Современные сварочные аппараты своими руками

Листать книгу

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

скачать книгу Современные сварочные аппараты своими руками

Появившись более ста лет назад, электродуговая сварка произвела технологическую революцию. К настоящему времени она практически вытеснила все остальные технологии сварки металла. В книге приводятся необходимые сведения по ручной и полуавтоматической электродуговой сварке, а также, в порядке усложнения, — описания различных сварочных источников, пригодных для повторения.
...
Повествование сопровождается необходимыми методиками расчета, схемами и чертежами. Большое внимание уделяется моделированию с помощью популярной программы SwCAD 111.
...
Следуя авторским рекомендациям, читатели смогут самостоятельно рассчитать и изготовить источники для ручной и полуавтоматической сварки, а желающие приобрести готовое устройство — сделать правильный выбор.
...
ООО «Наука и Техника». 198097, г. Санкт-Петербург, ул. Маршала Говорова, д. 29. Подписано в печать . Формат 60x88 1 /16. Бумага газетная. Печать офсетная. Объем 19 п. л. Тираж 4000 экз. Заказ N°
...
Отпечатано с готовых диапозитивов в ОАО «Петроцентр» Обособленное подразделение «Пушкинская типография» 196601, г. Пушкин, ул. Средняя, д. 3/8 тел. (812) 451-90-00
...
Глава 4. Сварочный источник переменного тока..............
...
Глава 6. Сварочный источник для полуавтоматической сварки
...
Глава 8. Инверторный сварочный источник..................
...
С момента своего появления человек наблюдал мощные атмосферные электрические разряды — молнию. Еще не имея понятия о физической природе этих разрядов, человек мог наблюдать их световое и тепловое воздействие. Но прошло очень много лет, прежде чем наука, созданная человеком, позволила ему вплотную приблизится к изучению и практическому использованию электрической энергии для целей разогрева и плавления металлов.
...
Главной проблемой было отсутствие достаточно мощного источника электрической энергии. Первыми искусственными источниками электрической энергии были различные электростатические генераторы. С одним из этих генераторов — электрофорной машиной — мы знакомы со школьных уроков физики.
...
Подобные генераторы обеспечивали высокое напряжение при весьма низкой плотности энергии и не подходили для изучения теплового действия тока. Попытка использования для экспериментов атмосферного электричества закончилась трагически. В 1753 году в Петербурге во время эксперимента с молнией погиб русский ученый Георг Вильгельм Рихман, работавший вместе с Ломоносовым.
...
В 1800 году итальянским ученым Алессандро Вольта был изобретен первый химический источник тока. Это был элемент Вольта, который представлял из себя сосуд с соленой водой с опущенными в него цинковой и медной пластинками, соединенными проволокой. Затем ученый собрал батарею из этих элементов, которая впоследствии была названа Вольтовым столбом (рис. 1.1).
...
Вольтовый столб мог обеспечить большую мощность по сравнению с электрофорной машиной. Благодаря этому, изобретение Вольта впоследствии использовали многие другие ученые в своих исследованиях. В 1802 году русский ученый
...
С момента своего появления человек наблюдал мощные атмосферные электрические разряды — молнию. Еще не имея понятия о физической природе этих разрядов, человек мог наблюдать их световое и тепловое воздействие. Но прошло очень много лет, прежде чем наука, созданная человеком, позволила ему вплотную приблизится к изучению и практическому использованию электрической энергии для целей разогрева и плавления металлов.
...
Главной проблемой было отсутствие достаточно мощного источника электрической энергии. Первыми искусственными источниками электрической энергии были различные электростатические генераторы. С одним из этих генераторов — электрофорной машиной — мы знакомы со школьных уроков физики.
...
Подобные генераторы обеспечивали высокое напряжение при весьма низкой плотности энергии и не подходили для изучения теплового действия тока. Попытка использования для экспериментов атмосферного электричества закончилась трагически. В 1753 году в Петербурге во время эксперимента с молнией погиб русский ученый Георг Вильгельм Рихман, работавший вместе с Ломоносовым.
...
В 1800 году итальянским ученым Алессандро Вольта был изобретен первый химический источник тока. Это был элемент Вольта, который представлял из себя сосуд с соленой водой с опущенными в него цинковой и медной пластинками, соединенными проволокой. Затем ученый собрал батарею из этих элементов, которая впоследствии была названа Вольтовым столбом (рис. 1.1).
...
Вольтовый столб мог обеспечить большую мощность по сравнению с электрофорной машиной. Благодаря этому, изобретение Вольта впоследствии использовали многие другие ученые в своих исследованиях. В 1802 году русский ученый
...
Василий Владимирович Петров с помощью созданного им крупнейшего для того времени вольтового столба смог зажечь электрическую дугу между двумя кусочками древесного угля.
...
лишь во вспышке молнии, а теперь он горел непрерывно. Электрическая дуга была первым источником непрерывного электрического света, в качестве которого достаточно долго использовалась. Кроме светового действия, он отметил и тепловое действие дуги.
...
В процессе экспериментов, заменив один из угольков металлической проволокой, В. В. Петров заметил, что при сближении угля с проволокой между ними вспыхивает электрическая дуга, которая быстро плавит металлическую проволоку. Так ученый пришел к другому очень важному выводу — о возможности использования электрической дуги для плавления металлов.
...
К сожалению, химические источники тока не позволяли в достаточном количестве вырабатывать электроэнергию, и практическое использование электрической дуги было отложено. Потребовались годы совместных усилий ученых всего мира, направленных на создание мощных, экономичных и удобных в эксплуатации электрических генераторов.
...
С первой половиной XIX столетия связано множество изобретений в области электротехники. В 1831 г. знаменитом американским ученым М. Фарадеем был открыт принцип электромагнитной индукции. Согласно этому принципу, открывалась возможность преобразования механического движения в электрический ток. Фарадеем был создан первый элсктромашинный генератор (рис. 1.2), а также прообраз современного трансформатора.
...
Использование электромашинных генераторов вместо химических источников тока послужило толчком для использования электричества в промышленности. В свою очередь, быстро развивающаяся промышленность нуждалась в технологии, позволяющей осуществлять быстрое и дешевое сваривание металлов. Старые кузнечные
...
качества и прочности соединения. С середины XIX в. внимание ученых и изобретателей во многих странах было обращено на применение высокой температуры электрической дуги для сваривания и плавания металлов. Но только спустя 80 лет с момента открытия электрической дуги, в 1882 году, талантливому русскому изобретателю Николаю Николаевичу Бенардосу удалось разработать промышленно пригодный способ электродуговой сварки металлов. Сварка способом Бенардоса (рис. 1.3) велась с присадочным прутком, расплавляемым в пламени дуги, горящей между электродом (угольным, графитовым или вольфрамовым) и изделием.
...
используется и сейчас для сварки цветных металлов, а также при наплавке твердых сплавов. Для питания сварочной дуги Н. Н. Бенардос использовал аккумуляторы собственной конструкции, кото
...
Использование электромашинных генераторов вместо химических источников тока послужило толчком для использования электричества в промышленности. В свою очередь, быстро развивающаяся промышленность нуждалась в технологии, позволяющей осуществлять быстрое и дешевое сваривание металлов. Старые кузнечные
...
К сожалению, швы, сваренные по технологии Бенардоса, получались ломкими и хрупкими. Источником неудач являлся угольный электрод, с которого углерод проникал в сварочную ванну и ухудшал качество металла сварного шва.
...
В 1888 году русский инженер-изобретатель Николай Гаврилович Славянов разработал новый способ сварки при помощи металлического плавящегося электрода (рис. 1.4).
...
Замена графитового электрода металлическим позволила значительно улучшить качество сварки. Для питания сварочной дуги Н. Г. Славянов использовал электрическую динамо-машину собственной конструкции.
...
Ближе к концу XIX века в промышленности все в больших масштабах стал использоваться переменный ток, который со временем повсеместно вытеснил ток постоянный.
...
Напряжение переменного тока можно было легко преобразовывать при помощи трансформаторов, что существенно упрощало его транспортировку к потребителю. К тому же генераторы переменного тока имели более простую конструкцию и меньшую стоимость. Однако переменный ток был неудобен для электросварки — электрическая дуга горела неустойчиво.
...
Проблема была решена с помощью специальной обмазки, которой покрывался металлический электрод. Обмазка плавилась вместе с электродом, ее пары ионизировали дуговой промежуток, что облег
...
чало повторное зажигание дуги. Первые конструкции электродов, содержащих покрытия, были созданы Н. Н. Бенардосом. Покрытые электроды современного вида изобретены шведским инженером Кельбер-
...
Сейчас по технологии Славянова производится наиболее массовый вид сварки — это ручная сварка штучными металлическими электродами. Данный тип сварки обозначается аббревиатурой ММА (Manual Metal Arc).
...
При дуговой сварке атмосферный кислород и азот активно взаимодействуют с расплавленным металлом, образуют окислы и нитриды, которые снижают прочность и пластичность сварного соединения. Идея защиты сварочной ванны специальными флюсами принадлежит Н. Г. Славянову, впервые применившему в качестве флюса дробленое стекло.
...
В 1936 году американская фирма «Линде» получила патент на способ сварки стали под слоем порошкообразных, расплавляющихся при сварке веществ. В СССР сварка под расплавляющимися флюсами была разработана и внедрена в промышленность в 1938—1940 годах Институтом электросварки АН УССР (ныне имени Евгения Оскаровича Патона). Именно этот способ сварки позволил наладить массовый выпуск бронетехники во время Великой Отечественной войны 1941—1945 годов.
...
Сварка в струе защитных газов изобретена Н. Н. Бенардосом. Защита от воздуха, по его предложению, осуществлялась светильным газом. В период Второй мировой войны в США получила развитие сварка в струе аргона или гелия неплавящимся вольфрамовым электродом и плавящимся электродом (рис. 1.5).
...
Этим способам сварки присвоена аббревиатура TIG и MIG. TIG (Tungsten Inert Gas) — сварка неплавящимся (вольфрамовым) электродом в среде инертного защитного газа, например так называемая аргонно-дуговая сварка.
...
Сейчас по технологии Славянова производится наиболее массовый вид сварки — это ручная сварка штучными металлическими электродами. Данный тип сварки обозначается аббревиатурой ММА (Manual Metal Arc).
...
ние которой позволило осуществлять сварку плавящимся электродом в среде углекислого газа. Этому способу сварки присвоена аббревиатура MAG. MAG (Mechanical Active Gas) — механизированная (полуавтоматическая или автоматическая) сварка в струе углекислого (активного) газа. Именно этот способ сварки нашел в настоящее время широкое применения в автосервисе.
...
стве источников питания сварочной дуги использовались специализированные сварочные генераторы и трансформаторы.
...
Соответственно, первые предназначались для сварки постоянным током, а последние — для сварки переменным током. Параметры источника достаточно жестко определялись его конструкцией, и поэтому каждый источник предназначался для определенного типа сварки. Успехи силовой электроники в 1960-е и последующие годы позволили создавать универсальные и компактные сварочные источники с улучшенными параметрами.
...
ние которой позволило осуществлять сварку плавящимся электродом в среде углекислого газа. Этому способу сварки присвоена аббревиатура MAG. MAG (Mechanical Active Gas) — механизированная (полуавтоматическая или автоматическая) сварка в струе углекислого (активного) газа. Именно этот способ сварки нашел в настоящее время широкое применения в автосервисе.
...
MAG. MAG (Mechanical Active Gas) — механизированная (полуавтоматическая или автоматическая) сварка в струе углекислого (активного) газа.
...
В популярной форме описывается электрическая дуга, ее вольтамперная характеристика, процессы переноса металла, а также различные технологии сварки.
...
В популярной форме описывается электрическая дуга, ее вольтамперная характеристика, процессы переноса металла, а также различные технологии сварки.
...
В популярной форме описывается электрическая дуга, ее вольтамперная характеристика, процессы переноса металла, а также различные технологии сварки.
...
В популярной форме описывается электрическая дуга, ее вольтамперная характеристика, процессы переноса металла, а также различные технологии сварки.
...
Определение. Электрической дугой называется мощный длительный электрический разряд в среде ионизированных газов между электродами, находящимися под напряжением.
...
Процесс возбуждения дуги начинается с соприкосновения электродов между собой. В момент размыкания электродов между ними проскакивает искра, которая ионизирует газ в межэлектродном пространстве, создавая канал проводимости.
...
Под действием электрического поля электроны ц ионизированной газовой среде перемещаются от катода к аноду, развивая при этом значительную скорость. Сталкиваясь с нейтральными атомами газа и выбивая из них электроны, они производят непрерывную ионизацию газового пространства.
...
При этом выделяется большое количество тепла. Газ в дуговом промежутке нагревается до температуры 5000—7000 °С и находится в состоянии плазмы. В свою очередь, образовавшиеся положительные ионы движутся к катоду и, отдавая ему свою энергию, вызывают сильный нагрев электрода, образуя при этом катодное пятно. Электроны, прошедшие дуговой промежуток, ударяются о положительный электрод (анод), отдавая ему свою энергию, образуя при этом анодное пятно.
...
Зажигание дуги может происходить и без первичного короткого замыкания, если между электродами при помощи высоковольтного генератора-осциллятора кратковременно приложить высокое напряжение, достаточное для электри-
...
Определение. Электрической дугой называется мощный длительный электрический разряд в среде ионизированных газов между электродами, находящимися под напряжением.
...
Процесс возбуждения дуги начинается с соприкосновения электродов между собой. В момент размыкания электродов между ними проскакивает искра, которая ионизирует газ в межэлектродном пространстве, создавая канал проводимости.
...
Под действием электрического поля электроны ц ионизированной газовой среде перемещаются от катода к аноду, развивая при этом значительную скорость. Сталкиваясь с нейтральными атомами газа и выбивая из них электроны, они производят непрерывную ионизацию газового пространства.
...
При этом выделяется большое количество тепла. Газ в дуговом промежутке нагревается до температуры 5000—7000 °С и находится в состоянии плазмы. В свою очередь, образовавшиеся положительные ионы движутся к катоду и, отдавая ему свою энергию, вызывают сильный нагрев электрода, образуя при этом катодное пятно. Электроны, прошедшие дуговой промежуток, ударяются о положительный электрод (анод), отдавая ему свою энергию, образуя при этом анодное пятно.
...
Электроны, обладая меньшей массой, двигаются в дуге значительно быстрее. Поэтому в дуге преобладает электронный ток, направленный от катода к аноду. Вследствие преобладания электронного тока количество тепла, выделяемого электронами на аноде, больше, чем на катоде.
...
При ручной сварке на постоянном токе процесс протекает на среднем участке статической вольтамперной характеристики дуги. На этом участке напряжение дуги зависит:
...
Если дуга включена в цепь переменного тока промышленной частоты, то процесс горения дуги протекает на нисходящем и горизонтальном участках ее вольтамперной характеристики. В дуге переменного тока напряжение и ток непрерывно меняют свои значения и направления.
...
При переходе тока через нулевое значение дуга гаснет, и температура дугового промежутка снижается. Это вызывает деионизацию дугового промежутка. В таких условиях для стабилизации процесса горения дуги надо принимать определенные меры.
...
Одной из основных мер является применение специальных электродов переменного тока, в состав защитного покрытия которых входят элементы, имеющие, низкие потенциалы ионизации. Устойчивость дуги улучшается также при повышении напряжения холостого хода (напряжение на выходе источника при отключенной нагрузке) сварочного источника. Однако увеличение напряжения холостого хода сварочного источника приводит к увеличению массы и габаритов последнего.
...
Внимание. Величина напряжения холостого хода ограничивается соображениями безопасности. Согласно ГОСТ95-77Е, максимальное действующее напряжение сварочного источника не должно превышать 80 В.
...

Справочник сварщика-строителя
Нержавеющая сталь
Расчет и конструирование ультразвуковых сварочных машин. Обзор
Современные сварочные аппараты своими руками
Борирование промышленных сталей и чугунов: (Справ. пособие)
Термомеханическое упрочнение стали в заготовительном производстве
Сплавы для нагревателей

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

admin

Современные сварочные аппараты своими руками