Установки електричного зварювання

До установок електричного зварювання належать установки електродугового та контактного зварювання. Зварюванням називають спосіб з’єднання металевих деталей, які розігріваються до рідкого стану у місці з’єднання і стають нероз’ємними після застигання розтопленого металу.

Електродугове зварювання – це спосіб отримання нероз’ємного з’єднання деталей, за якого деталі у місці майбутнього з’єднання розплавляють тепловою енергією електричної дуги. Дуга горить між двома електродами, одним з яких є деталі, а другим – спеціальний електрод, що розплавляється і заповнює зварювальний шов. Дуга виникає за значення напруги 50 – 80 В, яка у робочому режимі зменшується до 25 – 30 В. Для живлення електричної дуги використовують зварювальні трансформатори змінного струму промислової частоти, спеціальні зварювальні генератори, зварювальні агрегати та перетворювачі. На рис. 3.3 наведена принципова схема зварювання змінним струмом промислової частоти.

Для функціонування зварювальних установок необхідно створити бажану вольт-амперну характеристику джерела живлення дуги. В установці, що зображена на рис.3.3, бажаний хід зовнішньої характеристики формується зміною положення рухомої частини магнітопровода - вбудованого дроселя.

Рис. 3.3. Принципова схема зварювання від трансформатора з влаштованим дроселем	Рис. 3.4. Принципова схема контактного зварювання

Електрозварювальні установки змінного струму у системі електропостачання викликають подібні проблеми як дугові печі, зокрема спотворення форми кривої струму, різко змінне навантаження для мережі, низький коефіцієнт потужності тощо.

Останнім часом широко застосовується зварювання постійним струмом з живленням дуги зварювання через спеціальні випрямлячі. Це дозволяє підвищити якість зварювання, економити енергію внаслідок зменшення її втрат в регулювальному пристрої живлення, а також забезпечити симетричне трифазне навантаження електромережі з високим коефіцієнтом потужності.

Контактним електричним зварюванням називається спосіб отримання нероз’ємного з’єднання металевих деталей з розплавленням металу теплом, що виділяється у місці їх контакту деталей під час проходження електричного струму (рис. 3.4). За принципом роботи установки контактного зварювання можна віднести до установок прямого резистивного нагрівання. Розрізняють точкове, стикове, шовне контактне зварювання.

Кількість тепла, що виділяється у зварюваних деталях визначається за формулою

Q= I² · τ ·(R_K+R_Д),

де І – струм, що проходить через деталі; τ – тривалість проходження струму; R_K, R_Д– відповідно опір у місці контакту деталей та власне деталей.

Теплова енергія зварювання концентрується у місці контакту, бо перехідний опір контакту R_K значно більший від опоруR_Ддеталей. Для отримання надійного контакту деталі попередньо стискають. У деяких установках після розплавлення стискаюче зусилля F_CTзбільшують з метою посилення взаємопроникнення молекул металу з’єднуваних деталей. На підставі цього контактне зварювання називають також зварюванням тиском.