Классификация, преимущества и недостатки механизированных процессов дуговой сварки

Механизированными процессами дуговой сварки называются такие процессы, при которых основные операции полностью или частично автоматизирован. К основным операциям процесса дуговой сварки относятся:

а) включение источника питания;

б) возбуждение дуги;

в) поддержание постоянной длины дуги;

г) подача сварочной проволоки в зону горения дуги;

д) подача защитной среды в зону горения дуги;

е) перемещение сварочной головки со скоростью сварки;

ж) перемещение сварочной головки (дуги) по заданной траектории;

з) заварка кратера;

и) обрыв дуги;

к) выключение источника питания.

При автоматизации всех перечисленных операций процесс варки называется «автоматическим». При полуавтоматической сварке автоматизированы операции а-д, и-к, а остальные операции выполняются вручную.

Общими признаками механизированных процессов сварки являются:

а) непрерывная подача в зону дуги проволоки (из кассеты или бухты) при помощи вращающихся роликов подающего устройства;

б) подвод сварочного тока к проволоке при помощи скользящего контакта, расположенного на небольшом расстоянии (L_B = (10-15)∙d_э, мм) от свариваемой поверхности называемом вылетом электрода; для осуществления скользящего контакта наружная поверхность проволоки должна быть свободна от покрытия, ржавчины и загрязнения.

Механизированные процессы дуговой сварки различаются по способу защиты зоны сварки от воздуха и подразделяются на три вида:

1) под слоем флюса:

2) в среде защитных газов;

3) порошковой и голой легированной проволокой без дополнительной защиты.

Преимущества механизированных процессов сварки перед ручными состоят в следующем:

а) значительное повышение производительности благодаря возможности выполнения сварки на высоких плотностях тока (40-500 А/мм²);

б) отсутствие потерь электродного металла на огарки;

в) облегчение труда сварщиков;

г) снижение затрат времени на обучение сварщиков.

Недостатками механизированных процессов дуговой сварки перед ручными процессами являются их меньшая маневренность и универсальность.

Механизированная сварка (автоматическая и полуавтоматическая) осуществляется комплексом технологически связанного оборудования, называемом сварочной установкой.

В состав установки для автоматической сварки входят:

а) источник сварочного тока (ИП);

б) сварочная головка – устройство для зажигания дуги, подачи электродной (сварочной) проволоки в зону сварки и поддержание постоянной длины дуги, т.е. режима горения дуги Ig и Ug;

в) самоходная каретка (тележка), служащая для перемещения сварочной головки вдоль линии свариваемых кромок; на тележки устанавливаются кассета со сварочной проволокой, устройство для подачи в зону сварки защитной среды (в случае сварки под флюсом или в среде защитного газа), пульт управления и электроизмерительные приборы (амперметр и вольтметр);

г) шкаф или блок управления, в котором размещается пускорегулирующая аппаратура, состоящая из реле, магнитных пускателей, силовых контактов и вспомогательных устройств для их включения в схему установки;

д) сварочные провода и провода управления.

Комплекс оборудования, смонтированного на самоходной тележке, и шкаф (блок) управления называют сварочным автоматом.

При выполнении однотипных специализированных сварочных работ в состав сварочной установки входят дополнительные устройства, для перемещения изделия в процессе сварки (например, при автоматической сварке кольцевых швов в состав сварочной установки входит механизм для их вращения).

Сварочные аппараты, конструкция которых позволяет тележке перемещаться по поверхности свариваемых изделий, называют автоматами тракторного типа (в отличие от автоматов, которые могут перемещаться только по направляющему пути, называемых самоходными сварочными головками).

В состав установки для полуавтоматической сварки входят:

а) источник сварочного тока;

б) подающий механизм, состоящий из приводного электродвигателя, редуктора, подающих роликов;

в) вертушка (или кассета) со сварочной проволокой; кассета обычно монтируется на подающем механизме;

г) гибкий шланг, внутри которого расположен канал для прохождения сварочной проволоки, а вокруг нее – токоведущая оплетка для подвода сварочного тока к контактному мундштуку, а также провода вспомогательной цепи, присоединяемые к пусковой кнопке или тумблеру;

д) держатель с рукояткой, изогнутой трубкой, соединенной с контактным мундштуком и пусковой кнопкой или тумблером; при сварке под флюсом на держателе дополнительно монтируется флюсовая воронка; при необходимости подачи в зону сварки защитной среды (флюса, защитного газа) на держателе устанавливается направляющая насадка, соединенная с флюсовой воронкой или со шлангом для подачи газа;

г) шкаф управления с пускорегулируемой аппаратурой;

ж) сварочные провода и провода управления.

В большинстве случаев сварочная проволока при помощи подающих роликов проталкивается через шланг в контактный мундштук. Такая система подачи проволоки называется толкающей; однако имеются полуавтоматы, у которых подающий механизм смонтирован на держателе. В этом случае сварочная проволока подающими роликами вытягивается из шланга, а система подачи проволоки называется тянущей. Применяется также комбинированная (тянущая и толкающая) система подачи проволоки.