Рис. 1. Сварочные работы
Оборудование для сварочных работ
Для сварочных работ необходимы такие приспособления и инструменты,
как источник электрического питания, сварочный трансформатор,
соединительные электропровода, держатель для электрода, защитный щиток,
защитная одежда, асбестовый лист, а также необходимые слесарные инструменты.
Небольшие по объему сварочные работы удобно проводить на сварочном
столе высотой порядка 0,6 м, изготовленном из листовой стали.
Светофильтры подбираются в зависимости от технологии работ. В частности,
при сварке покрытыми электродами при силе тока 100 А используют светофильтр С 5,
при силе тока 200 А - С 6, 300 А - С 7, 400 А - С 8. При сварке в двуокиси
углерода при силе тока 50-100 А используют светофильтр С 1, 100-150 А - светофильтр С 2,
150-250 А - С 3, 250-300 А - С 4, 300-400 А - С 5.
Сварочные кабели необходимы для подведения тока от источника питания к электродержателю.
Рекомендуется использовать кабель марок РГДВ, РГДО, РГД; длина кабеля 2-3 м.
Если источник питания находится на большом расстоянии от участка работ,
то недостающую длину можно дополнить кабелем марки КРПСН. При силе тока дуги 200 А
площадь сечения кабеля должна составлять: при 400 А - 120 мм², 300 А - 70 мм²,
200 А - 40 мм².
Электродержатели используются для фиксации электрода и подвода к нему питания
при ручной дуговой сварке. Электродержатели различаются по способу фиксации и делятся
на рычажные, пружинные, винтовые, пассатижные и др. В большинстве электродержателей
электрод можно закрепить в трех положениях относительно продольной оси рукоятки:
0°, 60° и 90°.
Комплекты для сварочных работ
имеют три разновидности: КИ-50, КИ-125 и КИ-315.
Наборы для сварочных работ ЭНИ-300 и ЭНИ-300/1 включают следующие инструменты и
приспособления: защитные светофильтры, клеймо сварщика, ключ гаечный раздвоенный,
молоток слесарный, плоскогубцы комбинированные, ручки диэлектрические,
отвертка диэлектрическая, зубило-щетка, клемма заземления, муфта соединительная,
электродержатель и запасные части к нему и др.
Энергообеспечение сварочных работ
Сварочная дуга - это электрический дуговой разряд, действующий
в ионизированной смеси газов, паров металла или сплава и компонентов,
которые входят в состав флюсов и покрытий электрода. Дуги подразделяются на три вида:
прямого действия, косвенного действия и трехфазные. Дуга прямого действия
горит между электродом и поверхностью свариваемого изделия. Дуга косвенного действия
горит между двумя электродами. В трехфазной дуге свариваемое изделие и оба электрода
подключены к трехфазной сети.
Сварочная дуга может получать питание как от сети постоянного,
так и переменного тока.
При использовании постоянного тока сварка может производиться с прямой и обратной полярностью.
При прямой полярности электрод подключается к катоду (отрицательный полюс),
а изделие - к аноду (положительный полюс). При обратной полярности электрод и изделие
подключаются наоборот.
Для стабилизации процесса сварки последовательно со сварочной дугой подключают индуктивное
сопротивление. В этом случае возможно производить сварку при переменном токе при напряжении
сварочного трансформатора 60 В.
Сварочную дугу зажигают двумя способами - касанием свариваемого изделия впритык и отводом
перпендикулярно вверх или же чирканьем. Второй способ используется чаще, однако он неприемлем
в узких, неудобных для сварки местах.
Действие сварочной дуги заключается в следующем. Изделие контактирует с электродом,
происходит замыкание электрической цепи, по ней начинает течь ток. Как правило,
неровности на поверхности электрода контактируют сразу в нескольких точках. Плотность тока
в точках контакта достигает высоких величин, под действием теплоты металл начинает
расплавляться. Возникает так называемая эмиссия, то есть излучение потока электронов
под действием теплоты. Напряжение в сварочной дуге возрастает, возрастает и эмиссия
электронов, из-за чего повышается проводимость дугового промежутка.
При использовании переменного тока основным источником являются сварочные трансформаторы.
Их основные функции - регулирование сварочного тока и питание сварочной дуги.
Трансформаторы подразделяются на два типа: с повышенным магнитным рассеянием и с
нормальным магнитным рассеянием, снабженные дополнительной реактивной катушкой-дросселем.
Эти устройства применяются как для автоматической, так и для ручной сварки под флюсом.
Схема работы сварочного трансформатора выглядит так. Первичная и вторичная обмотки
находятся на сердечнике. Электрический ток из сети, проходя через первичную обмотку,
намагничивает сердечник, образуя переменный магнитный поток, который индуктирует ток
во вторичной обмотке. Первичная и вторичная обмотки находятся на определенном расстоянии
друг от друга; изменением расстояния между обмотками можно регулировать сварочный
ток. При вращении рукоятки по часовой стрелке индуктивное сопротивление уменьшается, а
сварочный ток - возрастает. При вращении рукоятки против часовой стрелки сварочный ток
соответственно ослабевает. Благодаря трансформатору силу сварочного тока можно
регулировать в пределах 165-650 А.
Сварочные генераторы постоянного тока используются для обеспечения устойчивого
горения сварочной дуги.
Сварочный выпрямитель образуется путем соединения блока выпрямителя и сварочного
трансформатора. Принцип действия устройства основан на свойстве полупроводника проводить
электрический ток только в одном направлении. Обычно используются выпрямители на
селеновых и кремниевых полупроводниковых элементах. В сварочных выпрямителях используется
трехфазная мостовая схема выпрямления, при которой питающая сеть переменного тока
загружается более равномерно. Установка не имеет вращающихся узлов, проста и надежна
в эксплуатации. Выпрямители применяются как для автоматизированной, так и для ручной
дуговой сварки.
Выпрямители типа ВДМ, ВКСМ, ВДУМ (многопостовые сварочные выпрямители) рассчитаны
на номинальную силу тока от 1000 до 5000 А. Например, выпрямитель ВДМ-1601 УЗ может
использоваться для питания 7 и 9 постов ручной дуговой сварки.
Выпрямители типа ВДГИ используются для импульсной дуговой сварки в защитных газах с
помощью плавящегося электрода.
Выпрямители типа ВДУ (универсальные сварочные выпрямители) используются для
механизированной однопостовой сварки в углекислом газе и под флюсом, а также для
ручной дуговой сварки с помощью электродов.
Выпрямители типа ВДГ применяются при механизированной сварке в углекислом газе и
отличаются тем, что имеют дистанционное переключение режимов сварки.
