Машиностроение. Энциклопедия Оборудование для сварки

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Машиностроение. Энциклопедия Оборудование для сварки

варительного разрежения со скоростью от-качки 210 л/мин и диффузионный насос соскоростью откачки 350 л/с. С помощью этойсистемы в камере создается давление 6-Ю-3
...
Установка В\У5010Ь отличается более мощ-ной откачной системой (630 л/мин и 600 л/ссоответственно) и уменьшенным (до 45 с) вре-менем откачки сварочной камеры. Кроме того,установка снабжена системой дифференциаль-ной откачки пушки и стабилизированным ис-точником питания. Такие же системы у уста-новки В\У6010 (60 кВ, 0,6 кВт). УстановкиВ\У5020 и В\У6020 (50 кВ, 1 кВт и 60 кВ,1,2 кВт) кроме более мощной пушки снабже-ны телевизионными системами наблюдения сзамкнутым контуром.
...
Установки для сварки изделий среднихгабаритов. Установки этой группы наиболеемногочисленны и разнообразны, особеннораспространены для сварки в высоком вакуу-ме, нашли применение в ракетной, авиацион-ной, станкостроительной и автомобильнойпромышленности, при производстве тепловы-деляющих элементов ядерных реакторов. Дляних характерно: применение пушек с раз-личным ускоряющим напряжением при мощ-ности электронного пучка 0,5... 100 кВт, ста-ционарных и перемещаемых внутри вакуумнойкамеры; использование вакуумных камер объ-емом 0,5...4 м3, при этом время откачки до ра-бочего давления 6 • 10~1 ...6 - 10~~3 Па составляет0,5...30 мин.
...
Универсальные установки позволяют свари-вать разнотипные изделия без существеннойпереналадки. Требование универсальности всочетании со специфическими требованиямиразличных отраслей промышленности, ис-пользующих это оборудование, а также про-цесс его непрерывного совершенствованияспособствовали созданию большого количест-ва различных по конструкции установок. Клучшим образцам рассматриваемого оборудо-вания относятся гаммы универсальных устано-вок, состоящие из однотипных узлов и пред-назначенные для сварки большого количестваизделий различных типоразмеров. В пределахэтих гамм установки отличаются ступенчатымувеличением размеров сварочных камер, пара-метрами пучка сварочной пушки, мощностьюи составом откачной системы, наличием раз-нообразных манипуляторов свариваемого из-делия, степенью автоматизации и др. Большоеколичество универсальных установок дляЭЛС в высоком вакууме изделий средних раз-меров создано в Институте электросварки им.Е. О. Патона.
...
Универсальная установка У570М (рис. 1.26)имеет прямоугольную камеру / размером1200 х 1200 х 1200 мм с толщиной стенок25 мм, что обеспечивает как механическуюпрочность, так и необходимую биологическуюзащиту обслуживающего персонала. В верх-ней части камеры установлена камера-при-ставка 2, внутри которой смонтирован двухко-ординатный механизм перемещения сва-
...
рочной пушки, что позволяет наиболее рацио-нально использовать объем сварочной каме-ры. Длина продольных и поперечных швов,которые можно выполнить на этой установке,достигает 900 мм. Можно сваривать прямоли-нейные и кольцевые швы в горизонтальной ивертикальной плоскостях. Установка У570Муспешно эксплуатируется в судостроительнойпромышленности, энергетическом машино-строении.
...
Следует отметить, что увеличение размеровкамеры решали путем пристыковки к фрон-тальной стенке основной камеры специаль-ной удлиняющей камеры-приставки по формеи размерам свариваемого изделия. При этомпушка устанавливалась в основной камере го-ризонтально, чтобы пучок через специальноеокно в фронтальной стенке проходил в допол-нительную камеру и сваривал установленноетам изделие. Такое сложное переоборудова-ние универсальной установки для сварки изде-лий, габариты которых превышают размерысварочной камеры, имеет смысл только в томслучае, если такие работы являются эпизо-дическими.
...
В основу конструкции установки с секци-онными сварочными камерами заложена, на-пример, типовая универсальная установкаУЛ144 (рис. 1.27) со стандартной камерой1200 х 1200 х 1200 мм. Камера установкиУЛ144 в верхней части имеет дополнительнуюкамеру-приставку, в которой размещен двух-координатный манипулятор стандартной сва-рочной пушки. Величина хода сварочной пуш-ки вдоль камеры составляет 575 мм, поперек840 мм. Конструкция манипулятора позволяетустанавливать пушку вертикально, горизон-тально или под углом, что значительно расши-ряет технологические возможности установок.Установка снабжена двумя монтажными идвумя загрузочными тележками, что позволя-ет работать по "челночному" принципу: покаодна из тележек находится в камере, на другойведется монтаж под сварку очередного изделия.
...
стоящие соответственно из четырех и трех со-стыкованных камер УЛ144 (рис. 1.28). Уста-новки комплектуются перемещаемой в вакуу-ме пушкой мощностью пучка менее 60 кВт(60 кВ. 1000 мА) или стационарной пушкоймощностью пучка 120 кВт (120 кВ, 1000 мА).
...
В промышленности используются установ-ки УВЛ-6001, УВЛ-6002 и УВЛ-6003 для ЭЛСв промежуточном вакууме и установки ЭЛУ-19и ЭЛУ-20 для сварки в высоком вакууме(табл. 1.8).
...
Весьма перспективны установки с от-качными системами, позволяющими выпол-нять сварку как при высоком, так и при низ-ком вакууме в зависимости от свойств свари-ваемых материалов, и сменными сварочнымиманипуляторами, обеспечивающими выполне-ние на одной и той же установке самых разно-образных сварочных операций.
...
Наиболее широкие технологические воз-можности у установок, имеющих агрегатную(модульную) конструкцию, с набором сва-рочных манипуляторов и обеспеченных систе-мами автоматического слежения за сваривае-мым стыком и системами программногоуправления сварочным процессом. Использо-вание таких установок наиболее эффективнопри сварке деталей сложной формы. Они лег-ко могут быть приспособлены к изменяющим-ся условиям производства. Следует отметить,
...
что автоматизированные системы откачки ка-меры и дифференциальная откачка пушки —непременные признаки лучших образцов со-временных универсальных установок, причемвремя откачки камеры до рабочего давлениясведено к минимуму благодаря применениюмощных откачных средств и введения обрат-ной связи по давлению.
...
Основным недостатком универсальных ус-тановок является их сравнительно низкая про-изводительность. Применение многопозици-онных сварочных манипуляторов не всегда ре-шает проблему ее повышения. Рассматриваявопрос повышения производительности при-менительно к установкам для сварки малых,средних и крупных изделий, необходимо отме-тить следующее. Высокая производитель-ность, как правило, достигается только в спе-циализированных или высокопроизводитель-ных установках с различного типа шлюзовы-ми системами.
...
Основное время для всех типов сварочныхустановок, при прочих равных условиях (дли-на шва, тип материала, глубина проплавле-ния, параметры пучка, скорость сварки и др.)одинаковое, а вспомогательное изменяется вочень больших пределах в зависимости от кон-струкции установок, что существенно влияетна производительность. Для универсальныхустановок периодического действия, предна-значенных для сварки одного изделия за однуоткачку сварочной камеры, основное времясоставляет приблизительно 5%. Остальное вре-мя затрачивается на выполнение вспомога-тельных операций. Увеличить производитель-ность установок можно двумя путями: сокра-щением времени выполнения каждой вспомо-гательной операции или выполнением вспомо-гательных операций параллельно со сваркойизделия.
...
Одним из наиболее распространенных спо-собов повышения производительности устано-вок является групповая загрузка изделий и ихпоочередная сварка за одну откачку камеры.С увеличением количества загружаемых в ка-меру изделий время цикла сварки одного изде-лия уменьшается. На практике количество од-новременно загружаемых в камеру изделий ог-раничено допустимыми ее размерами и сва-рочных манипуляторов, усложнением их кон-струкций и условий загрузки—выгрузки. Кро-ме того, большой объем сварочных камер уве-личивает время их откачки до рабочего давле-ния, мощность, а следовательно, стоимость от-
...
Наиболее часто применяют установки содновременной загрузкой и сваркой 4... 12,редко 24 изделий, например, установки типаЦЭЛС с групповой загрузкой свариваемых из-делий (рис. 1.29) и только в рассмотренныхвыше установках для микросварки и для свар-ки изделий малых размеров число одновре-менно загружаемых деталей достигает несколь-ких сотен. При этом широко применяются ус-тановки с двумя сменными манипуляторами,один из которых находится в камере, а другойв это время разгружается и загружается новы-ми заготовками. Так, в установке ВЭЛПРО-72для сварки микрочелноков ткацких машин сгрупповой загрузкой изделий используютсядва специальных приспособления, каждое изкоторых предусматривает загрузку 72 изделий.Приспособления установлены на откры-вающейся крышке Сварочной камеры по одно-му с каждой стороны. Пока свариваются 72изделия в одном приспособлении, другое за-гружается заготовками. Замена приспособле-ния в камере выполняется поворотом крышкикамеры на 180° вокруг вертикальной оси. Диа-метр приспособления 800 мм. На каждом из-делии выполняются по четыре шва. Произво-дительность установки достигает 140 деталейв 1 ч.
...
ладке установки или при сварке разнотипныхизделий. Наблюдение ведется через смотро-вые окна в камере или через оптическую сис-тему соосно с пучком, которые используютсятолько при настройке установки. Системыуправления у таких установок, как правило,полностью автоматизированы.
...
Установка УЛ157 (рис. 1.30) такого типапредназначена для работы в составе линииэлектронно-лучевой сварки блоков шестеренавтомобилей. В состав линии входят: моечнаямашина; пресс, на котором производитсясборка блоков; нагреватель с размагничи-вающим устройством, предназначенный дляподогрева запрессованных блоков до темпера-туры 423...473°С с последующим размагничи-ванием; установка для ЭЛС блоков шестерен;установка для проверки блоков на крутящиймомент; транспортирующая система, предна-значенная для межоперационной передачи из-делий в линии. Установка для ЭЛС позволяетпроизводить сборку и сварку изделий, близ-ких по конструкции при минимальных пере-делках оснастки.
...
Установка УЛ157 представляет собой сва-рочную камеру, на которой сверху расположе-на пушка с напряжением £/у = 60 кВ и мощно-стью 15 кВт с дифференциальной откачкой, свозможностью поперечного настроечного пе-ремещения в пределах 100 мм, что позволяетперенастроить пушку на любой диаметр свар-ного шва в пределах 50...250 мм. Настройкапучка на стык производится с помощью при-бора "Прицел-2". Электронный прожекторпушки откачивается турбомолекулярным насо-
...
сом до давления 5 • Ю-3 Па и отсекается отсварочной камеры промежуточным клапаномпушки. Сварочная камера откачивается двух-роторным насосом до давления 5-Ю-1
...
Работает установка следующим образом.Изделие при помощи захватов укладывается вкамеру изделия на шестипозиционном столе,который поворачивается затем на одну пози-цию. Через два такта (шага) камера с изделиемостанавливается под сварочной камерой, кото-рая в это время перекрыта поворотным клапа-ном. При помощи штока пневмоцилиндра,расположенного под поворотным столом, ка-мера с изделием поднимается и прижимаетсяопорными поверхностями к сварочной каме-ре. После этого поворотный клапан соединяетвнутреннюю полость камеры изделия с насо-сом предварительного разрежения. Сле-дующим поворотом клапана эта полость со-единяется со сварочной камерой, давление вкамерах выравнивается и достигает рабочего.
...
ладке установки или при сварке разнотипныхизделий. Наблюдение ведется через смотро-вые окна в камере или через оптическую сис-тему соосно с пучком, которые используютсятолько при настройке установки. Системыуправления у таких установок, как правило,полностью автоматизированы.
...
Установка УЛ157 (рис. 1.30) такого типапредназначена для работы в составе линииэлектронно-лучевой сварки блоков шестеренавтомобилей. В состав линии входят: моечнаямашина; пресс, на котором производитсясборка блоков; нагреватель с размагничи-вающим устройством, предназначенный дляподогрева запрессованных блоков до темпера-туры 423...473°С с последующим размагничи-ванием; установка для ЭЛС блоков шестерен;установка для проверки блоков на крутящиймомент; транспортирующая система, предна-значенная для межоперационной передачи из-делий в линии. Установка для ЭЛС позволяетпроизводить сборку и сварку изделий, близ-ких по конструкции при минимальных пере-делках оснастки.
...
сварки и вывода кратера пучок выключается,клапан отсекает сварочную камеру и она за-полняется воздухом. Камера изделия тем жепневмоцилиндром опускается в гнездо пово-ротного стола, который поворачивается наследующую позицию, цикл повторяется. Всеоперации на установке, кроме загрузки и вы-грузки, автоматизированы и происходят безучастия человека. Производительность уста-новки 50...80 изделий в 1 ч.
...
Специализированное оборудование повы-шенной производительности используется идля сварки более крупных изделий, в частно-сти корпусов мостов автомобилей [18].
...
Одним из путей развития оборудованиявысокой производительности являются уста-новки со шлюзовыми системами подачи изде-лий под сварку. Эти установки имеют наибо-лее высокую производительность вследствиевыполнения вспомогательных операций, та-ких как загрузка и выгрузка свариваемых дета-лей, откачка и другие, параллельно со сва-рочным процессом. Шлюзовые системы могутбыть периодического и непрерывного дейст-вия. Выбор той или иной системы зависит отсвариваемых изделий. При сварке штучныхизделий применяются системы периодическо-го действия, у которых подача очередного из-делия на сварочную позицию или перемеще-ние сварочной пушки (или пучка) к очередно-му изделию требуют, как правило, остановкисварочного процесса. Шлюзовые системы не-прерывного действия используются обычнопри сварке изделий бесконечной или доста-точно большой длины: полотен ленточныхпил, триметаллической ленты для держателеймаски кинескопов и др.
...
Конструкции шлюзовых устройств перио-дического действия весьма разнообразны. Не-обходимость исключения из конструкции по-точно-вакуумной системы часто срабаты-вающих и недостаточно надежных вакуумныхзатворов привела к созданию установок, в ко-торых в качестве затворов используются сва-риваемые изделия или "спутники", в которыхнаходятся изделия. В установках такого типазагрузка и выгрузка производятся проталкива-нием или протягиванием изделий через уплот-нения. При этом наружная поверхность изде-лий или "спутников" плотно прилегает к внут-ренней поверхности кольцевых уплотнителей.В месте контакта изделия или "спутника" с уп-лотнителем достигается герметичность. Коль-цевые уплотнители и соответствующее количе-ство свариваемых изделий образуют в устрой-ствах загрузки и выгрузки своеобразныешлюзовые камеры между двумя соседними из-делиями. Откачка из этих камер по мере про-движения изделия в рабочую камеру осуществ-ляется отдельными насосами. Подобные уста-новки (типа У579) созданы для сварки кольце-вых швов на корпусах реле, для сварки мало-габаритных изделий радиоэлектроники.
...
(0,05...0,1 мм). При этом значительно повыша-ется надежность установки вследствие резкогоснижения усилий проталкивания заготовок,исключения вакуумной смазки и износа уп-лотнителей. Недостатком такой системы явля-ется необходимость высокой точности изго-товления устройств. Установки, построенныепо схеме проталкивания свариваемых изделийчерез вакуумные уплотнения, имеют произво-дительность до 500 изделий в 1 ч, т. е. вполнеприемлемую для серийного или массовогопроизводства.
...
Установка УЛ138 со шлюзовой системойна основе скользящих вакуумных уплотните-лей предназначена для изготовления поршнейс масляной полостью охлаждения примени-тельно к мощным двигателям внутреннего сго-рания. Она имеет пятипозиционный поворот-ный стол, на рабочей поверхности которого за-креплен уплотнитель, а на противоположной —гнезда для сварочных камер. Стол с уплотни-телем прижат к неподвижной плите, в которойвыполнены сквозные отверстия, форма, числои расположение которых соответствуют гнез-дам поворотного стола. Свариваемый пор-шень загружается в сварочную камеру, котораяспециальным механизмом на позиции загруз-ки выводится из-под стола для удобства обслу-живания. Поворотный механизм возвращаеткамеру с заготовкой в рабочее положение иподнимает ее до стыковки с гнездом поворот-ного стола. Тем же ходом поворотного меха-низма на позицию перегрузки подается сле-дующая камера со сваренным изделием. Каме-ра с заготовкой после позиции загрузки попа-дает на позицию предварительной откачки, за-тем на позицию форвакуумной откачки. Времяоткачки камер на этих позициях не превышает15 с. Время сварки одного шва диаметром120... 125 мм при двух проходах составляет25...30 с. При этих условиях производитель-ность установки достигает 120 деталей віч.
...
На основе скользящего уплотнения выпол-нена и шлюзовая система установки Патон-ЦИС-700 [26]. Установка предназначена длясварки блоков шестерен. Конструкции стола иоснастки позволяют выполнять сварку деталейдиаметром менее 170 мм и высотой до 300 мм.
...
В некоторых конструкциях шлюзовых сис-тем на основе скользящих уплотнителей вме-сто поворотных столов применены поворот-ные барабаны. На этом принципе создана ус-тановка УЛ112 барабанного типа со шлюзо-вой системой для сварки изделий 2 средних икрупных габаритов (рис. 1.31). Неподвижнымкорпусом служит цилиндр диаметром 600 мм,внутренняя полость которого соединена с ат-мосферой. Внутри этого цилиндра размещенысварочная пушка 1 и патрубки откачной систе-мы, а снаружи смонтирован поворотный бара-бан. Сварочные камеры закрепляют на наруж-ной поверхности барабана, причем их формаможет быть самой разнообразной, а размеры,особенно по длине, могут превышать размерыповоротного барабана.
...
Установка У736 имеет камеру объемом20 м3 с откидывающейся верхней крышкой,что весьма удобно в эксплуатации. УстановкиУЛ117 и УЛ118 предназначены для сваркидиафрагм и пакетов лопаток мощных паровыхтурбин. Камеры установок могут поворачи-ваться на 180°, что обеспечивает сварку влюбом пространственном положении. На дни-щах камеры с двух сторон закреплены при-ставки, внутри которых размещены сва-рочные пушки и механизмы их перемещения.Внутри камеры установлена планшайба длявращения свариваемых изделий. Следует отме-тить также специальные установки УЛ178 иУЛ680М для сварки в высоком вакууме труб струбными решетками теплообменных аппара-тов. В установке УЛ178 сваривают изделиядлиной 2300 мм, диаметром трубной решетки130 мм и свариваемой трубки 3...10 мм, а в ус-тановке У680М — изделия длиной 3200 мм,диаметром трубной решетки 1200 мм и свари-ваемой трубки 8... 16 мм. Габаритные размерыустановки УЛ178 7000 х 4800 х 4400 мм, аУ680М - 7000 х
...
Промышленное применение для ЭЛС в вы-соком вакууме крупногабаритных изделий на-шли установки УЭЛС-1; УЭЛС-Н; УЭЛС-IV иСУЭЛС-IV. Они производят электронно-луче-вую сварку продольных, кольцевых и круговыхшвов изделий диаметром менее 2500 мм (впервых трех установках) и менее 3500 мм в ус-тановке СУЭЛС-IV. Рабочий объем сва-рочной камеры первых двух установок 30 м3, вустановке УЭЛС-IV — 15 м3 и в установкеСУЭЛС-IV - 70 м3.
...
Известна установка с камерой в виде шарадля сварки изделий аэрокосмической, ядер-ной и судостроительной промышленности.Внутренний диаметр камеры 10 м. Пушка пе-ремещается внутри камеры.
...
В установке УЛ193 камера объемом 450 м3смонтирована из полимерных блоков, кото-рые соединены между собой в монолитнуюконструкцию. Для создания необходимойплотности и качества поверхностей внутрен-няя и наружная стенки камеры покрываютсяспециальным компаундом. Давление в камереподдерживается равным 6,65 Па и достигаетсяза 30 мин.
...
В установках для ЭЛС крупногабаритныхизделий с локальным вакуумированием герме-тизируется и откачивается до рабочего давле-ния сравнительно небольшой объем в зонестыка. Наиболее рационально герметизироватьвесь стык, а не отдельные его участки из-засложности качественного перекрытия начала иконца швов. Для сварки шпангоутов ракеты"Сатурн" была применена установка с разъем-ной камерой [19]. Шпангоут выполнен в видетрех заготовок, которые свариваются междусобой в кольцо диаметром 10 м, высотой 580мм и максимальной толщиной 114 мм. Секциишпангоута устанавливаются на поворотномроликовом стенде так, чтобы свариваемыйстык находился внутри вакуумной камеры, со-
...
Наиболее высокую производительностьпри ЭЛС обеспечивают установки со шлюзо-выми системами непрерывного действия.Фирмой Техмета (Франция) разработана уста-новка со шлюзовой системой для сварки полосиз двух или трех заготовок: биметаллическихполос медь—сталь, медь—серебро для элек-трических контакторов, магнитный сплав —сталь для реле и др.
...
Установки для сварки крупногабаритныхизделий. Установки этой группы известны трехтипов: камерные (с герметизацией всего изде-лия), с локальным и мобильным вакуумирова-нием (частично герметизирующие изделие).Камерные установки отличаются многообра-зием конструкций. В зависимости от размерови конфигурации свариваемого изделия, егомассы, особенностей сварочной оснастки ва-куумная камера может иметь форму куба (па-раллелепипеда) с верхней откидной крышкой,цилиндра, шара.
...
стоящей из двух раздвигаемых половин. Сек-ции зажимаются специальным устройством,обеспечивающим точную стыковку кромок.После установки секций обе полукамеры сво-дятся и их стык герметизируется. Отверстия вбоковых стенках каждой полукамеры, выпол-ненные по форме поперечного сечения шпан-гоута, герметизируются по периметру уплотни-телями специальной конструкции.
...
В установках для сварки кольцевых швовна трубках вакуум создается в зоне стыка иблагодаря применению заглушек герметизиру-ется весь внутренний объем трубки. Созданонесколько типов пистолетов для сварки трубокв трубные доски теплообменных аппаратов,бобышек и штуцеров в корпусные изделия.Сварочные пистолеты герметизируют и свари-вают один стык за цикл. В этом случае трубыпредварительно развальцовываются в трубнойдоске или герметизируются уплотнением.Центрирующая оправка сварочного устройст-ва вводится внутрь трубки и герметизирует еевнутреннюю полость. Сварочное устройствопри этом своим уплотнителем устанавливает-ся на трубную доску и герметизирует свари-ваемый стык с наружной стороны. Перемеще-ние пистолета от трубы к трубе осуществляет-ся с помощью различных устройств иливручную по направляющей рамке, закреплен-ной на трубной доске. Для больших объемовпроизводства разработаны автоматические ма-нипуляторы.
...
При ЭЛС протяженных продольных швовв локальном вакууме сварочная камера выпол-няется в виде плиты с продольным сквознымпазом в ее центральной части или в виде кол-пака. В первом случае по плите перемещаетсякаретка, на которой смонтирована сварочнаяпушка. Стык сварочной камеры с изделиемгерметизируется уплотнителями. Обратнаясторона стыка герметизируется дополнитель-ной камерой, а торцовые части стыка — вы-водными планками. Продольный паз сва-рочной камеры, вдоль которого перемещаетсякаретка со сварочным блоком, герметизирует-ся стальной лентой или трапецеидальным рези-новым уплотнением. Во втором случае сва-рочный блок с пушкой и механизмы его переме-щения расположены под накидным колпаком.
...
В описанных установках длина сваривае-мого стыка обычно превышает длину камеры.Сварка выполняется по участкам с перерыва-ми сварочного процесса при переносе камерына новый участок, что связано с рядом трудно-стей. Поэтому сварка протяженных стыков поучасткам с перестановкой сварочной камерыраспространения не получила. Более перспек-тивны в этом плане сварочные тракторы (мо-бильное вакуумирование) со скользящим поизделию уплотнителем. Они выполняютсяобычно в виде каретки, на которой разме-щаются сварочная пушка, система откачки,механизм подачи присадочного материалаи др. Сварочная пушка снабжена дифферен-циальной откачкой и клапаном, отделяющимобласть катодного узла от сварочной камеры.
...
Каретка со сварочной головкой может бытькак самоходной, так и- неподвижной. В по-следнем случае сварочные перемещения сооб-щаются изделию. И в том, и в другом случаекаретка сварочного блока в месте контакта сизделием снабжается уплотнительным бло-ком, который может иметь различные конст-рукции.
...
В лабораторном образце трактора (Герма-ния) использована мощная система ступенча-той откачки [19]. Для герметизации обратнойстороны стыка используется подвижнаяконтркамера, которая перемещается синхрон-но со сварочной. Начало и конец шва выпол-няются с помощью выводных планок. Уплот-нительный узел сварочной камеры и контрка-меры можно выполнить для сварки как пло-ских, так и цилиндрических изделий.
...
Основным недостатком современных сва-рочных тракторов является трудность гермети-зации стыка поверхности изделия с уплотните-лями трактора вследствие отклонений от за-данной формы поверхности изделия, наличияместных дефектов и загрязнений. Форма итемпература валика сварочного шва оказы-вают существенное влияние на герметичностьсварочной камеры.
...
Автоматизация установок для электронно-лучевой сварки является одним из важнейшихнаправлений их совершенствования и позво-ляет добиться существенного повышениякачества сварных соединений. Как уже от-мечалось, время выполнения подготовитель-ных и вспомогательных операций и диагно-стирования состояния функциональных сис-тем таких установок превышает обычно времяна проведение собственно технологическихопераций. Использование систем автоматиче-ского и программного управления дает воз-можность повысить производительность трудаи надежность функционирования установок, атакже обеспечивает высокую воспроизводи-мость технологического процесса. Кроме то-го, системы управления с использованиемвычислительной техники расширяют техноло-гические возможности сварочных установок.
...
Задачи автоматизации управления сва-рочными установками решаются в следующихнаправлениях: создание микропроцессорныхсистем локального управления параметрамипроцесса электронно-лучевой сварки и элек-тромеханическим комплексом; применениесистем локального управления положениемэлектронного пучка; контроль и автоматиче-ское регулирование процесса электронно-лучевой сварки; контроль положения фокусаэлектронного пучка и управление установка-ми с помощью ЭВМ.
...
Микропроцессорные системы локальногоуправления параметрами процесса электронно-лучевой сварки и электромеханическим ком-плексом. Системами локального управления
...
комплектуются новые или модернизированныедействующие специализированные сварочныеустановки. Типичные системы локальногопрограммного управления созданы в ИЭС им.Е. О. Патона на базе микропроцессорной тех-ники. Они могут работать в комплекте с энер-гоблоками для электронно-лучевой сваркиУ-250А, ЭЛА-15, ЭЛА-30, ЭЛА-60/60,ЭЛА-60Б и ЭЛА-120.
...
Программирование режимов сварки необхо-димо для обеспечения высокой воспроизводи-мости геометрии и качества сварных швов всерийном производстве, а также для сокраще-ния времени на отработку технологии сваркиновых изделий. Программное управление про-странственно-энергетическими параметрамиэлектронного пучка осуществляется с помо-щью программатора.
...
Программатор режимов электронно-луче-вой сварки СУ228 выполнен на базе контрол-лера "Электроника К1-20" и предназначен дляпрограммирования в функции пути или време-ни токов электронного пучка и фокусирующейлинзы пушки, амплитуд периодического от-клонения электронного пучка по двум коорди-натам, а также длин участков с постояннымрежимом сварки. Имеются также стандартныеподпрограммы начала и окончания сварки.Число кадров программы сварки достигает300. Для выполнения прихваток имеется спе-циальная программа периодического повторе-ния заданного однокадрового режима сварки.
...
Система программного управления режи-мом электронно-лучевой сварки СУ288 выпол-нена на базе контроллера "Электроника МС2721" и кроме функций программатора СУ228обеспечивает программирование траектории искорости перемещения сварочной пушки илисвариваемого изделия по шести координатам.Система имеет и переносной пульт ручногоуправления перемещением. Она предназначе-на для управления шаговым приводом типаБУШ-5, который может, в основном, приме-няться в малогабаритных сварочных установ-ках. Управление отклонением электронногопучка осуществляется для пушек как с одно-кратным преломлением пучка, так и с двух-кратным.
...
Система контроля и программированияпараметров сварочного электронного пучкаСУ 260 (рис. 1.32) имеет более широкие функ-циональные возможности (табл. 1.9). Она по-зволяет управлять в функции перемещениясварочной пушки или свариваемого изделиявсеми, кроме траектории и скорости сварки,параметрами режима электронно-лучевойсварки. В режиме "прихватка" программирует-ся до 20 параметров технологического процес-са. Число прихваток на свариваемом стыкеможет быть задано до 100 при периоде повто-рения 1...10 000 мм. В режиме "сварка" про-
...
Для контроля геометрических параметровэлектронного пучка мощностью до 60 кВт всостав системы входит специальный датчик,устанавливаемый на сварочной пушке или от-дельно от нее. Контроль геометрии пучка мо-жет осуществляться до сварки. Программиро-вание параметров технологического процессаосуществляется оператором в форме диалога(т. е. вводятся только необходимые цифровыезначения параметров), а выбор режимов иподрежимов контроля — методом программ-ного "меню" (с помощью кнопок "ДА" и"НЕТ"). Система включает также некоторыевспомогательные устройства: имитатор датчи-ка перемещения пушки (или изделия); про-грамматор микросхем постоянной памяти.
...
Управление и диагностирование высоко-вольтного источника питания сварочной пуш-ки и его функциональных узлов являются важ-нейшими условиями обеспечения надежностиэнергоблока. Микропроцессорная системауправления и диагностики ОЛ152 позволяетконтролировать ускоряющее напряжение, на-пряжение катод—управляющий электрод, си-лы тока электронного пучка, фокусирующейлинзы, накала пушки и бомбардировки катода,время работы катода и подогревателя, количе-ство пробоев, а также запись и воспроизведе-ние отклонений параметров и появления про-боев при сварке в функции пути. Имеется воз-можность проверки эмиссионной способно-сти катода пушки, состояния узлов стабилиза-тора ускоряющего напряжения, наличия охла-ждения и фаз питания и др.
...
Программное управление манипулятором.Для управления манипулятором с шаговымидвигателями ЕС-5 и ЕС-10 и сервоприводомтипа ЕСПА создан блок программного управ-ления "Путь-Г (рис. 1.33). Он позволяет про-граммно управлять одновременно по двум ко-
...
граммируется до 17 параметров процесса с воз-можностью линейной интерполяции каждого.Может быть задано до 300 участков шва с посто-янным режимом сварки длиной 1...10 ООО мм ка-ждый. Начало и окончание сварки осуществ-ляется по одной из двух специальных подпро-грамм либо в функции перемещения, либо вфункции времени.
...
В составе системы имеется субмодульуправления отклонением электронного пучка.С его помощью осуществляется статическое ипериодическое отклонение электронногопучка как с однократным, так и с двукратнымего преломлением. Развертка электронногопучка производится по одной из десяти запи-санных в перепрограммируемой постояннойпамяти траекторий с частотой 50...500 Гц илилюбой другой оперативно вводимой траекто-рии развертки. При этом обеспечивается ми-нимум биений развертки из-за пульсаций вы-прямленного сетевого напряжения. Субмо-дуль модуляции токов электронного пучка ифокусирующей линзы пушки обеспечиваетлюбое их периодическое изменение с часто-той до 500 Гц, в том числе синхронно с раз-
...
ординатам траекторией и скоростью переме-щения электронной пушки или изделия с ли-нейной интерполяцией. Имеется переноснойпульт ручного управления. Блок предназначендля крупногабаритных сварочных установок(вместо систем ЧПУ типа 1Н22 и 1НЗЗ).
...
Системы локального управления положени-ем электронного пучка. В современной техно-логии электронно-лучевой сварки крупногаба-ритных изделий сложной конфигурации при-менение систем слежения за стыком позволяетсократить время позиционирования электрон-ного пучка на стык, обеспечить точное следо-вание по траектории стыка в процессе сварки,исключить влияние на пучок магнитных по-лей, снизить требования к точности переме-щения электронной пушки, повысить уровеньавтоматизации процесса сварки.
...
Принцип работы наиболее распространен-ных систем слежения основан на сканирова-нии поверхности изделия маломощным элек-тронным пучком и контроле возникающегопри этом потока обратных электронов. Припоиске и наведении на стык производится не-прерывная поперечная линейная разверткаэлектронного пучка из неотклоненного поло-
...
жения. В процессе сварки электронный пучокпериодически на короткое время выносится изсварочной ванны на стык и сканирует поперекего. Вторично-эмиссионный сигнал в обоихслучаях принимается помехозащищеннымдатчиком, расположенным на электроннойпушке. Сигналы от стыка визуализируются ипреобразуются в управляющие воздействиядля привода следящего перемещения сва-рочной пушки. Для предотвращения плавле-ния металла при сканировании стыка в про-цессе сварки сила тока электронного пучкаимпульсно понижается.
...
Построенная таким образом система сле-жения за стыком СУ269 обеспечивает: поискстыка на поверхности изделия; точное наведе-ние на него маломощного электронного пучкаперед сваркой; автоматическое совмещениеэлектронного пучка со стыком в процессесварки; передачу технологической разверткиэлектронного пучка от внешних устройств вэлектромагнитную отклоняющую систему сва-рочной пушки (рис. 1.34). Техническая харак-теристика системы СУ269 приведена ниже.
...
Системы локального управления положени-
ем электронного пучка.
...
/ — технологическая развертка; // — канал управления током электрическо-го пучка; ///— канал управления фокусировкой пучка; IV
...
БУШ-1. Возможна также передача управ-ляющих команд непосредственно на один изтрех сервоблоков координатных шаговых дви-гателей манипулятора сварочной пушки илисвариваемого изделия. При управлении приво-дом автоматически обеспечивается разгон-торможение шагового двигателя по заданномузакону, компенсация зазора механической пе-редачи привода перемещения.
...
Для наведения на стык и слежения за сты-ком с записью его траектории перед сваркойпредназначена микропроцессорная системавторично-эмиссионного слежения СУ283.При сварке, а также при возможном после-дующем ремонте сварного шва траекториястыка воспроизводится. Координаты сваривае-мой точки стыка отображаются на малогаба-ритном дисплее в цифровом виде. При записитраектории стыка имеется возможность про-граммного управления, мощностью и фокуси-ровкой электронного пучка. Управление поло-жением электронного пучка осуществляетсяперемещением сварочной пушки, для чегосистема СУ283 выдает управляющие сигналына шаговый привод типа БУШ-5.
...
Вторично-эмиссионные системы слеже-ния применяются только при наличии явногостыка, либо его заменяющей клиновидной ка-навки на поверхности металла. Изготовлениесварных конструкций, имеющих замкнутуюповерхность, сопряжено с определением поло-жения середины "скрытого" стыка. Так, присварке тавровых соединений со стороны листанеобходимо контролировать положение осиребра, находящегося под листом. Стык междулистом и ребром, невидимым со стороны лис-та, называют "скрытым" стыком.
...
Контролируемые немагнит-ные металлы........Коррозионно-стойкая сталь, ти-тан и его сплавы,алюминий и егосплавы, медьи сплавы на ее ос-нове
...
Рис. 1.34. Функциональная схема автоматической системы слежения
...
Контроль и автоматическое регулированиепроцесса электронно-лучевой сварки. Сопрово-ждающие электронно-лучевую сварку электро-магнитное излучение и вторичная эмиссия за-ряженных частиц могут быть использованыдля контроля и автоматического регулирова-ния процесса сварки. Рентгеновское и свето-вое излучения несут непосредственную ин-формацию о состоянии поверхности сва-рочной ванны, а радио- и СВЧ-излучения —косвенную, усредненную информацию о пове-дении сварочной ванны. Практически для кон-троля и регулирования процесса сварки можетбыть использовано лишь рентгеновское излуче-ние. Однако системы контроля и регулированияпроцесса электронно-лучевой сварки с исполь-зованием рентгеновских датчиков для промыш-ленного применения пока не разработаны.
...
Поток вторично-эмиссионных заряжен-ных частиц, возникающих при ионизации па-ра электронным пучком, имеет определеннуюинформацию о состоянии поверхности паро-динамического канала в сварочной ванне. Дляприема части потока частиц применяютобычно кольцевые металлические пластины(коллекторы) открытого типа (рис. 1.37, а)
...
Экспериментально установлена сильнаязависимость от уровня фокусировки электрон-ного пучка мощностью до 5 кВт частоты пуль-саций как ионного, так и электронного токоввторичной эмиссии. Так, при изменении фо-кусировки электронного пучка постоянноймощности частота пульсаций ионного токапрямо пропорциональна глубине проплавле-ния, а при изменении мощности пучка с неиз-менной фокусировкой или скорости сварки —обратно пропорциональна.
...
Разностное напряжение на выходе ДУ оп-ределяется смещением оси ТВП относительносередины "скрытого" стыка, так как при не-совпадении этих осей возникает асимметриямагнитного поля преобразователя. В результа-те этого амплитуда напряжения на одной об-мотке возрастает, а на другой — уменьшается.Разность напряжений измерительных обмотокпосле усиления подается на синхронный де-тектор СД, управляемый сигналом с выходатого же ГСП. Постоянная составляющая про-детектированного напряжения выделяетсяфильтром нижних частот ФНЧ и преобразует-ся в цифровой эквивалент аналого-цифровымпреобразователем АЦП. Величина и знак вы-ходного сигнала АЦП соответствуют значе-нию и направлению смещения оси ТВП и се-редины "скрытого" стыка. При совпадении из-меренное АЦП напряжение равно нулю. Этотпризнак используется для управления искро-вым разрядником, который маркирует на по-верхности изделия положение середины"скрытого" стыка.
...
Для контроля положения оси невидимойконтактной площадки в сотовой конструкциииз немагнитных материалов создана системаконтроля "Стык-3", которая состоит из токових-ревого датчика, первичного преобразователя сиг-нала и персонального компьютера. Результатыизмерений непрерывно отображаются на дис-плее. В контролируемой сотовой конструкции
...
В ИЭС им. Е. О. Патона разработан при-бор ОЛ131 (рис. 1.38) для стабилизации уров-ня фокусировки электронного пучка при свар-ке металлов толщиной менее 30 мм (в ком-плекте с коллектором ионов ОЛ139). Приборпредназначен для работы вместе с энергобло-ком У250А (30 кВ, 15 кВт); также возможноего использование с энергоблоками ЭЛА-15,ЭЛА-30, ЭЛА-60/60, ЭЛА-60Б, ЭЛА-60В. В со-став прибора входит источник тока фокуси-рующей линзы сварочной пушки и имитаторсигналов ионного тока. Прибор имеет два ос-новных режима работы — ручной и автома-тический. В ручном режиме оператор устанав-ливает силу тока фокусирующей линзы пуш-ки и в процессе сварки контролирует уровеньфокусировки электронного пучка по частотеионного тока. В автоматическом режиме впроцессе сварки фокусировка пучка автома-тически поддерживается на заданном уровне.При этом компенсируются нарушения уровняфокусировки пучка относительно поверхно-сти свариваемого изделия, вызванные измене-нием расстояния между сварочной пушкой иизделием, износом катода пушки, нестабиль-ностью электрических параметров энергоблока(например, ускоряющего напряжения) и др.
...
Контроль положения фокуса электронногопучка. В Институте электросварки им. Е. О.Патона разработан новый метод непосредст-венного определения положения фокуса тон-кого аксиально-симметричного электронногопучка высокой мощности. Метод является мо-дификацией известного метода прямого краяпластины и обеспечивает высокую точностьконтроля и большую долговечность датчикапри мощности электронного пучка менее 100кВт. На основе этого метода контроля созда-но устройство "Дельта-1", состоящее из датчи-ка и электронного блока (рис. 1.39). Датчикрасполагается в вакуумной камере на расстоя-нии 20...40 мм от оси электронного пучка. Ус-тройство измеряет диаметр электронногопучка при импульсном его отклонении надатчик. Минимальный диаметр электронногопучка соответствует его фокусировке на уров-не датчика. Контроль диаметра электронногопучка можно осуществлять и во время техно-
...
АСУ установки реализует последовательноследующие задачи технологического процессаэлектронно-лучевой сварки: подготовку, свар-ку, завершение. На стадии подготовки осуще-ствляется: проверка работоспособности УВК,энергетического комплекса и электропривода;ввод с пульта видеотерминала заданных пара-метров режима сварки; контроль глубины ва-куума в сварочной камере и пушке; совмеще-ние электронного пучка со стыком сваривае-мого изделия с запоминанием реальной траек-тории стыка.
...
На стадии сварки управление процессомосуществляется выдачей уставок на локаль-ные регуляторы по заданию оператора (в полу-автоматическом режиме работы) или по жест-кой программе (в режиме "автомат"). Основ-ными параметрами процесса являются: силатока электронного пучка, фокусирующей лин-зы; амплитуда технологической развертки;скорость сварки. В процессе сварки обеспечи-ваются: контроль и регистрация отклоненийпараметров процесса выше допустимых значе-ний; контроль и учет высоковольтных пробо-ев в пушке с определением координат на сты-ке свариваемого изделия; аварийное заверше-ние процесса.
...
ность в наращивании функциональных воз-можностей вычислительной системы создалапредпосылки для нового подхода к проектиро-ванию системы в виде ряда функций, по-лучившей название функциональной архитек-туры. Отдельные элементы, реализующие за-конченные функции, получили название мо-дулей функциональной архитектуры. Появи-лась новая структура построения сложных ав-томатизированных систем управления, в осно-ву которых закладываются иерархические зве-нья, обеспечивающие децентрализованное вы-полнение функций.
...
На основе такого подхода разрабатываютперспективные рассредоточенные микропро-цессорные системы управления, в состав кото-рых входят микропроцессоры МП
...
Децентрализованные системы управления,используя принцип параллельной обработкиинформации, обеспечивают высокое быстро-действие системы управления технологиче-
...
Рис. 1.40. Структурная схема АСУ электронно-лучевой сваркой
...
ЦП — центральный процессор управляющий микроЭВМ; УСО — устройство связи с объ-ектом; ЗУ — запоминающее устройство; Э\...Эп — исполнительные органы или датчики;
...
ским процессом и дают возможность наибо-лее рационально и эффективно распределитьресурсы системы, а также упрощают разработ-ку программного обеспечения.
...
Наиболее оптимальным вариантом исполь-зования в качестве управляющих микроЭВМ(верхний уровень управления) в разработкахАСУ являются специализированные (профес-сиональные) ЭВМ, имеющие наиболее про-стую структуру, необходимый и достаточныйобъем памяти, ограниченную разрядностьслов, обладающие повышенной надежность ои создаваемые для автоматизации конкретныхобъектов управления и технологических про-цессов. Специализированные ЭВМ должныобладать малыми габаритными размерами, вы-сокой надежностью, низкой стоимостью, про-стотой обслуживания и управления.
...
Наличие в составе специализированноймикроЭВМ встроенного видеотерминала ипульта управления, ориентированных функ-ционально для управления сварочным процес -сом, дают возможность приблизить работуоператора к реальной работе технолога-свар-щика. Специализированные ЭВМ могут ус-пешно использоваться для модернизации сис-темы управления на действующих в производ-стве промышленных установках электронно-лучевой сварки.
...
Дальнейшее совершенствование электрон-но-лучевой сварочной аппаратуры, как объектауправления активного типа, в части децентра-лизации его системы, а также совершенствова-ние микропроцессорных средств связи позво-лит перейти на двухуровневую систему микро-процессорного управления нового поколения.
...
сварочных пушек и создание модификацийисточников питания на базе универсальныхисточников для использования в различныхотраслях промышленности.
...
шланговому пакету, который стыкуется с плаз-мотроном либо внутри рукоятки ручной горел-ки, либо посредством штуцерных соединений,расположенных в верхней части механизиро-ванного плазмотрона.
...
В плазмотронах для сварки и наплавки вкачестве рабочего и защитного газов использу-ется в основном аргон (реже гелий), а в каче-стве катода — тугоплавкий, стойкий к инерт-ной среде вольфрамовый стержень, закреплен-ный в цанговом зажиме или впаянный в мед-ный водоохлаждаемый катододержатель. Плот-ность тока в канале сопла, условно определяе-
...
метр канала сопла), обычно невысока (7... 14А/мм2 на токах 200...300 А), чем обусловленоформирование слабообжатой плазменной дуги,обеспечивающей спокойный (без выплесков)процесс сварки или наплавки.
...
В плазмотронах для резки в качестве ра-бочего газа используется в основном сжатыйвоздух, а в качестве материала катода — стой-кий в кислородсодержащей среде цирконие-вый или гафниевый стержень, запрессованныйв медный легкосменный катододержатель.Плотность тока в канале сопла, обусловли-вающая формирование жесткой интенсивнообжатой дуги с высокими режущими свойства-ми в плазмотронах для ручной резки составля-ет 25...30 А/мм2, а в плазмотронах для механи-зированной резки 50...60 А/мм2 на токах200...300 А. К плазмотронам для резки предъ-являют повышенные требования по точностисборки и соосности катодного и соплового уз-лов.
...
Высокие технологические показатели плаз-менных процессов сварки, наплавки и резкидостигаются при определенной взаимосвязимежду геометрией катодно-сопловой камерыплазмотрона, формирующей столб дуги, и па-раметрами режима работы плазмотрона (тока,расхода газа).
...
Источники электропитания плазмотроновдля сварки и наплавки выполнены на базе сва-рочных выпрямителей с падающими внешни-ми вольт-амперными характеристиками(ВАХ) с повышенным напряжением холостогохода (до 80 В). Источники питания для ручнойвоздушно-плазменной резки (ВПР) построе-ны по принципу сварочных выпрямителей спадающими ВАХ, но с напряжением холостогохода до 300 В. Кремниевые вентили и трехфаз-ные трансформаторы с повышенным рассея-нием (рис. 2.1, а)
...
Выпрямители в аппаратах для механизиро-ванной ВПР, предназначенных в основномдля комплектации установок с программнымуправлением, ввиду повышенных требований
...
к качеству резки обладают высокими показате-лями статических и динамических характери-стик (стабильность тока, быстродействие егоуправления, плавное регулирование и нараста-ние при включении дуги и пр.). Источникипостроены по принципу управляемых тири-сторных выпрямителей с обратными связямипо току и напряжению дуги (рис. 2.1, б);внешние ВАХ таких выпрямителей крутопа-дающие. При ручной резке металлов большихтолщин (свыше 100 мм) рабочее напряжениедуги возрастает до величины, близкой к допус-тимой. Выпрямители, построенные на резо-нансе индуктивных и емкостных элементовсиловой цепи (рис. 2.1, в)
...
а — на трансформаторе с разнесенными обмотками; б — тиристорного; в — на индуктивно-емкостных силовых элементах; 1 — трансформатор; 2 — выпрямительныймост на тиристорах; 3 — плазмотрон; 4 — блок поджига дуги; 5
...
а — на трансформаторе с разнесенными обмотками; б — тиристорного; в — на индуктивно-емкостных силовых элементах; 1 — трансформатор; 2 — выпрямительныймост на тиристорах; 3 — плазмотрон; 4 — блок поджига дуги; 5
...
Рис. 2.1. Принципиальные схемы и статические характеристики
...
Установки для плазменной резки серийновыпускаются только воздушно-плазменные(ВПР) механизированной резки "Киев-бМ" иАПР-404, источники питания которых по-строены по схеме, показанной на рис. 2.1, б иручной резки УПР-203 и "Киев-4М", источни-ки питания которых построены по схемам, по-казанным на рис. 2.1, а и 2.1, в соответст-венно.
...
В установках для ручной резки металловмалых толщин, рассчитанных на силу рабочеготока 20...80 А, плазмотроны конструктивновыполнены с воздушным охлаждением тепло-нагруженных элементов и подвижным сопло-вым узлом, обеспечивающим контактный под-жиг дуги; источники питания их выполняют-ся по схеме, показанной на рис. 2.1, а. Уста-новка подобного типа "Киев-Г (рис. 2.4) рас-считана на резку металлов толщиной до 5 мм.
...
током прямой и обратной полярности. В рядеслучаев может быть использована для аргоно-дуговой сварки. Она имеет стрелу с баланси-ром, облегчающую работу сварщика и расши-ряющую радиус действия установки, водяноеохлаждение плазмотрона.
...
Специализированные установки УД-417 иУД-307 (табл. 2.3) предназначены для плаз-менной наплавки с присадкой порошковойпроволоки диаметром 2,0...3,5 мм или порош-ковой ленты сечением 2,5 х 5,0 или 4x8
...
2.3. Техническая характеристика специализированных установок УД-417 и УД-307
...
2.4. Техническая характеристика установок для плазменной резки
...
ние плавного гашения сварочной дуги (заварка"кратера") в конце процесса сварки, а такжеснятие напряжения с плазмотрона при пред-намеренном или случайном обрыве дежурнойдуги. Установка снабжена выносным пультомдистанционного управления.
...
Требования, предъявляемые к конструкцииплазмотрона, достаточно высоки. Он долженобеспечивать: стабильное горение дежурной иосновной дуги в рабочем диапазоне токов;диэлектрическую прочность при высокочас-тотном поджиге дежурной дуги; надежную за-щиту металла сварочной ванны от воздейст-вия атмосферы; безотказную работу наиболеетеплонагруженных элементов — электрода иплазмообразующего сопла, а в случае необхо-димости простоту их замены; возможностьточной центровки электрода относительно ка-нала плазмообразующего сопла и регулировкиего продольного перемещения; удобство и ма-невренность при сварке.
...
0,1... 1,5 мм в непрерывном и импульсном ре-жимах горения дуги. Принцип безынерцион-ного плавного регулирования сварочного токав установке основан на изменении индуктив-ного сопротивления одного из двух трехфаз-ных дросселей переменного тока, включен-ных последовательно со вторичными обмотка-ми трехфазного сварочного трансформатора,имеющего жесткую вольт-амперную характе-ристику. В установке предусмотрено обеспече-
...
ОБ-2628 отличаются новыми конструкторски-ми решениями, улучшенными техническимихарактеристиками, удобством в эксплуатациии обслуживании, ими комплектуются новыеисточники УМПС-0301, И-167, Н-155.
...
Специализированное оборудование для ме-ханизации и автоматизации процессов микро-плазменной сварки серийно не изготавливает-ся. Для этих целей используются аппараты иустановки доукомплектованные универсаль-ным стандартным оборудованием либо специ-альным оборудованием и технологической ос-насткой целевого назначения.
...
Оборудование для ударной конденсаторнойсварки. Оборудование для различных спосо-бов ударной конденсаторной сварки (УКС)тонких проволок и шпилек со всеми их разно-видностями состоит из сварочного инструмен-та, источника питания конденсаторного типаи схемы управления. Принципиальных от-личий в устройстве оборудования не имеется.Однако в каждой конкретной установке, аппа-рате, станке учитываются особенности реали-зуемой технологии (уровень давления, способвозбуждения дуги и др.).
...
Вследствие специфических особенностейударной конденсаторной сварки, связанных свысоким напряжением зарядки конденсато-ров, большим числом изменяемых параметроврежима сварки, высокой стабильностью каче-ства сварных соединений, оборудование дляреализации этих способов, выпускаемое се-рийно или изготовляемое небольшими партия-ми, обычно специализировано по виду про-дукции. В основном, это установки: автоматыи полуавтоматы. В табл. 2.8 приведена тех-ническая характеристика некоторых устано-вок для УКС.
...
Установка для УКС включает: регулятор на-пряжения /, зарядный резистор 2, коммутаторзарядного тока 3, выпрямитель 4, батарею кон-денсаторов 5
...
Все многообразие функциональных узловизготовляемого в настоящее время оборудова-ния для УКС можно привести к следующимвидам: регуляторы напряжения — автотранс-форматорные, стабилизирующие, высоко-вольтные; зарядные сопротивления — рези-
...
стивные и емкостные; коммутаторы зарядногои разрядного тока — механические, полупро-водниковые; батареи конденсаторов — низко-вольтные, высоковольтные, из металлобумаж-ных или электролитических конденсаторов;ударные механизмы — пружинные, пневма-тические, электромагнитные, а также поступа-тельные или маятниковые; спусковые защел-ки — механические, электромагнитные.
...
Установки для УКС классифицируют: постепени автоматизации — автоматические, по-луавтоматические и ручные; по условиям экс-плуатации — стационарные и переносные; поуровню специализации — специализирован-ные и универсальные.
...
Применяемые в установках зарядные уст-ройства принципиально не отличаются от по-добных устройств установок для контактнойсварки. Существенные отличия имеются лишьв номинальных значениях емкости и напряже-ния зарядки конденсаторов, в количестве на-копленной энергии.
...
Важнейшим элементом установок для УКСявляется механизм соударения сварочной го-ловки или сварочного инструмента [10]. Этотмеханизм должен иметь минимально возмож-ную массу для обеспечения как надежного воз-буждения дуги при напряжениях менее 400 В,так и саморегулирования процесса. Последнееобусловливает также необходимость примене-ния эластичного привода соударения. Ста-бильность качества сварного соединения мо-жет быть достигнута лишь при использованиив сварочной машине пружинного, пневматиче-ского или электромагнитного приводов осад-ки. Подобные приводы осадки позволяют за-жиму с привариваемой проволокой тонко сле-довать изменяющейся в процессе снижениясварочного тока и сближения деталей равно-действующей сил, направляемых в сторонудвижения (усилие осадки) и тормозящих его(давление паров свариваемых деталей). Рычаж-ный привод, обеспечивая необходимую ско-рость сближения, развивает постоянное уси-лие, значительно превышающее усилия, пре-пятствующие движению, и не реагирует само-стоятельно на изменение условий в дуге илимеханизме осадки.
...
Кроме того, нужно учесть, что процессвозбуждения дуги носит вероятностный харак-тер, т. е. длина дугового промежутка при воз-буждении дуги пробоем или взрывом тонкоговыступа на стержне или любым другим мето-дом может изменяться в относительно боль-ших пределах. Например, при пробое воздуш-ного промежутка напряжением зарядки кон-денсаторов 600 В наиболее вероятной длинойдугового промежутка является 58 ± 5,49 мкм.Реальная длина промежутка может изменять-ся в пределах 41... 102 мкм, с чем связана воз-можность существенного отклонения условийгорения дуги от средних значений и невоз-можность точной установки длины хода меха-низма соударения. Поэтому механизм соударе-ния сам должен обеспечивать слежение за ме-таллом свариваемых деталей в процессе ихосадки. Жесткий рычажный привод сформули-рованным условиям не отвечает.
...
В механизмах соударения чаще всего при-меняют пружинные устройства, обеспечи-вающие необходимую стабильность качествасварных соединений (прочность, структуру,внешний вид). В зависимости от типа соеди-нения, диаметра привариваемой проволоки иконструктивной компоновки применяют по-ступательно перемещающиеся зажимы илиподвижные зажимы маятникового типа.
...
При УКС проволок равного сечения, при-варке тонкой проволоки (при напряжении ме-нее 500 В) к деталям различной конфигура-ции или при необходимости очень точнойцентровки свариваемых деталей, предпочти-тельным является маятниковое движение за-жима. Маятниковый механизм соударения,действующий в вертикальной плоскости, по-
...
зволяет управлять раздельно скоростью соуда-рения и усилием осадки, если заменить егопружинный привод падающим грузом. Ско-рость соударения определяется высотой подъе-ма маятника, а усилие осадки (при постоян-ной высоте подъема) — массой подвижногозажима со сменными дополнительными груза-ми. Для максимального использования кине-тической энергии маятника, переходящей вработу деформации привариваемой проволо-ки, линия соударения должна быть горизон-тальной.
...
При УКС тонкой проволоки с напряжени-ем зарядки конденсаторов выше 500 В, а такжепри конденсаторной сварке шпилек, по рядупричин, связанных с формой оплавления дета-ли развитого сечения при приварке к ней про-волоки и стержней, предпочтительнее посту-пательное перемещение зажима. Подвижныйзажим механизма соударения установок УКСво взведенном состоянии наиболее просто за-фиксировать защелкой механического типа,которая может выдергиваться вручную, элек-тромагнитом или кулачком (в автоматическойустановке). Однако в случае, когда длина сво-бодного хода зажима до соударения не превы-шает 2 мм, снижается стабильность процессаввиду неконтролируемого трения защелки соштоком (или маятником) в начальный периоддвижения. Тогда, например, в установках длясварки шпилек, несмотря на усложнение схе-мы и конструкции аппарата, подвижный за-жим удерживают во взведенном состоянииэлектромагнитом.
...
Типичным примером оборудования дляУКС тонких проволок является универсаль-ная установка К543 [19]. Универсальная уста-новка состоит из монтажного стола СМ-2, накотором устанавливается одна из трех смен-ных головок: вертикальная для УКС проволо-ки с деталью, имеющей развитую поверхность,горизонтальная для УКС одножильных прово-лок между собой и многожильных проводов содножильными и головка с горелкой для дуго-вой конденсаторной сварки (ДКС). Кроме то-го, на этом столе находятся: пульт управления,микроскоп МБС-2, осветительная лампа,электромагнитный отсекатель газа и ротаметр.Электрическая часть машины размещена вшкафу управления, который приставляется кстолу с тыльной его стороны [19].
...
Вертикальная головка состоит из корпуса15, закрепленного на плите 2 (рис. 2.7), боби-ны /7 с проволокой на стойке 14, механизма7 соударения и осадки на ползуне у б, столика5 и электромагнита /. В корпусе размещенырукоятка 3, служащая для перемещения ползу-на 16, и система шестерен и валиков. Меха-низм 7 соударения и осадки состоит из корпу-са 20, направляющей 13, рабочей пружины //,регулировочной гайки 12, штока 10 с зажимом6, рычага 19 и рукоятки 18 взвода штока. Штокперемещается в подшипниковом механизме 9.На корпусе ударного механизма соударения иосадки закреплен защитный щиток 21.
...
Столик 5 служит для установки на нем за-жимных устройств для крепления детали, ккоторой должна быть приварена проволока.Подъем столика осуществляется педалью сва-рочной установки К543. В верхнем положе-нии он удерживается защелкой, открываемойвручную. Столик опускается до упора в грибок22, вертикальное положение которого регули-руется по шкале 4. Тем самым определяетсядлина привариваемой проволоки. Электромаг-нит 1 служит для автоматического сброса што-ка 10 с выдержкой времени после подачи на-пряжения конденсаторов на соединяемые де-тали. Сброс штока можно осуществить ивручную, оттянув рычаг 19.
...
Головка для УКС проволок встык пред-ставляет собой ударный механизм, анало-гичный ударному механизму, описанному вы-ше, который расположен в горизонтальной
...
плоскости по одной оси с подобным же што-ком с зажимом проволоки, неподвижным вовремя сварки. Неподвижный зажим имееттолько перемещения, предназначенные длявыемки сваренной детали и подачи заготовкив зону сварки.
...
На рис. 2.8 представлена электрическаясхема полуавтомата 5307 для приварки стале-медного вывода к танталовому выводу конден-сатора К53-1А.
...
Напряжение на схему подается послевключения выключателя ¿7. При этом загора-ется сигнальная лампа ЕЗ "сеть" на пультеуправления, напряжение подается на стабили-затор У/, автотрансформатор Т2 и трансфор-матор 77, питающий цепи управления. Привключении тумблера 82 зажигаются лампы ос-вещения Е1 и Е2. При замкнутых крышкахстанины полуавтомата и кожуха на механизмеподачи вывода (микропереключатели ¿3—^.5)и наличии проволоки в механизме подачи(іУ
...
Е5 (высокое напряжение) и отключается цепьразряда конденсаторов С1—СЗ на резисторR5. При замкнутом контакте .570, связанном скулачковым валом полуавтомата, напряжениевыпрямителя V12—V15 подается на управ-ляющий электрод тиристора VIO, который от-крывается. Начинается заряд конденсаторовС1—СЗ, емкость которых устанавливается пе-реключателем S16. Напряжение заряда регули-руется автотрансформатором Т2 и контролиру-ется вольтметром PU при включенном тумбле-ре S9. Токоограничивающим элементом в це-пи зарядки служит резистор R4.
...
Кнопкой S14 (автоматический пуск)включается реле КЗ, которое включает двига-тель и подготавливает к включению реле Кб,управляющее работой кулачкового вала полу-автомата. После нажима кнопки 575 (пуск)срабатывает реле Кб, включает электромагнит-ную муфту УС, и кулачковый вал совершаетодин оборот. При этом контактор S10 пере-ключается, разрывая цепь управления тири-стором VIO (прекращается заряд конденсато-ров С1—СЗ) и замыкая цепь разряда этих кон-денсаторов. Подается напряжение на маятни-ковый механизм соударений. После возбужде-ния дуги между стыкуемыми поверхностями вцепи разряда конденсаторов появляется сва-рочный ток, значение которого устанавливает-ся резистором R7. При размыкании микропе-реключателя S8 кулачковый вал после одногооборота останавливается.
...
Для работы полуавтомата в циклическомрежиме достаточно замкнуть тумблер 5/7. Вэтом случае кулачковый вал можно остано-вить, только выключив двигатель нажатиемкнопки S16 (стоп) в цепи питания реле КЗ.
...
теля при изгибе проволоки в канале ее подачив зажимные губки. Для этой цели служит кон-тактный хомутик 57, включающий реле К5.Последнее своим контактом размыкает цепьпитания реле К4, что приводит к обесточива-нию реле К2 и КЗ и включению лампы Е4(авария). Реле КЗ снимает напряжение с об-мотки двигателя, а реле К2 выключает цепь за-рядки конденсаторов и подключает конденса-торы С1—СЗ к резистору R5. Для повторноговключения необходимо нажать кнопку 813(пуск), которая прерывает цепь питания К5 ивосстанавливает рабочее состояние схемы.Для аварийного выключения схемы служиткнопка 572. Остальные блокировки действуютнепосредственно на реле К4.
...
Оборудование для конденсаторной привар-ки шпилек, несмотря на принципиальное по-добие установкам для ударной конденсаторнойприварки тонкой проволоки имеет ряд суще-ственных отличий, главные из которых: элек-тромагнитный привод взведения и пружинныйпривод осадки; большая емкость (до 0,1 Ф) инизкое напряжение зарядки конденсаторов(менее 300 В); малая длина свободного ходаподвижного зажима со шпилькой. Это связа-но как с необходимостью увеличения КПДпри разряде конденсаторов, так и с условиямивозбуждения дуги и образования сварного со-единения при сварке шпилек.
...
Установки для конденсаторной приваркишпилек выпускаются с диаметром приваривае-мых шпилек менее 8 мм (длина сварочного ка-беля от источника питания до пистолета непревышает 3 м).
...
шпильки при различных способах конденсаторнойсварки на установке К747МВ (/сн — сила сварочноготока; /д — сила тока вспомогательной дуги; /оч — си-ла тока дуги очистки; / — длина предварительного за-зора, путь соударения; /„ — длина взрывающегосявыступа; t —
...
ях используют режим сварки "с очисткой"(рис. 2.10, г). На этом режиме на участке от-рыва шпильки от листа производится час-тичный разряд конденсаторов во вспомога-тельную дугу.
...
Установка К-747МВ состоит из передвиж-ного источника тока И ПОМ В и сварочногопистолета, соединенных сварочным и управ-ляющим кабелями длиной 30 м (для шпилекдиаметром менее 6 мм). Сварочный пистолетимеет съемную рукоятку и может быть исполь-зован не только при работе в монтажных усло-виях в качестве ручного инструмента, но и каксварочная головка в стационарной установке.
...
Установка К-747МВ вполне отвечает усло-виям безопасной работы и обслуживания. Пе-ред сваркой потенциал на шпильке равен ну-лю до тех пор, пока пистолет не опирается наэлектропроводящую поверхность детали и по-ка не будут нажаты (двумя руками) контактмикропереключателя на рукоятке и дополни-тельный контакт на корпусе пистолета. Крометого, предусмотрен ряд аварийных блокиро-вок, обеспечивающих отключение источникатока от сети и разряд конденсаторной батареина внутреннее сопротивление при появлениина выходе источника тока неожидаемого на-пряжения, задержке разряда батареи при по-даче сигнала управления, открывании крышекисточника тока и др.
...
Стационарные установки для приваркишпилек изготовляют с ручной подачей шпилекдиаметром менее 3 мм (установки ЕРО-2200 иН135, имеющие дополнительный режим
...
хранении уровня потребляемой энергии). НаК-747МВ можно реализовать четыре способаконденсаторной приварки шпилек (рис. 2.10).Сварка с начальным зазором (рис. 2.10, а)применяется для приварки шпилек со взры-вающимся выступом к тонкому листу, на егообратной поверхности не должно быть следовсварки, а сварка с начальным контактом(рис. 2.10, б) — для приварки шпилек по раз-меченной детали (повышается точность при-варки) и тонких стержней без подготовки сва-риваемой поверхности.
...
При конденсаторной сварке шпилек совспомогательной дугой (рис. 2.10, в) процессначинается с контакта между свариваемымидеталями. При включении напряжения вспо-могательной дуги одновременно подается на-пряжение на тянущий электромагнит сва-рочного пистолета и происходит отрыв шпиль-ки от листа, обусловливающий появление ирастяжение вспомогательной слаботочной дугипостоянного тока. После выдержки в течение0,5 с в замкнутом положении, при которомблок управления производит подготовку ксварке, электромагнит обесточивается, ишпилька под действием пружины начинаетвозвратное движение. При сближении шпиль-ки с поверхностью привариваемой детали про-изводится разряд конденсаторной батареи, па-раметры которого практически такие же, как ипри сварке со взрывающимся выступом.
...
Хотя способ конденсаторной сварки по-зволяет приваривать шпильки к поверхно-стям, покрытым продуктами коррозии, мас-лом, влагой или другими электропроводнымиматериалами, толщина или их химический со-став может оказать отрицательное влияние, накачество сварного соединения. В таких случа-
...

Материаловедение
Російсько-український словник зварювальної термінології. Українсько-російський словник зварювальної термінології.
Металловедение для сварщиков (сварка сталей)
Машиностроение. Энциклопедия Оборудование для сварки
Иллюстрации к началам курса «Основы материаловедения»
Необычные свойства обычных металлов
Физические методы исследования металлов и сплавов

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Машиностроение. Энциклопедия Оборудование для сварки