Николаев Г.А. и др.Сварка в машиностроении - файл n1.doc

Николаев Г.А. и др.Сварка в машиностроении
Скачать все файлы (25956.5 kb.)

Доступные файлы (1):
n1.doc25957kb.15.02.2014 14:49скачать

n1.doc

1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   34
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Оборудование для дуговой сварки в среде защитных газов может быть уни­версальным и специализированным (рис. I). Сварку осуществляют на сварочном посту или установке. В состав поста (установки) входит оборудование сварочное, технологическое, механическое, вспомогательное и инструмент. Особенностью оборудования для сварки в защитных газах является то, что оно включает в себя узлы, агрегаты и вспомогательные устройства, предназначенные для газовой защиты металла шва и прилегающей зоны от действия воздуха. Технические и конструктивные особенности источника питания, аппарата с приборами упра­вления и регулирования процесса обусловливаются технологическим процессом сварки в защитных газах (классификация способов сварки в защитных газах приведена в справочнике, том 1).

Степень использования технологического, механического и вспомогатель­ного оборудования зависит от сложности и объема выполняемых работ. Ввиду того, что при дуговой сварке в защитных газах значительное время затрачивается на вспомогательные, сборочные и дополнительные работы, сокращение цикла производства и повышение качества и эффективности сварочных работ могут быть



достигнуты только при комплексной механизации всех операции. С развитием технологии сварки расширяется номенклатура сварочных аппаратов н повы­шаются их технические и эксплуатационные характеристики. Новые аппараты для сварки в среде защитных газов отличаются: I) широким диапазоном ско­ростей сварки и подачи присадочной проволоки; 2) возможностью дистанционного управления режимом сварки непосредственно с места сварки; 3) автоматическим поддержанием заданного дугоарго промежутка и слежением за свариваемым стыком; 4) возможностью использования метода агрегатирования на базе унифи­цированных узлов при создании аппаратов с заданными техническими характери­стиками; 5) унификацией соединений газовых и водяных коммуникаций; 6) учтены требования промышленной эстетики.

СВАРОЧНЫЕ ГОРЕЛКИ

Основные требования и особенности конструкции горелок. Наиболее важным узлом любого сварочного аппарата является горелка. С помощью горелки воз­буждается сварочная дуга и осуществляется формирование и направление струи защитного газа. В горелке закреплен электрод (в случае сварки неплавящимся электродом) или токоподводящий наконечник для направления подачи электрод­ной проволоки (в случае сварки плавящимся электродом). Горелка — сменный инструмент и от ее конструкции во многом зависит работоспособность сварочного аппарата в целом.

Конструкция сварочной горелки должна обеспечивать: безопасность работы; стабильность процесса сварки (наплавки); эффективную газовую защиту зоны сварки; минимальное налипание расплавленного металла на сопла; легкую смену изнашивающихся деталей.

Горелка должна быть прочной, удобной в работе и соответствовать требова­ниям промышленной эстетики. Для предотвращения обгорания корпус горелки должен быть электрически изолирован от мундштука. Для уменьшения налипания брызг расплавленного металла сопло горелки должно иметь хорошее охлаждение. Поверхность сопла желательно полировать и хромировать. Налипание резко снижается, если сопло изготовлять из специальной керамики, например из сина-ксаля. Эксплуатационные свойства горелок для дуговой сварки плавящимся электродом в большей мере определяются качеством токоподводящего наконеч­ника и, прежде всего, его износостойкостью. При прохождении электродной проволоки наконечники быстро изнашиваются, в результате чего нарушается электрический контакт и ухудшается стабильность процесса сварки. Особенно это заметно в наконечниках с поджимным контактом, конструкция которых не получила широкого распространения.

Наиболее широкое применение получили наконечники из меди без поджим­ного контакта, изготовляемые точением или штамповкой. Срок службы их соста-



вляет от 5 до 10 ч непрерывной работы. На рис. 2 показаны токоподводящие наконечники сварочных горелок. В табл. i приведена техническая характеристика наконечников, изготовленных из меди и некоторых бронз.

Медные наконечники более



износостойкие, чем бронзовые. Нецелесообразно изготовлять наконечники из латуни, так как электродная проволока прива­ривается к наконечнику, а это нарушает режим сварки.

Медно-графитовые наконеч­ники подвергаются быстрому износу (срок служ-Гы — одна рабочая смена), однако обеспе­чивают надежный токосъем и наиболее благоприятные усло­вия скольжения, что особенно валено при сварке электродной проволокой из алюминия и его сплавов.

В некоторых случаях при­меняют наконечники с повы-

шенной износостойкостью, полученные путем спекания различных порошков (например, меди и вольфрама).

От размеров и конструкции горелки во многом зависит эффективность за­щиты. В свою очередь размеры горелки выбирают с учетом рода защитного газа, типа сварного соединения и режима сварки Для создания ламинарного потока



защитного газа применяют различные схемы подвода газа в сопло (рис, 3). Опти­мальная форма сопла параболическая или комическая с цилиндрической частью на выходе.

Для предупреждения попадания воздуха в сопло через канал для прохода проволоки пэ входе в какал устанавливают уплотнители или подводят защитный газ (рис. 4).

Or исполнения рукоятки и выбора для нее материала зависит удобство в ра­боте и надежность горелки. Заводы — изготовители горелок применяют литей»

ный изоляционный материал (например, стеклонаполиешшм капрон), который позволяет получать рукоятку, форма которой наиболее удоОна для руки свар­щика.

Классификация. Горелки можно разделить на два класса: для ручной и автоматической сварки (рис. 5). Горелки для ручной и автоматической сварки различаются конструкциями в зависимости от типа электрода. Ручные горелки для неплавящегося электрода имеют держатель молоткового типа с постоянным углом наклона и с совмещенным подводом тока и воды. Горелка позволяет вы­полнять сварку изделий в любом пространственном положении с присадочной проволокой и без нее на постоянном и переменном токе. Электрический ток под­водится к электроду по медному проводу, проложенному внутри шланга с охла-



ждающеи водой. Горелка осна­щена керамическими соплами, выключателем движкового типа, размещенным на держателе. Ручные горелки для плавяще­гося электрода чаще выполняют с держателем пистолетного типа. Эти горелки используют для ду­говой полуавтоматической свар­ки в среде защитных газов. Го­релка (рис. 6) состоит из унифи­цированных узлов с направля­ющим каналом типа КН-2,5 (проходной диаметр 2,5 мм) и позволяет осуществлять сварку электродной проволокой диамет­ром 1,2 и 1,4 мм при токе до 315 А.

Ручные горелки могут быть с постоянным углом наклона мундштука- к руко­ятке, а также с изменяющимся углом наклона путем поворота, например, руко­ятки. Горелка снабжена сменными металлическими соплами, которые, как и кор­пус горелки, изолированы от токоподводящих деталей. Электродная проволока диаметром до 2 мм омывается в направляющих каналах защитным газом, в связи с чем максимальный сварочный ток возможен до 315 А. Длина направляющих каналов 3 м В промышленности начали использовать ручные горелки с изменя­ющимся углом наклона путем изгиба держателя (рис. 7), что особенно важно при сварке в труднодоступных местах. Горелка предназначена для ручной дуговой сварки в среде защитных газов неплавящимся электродом, имеет водяное охла­ждение. Держатель горелки выполнен из спиральных трубок, служащих для подвода тока, охлаждающей воды и защитного газа. Спиральные трубки с эластич­ной изоляцией позволяют многократно изменять наклон электрода относительно рукоятки. Необходимый угол наклона электрода устанавливается вручную. Угол наклона электрода относительно оси рукоятки возможен до 90°; наимень­ший радиус перегиба до 20 мм. Электрод вставляют в цангу со стороны сопла и зажимают с помощью распылителя, для чего предварительно снимается кера­мическое сопло.

Ручные горелки могут быть выполнены с воздушным охлаждением для сварки на малых и средних токах, а также с водяным охлаждением для сварки на сред­них и больших токах. При этом необходимо учитывать продолжительность (не­прерывность) работы (ПР), Как правило, в расчетах при конструировании свароч­ных аппаратов исходят из ПР = 60%.

Техническая характеристика серийных горелок для ручной дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов приведена в табл. 2, для полу­автоматической сварки плавящимся электродом — в табл. 3.

Горелки для автоматической дуговой сварки вольфрамовым (неплавящимся) электродом, у которых электрод с цангой вынимается вверх, могут быть с воздуш­ным и с водяным охлаждением не только корпуса, но и сопла. Горелку, пред-

4 Под ред. Ю. Н. Зорина









ставленную на рпс. 8, используют для автоматической сварки в среде защитных газов неплавящимся электродом с естественным охлаждением без осевого пере­мещения электрода. Корпус паяный из латуни. Керамическое сопло из синоксаля имеет цилиндрическую часть. Формирование потока защитного газа осущест­вляется с помощью отверстий распылителя. Четыре сменные цанги обеспечивают сварку на токах до 40 А электродами диаметром 0,8—2 мм. Зажим электрода и смена цанг осуществляется посредством гайки.

Горелку, представленную на рис. 9, используют для автоматической сварки в среде защитных газов неплавящимся электродом с водяным охлаждением без









осевого перемещения электрода; цанга и электрод вынимаются вверх, подвод тока, воды и газа раздельный. Корпус и сопло горелки, паяные из латуни с раз­дельным водяным охлаждением, позволяют осуществлять сварку на токах до 1000 А, Горелки для автоматической сварки неплавящимся электродом, у кото­рых электрод с цангой вынимается вниз, также могут быть с воздушным и с водя­ным охлаждением. Горелку, представленную на рис. 10, применяют для автома-



тической сварки в среде защитных газов неплавящимся электродом с воздушным охлаждением без осевого перемещения электрода. Латунный паяный корпус горелки размещен внутри изолятора, представляющего собой трубку из пресс-материала АГ-4С. Токоподвод и штуцер для подвода защитного газа также раз­мещены внутри изолятора, чем обеспечивается хороший внешний вид горелки. Зажим электрода и смена цанг производятся при повороте распылителя. Горелка предназначена для сварки на токах до 160 А. Горелку, представленную на рис. 11, используют для автоматической сварки и среде защитных газов неплавящимся электродом с водяным охлаждением без осевого перемещения электрода; цанга и электрод вынимаются вниз, подвод тока, воды и газа раздельный. Корпус горелки из латуни паяный водоохлаждаемый; размещен внутри изолятора; поток защитного газа формируется с помощью отверстий распылителя. Сопло керами­ческое с цилиндрической частью; максимальный сварочный ток 315 А. Техни­ческая характеристика стандартных горелок для автоматической дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов приведена в табл. 4.

Горелки для автоматической дуговой сварки плавящимся электродом в за­щитных газах существенно отличаются от горелок для сварки неплавящимся электродом и также могут быть с воздушным и с водяным охлаждением. Горелку, представленную на рис. 12, применяют для автоматической сварки в среде за-







щитных газов плавящимся электродом с естественным охлаждением. Сменные наконечники из хлористой бронзы позволяют осуществлять сварку электродной проволокой диаметром 0,6—1,6 мм на токах до 160 А. Сопло из меди полирован­ное. Корпус горелки паяный из латуни. Горелку, представленную на рис. 13, используют для автоматической сварки в среде защитных газов плавящимся электродом с водяным охлаждением. Подвод воды и тока совмещены. Корпус и стержень горелки, паяные с раздельным охлаждением, выполнены из латуни. Сменные наконечники обеспечивают сварку электродной проволокой диаметром 1,6—Змм на токах до 315 А. Техническая характеристика стандартных горелок для автоматической сварки плавящимся электродом приведена в табл. 5.



ШЛАНГОВЫЕ ПОЛУАВТОМАТЫ

Основные требования и особенности конструкции. Разновидность сварочных аппаратов, в которых подача электродной проволоки механизирована, а пере­мещение сварочной горелки вдоль шва осуществляется сварщиком вручную, принято называть полуавтоматом. В полуавтомате для сварки плавящимся элек­тродом в защитных газах электродная проволока с помощью электрического при­вода и механизма подачи подается из барабана (кассеты) по гибкому шлангу к сварочной горелке. Подвод к горелке сварочного тока, воды для охлаждения, защитного газа и цепей управления также осуществляется посредством гибких проводов и трубопроводов, часто заключаемых в один шланг. Разнообразные условия сварки при разных сочетаниях конструкции соединения, толщины и состава свариваемого металла обусловили широкую номенклатуру шланговых полуавтоматов.

Классификация. На рис. 14 приведена классификация шланговых полуавто­матов для дуговой сварки в среде инертных и активных газов. В зависимости от того, где размещен механизм подачи (на корпусе сварочной горелки или вне его), различают полуавтоматы тянущего и толкающего типа. В полуавтомате ПШП-10 электродная проволока подается от механизма подачи с электродвига­телем, установленными на корпусе сварочной горелки — пистолетного типа. Катушка с проволокой смонтирована на переносном кронштейне; от катушки к пистолету проволока поступает но гибкому шлангу. Охлаждение пистолета водяное. Полуавтомат А-537У комплектуется двумя тохоподводами: неохлажда-емым (до 300 А) и охлаждаемым (до 500 А); одновременно охлаждается мундштук держателя. Длина шланга 3,5 м, скорость подачи тгрвволвки изменяется с по­мощью коробки скоростей. Электромагнитный газовый клапан обеспечивает подачу защитного газа только во время сварки. Электродвигатель подачи про­волоки включается при закорачивании электрода на изделие и выключается при обрыве дуги. Полуавтомат А-537Р комплектуется только неохлаждаемым токо-



подводом (до 160 А). Включение и выключение осуществляется нажатием кнопки, расположенной на рукоятке держателя Для эксплуатации в особо опасных условиях электродвигатель, редуктор, механизм подачи и кассету с .проволокой иакрываю1 кожухом. Полуавтомат А-547 предназначен для сварки низкоугле-родистых и углеродистых сталей. Выпускается двух модификаций (А-547Р и А-547У); в полуавтомате последней модели обеспечено раздельное отключение проволоки и тока при окончании сварки. В механизме подачи проволоки при­менено электродинамическое торможение (что упрощает обслуживание электро­двигателя). Отсекатель газа установлен в кожухе подающего механизма. В ком­плект входит два малых держателя на 150 А с длиной шланга 1,2 м и два боль­ших держателя на 270 A g длиной шланга 2,5 м. Малые габариты и масса позво­ляют использовать полуавтомат на подвижных постах и в монтажных у*:„клп:ях. Полуавтомат А-1230М предназначен для сварки низкоуглеродисгых i, ^oixipvK-цкснных сталей. Имеет небольшие массу и габариты переносных уз/кл; У полу­автомата отсутствует пулы управления; имеется возможность ретулпровкм ско­рости подачи сварочной проволоки непосредственно на рабочем м^сте (грехау-

пенчатое, внутри диапазона плавное). Отсекатель газа смонтирован в ящике. Полуавтомат комплектуется двумя сварочными горелками на ток 315 и 100 А. При­меняется для сварки в монтажных условиях. У полуавтоматов открытого типа кассета не закрывается кожухом; остальные узлы могут быть закрыты.

Каждый из полуавтоматов названного типа может быть выполнен перенос­ным, ранцевым, передвижным и стационарным. Полуавтомат ПДГ-303 исполь­зуют для дуговой сварки в углекислом газе; он толкающего типа, открытый, переносной; сварка осуществляется тонкой проволокой диаметром 0,8—2 мм. Полуавтомат предназначен для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей, позволяет сваривать стыковые и нахлесточные швы на материалах тол­щиной до 2 + 2 мм. В режиме сварки электродуговыми точками схемы обеспе­чивают автоматическую выдержку времени сварки. Переносные шланговые полуавтоматы применяют для сварки тонкими проволоками диаметром 0,8— 2 мм; передвижные и стационарные — для сварки толстыми проволока;,»! диа­метром 1,8—3,5 мм или порошковой проволокой. Полуавтомат для дуговой сварки в среде углекислого газа тонкой проволокой толкающего типа открытый пере­движной. Питание привода подачи и элементов электросхемы осуществляется от источника сварочного тока — дизель-генератора. Полуавтомат особенно удобен для использования в полевых и монтажных условиях. Полуавтомат для дуговой сварки и наплавки в среде углекислого газа толкающего тина, открытый стаци­онарный. Механизм подачи для электродной проволоки, а также узлы газовой аппаратуры крепятся на тележке, которая может находиться от шкафа управле­ния на расстоянии 15 м.

Представленная на рис. 14 классификация не учитывает деления полуавтома­тов по типу электродов (плавящийся или неплавящийся) исходя из того, что наиболее широкое практическое применение в СССР и за рубежом получили шланговые полуавтоматы с плавящимся электродом. Имеющийся в нашей стране опыт по созданию полуавтоматов для сварки вольфрамовым электродом с при­садочной проволокой ограничивается одной-двумя моделями.

Кроме того, представленная классификация не учитывает и ряд других отличительных признаков, например тип токоподвода (охлаждаемый, неохла-ждаемын), а также регулирование скорости подачи электродной проволоки (плавное или ступенчатое). Это объясняется тем, что новые полуавтоматы, как









Аппараты для дуговой aemoAtamtmecKou сварки 107

правило, комплектуются охлаждаемыми и неохлаждаемыми горелками, а также тем, что все большее применение в конструкциях полуавтоматов находят новые электродвигатели постоянного тока с плавным регулированием серий КПА и КПК (табл. 6).

Техническая характеристика полуавтоматов, серийно выпускаемых в СССР, приведена в табл. 7.

АППАРАТЫ ДЛЯ ДУГОВОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ

Основные требования к конструкции. Аппараты для дуговой автоматической сварки в защитных газах обеспечивают .выполнение следующих операций;

— защиту зоны дуги и сварочной ванны от воздействия воздуха;
■— направление электрода по шву;

— прекращение процесса сварки с совмещением операций заварки кратера
и прекращения подачи защитного газа через определенный интервал времени.

Конструкция аппаратов для автоматической сварки должна обеспечивать стабильность процесса сварки, быструю переналадку режима сварки, надежности удобство обслуживания, безопасность работы. Аппараты должны быть мало­габаритными небольшой массы и отвечать требованиям промышленной эстетики.

Классификация. На рис. 15 представлена классификация аппаратов для дуговой автоматической сварки в защитных газах.

Переносные аппараты могут быть выполнены в виде сварочных головок, например переносная сварочная головка для приварки труб к трубным решеткам. Сварочную головку типа АГ6-32М применяют для приварки труб к трубным решеткам. Установка предназначена для дуговой автоматической приварки труб диаметром от 6 до 32 мм к трубным решеткам неплавящимся электродом в среде аргона и комплектуется тремя переносными сварочными головками АГ6-12М, АП0-18М и АП9-32М (цифрами указан диапазон диаметров привариваемых-труб).

Модификации установки АГ6-32М предусматривают возможность приварки труб к трубным решеткам по криволинейной поверхности, а также электродуго­вую приварку неплавящимся электродом с подачей присадочного материала. Производительность сварочных головок до 120 швов в час. Масса малой, средней и большой головок без присоединительных проводов и шлангов составляет 1,0; 1,8 и 2,5 кг соответственно. В ЦНИИТмаше разработаны переносные сварочные головки АГ12-16 и АП6-28 пистолетного типа для приварки труб к трубным решеткам.

Фиксация переносной горелки осуществляется непосредственно по внутрен­ней поверхности привариваемой трубы с помощью цангового устройства. Этот принцип фиксация обеспечивает при небольших габаритах головки быстрый съем и надежную установку автомата на привариваемой трубке. Внутренний диаметр привариваемых трубок 10—24 мм; толщина стенки 0,3—2,0 мм. Весь цикл сварки одного шва осуществляется автоматически с момента нажатия на кнопку «пуск». Сварочный ток постоянный, до 120 А. Установка обеспечивает хорошее качество сварных соединений с производительностью до 120 швов в час. Длина шлангов от сварочной головки до аппаратного ящика 3,5 м. Габариты головки-пистолета 270 X 160 X 110 мм, масса (без шлангов) 2,7 кг.

Переносными выполняются автоматы для дуговой сварки неповоротных стыков груб в монтажных условиях. Автомат ACT-I применяют для аргоно-дуговой сварки неповоротных стыков труб вольфрамовым электродом без при­садки. Аппарат комплектуется набором сменных головок, обеспечивающих сварку



труб следующих диаметров 8—25; 25—40; 40—60; СО—85; 85—110; 110—150 и 150-220 мм.

Автоматы типа АСТ-1 имеют разъемный корпус для установки и снятия с трубопровода. Привод вращения сварочной головки смонтирован непосред­ственно на корпусе. Автоматы типа АСТ-1 выпускаются трех модификаций (ACT-IA, ACT 1С и ACT-IT) для сварки груб из алюминиевых сплавов, корро­зионно-стойких сталей и титановых сплавов соответственно. Автоматы комплек­туются источниками питания в зависимости от материала трубопроводов (алю­миний, сталь, титан). На неповоротных стыках труб из титановых сплавов при­меняют горелку для сварки сжатой дугой. Для сварки в монтажных условиях неповоротных стыков труб неплавящимся электродом с присадочной проволокой применяют автоматы АСТ-11. Разъемный корпус сменных голосок автомата АСТ-П содержит два привода для перемещения горелки и присадочной прово­локи. Оба привода обеспечивают независимое плавное изменение скорости. Автоматы АСТ-11 выпускаются для сварки труб из алюминиевых сплавов, кор­розионно-стойких сталей и титановых сплавов.

Аппараты для дуговой автоматической сварки 109

Для аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом неповоротных стыков труб находят широкое применение переносные автоматы типа ОДА. Автоматы ОДА можно использовать как в условиях предварительной сборки, так и не­посредственно при монтаже трубопроводов. Трубы из коррозионно стойких сталей диаметром 8—76 мм с толщиной стенок до 3 мм свариваются за один проход или способом автоопрессовки. Расположение механизма поперечной корректировки электрода па неврашающейся части автомата облегчает работу оператора. Легкая переносная аппаратура управления, большая длина соединительных кнбелей и наличие ручного пульта позволяет выполнять сварку на высоте, в колидцах, люках и других труднодоступных местах. Аппаратура управления обеспечивает изменение скорости сварки по заданной программе; цикл сварки автоматический. Автоматы ОДА обеспечивают высокую производительность монтажных работ. Они могут быть использованы в различных отраслях народного хозяйства.

Для автоматической аргонодуговой сварки неповоротных стыков трубопро­водов из коррозионно-стойкой и жаропрочной стали в монтажных условиях успешно применяют переносные головки типа ГТМ. Головки этого типа осуще­ствляют сварку дугой, вращающейся в магнитном поле без присадочного мате­риала. В тех случаях, когда это возможно, используют остающуюся подкладку или применяют отбортовку. Отсутствие необходимости настроек по длине ду^й, по стыку, а также простота закрепления переносных головок на трубе позволяет значительно сократить время установки головок на свариваемый стык и увели­чить производительность сварки. Благодаря компактности и простоте устройетаа (отсутствие вращающихся частей и приводов) головки могут быть использованы для сварки трубопроводов в труднодоступных местах. Головки ГТМ-1 изщто-вляют двух типоразмеров для труб диаметром 10—65 мм, головки ГТМ-2 — трех типоразмеров для труб диаметром 6—50 мм. Техническая характеристика пере­носных автоматов для сварки неповоротных стыков труб в монтажных условиях типа ACT, ОДА и ГТМ приведена в табл. 8.

Большую группу аппаратов для дуговой автоматической сварки в защитных газах составляют подвесные сварочные головки. Их применяют главным образом в установках, когда в процессе сварки передвигается изделие или когда головка закреплена на перемешающейся части установки. Часто в качестве подвесных сварочных головок применяют отдельные узлы самоходных аппаратов. Однако в некоторых случаях подвесные сварочные головки выпускаются заводами-изготовителями в виде автономных агрегатов, оснащенных пультом управления и шкафом электроаппаратуры.

Подвесные головки, как правило, состоят из сварочной горелки, механизма подачи присадочной проволоки, механизмов для установочных перемещений горелки, катушки для электродной проволоки и устройства для закрепления головки на консоли иди траверсе.

Пульт управления конструируют таким, чтобы его можно было разместить на головке или в любом удобном для работы месте. На рис. 16 показана кон­структивная схема сварочной головки АГВ-5. Она отличается от известной сва­рочной головки АГВ-2 тем, что позволяет осуществлять поперечные колебания горелки в процессе сварки. При сварке вольфрамовым электродом с помощью блока БРДД-1 (входит в комплект головки) осуществляется автоматическое под­держание заданной длины дуги. Сварка ведется как с подачей присадочной про­волоки, гак и без нее.

Подвесная сварочная головка типа ГСВ-1А предназначена для аргонодуговой «тематической сварки неплавящимся электродом как с присадкой, так и без нее. Отличительной особенностью головки ГСВ-1А (скомпонованной из узлов головок типа АГВ) является возможность обзора оператором зоны сварки с помощью специального оптического устройства, принимающего изображение через гибкий световод.

Рассмотренные подвесные аппараты для автоматической сварки предусматри­вают их жесткое крепление на консолях или траверсах. Имеется группа свароч­ных автоматов, которая из-за специфики условий работы подвешивается с по-












мощью гибкой связи, например аппарат А-1208С, разработанный в ИЭС им. Е. О. Патона. Аппарат подвешивается с помощью троса и предназначен д„.я сварки в среде углекислого газа сплошной или порошковой проволокой обсадных труб над устьем скважины при температуре окружающего воздуха от —30 до + 40° С.

Отличительной особенностью по­добных подвесных аппаратов являются устройства для установки и фиксации на свариваемой трубе, а также наличие механизмов, обеспечивающих настрой­ку горелки на стык по вертикали. Вращатель аппарата А-1208С снабжен установочными призмами и пневмоза-жимом, а настройка на стык осуще­ствляется пневмоподъемником с гидра­влическим регулятором скорости.

В комплект А-1208С входят вра­щатель, сварочная головка, переносной пульт и пункт питания, состоящий из шкафа управления и двух сварочных преобразователей ПСГ-500. Техниче­ская характеристика подвесных аппа­ратов для автоматической сварки в за­щитных газах приведена в табл. 9.

Большое промышленное примене­ние получили самоходные аппараты для дуговой сварки в защитных газах. Эта группа аппаратов отличается на­личием устройства, обеспечивающего передвижение сварочной головки вдоль свариваемых кромок с заданной ско­ростью сварки. В зависимости от кон­струкции перемещающего устройства автоматы бывают следующих типов: так-торного, кареточиого (рис. 17), консольного и портального.

Автомат типа АДГ-502 для дуговой сварки в углекислом газе плавящимся электродом самоходный тракторного типа; состоит из унифицированных узлов

для сварки низкоуглеродистых сталей толщиной 1 мм и более. Сварочный трактор представляет собой самоходную каретку со смонтированными на ней сварочной головкой, пультом управления и барабаном для электродной проволоки. Про­межуточный шкаф управления отсутствует. Механизмы трактора обеспечивают: а) установочное перемещение горелки поперек шва; б) поворот сварочной головки вместе с пультом и барабаном вокруг вертикальной оси на угол —90°; в) поворот сварочной головки от вертикали на угол 45е в каждую сторону поперек шва и вдоль шва. Каретка трактора приводится в движение электродвигателем постоян­ного тока; все четыре колеса ведущие. С помощью рукоятки и зубчатых полумуфт колеса можно выводить из зацепления с приводом. Механизм подачи присадочной проволоки двухступенчатый с плавным регулированием внутри каждой ступени. Автомат А-1417 для дуговой сварки плавящимся электродом в среде угле­кислого газа — самоходный, кареточного типа. Автомат А-1417 является базо­вой моделью самоходных автоматов тяжелого типа. Он имеет подвесную само­ходную тележку с независимым механическим приводом. Механизм подачи элек­тродной проволоки размещен в непосредственной близости от сварочной горелки. Сварочную горелку можно наклонять от вертикали на —45°, поднимать и опу-







екать в пределах 250 мм с помощью механического привода со скоростью 0,43 м/мин, а также перемещать поперек до ±75 мм; он имеет плавную регули­ровку скорости сварки и подачи электрода, Автомат типа УПС-501 для дуговой сварки неплавящимся электродом с присадкой в среде аргона самоходный каре-точного типа; предназначен для дуговой сварки на постоянном токе прямой и обратной полярности цветных металлов (меди, алюминия и их сплавов). Автомат



оснащен подвесной тележкой кареточного типа, перемещающейся от механиче­ского привода по направляющей балке. Пульт управления размещен на корпусе сварочной головки. Сварочная головка может поворачиваться относительно вертикальной оси, что необходимо для обеспечения сварки кольцевых швов с го­ризонтальной осью вращения. Автомат АРК-3 для дуговой сварки в среде аргона плавящимся и неплавящимся электродом радиально-консольного типа; выпу­скается двенадцати модификаций, которые служат для сварки изделий из жаро­прочных, коррозионно-стойких сталей, алюминиевых и титановых еплавов. В зависимости от типа сварочной головки и соответствующего источника питания автоматы обеспечивают сварку постоянно горящей дугой постоянного тока и пере­менного тока, а также импульсной дугой постоянного тока. Колонна автомата крепится на основании и может поворачиваться от механического привода на 360°. На колонне имеются направляющие для перемещения (вверх и вниз) спе­циальной самоходной каретки, в которой смонтирована консоль автомата. Кон­соль может выдвигаться от специального привода с плавным изменением скорости выдвижения На конце консоли имеется фланец для крепления сварочной го-









ловки. Техническая характеристика автоматов тракторного и кареточного типа, выпускаемых серийно в СССР, приведена в табл. 10, автоматов консольного типа — в табл. 11. Автоматы портального типа изготовляют по отдельным за­казам.

УСТАНОВКИ ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ В ЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ

Установки содержат сварочное, механическое и вспомогательное оборудование. Совмещение в одной установке оборудования для сборочной и сварочной опера­ций избавляет от необходимости прихватов и сокращает вспомогательное время на выполнение настроечных операций.

Схема питания. Отбор из баллонов аргона, гелия, азота, водорода и углекис­лого газа производится через понижающий редуктор при давлении 0,2— 1,5 кгс/см2 в зависимости от расхода. Защитный газ подается в горелку за 1—3 с до начала сварки; подача прекращается в конце сварки после полного затверде­вания металла в кратере шва.

Углекислота в баллонах находится в жидком виде. Для отбора углекислого газа необходим подвод теплоты к жидкой углекислоте. Как правило, из стандарт­ного баллона (вмещающего 25 кг углекислоты) можно получить 12,6 м3 углекис­лого газа. При естественном обогреве баллона окружающим воздухом с темпера­турой 22—25° С можно обеспечить непрерывный отбор газа порядка 20—25 л/мин.

При большем отборе газа происходит охлаждение жидкой углекислоты и сниже­ние давления в баллоне. При снижении давления в баллоне ниже 5,28 кгс/см2 (тройная точка) жидкая углекислота превращается в сухой лед и процесс гази­фикации практически прекращается. Поэтому в случае необходимости большого отбора газа при температурах 20° С, а также для обычного расхода газа при по­ниженных температурах необходимо питание от двух баллонов и более.

Давление в редукторе понижается вследствие одноступенчатого расширения газа при прохождении его через отверстие в рабочую камеру, что связано с до-



полнительным поглощением тепла и может привести к его замораживанию. В этом случае используют подогреватели. На практике большое применение получили подогреватели из медной трубки, выполненной в виде змеевика, по которой про­ходит углекислый газ. Медная трубка-змеевик обогревается электрической спи­ралью. Конструктивная схема такого предредукторного подогревателя пред­ставлена на рис. 18.

При использовании баллонов с пищевой углекислотой, требуется осушитель газа. На рис. 19 представлен осушитель высокого давления, который устанавли­вают до понижающего редуктора. В качестве осушающего материала используют силикагель и алюмогель, реже медный купорос. Силикагель и медный купорос поддаются восстановлению путем прокалки при температуре до 300° С. Осуши­тели низкого давления имеют значительные размеры; их устанавливают после понижающего редуктора. В таких осушителях реже производится замена осуша­ющего материала.

Для понижения давления газа до рабочего, при котором газ поступает в го­релку, применяют редукционные вентили (редукторы). Техническая характери­стика редукторов некоторых типов представлена в табл. 12.

Для сварки в аргоне, гелии, азоте, углекислом газе и их смесях используют редуктор типа ДЗД-1-59М. Для сварки в защитных газах применяют кислородные редукторы типов РК-53, РК-53Б, РКД-8 и др. Однако при малых расходах газч кислородные редукторы работают нестабильно.

Схема питания поста для сварки в углекислом газе плавящимся электродом на постоянном токе представлена на рис. ?0. При сварке плавящимся электродом

в инертных газах подогреватель и осушитель газа отсутствуют. При дуговой сварке в защитных газах используют расходомеры поплавкового или дроссель­ного типов. Чаще применяют расходомеры поплавкового типа — ротаметры (РС-ЗА, РС-3 и PC-5).

Защитный газ дозируют с помощью газового клапана, который целесообразно устанавливать ближе к сварочной горелке- Широкое применение получили элек­тромагнитные газовые клапаны.

На предприятиях с большим объемом сварочных работ осуществляется цен­трализованное питание сварочных постов (установок) защитным газом. Центра-



^изованное обеспечение сварочных постов углекислым газом осуществляется от зотермической емкости, от заводской станции углекислого газа и от перепускной рампы с баллонами. При таком питании отпадает необходимость применения баллонов, предредукторных осушителей и подогревателей газа. В качестве источ­ников питания для сварки плавящимся электродом используют сварочные пре­образователи и выпрямители. При сварке неплавящимся электродом для воз­буждения дуги в схему вводят осциллятор, который после возбуждения дуги выключается автоматически или ручным выключателем.

Классификация (рис. 21). Установки для дуговой сварки в защитных газах можно разделить на две группы по способу защиты: со струйной защитой и с за­щитной контролируемой атмосферой в камере. Наиболее обширную группу со­ставляют установки со струйной защитой (для сварки прямолинейных, кольцевых и криволинейных швов).

В зависимости от характеристики изделия, а также от того, что движется в процессе сварки (сварочный аппарат или изделие), установки для дуговой авто­матической сварки прямолинейных швов делят на установки для сварки листов, обечаек и труб Техническая характеристика некоторых установок для автома­тической сварки прямолинейных швов представлена в табл. 13.

Установки для автоматической сварки кольцевых швов делят на две группы: для поворотных и неповоротных швов. К установкам для сварки неповоротных кольцевых швов относят большую группу установок для приварки фланцев









































Список литературы 1?5

к сферическим днищам и обечайкам. Техническая характеристика некоторых установок для автоматической дуговой сварки кольцевых швов со струйной вяшитой представлена в табл. 14.

Установки для автоматической сварки криволинейных швов делят на уста­новки для сварки криволинейных швов в одной плоскости (горизонтальной или вертикальной) и для сварки пространственных шков.

Техническая характеристика некоторых установок для автоматической сварки криволинейных швов представлена в габл. 15.

В некоторых случаях при сварке изделий из активных материалов (напри­мер, титана) со сложными соединениями при различном пространственном п труд­нодоступном расположении швов струйная защита оказывается неэффективной.

Иногда используют местную защиту в виде «газовых колпаков-), газовых завес или местных козырьков, ползушек с непрерывным продуванием защитным газом, а также местных камер. Эти мероприятия связаны с увеличением расхода инертных тазов и обеспечивают эффективную защиту, как правило, только на прямолинейных или кольцевых швах. Однако они не решают проблемы сварки большой номенклатуры сложных и ответственных деталей из активных матери­алов. Наиболее целесообразным, а иногда и единственно возможным способом получения качественного сварного соединения является сварка изделий в гер­метичных камерах, заполняемых инертными газами — сварка в контролируемой атмосфере.

Наиболее чистая защитная атмосфера обеспечивается в герметичных камерах с предварительным вакуумировзнием. Электрическая дута при сварке в камерах горит в «застойной» атмосфере постоянного объема. Изделие погружено в инерт­ный газ, поэтому по эффективности защиты сварка в контролируемой атмосфере может конкурировать со сваркой в вакууме. Определяющим узлом установок для сварки в контролируемой атмосфере является герметичная камера. Конструк­тивно герметичные камеры могут быть выполнены в виде микрокамер, рукавных камер и обитаемых камер. Микрокамеры могут быть неподвижными, например, при сварке кольцевых швов, когда вращается изделие, или подвижными — обычно для сварки прямолинейных участков. Наибольшее применение получили рукав­ные камеры. Оператор при этом расположен вне камеры, а все манипуляции внутри камеры он осуществляет руками через специальные герметичные мягкие рукавные вводы, заканчивающиеся резиновыми перчатками. Рукавные камеры могут быть для ручной и для автоматической сварки (рис. 22).

Для сварки крупногабаритных изделий, особенно с выполнением монтажных работ, применяют обитаемые камеры. Оператор-сварщик в специальном костюме с необходимыми устройствами для жизнеобеспечения работает внутри камеры, наполненной инертным газом. Загрузку и выгрузку изделий производят через промежуточные шлюзы. Для входа и выхода операторов имеются специальные тамбуры. Обитаемые камеры — весьма сложные инженерные сооружения, соз­дание которых требует больших затрат средств и времени. Техническая харак­теристика некоторых установок для сварки в контролируемой атмосфере при­ведена в табл. 16.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Коган Ю. А. Автоматы и полуавтоматы для дуговой сварки плаьящичеп элек­
    тродом в среде защитных газов. Л,, Энергия, 1976. 142 с.

  2. Сварочное оборудование. Каталог-справочник/ Под ред A. И. Чвертко Киев,
    Hay.-.oiKi думка, 1972, ч. 3, 194 с.

  3. Справочник по сварке/Под ред. Е. В. Соколова. М., AUuiirirj, 1901. i. :.'. CGJ с.

  4. Гезааологиз! электрической сварки металлов и сплавов пл^влеппсм/Под ред.
    Б. Е. Патона. М., Машиностроение, 1974. 7G8 с.

1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   34
Учебный текст
© perviydoc.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации