О компанииПрайсыКак нас найтиОбратная связь



ПОИСК
Статьи
Книги
Видео





654000, г. Новокузнецк, ул. Ярославская, 21, тел. (3843) 52-88-45, 52-87-14, 8-905-904-99-11

up
Главная » Статьи » Сварка

Источники питания сварщика. Практический справочник

Качественного сварного шва невозможно добиться без обеспечения стабильного горения сварочной дуги, т.е. без устойчивого протекания сварочного процесса. В значитель­ной степени это зависит от источника питания дуги, которая загорается при коротком замыкании — в момент контакта электрода с изделием. Это сопровождается выделением теп­лоты и быстрым повышением температуры в зоне контакта.

Для начала сварочного процесса требуется повышенное напряжение сварочного тока, но потом в результате эмиссии электронов с катода и развития объемной ионизации газов в сварочной дуге наблюдаются снижение сопротивления ду­гового промежутка и, как следствие, падение напряжения до того минимума, который необходим для устойчивого горе­ния сварочной дуги.

Сварочная цепь переживает многократные и частые короткие замыкания, которыми сопровождается переход капель металла электрода в сварочную ванну. И в каждый такой момент напряжение достигает нулевой отметки. Одно­временно с этим колеблется длина сварочной дуги. Чтобы она восстановилась, надо, чтобы напряжение поднялось до рабо­чего, т.е. до 25-30 В, причем в минимальный промежуток времени, иначе поддерживать горение сварочной дуги будет невозможно. Кроме того, надо иметь в виду, что при коротких замыканиях возникают большие токи, которые могут приве­сти к перегреву проводки и обмотки источников тока. Таковы в общих чертах сварочный процесс и явления, которые ему сопутствуют.

Итак, электрическая сварочная дуга, по сравнению с дру­гими потребителями электроэнергии, имеет ряд отличитель­ных черт:
  1. необходимость более высокого напряжения для воз­буждения сварочной дуги по сравнению с тем, которое требу­ется для ее поддержания;
  2. наличие в процессе горения сварочной дуги особого состоянии электрической цепи, которая претерпевает раз­рыв или короткое замыкание;
  3. колебания напряжения сварочной дуги и, соответствен­но, силы сварочного тока в связи с изменением длины дуги;
  4. падение напряжения между электродом и сваривае­мым изделиями до нуля при коротком замыкании, в момент которого происходит возбуждение сварочной дуги.
Специфическими особенностями сварочной дуги при руч­ной дуговой сварке (при других видах дуговой сварки они мо­гут быть иными) обусловлены те требования, которые предъ­являются к источникам питания, в частности:
  1. для возбуждения сварочной дуги нужно, чтобы напря­жение холостого хода превосходило напряжение сварочной дуги в 2-3 раза (максимум напряжения холостого хода должен быть не более 80 и 90 В для источников питания постоянного и переменного тока соответственно), но при этом оставалось безопасным для сварщика (разумеется, при соблюдении им техники безопасности);
  2. изменение напряжения устойчивого горения дуги (рабочее напряжение), наблюдающееся при изменении ее длины (при увеличении последней напряжение должно воз­растать, а при уменьшении — быстро снижаться), не долж­но приводить к большим изменениям силы сварочного тока и связанного с этим теплового режима сварки;
  3. в момент короткого замыкания сила тока должна быть ограничена определенным пределом, предотвращающим возгорание проводов. Достаточно, чтобы ток короткого за­мыкания превышал сварочный примерно в 1,1-1,5 раза, т.е. не более чем на 40-50%. Источник тока должен быть рассчи­тан и выдерживать длительные короткие замыкания, иначе он не сможет защищать обмотку от перегрева и разрушения;
  4. промежуток, в течение которого напряжение после короткого замыкания восстанавливается, не должен быть длительным. Необходимо, чтобы после каждого короткого за­мыкания, т.е. при переносе капель расплавленного металла электрода на свариваемое изделие, на подъем напряжения от нуля до рабочего (25 В) затрачивалось не более 0,05 се­кунды, более длительный промежуток негативно сказывается на устойчивости сварочной дуги;
  5. источник тока должен быть мощным, чтобы обеспечи­вать выполнение сварочных работ и иметь соответствующую внешнюю характеристику;
  6. источник питания дуги должен быть оснащен устрой­ством, регулирующим сварочный ток (предел регулирования должен составлять приблизительно 30-130% от номиналь­ного сварочного тока), тем более что это требуется для осу­ществления сварки электродами различного диаметра.
Источники питания отличаются своими свойствами, для описания которых введены следующие параметры:

  1. Внешняя статическая характеристика. Это зависи­мость между напряжением на выходных зажимах источника питания и величиной сварочного тока. Различаются несколь­ко типов внешних вольт-амперных характеристик источников питания (рис. 17), в частности:
  • крутопадающая;
  • пологопадающая;
  • жесткая;
  • возрастающая.
Источники питания сварщика
Рис. 17. Типы внешних вольт-амперных характеристик: 1 — крутопадающая; 2 — пологопадающая; 3 — жесткая; 4 — возрастающая 

Каждому способу сварки должен соответствовать тип внешней характеристики. Для ручной дуговой сварки подхо­дят источники с крутопадающей внешней характеристикой, поскольку у них при коротком замыкании напряжение пада­ет до нуля, благодаря чему сила тока короткого замыкания не растет. Но при возбуждении сварочной дуги, когда ток
минимален, мгновенно возникает повышенное напряжение.

Источники питания с такой внешней характеристикой позво­ляет удлинять дугу, не опасаясь при этом, что она быстро обо­рвется, и сокращать ее без риска значительного увеличения тока.

Оставшиеся типы внешней характеристики источников питания (пологопадающая, жесткая и возрастающая) позво­ляют обеспечить существенное изменение величины свароч­ного тока при изменении длины дуги, что приводит к быстрому возрастанию или снижению скорости плавления электродной проволоки. Источники питания с пологопадающей вольт-амперной характеристикой предназначаются для автоматической и по­луавтоматической сварки под флюсом, а с жесткой и возрас­тающей внешней характеристикой — для сварки в среде за­щитных газов.

Необходимая характеристика источника питания зада­ется при его изготовлении и обеспечивается конструкцией, а при сварке ее тип не изменяется.

Велико значение и динамических свойств источника питания, а именно быстрота, с которой напряжение при ко­ротком замыкании восстанавливается с нулевой отметки до напряжения повторного возбуждения сварочной дуги. Это определяется индуктивностью источника питания: чем она больше, тем выше динамические свойства, при которых про­исходят равномерный перенос капель электродного металла и незначительное разбрызгивание.

  2. Напряжение холостого хода. Так называется напря­жение на выходных клеммах, когда нагрузка в сварочной цепи отсутствует, т.е. при разомкнутой сварочной цепи. На­пряжение холостого хода источника питания с падающей вольт-амперной характеристикой всегда выше рабочего на­пряжения дуги, поэтому облегчаются возбуждение и повтор­ное зажигание сварочной дуги. Если номинальное рабочее напряжение составляет 30 В, то напряжение холостого хода не должно быть более 75 В (чем оно выше, тем легче заго­рается сварочная дуга, но одновременно возрастает риск по­ражения сварщика током). Напряжение зажигания различно для источников постоянного и переменного тока и составляет не менее 30-35 В для первых и 50-55 В для вторых. В ГОСТе 7012-77 Е указано, что для трансформаторов, которые рас­считаны и выдерживают сварочный ток силой 2000 А, напря­жение холостого хода не должно быть более 80 В. Увеличение напряжения холостого хода источника переменного тока вле­чет за собой снижение cos ф (напомним формулу мощности переменного тока: Р = U х I * cos ф), т.е. снижение КПД источ­ника питания.

  3. Относительная продолжительность работы (ПР) и от­носительная продолжительность включения в прерывистом режиме (ПВ). Источник питания сварочной дуги функциони­рует в таком режиме, когда включения периодически сме­няются выключениями, которые необходимы для удаления шлака со сварного шва, замены электрода и пр. Можно сказать, что данные показатели характеризуют повторно- кратковременный режим работы источника питания свароч­ной дуги. Разница между ПР и ПВ заключается в том, что при ПР источник питания в момент паузы не отключается от сети и продолжает функционировать в холостом режиме при ра­зомкнутой цепи, а при ПВ источник питания во время паузы отключается от сети.

Величины ПР и ПВ выражаются в процентах и определя­ют возможную степень эксплуатации источника сварочной дуги:

источники питания сварщика
сварка

где tCB — время сварки, т.е. работы под нагрузкой;
txx — время холостого хода;
tn — время паузы.

Для расчетов условно принимается время сварки (tCB), равное 3 минутам, паузы (tn) — 2 минутам. Подставив значе­ния в формулу, можно установить, что оптимальная величина ПР составляет 60%. Если ПР равняется 20%, то время сварки составит 1 минуту, а продолжительность паузы — 4 минуты.

Современная промышленность изготавливает различ­ные источники питания для дуговой сварки и наплавки.


1. Источник питания, работающий от переменного тока и предназначенный для ручной дуговой сварки, автоматиче­ской сварки под флюсом и электрошлаковой сварки - сварочный трансформатор

2. От источников постоянного тока работают сварочные преобразователи, составляющими которых являются свароч­ный генератор

3. Сварочные преобразователи в последние годы были по­теснены более совершенными устройствами — сварочными выпрямителями

4. Самые современные и конструктивно сложные ис­точники сварочного тока — это сварочные инверторы


Категория: Сварка | Добавил: Виктор (12.02.2013)
Просмотров: 1707 | Теги: Источники питания, сварка | Рейтинг: 0.0/0

Кирея © 2011. Разработка сайтов в Новокузнецке. 8-913-40-30-50-1, 8-904-572-40-43, www.kireya.ru

Сварочные материалы: сварочные электроды, сварочные прутки, сварочные флюсы, маски сварочные. Гвозди строительные.
Сварочные материалы: сварочные электроды, сварочные прутки, сварочные флюсы, маски сварочные. Гвозди строительные.
Качество продукции гарантировано ведущими российскими производителями: ОАО «ЛЭЗ», ОАО «ММК-МЕТИЗ», ЗАО «Электродсервис»,
ОАО «Спецэлектрод», ЗАО «ЭСАБ-СВЕЛ», ОАО
«СЭЗ», ОАО «ЗСМК» UTP, Castolin, Sabaros, ESAB, Lincoln Electric, Capilla, Askaynak ...

Используются технологии uCoz654000, г. Новокузнецк, ул. Ярославская, 21, тел. (3843) 52-88-45, 52-87-14, 8-905-904-99-11

Яндекс.Метрика
города Новокузнецк, Кемерово Бесплатные объявления Казахстана - Freeads.kz