной сварке импульсной дугой стыков паропровода диаметром 245 мм с толщиной стенки 45 мм показа-пи, что металл шва характеризуется равиоосной мелкозернистой структурой ферритно-карбидной смеси с размером частиц до 0,25 мкм в состоянии до термической обработки и ~1 мкм — после высокого отпуска ... Применение импульсной сварки плавящимся электродом в защитных газах способствует расширению технологических возможностей и повышению качества соединений при изготовлении сварных конструкций из нержавеющих и низкоуглеродистых сталей, а также из алюминиевых сплавов [30] ... В непрерывном режиме источники питания использовали для дуговой сварки короткими замыканиями, для сварки со струйным переносом электродного металла и для сварки порошковой проволокой ... Это способствует повышению производительности наплавки и снижению скорости подачи присадочной проволоки, что имеет значение при сварке алюминиевых сплавов ... При сварке углового шва листов алюминиевого сплава толщиной 3,2 мм в непрерывном режиме формировались широкие швы с грубым нерегулярным проплавлением с обратной стороны шва ... Первые корневые проходы выполняют без присадочной проволоки, последующие — с проволокой Ток в импульсе и паузе несколько повышают по мере прибпи-женин уровня шва к поверхности, одновременно увеличивая скорость подачи проволоки и длительность импульса и паузы ... На указанных режимах обеспечивается получение швов с небольшим количеством ферритной фазы, что придает швам устойчивость против образования горячих трещин [31] ... Изысканы [ 37 ] рапиональные параметры режима импульсной сварки стыковых соединений листового технически чистого ннкепя марки НП—2 толщиной 1,0 мм, позволяющие получать сварные соединения с оптимальными прочностными свойствами ... Величину тока в импульсе и длительность нмпулъса выбирали, исходя из условия получения правильно сформированной точки без подрезов с заданным значением ширины проппавпения ... И°ВПриведены [38] области применения импульсной сварки плавящимся электродом при укладке швов в различных пространственных положениях никелевых и хромоникепевых сплавов ... Источник питания обеспечивает точное регулирование частоты, скважности и амплитуды тока, программирующее устройство позволяет регулировать параметры режима сварки в зависимости от пространственного положения шва ... Интервалы импульсов и пауз регистрировали раздельно в пределах 0,02 - 1,00 с Глубина проппавпения основного металла увеличивается с повышением тока импульса и длительности его действия ... В научно-исследовательской лаборатории разработана технология автоматической импупьсно-дуговой сварки вольфрамовым электродом в инертных газах горизонтально расположенных труб [ 5 6J ... Источник питания установки снабжен реактором, магнитопровод которого изготовлен из ферритовых колец, что позволило значительно улучшить динамические свойства процесса ... Мощность импульса контролируется специальным блоком, который определяет ширину импульса дпя данного материала проволоки и ее диаметра на основе расчета расхода энергии на один импульс ... Схема управления обеспечивает надежное возбуждение дуги при определенной крутизне переднего фронта, благодаря чему устраняется разбрызгивание металла в начале процесса ... Во время прекращения сварки ток отключается одновременно с остановкой подачи электрода, что исключает образование сферического утолщения на конце электрода и облегчает возбуждение дуги при последующем возобновлении процесса ... На базе анализа физических процессов в дуге и на конце электрода определены [70] параметры импупьсов тока, обеспечивающих мепкокапелъный перенос электродного металла ... Расчетные данные могут быть использованы прн построении источников питания дуги на базе высокочастотных преобразователей, а также для оптимизации параметров режима сварки в защитных газах ... Выбор оптимальных значений параметров режима сварки расчетным путем позволяет получить заданное перекрытие сварных точек н существенно снизить деформации тонколистовых конструкций ... ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЦЕССА СМТСМТ предусматривает периодическое изменение энергетического состояния системы "источник питания - сварочная дуга"Рис ... В периоды импупьсов тока расплавляется основная часть электродного и свариваемого металлов, а за последующий затем период паузы происходит кристаллизация большей Части сварочной ванны ... На базе анализа физических процессов в дуге и на конце электрода определены [70] параметры импупьсов тока, обеспечивающих мепкокапелъный перенос электродного металла ... Дпя характеристики нижнего энергетического уровня используют следующие определения: дпя тока - дежурный, минимальный, базовый, дежурной дуги, фона, подложки и т ... Дпя сварки алюминия и его сплавов важное значение имеет процесс катодной очистки, являющийся одним из наиболее эффективных методов удаления тугоплавкой окнсной ппенкн с поверхностного слоя изделия ... Однако использование неппавя-щегося электрода в течение периода времени, когда изделие является катодом, а епектрод - анодом, приводит к бесполезной трате энергии на перегрев электрода ... Структура металла шва при этом отличается ппотно упакованными параллельными иглами кристаллов, растущих от частично оплавленных, повышается прочность шва ... При этом роль второго (промежуточного) импульса двояка: он может быть как "подогревающим", например, при электрошпаковой сварке, так и подготавливающим очередной сброс каппи металла в сварочную ванну при дуговой сварке плавящимся электродом ... Высокийэнергетический уровень (нмпульс) превышает критический уровень тока, прн котором размер переносимых через дуговой промежуток капепъ резко уменьшается ... В момент времени, когда пыски на роликах оказываются друг против друга, подача проволоки приостанавливается, дуга удлиняется, а сварочный ток соответственно уменьшается ... Механические системы дпя получения режима моделирования сварочного токачества теплоты, вводимой в свариваемый метапп, возможно [77] путем нанесения на боковую поверхность проволоки глубоких рисок специально спрофилированными роликами (рис ... Общим недостатком устройств этой группы является небольшая частота следования импульсов тока, ограниченность в возможности регулирования параметров режима сварки и их коррекции в ходе процесса сварки ... Для устранения отмеченных недостатков можно рекомендовать малоинер-цнонные беэредукторные приводы подачи сварочной проволоки, не содержащие вращающихся элементов и изменяющие скорость подачи проволоки в широком диапазоне практически по любому закону ... Однако в подавляющем большинстве случаев это явление рассматривали с позиций повышения надежности и долговечности выключающих устройств силовой электротехники, где дуга - явление нежелательное ... Применяют наложение как поперечных магнитных полей (когда сиповые линии внешнего попя перпендикулярны направлению сварочного тока дуги), так и продольных магнитных попей ... Управляя перемещением анодного пятна, являющимся центром приложения теплового потока, вводимого в метапп [84, 85], создают термический цикл, аналогичный наблюдаемому при сварке с возвратно— поступательным движением дуги ... Это объясняется тем, что под влиянием собственного магнитного попя дуга может сместиться с оси электрода, в результате чего появится составляющая тока, перпендикулярная направлению магнитного потока ... Пульсирующее продольное магнитное поле, ось которого почти параллельна оси электрода, использовалось для стабилизации переноса электродного металла [86] ... Эпектрическая схема источника питания: 1,2- бпоки; 3 - ручкиния в сварочной цепи тока от тока или иного блока определяется величиной напряжения на выходе соответствующего блока ... В те моменты времени, когда напряжение нмпупьса падает ниже величины выходного напряжения блока дежурной дуги, он поддерживает величину сварочного тока, давая время этому блоку включиться в работу ... Управление тепповложением осуществляется лишь за счет энергетических параметров (1И, 1п) СМТ, что значительно снижает технологические возможности сварки ... Прерыватель тока регулирует ие только длительность сварочного импульса, иоЯ продолжительность пропускания тока в течение каждого полупериода переменного напряжения ... Указанные источники агрегатного типа имеют однотипное устройство н отличаются пишъ мощностью,К достоинствам Источников питания с агрегатным принципом построения можно отнести возможность раздельной и независимой регулировки энергетических параметров обоих уровней СМТ| к недостаткам - громоздкость агрегатов, наличие постоянной составляющей тока в цепи импульсного источника, повышенный расход активных материалов ... Работа источника основана на принципе стабилизации и регулировании тока с помощью мощных транзисторов, соединенных между собой параллельно и последовательно с выпрямителем в сварочную пепъ ... За счет улучшения систем охлаждения и использования последних достижений полупроводниковой техники можно несколько увеличить номинальный ток таких источников ... Используемые дпя этой цепи накопители могут быть как емкостного [93], так и индуктивного [ 94]типа! Принцип работы источников этой группы аналогичен работе источников первой группы ... Попытка осуществить дуговой процесс с использованием накопителей энергии быпа предпринята еще в БО-х годах, однако вследствие потерн энергии в механических размыкателях не иашпа применения ... Смена полярности в этом способе сварки диктуется необходимостью катодной очистки свариваемого металла, которая достигается в том случае, когда изделие является катодом ... Эта мера позволяет улучшить энергетические показатели процесса и одновременно сохранить эффективную катодную очистку при сварке метаппов с тугоплавкой окисной пленкой - ... Основными преимуществами источников, в состав которых входит трансформатор, регулируемый магнитной коммутацией, является: меньший расход активных материалов, малый коэффициент нелинейных искажений, большая перегрузочная способность, отсутствие полупроводниковых элементов в цепи рабочего тока, возможность программированного изменения вторичных токов и напряжений ... Поэтому дпя получения режима модуляции сварочного тока в малоэНергетических процессах, таких, например, как сварка покрытыми электродами, аргоно-дуговая сварка, микроппазмен-Ная сварка, применяют устройства, объединенные в восьмуюОсновной характеристикой устройств этой группы является то, что модулирование сварочного тока в ннх осуществляется посредством приставок-модуляторов ... При использовании в ке-честве источника питания сварочного генератора с независимой обмоткой возбуждения модулирование сварочного тока получают путем периодического прерывания цепи пнтання этой обмотки с помощью маломощного полупроводникового контактора ... Упрощенная схема генератора импупьсов ГИ-ИДС (а) и временные диаграммы (б): вторичного тока 1Св, напряжения, тока управления 1упрД1 - сварочная дуга — тиристор Т1 — конец вторичной обмотки ТР проходит мощный импульс тока, вызывая отделение и перенос в сварочную ванну капли расплавленного метапп а ... |
Холодная сварка труб
Высокочастотная сварка металлов
Соединение труб из разнородных металлов
Сварка модулированным током
Современные средства защиты сварщиков
Металловедение сварки и термическая обработка сварных соединений
Технология и оборудование контактной сварки. Учебное пособие для машиностроительных и политехнических втузов
