Сварка решетчатых конструкций

 

 

 

 

 

3. Источник питания сварочной дуги

 

 

Важными параметрами процесса сварки являются вольт-амперная характеристика сварочной дуги и внешняя характеристика источника питания. От их согласования во многом зависят устойчивость горения  дуги и стабильность протекания процесса сварки.

На рис.1 показаны вольт-амперные характеристики дуги, представляющие собой зависимость  между напряжением U_Д и током I_Д при различной длине дуги l(l₂>l₁). Вольт-амперная характеристика дуги нелинейна, поскольку в общем случае электрический ток в газах не подчиняется закону Ома (дуга является электрическим разрядом в газе, и ее сопротивление не равняется постоянной величине). 

Рис.1 Вольт-амперные характеристики дуги

 
При малых токах (примерно до 100А) с  его увеличением интенсивно возрастают степень ионизации и число  заряженных частиц. Сопротивление столба дуги уменьшается, и для поддержания  тока необходимо меньшее напряжение.При возрастании тока увеличение степени ионизации происходит медленнее, рост количества носителей заряда уменьшается, и напряжение дуги становится мало зависящим от тока.

При больших плотностях тока степень  ионизации высокая, дуга не расширяется, так как ограничена диаметром  электрода, и ее сопротивление становится постоянным. На этом участке она  подчиняется закону Ома - ток и  напряжение прямо пропорциональня.

 

 

Для каждого способа сварки наиболее характерен свой участок характеристики дуги. Например, при ручной сварке покрытыми  электродами и неплавящимся электродом в среде аргона сила тока относительно невелика, а диаметр электрода  значителен. Эти условия соответствуют  подающему участку характеристики дуги. При сварке под флюсом сила тока больше, чем при ручной сварке, поэтому характеристика переходит  на пологий и частично на возрастающий участок. Сварка в углегислом газе характеризуется применением проволок малого диаметра, что пропорционально квадрату диаметра увеличивает плотность тока. Характеристика дуги становится возрастающей.Рассмотрим особенности выбора внешней характеристики источника питания для различных способов сварки.

Ручная  дуговая сварка:Одна из основных особенностей ручной сварки - частое изменение длины дуги. Оно связано с манипуляцией сварщиком электродом, его плавлением и необходимостью подачи электрода вниз, а также выполнением швов в неудобных и труднодоступных местах. Особенно частые колебания длины дуги возникают при недостаточной квалификации сварщика. Для обеспечения стабильности процесса сварки, требуемой глубины проплавления и хорошего качества шва необходимо, чтобы сила тока при колебаниях длины дуги изменялась минимально.

Если при ручной дуговой сварке использовать источник питания с  пологопадающей характеристикой, то при  удлинении дуги возможен ее обрыв  из-за малого тока, а при укорочении дуги возможен прожог из-за чрезмерно  большой силы тока. Поэтому при  ручной сварке применяются источники  питания с крутопадающей характеристикой, обеспечивающей максимальную стабильность процесса сварки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Правила безопасности при выполнении  сварочных работ

Напряжение, при  котором выполняют сварку, может  быть опасным для человека. Чтобы  избежать поражения электрическим  током при сварочных работах, необходимо соблюдать следующие  правила техники безопасности.Корпуса сварочных машин, аппаратов и рубильников надо надежно заземлять.Сварочный кабель, электрододержатель и ручку рубильника изолировать.Не работать в дождливую погоду в открытых местах, а также в сырой одежде и обуви.Для защиты глаз и лица от световых и тепловых лучей сварочной дуги закрывать лицо специальным щитком или шлемом с темными стеклами, уменьшающими вредное воздействие тепловых и световых лучей; светофильтры выбирают по таблицам.Для предохранения темного стекла в щитке от брызг металла и случайных ударов с наружной стороны необходимо вставлять обычное бесцветное стекло и менять его по мере потери прозрачности.Длина проводов между питающей сетью и передвижным сварочным агрегатом для ручной дуговой сварки не должна превышать 15 м.Во избежание механических повреждений провода рекомендуется помещать в резиновый шланг.Внутри замкнутых резервуаров и других листовых металлоконструкций работы по электросварке можно выполнять только в диэлектрических галошах и на резиновом коврике или на подстилке из изолирующих материалов.Баллоны с кислородом и ацетиленом должны быть обеспечены предохранительными поддонами и колпаками, предохраняющими вентиль от возможных ударов. Баллоны полагается хранить только в вертикальном положении в гнездах специальных стоек. Порожние баллоны должны находиться в отдельном помещении. 
Особая осторожность требуется при эксплуатации переносных ацетиленовых аппаратов. Запрещается: – устанавливать их в проходах, подъездах, на лестничных площадках, в подвалах, а также в местах сосредоточения людей; 
вести работы от одного генератора несколькими горелками или резаками; – эксплуатировать газообразование сверх установленной паспортной производительности и отключать автоматические регуляторы.При газовой сварке надо следить за тем, чтобы масло не попало в воду газогенератора, на вентиль головки баллонов, шланги или инструмент, которым пользуется газосварщик, во избежание вспышки масла и взрыва.Все ацетиленовые аппараты должны быть оборудованы водяными затворами. Уровень жидкости в водяном затворе необходимо проверять не реже двух раз в смену и обязательно перед началом работы, а также после каждого обратного удара.Запрещается разводить открытый огонь, курить и зажигать спички на расстоянии ближе чем 10 м от газогенератора.Баллоны с кислородом и ацетиленом необходимо защищать от воздействия солнечных лучей .и устанавливать их в стороне от электрических проводов и нагретых предметов.Замерзшие газогенераторы, головки кислородных и ацетиленовых баллонов можно отогревать только горячей водой, не имеющей следов масла, или паром. 
Запрещается применять газовые редукторы без манометров, с неисправными манометрами и манометрами, срок проверки которых истек.На объектах строительства баллоны с газом полагается перевозить на тележках или носилках, причем баллоны должны быть хорошо закреплены.Нельзя оставлять без надзора заряженные баллоны и ацетиленовые аппараты при перерыве или прекращении работы.

 

 

 

5. Использованая литература

 

 

·  Корниенко А. Н. У истоков «электрогефеста». — М.: Машиностроение,

·  Малыш В. М., Сорока М. М. Электрическая сварка. — Киев: Техніка,

·  Красовский П. И., Мнткевич Э. К. Автогенная сварка. 

·  Лавров С. И. Автогенная обработка металлов. 

·  Оборудование для контактной сварки : справочное пособие / Под ред. В. В. Смирнова. — СПб.: Энергоатомиздат

·  Сидоров М. А. Манят огни электросварки. — М.: «Знание»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принципиальная схема коллекторного  сварочного генератора для дуговой  сварки

 

 

При холостом ходе генератора (сварочная  цепь разомкнута) на его зажимах  создается напряжение холостого  хода, равное по значению ЭДС, создаваемой  в обмотке якоря ОЯ. Это напряжение при прочих равных условиях зависит  от магнитного потока, который создается  обмоткой возбуждения ОВН и, в  свою очередь, определяется током возбуждения  в этой обмотке, изменяемым с помощью , регулировочного реостата R.