Автомат для дуговой сварки
Автомат для дуговой сварки – самоходное устройство, которое продвигаясь по заданной траектории, способно вести идеальный беспрерывный шов, выполняя работу на недоступных человеку скоростях и уровне качества. Автомат дуговой сварки – оптимальное решение для качественной сварки, которое не требует непрерывного участия человека. От специалиста сварочного производства требуется только запрограммировать автомат дуговой сварки, т.е. установить необходимые показатели скорости подачи проволоки, самого сварочного агрегата, сварочного тока и указать траекторию движения.
Автоматы дуговой сварки имеют широкий функционал. Они способны производить наплавку, однослойную или многослойную сварку, причем разными способами. Например, встык с разделом или без раздела кромок, угловыми, прямолинейными, кольцевыми швами или даже нахлёсточными соединениями.
Как правило, применяются сварочные автоматы со смотанной в бухту электродной проволокой, которая непрерывно подается в дугу. Перемещение сварочного автомата или обрабатываемого изделия обеспечивает путем передвижения дуги по линии сварки. В тех случаях, когда сварочный автомат соединяют с механизмом передвижения, то такой автомат называют самоходным.
Автоматы дуговой сварки классифицируются по следующим параметрам:
- Конструкция: подвесные сварочные головки; самоходные сварочные головки; сварочные тракторы.
- Назначение: сварка под флюсом; сварка в защитных газах; сварка в защитных газах и порошковой проволокой (универсальные).
- Род применяемого тока: постоянный ток (прямой или обратной полярности); переменный ток (однофазный и многофазный).
- Способ регулирования скорости: плавное регулирование; ступенчатое регулирование; плавно-ступенчатое регулирование.
- Способ охлаждения токоподводящей части сварочной головки и сопла: естественное охлаждение; принудительное охлаждение (водяное или газовое).
- Способ подачи электродной проволоки: скорость подачи, зависящая от напряжения на дуге; скорость подачи, не зависящая от напряжения на дуге.
- Расположение автомата относительно свариваемого шва: для сварки внутри колеи, для сварки внутри и вне колеи.
В конструкцию автомата дуговой сварки входят сварочная головка, механизм подачи проволоки, механизм перемещения, устройства для размещения проволоки, газовая аппаратура, систему управления и источник сварочного тока. Главный узел сварочного автомата – сварочная головка. С ее помощью подается электродная проволока, выполняется подвод тока и поддерживает процесс сварки. Конструкция сварочной головки включает в себя подающий механизм, токопроводящее устройство, перемещающий электрод механизм, вспомогательная аппаратура. За счет использования различных шарнирных соединений, автоматы дуговой сварки, имеют большой доступный угол движения сварочной головки, а это в свою очередь позволяет использовать их для работ в труднодоступных местах.
источник
Различие сварочных аппаратов по типу источника
Чтобы разобраться в том, какие бывают виды сварочных аппаратов, стоит знать, что оборудование делится на типы источников тока и способы совершаемой сварки. Напряжение из сети 220 В и 6-32 А не подходит для выполнения сварочного процесса, поэтому его нужно преобразовывать. Для этого разработаны следующие варианты.
Инверторы
Это оборудование, которое потребляет переменный ток из сети с частотой 50 Гц и изменяет его колебания до 100 кГц. Кроме этого напряжение дважды выпрямляется. В конечном итоге сварка ведется на постоянном токе 30-300 А с напряжением 50-80 В, что содействует ровным швам, глубокому провару, меньшему разбрызгиванию металла.
Для реализации процесса в схеме инвертора присутствуют:
- понижающий трансформатор;
- выпрямляющий блок (диодные мосты);
- плата с ключами;
- транзисторы;
- второй трансформатор.
От аппарата исходит два кабеля, один из которых подключается к изделию, а второй к держателю электрода. Преимуществами инвертора являются компактные габариты относительно других источников сварочного тока, малый вес 3-6 кг и тихая работа (приятный шелест электрической дуги).
Сварочный инвертор.
Сами инверторы делятся по типу используемых в них транзисторов.
Инверторы Mosfet
Сварочные аппараты этого типа обычно стоят дешевле за счет использования более простых по устройству инверторов Mosfet. Транзисторы были разработаны около 50 лет назад. Они надежны и хорошо преобразовывают ток для сварки черных металлов. Но весят они больше, чем аналоги. Еще для нормальной работы инвертора, таких транзисторов должно быть около 20 в электронной схеме (у моделей на 180 А). Такие виды сварочных аппаратов имеют защиту от перегрева, срабатывающую уже после достижения 60 градусов, поэтому модели отличаются низким ПВ в 30-40%. Свободная компоновка и крупные детали упрощают доступ мастера во время ремонта.
Сварочный инвертор с транзисторами Mosfet.
Инверторы IGBT
Это более современное поколение транзисторов, которое устанавливается в дорогие сварочные аппараты. Вес IGBT меньше аналогов и требуется их до 10 единиц в инверторах с мощностью 180 А. Все это содействует еще меньшим габаритам сварочного оборудования и снижению веса. Перегрев транзисторов IGBT срабатывает после 90 градусов, продлевая общее время использования аппарата. С одной стороны в такой схеме сварочного аппарата меньше деталей, но с другой стороны они очень мелкие и что-то заменить сложнее.
Инвертор с транзисторами IGBT.
Выпрямители
Среди других видов сварочных аппаратов для ручной сварки выделяются выпрямители, отличающееся относительной дешевизной и возможностью создания качественных швов. Они потребляют от сети ток 220 В и понижают его через трансформатор до 40-80 В, а силу увеличивают до 200-400 А, в зависимости от мощности модели. Далее напряжение проходит через диодный блок и выпрямляется. В конструкции есть элементы пуска и защиты.
Сварка ведется постоянным током. Оборудование надежное и долговечное. Есть версии для бытового и промышленного использования. Подходит для сварки черных и цветных металлов, чугуна. Главными минусами являются большой вес и крупные габариты. Когда ими варят, то остальная сеть сильно «просаживается», и другие приборы могут работать некорректно.
Сварочный выпрямитель.
Трансформаторы
Самым дешевым видом сварочных аппаратов выступают трансформаторы. Они состоят из двух обмоток: первичной и вторичной. Работают устройства по принципу магнитной индукции. Расстояние между обмотками содействует повышению или понижению силы тока. Сварка ведется на переменном напряжении. Аппараты подходят для соединения черных металлов. Они просты и надежны. Из минусов этого вида оборудования выделяются большой вес, сильный гул, высокое разбрызгивание металла и крупные габариты.
Сварочный трансформатор.
Виды устройств
Благодаря этим устройствам, участие сварщика сводится к контролю качества сварного соединения, при этом такие процессы, как: подача электродов, поддержание горения сварочной дуги, начало и завершение рабочего процесса, выполняются сварочным оборудованием.
Фактически человек превратился в такого оператора, от которого требуется только установить автомат и соединяемые детали в необходимом положении, а затем управлять сварочным процессом при помощи пульта управления. Сварочные автоматы кардинально изменили взгляд на то, как может проходить рабочий процесс и помогли добиться существенного снижения трудозатрат работников.
Сварочным автоматом принято называть устройство, осуществляющее контроль над качественным выполнением соединения и позволяющее за счёт этого существенно снижать трудовые затраты.
Современные автоматы для сварки подразделяются на три основных типа:
- подвесной стационарный автомат;
- передвижной автомат;
- сварочный трактор.
Подвесной стационарный
Особенностью подвесного стационарного автомата является то, что он устанавливается на заранее выбранном месте и на протяжении всего процесса находится в неподвижном состоянии. Чаще всего сварочное оборудование подобного типа применяют для сварки труб.
Во время проведения этих работ дополнительно задействуются специальные механические устройства, которые обеспечивают бесперебойное вращение, при этом голова подвесного стационарного аппарата в течение всего процесса остается неподвижной. Роль оператора здесь сводится к контролю работы оборудования, осуществляемого при помощи специального пульта.
Передвижной самоходный
Передвижной автомат комплектуется самоходной тележкой, которая позволяет его транспортировать в любое необходимое место. Оборудование подобного типа наиболее активно используется при проведении работ по созданию прямых швов значительной длины.
Сварочный трактор
Отличается от двух выше рассмотренных типов тем, что способен самостоятельно перемещаться не только по намеченному для него пути, но и по поверхности конструкции, которую требуется сварить. Процедура его установки занимает очень мало времени, поэтому используется такое оборудование главным образом в ситуациях, когда необходимо выполнить достаточно большой объем работ по соединению деталей.
Классификация оборудования по признакам
По своему назначению автоматы для сварки можно разделить на два основных типа — специализированные и универсальные. Они отличаются между собой определенным набором признаков, которые характеризуют их полезные эксплуатационные качества:
- По возможности перемещения оборудование для сварки можно подразделить: на самоходные и несамоходные. Последние также известны как подвесные.
- Сварочные автоматические устройства можно разделить также по типу используемых электродов. Универсальные аппараты поддерживают работу с любыми типами, включая и неплавящиеся, изготавливаемые из вольфрама. Специализированные аппараты могут работать только с определенным типом расходного материала.
- По типу плавки электрода: проводной, штучный и ленточный.
- По способу защиты участка, на котором выполняется сварка: флюс, защитная газовая среда и комбинированный способ, предполагающий одновременное использование флюса и газовой среды.
- По типу поддерживаемого рабочего тока. Сварочные автоматические установки могут работать с постоянным или переменным током. Встречаются и специальные конструкции, эксплуатация которых возможна при обоих типах напряжения.
- По способу подачи присадочной проволоки: регулируемые вручную и настраиваемые с учётом величины напряжения, с которым подается электрическая дуга.
- По способу выполнения сварного соединения: свободная и принудительная технология.
- По типу настройки сварочного тока: плавный, ступенчатый и комбинированный.
Технология выполнения работ
В тех случаях, когда для эффективного соединения металлоизделий требуется сварочный аппарат-автомат, чаще всего сварку выполняют не с использованием электродов, а при помощи специальной присадочной проволоки, которая наматывается на специальную катушку. Этот материал находится в подающем механизме и подаётся при необходимости в область создаваемого шва за счет роликовой системы. Возможен и автоматический способ подачи, если есть электрический двигатель.
Механизм, в котором располагается присадочная проволока, обеспечивает ее перемещение и выпрямление, после этого она поступает в мундштук, а оттуда — к сварочной дуге.
А также в мундштуке располагается специальный контакт, проводящий электроток. Он находится в постоянном взаимодействии с присадочной проволокой, обеспечивая тем самым создание сварочной дуги. Сам контакт и дуга располагаются на небольшом расстоянии друг от друга. Из-за этого перемещение присадочной проволоки напоминает собой технологию работы с коротким электродом, когда последний сохраняет на протяжении всего процесса одинаковую длину.
Сварочная зона имеет довольно большую площадь, особенно если используются автоматы марки Ляйстер. Вследствие этого, даже при работе с электротоком высокой плотности, последний можно направлять на расплавление металла, не беспокоясь насчёт перегрева проволоки или оборудования. Автоматические аппараты для сварки Ляйстер в состоянии обеспечить равномерное поступление проволоки, благодаря надежному подающему устройству. Это избавляет оператора от необходимости делать поправку на дугу, склонную менять свою длину.
Из предлагаемых сегодня решений на рынке довольно интересными являются автоматы от компании Твинни Т, которые отличаются от конкурентов способностью зажигать дугу самостоятельно, не вступая во взаимодействие с соединяемыми заготовками.
Если будут выполняться технологические требования к проведению работ при помощи автомата, то возможно решение следующих задач:
- Осуществлять точную настройку скорости подачи присадочной проволоки с учетом рабочего напряжения дуги и ее размера. Присадочный материал будет подаваться в зону сварки с той же скоростью, с которой осуществляется ее плавление при условии, что сварочная дуга имеет нормальные рабочие параметры. Аналогичным образом, в случае уменьшения размеров дуги, проволока также будет уменьшаться, поддерживая стабильность дугового напряжения.
- Если, ввиду возникших обстоятельств, длина дуги станет больше, то проволока автоматически начнет подаваться с увеличенной скоростью, что позволит скорректировать размер дуги и ее напряжение до нормативных показателей. Иными словами, автомат будет в течение всего сварочного процесса поддерживать оптимальные рабочие параметры дуги и корректировать их до нормальных значений без дополнительного расхода присадочной проволоки.
- При использовании автомата для сварки можно нормализовать работу после короткого замыкания. Если описанное явление приведет к неожиданному исчезновению напряжения, то проволока сразу же перемещается назад, удаляясь от свариваемой конструкции. Иными словами, благодаря автомату, моментально происходит изменение направления ее движения.
- Но как только подача энергии возобновляется, проволока вновь начинает движение к соединяемым элементам и с целью уменьшения напряжения холостой дуги накоротко замыкает в момент касания свариваемых конструкций. Одновременно с этим загорается и сварочная дуга. Если этого не происходит, то проволока повторно движется в зону сварки. Затем она принимает исходное положение, после чего дуга восстанавливает свои нормальные рабочие параметры.
Таким образом, благодаря сварочному автомату можно в течение всего рабочего процесса обеспечивать стабильность рабочих параметров дуги, что является практически невыполнимой задачей при проведении работ вручную.
Преимущества и недостатки
Если сравнивать рабочий процесс, проходящий с использованием автомата, и сварку, осуществляемую ручным методом, то у первого можно выделить ряд следующих преимуществ:
- Высокая производительность труда. С помощью сварочного автомата можно не только соединять металлические конструкции значительной толщины, но и создавать небольшие швы, когда приходится выполнять однотипные работы большого объема. В обоих случаях это оборудование обеспечивает значительное повышение производительности труда, чего невозможно добиться при сварке ручным способом, поскольку здесь не приходится тратить время на замену сгоревших электродов.
- Исключение возможности влияния человеческого фактора. Поскольку человек практически не принимает участия в сварочном процессе, это позволяет создавать ровный по всей длине и однородный по толщине шов. При ручной же сварке всегда остается риск того, что рука дрогнет. С автоматом же этого никогда не произойдёт, поскольку он поддерживает стабильные параметры сварочного процесса в течение всего времени его проведения. На качество работы не может повлиять состояние оператора (не только психологическое, но и физическое).
- Возможность проведения работ в труднодоступных местах. Каждому человеку присущи определенные габариты, поэтому для комфортного проведения сварочных работ он нуждается в определённой площади. В случае со сварочным автоматом появляется возможность выполнения сварки в условиях, где человек не только не испытывает неудобства, но и при всём желании не смог бы испортить качество соединения.
- Автоматическая регулировка. Отличительной чертой современных сварочных автоматов является способность настраивать подачу проволоки в случае увеличения или уменьшения длины дуги, а также восстанавливать работу после технических сбоев без последствий для качества шва. Сварка, проводимая с помощью автоматического устройства, гарантирует высокое качество выполняемого шва, которое не подвержено воздействию никаких внешних изменений окружающей среды.
- Экономичность. При проведении работ с помощью автомата обеспечивается снижение расхода используемых материалов, поскольку автомат изначально настроен на их поступление в таком количестве, чтобы качественно выполнять соединение деталей, не допуская их расхода на бесполезный угар или разбрызгивание.
Что же касается недостатков, которые имеет технология соединения деталей с использованием автоматических устройств, то главным является возникновение дополнительных временных затрат на подготовку к рабочему процессу. Прежде чем приступить к работе, необходимо настроить оборудование для сварки: установить стационарно с настройкой подачи свариваемых элементов либо проложить рельсовый путь. А также эта технология не позволяет изменять качество шва во время рабочего процесса, поскольку все характеристики контролируются автоматическим устройством без возможности их корректировки.
Сварочный автомат стал новой ступенью развития оборудования, используемого для проведения сварочных работ.
Основное их достоинство заключается в том, что они позволили практически полностью автоматизировать рабочий процесс, сведя к минимуму участие в нём человека.
Эти устройства позволяют поддерживать на протяжении всего времени стабильные показатели сварки, что является залогом получения качественного соединения деталей. Оборудование не подвержено воздействию факторов внешней среды, что может в любой момент произойти с человеком, который способен совершить грубую ошибку. А это в итоге может крайне негативно повлиять на качество создаваемого сварочного шва.
источник
Положительные и отрицательные качества автоматической сварки
Главной эксплуатационной характеристикой автоматического оборудования марок Твинни Т, Telmig 170 и других является максимально высокая производительность, которая в несколько раз выше по сравнению с ручной дуговой или полуавтоматической сваркой.
Кроме того, здесь к минимуму сведена вероятность влияния человеческого фактора. За счет этой особенности сварное соединение получается максимально ровным как в ширину, так и по толщине. Такую сварку очень удобно применять для работы в труднодоступных местах. Не приходится производить регулировку подаваемого на электрод напряжения и скорости его подачи к свариваемым элементам.
Человеку в процессе выполнения сварочных работ не приходится находиться в непосредственном контакте с отравляющими веществами, которые выделяются в процессе сварки, поэтому состояние его здоровья находится вне опасности. Главным отрицательным моментом при использовании такой технологии являются довольно большие затраты времени, направленные на организацию процесса. Кроме того, шов при его формировании подкорректировать не представляется возможным, так как все основные его качества определяются устройством еще перед началом проведения работ.
Автоматическая электродуговая сварка
Сварка под флюсом.
При автоматической дуговой сварке управление электрической дугой, подачу присадочного материала и флюсов, установку и передвижение каретки вдоль шва осуществляют специальные механизмы.
Схема установки и процесс автоматической сварки горизонтального стыкового шва электродной проволокой под слоем флюса показаны на рис. 1.3.5.
Рис. 1.3.5. Автоматическая дуговая сварка под флюсом:
а — схема установки: 1
— бункер, 2 — флюсоотсасывающее устройство; 3 — кассетa, 4 — электродная головка: 5 — подающий механизм сварочной головки; 6 —шлаковая корка; 7 — флюс; 8— сварной шов; б — процесс сварки;
1
— электрод,
2
— газовый пузырь; 3—флюс: 4 — слой шлака; 5 — металл шва; 6 — ванна жидкого металла;
h
— глубина провара
При автоматической сварке под слоем флюса применяют ток до 3000–4000 А.
Применение автоматической дуговой сварки под толстым слоем флюса (сварка закрытой дугой) позволяет значительно увеличить мощность дуги (до 150 кВт и более); повысить производительность сварки в 5–10 раз по сравнению с ручной за счет глубокого проплавления основного металла; улучшить прочностные свойства и получить более чистый наплавленный металл, чем при ручной дуговой сварке. Это объясняется более полной защитой расплавленной ванны и лучшей металлургической обработкой расплавленного металла шлаком.
Возбуждаемая дуга расплавляет не только электрод и основной металл, но и часть флюса. Расплавленный металл электрода в виде отдельных капель перемешивается с расплавленным флюсом и оседает в сварочной ванне. Образующиеся при высокой температуре дуги паро- и газообразные вещества – продукты частичного испарения металла, разложения флюсов и остатки воздуха, находящегося в слое гранулированного порошкообразного флюса – создают вблизи дуги замкнутую газовую полость. Последняя изолирует дугу от атмосферного воздуха.
Большая плотность тока и направленное давление газов способствуют движению металла и шлака в расплавленной ванне, обеспечивают глубокий провар основногометалла и, в конечном итоге, высокие механические свойства.
Аргоно — дуговая сварка
. Аргон – инертный газ – хранят и транспортируют в специальных стальных баллонах под давлением 15 МН/м 2 (МПа). Для сварки меди и ее сплавов применяют аргон, содержащий кислорода до 0,02%, а для сварки низколегированных и хромоникелевых сталей – чистый аргон. При сварке алюминиевых и магниевых сплавов суммарное содержание примесей в аргоне может составлять от 0,05 до 0,1%. Аргоно-дуговую сварку осуществляют тремя способами: ручной сваркой неплавящимся (вольфрамовым) электродом; полуавтоматической и автоматической сваркой неплавящимся электродом; то же, плавящимся электродом.
Сварку неплавящимся электродом обычно ведут на переменном токе с применением осцилляторов или на постоянном токе обратной полярности. Такую схему включения применяют при сварке алюминиевых сплавов, когда за счет эффекта катодного распыления происходит разрушение поверхностных окисных пленок. При сварке неплавящимся электродом дуга горит между вольфрамовым (или угольным) электродом и свариваемым изделием. В зону пламени дуги подается присадочный пруток, изготовленный из материала, близкого по химическому составу к основному металлу. Металлический пруток и основной металл образуют ванну расплавленного металла. Сварка осуществляется специальной горелкой, в которой укреплен электрод . По каналу горелки в зону дуги подается аргон.
Сварку плавящимся электродом осуществляют проволокой диаметром 0,6–3,0 мм. Химический состав электродной проволоки выбирают в зависимости от свариваемого металла, требуемой прочности шва и т. д.
Аргоно-дуговую сварку применяют для толстостенных изделий из углеродистой и легированной стали и сплавов на основе алюминия, магния и титана.
Сварка в среде углекислого газа
– наиболее экономичный способ сварки малоуглеродистых и среднелегированных сталей. Углекислый газ транспортируют в баллонах емкостью 40 дм 3 под давлением 5—10 МН/м 2 (Па). В таком баллоне содержится 25 кг жидкой кислоты, которая, испаряясь, образует 12,725 м 3 углекислого газа. В пищевой углекислоте содержится не более 1,5% примесей, в том числе не более 0,1 % влаги.
Особенностью сварки в среде углекислого газа является возможность в широких масштабах заменить ручную электродуговую сварку полуавтоматической и автоматической. При этом можно использовать электродную проволоку диаметром 0,6—2,0 мм, что обеспечивает высокую устойчивость процесса сварки, небольшое разбрызгивание и высокое качество сварных соединений. Однако следует учитывать, что при сварке некоторые элементы металла (С, Ti, Mg, Al, V и др.) выгорают. Для компенсации окислительного действия углекислого газа повышают содержание в электродной проволоке раскисляющих элементов (Мп, Si).
Для получения плотного, беспористого металла шва и уменьшения разбрызгивания металла при сварке необходимо поддерживать наиболее короткую дугу (1,5—4 мм).
Газоэлектрическая сварка в атмосфере углекислого газа наиболее эффективна для соединения тонких деталей. При сварке деталей малой толщины (до 2 мм) напряжение на дуге должно быть примерно 22 В, ток 60—150 А, расстояние от сопла горелки до металла 7—14 мм. Для сварки деталей средней толщины принимают ток 250—500 А, напряжение на дуге 26—34 В, расстояние от сопла горелки до металла 15—25 мм.
Сварку, как правило, осуществляют на постоянном токе обратной полярности. Расход углекислого газа, достаточный для защиты зоны сварки от воздуха, составляет 15—25 дм 3 /мин при рабочем давлении 50 кН/м а (кПа).
На полуавтоматических и автоматических установках скорость сварки достигает 60 м/ч.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
источник
Разновидности сварочных полуавтоматов и автоматов, классификация и особенности конструкции
Прежде чем приступить непосредственно к рассмотрению темы статьи, автор считает целесообразным пояснить, в чем разница между сварочными аппаратами категорий «автомат» и «полуавтомат». Их названия созвучны, и люди, которые профессионально сваркой не занимаются, нередко путаются в терминологии. Не вдаваясь в подробности классификации и реализованных технических решений, можно отметить принципиальную разницу по следующим параметрам.
Во-первых, точность сварки. У автомата она, естественно, выше.
Во-вторых, компактность и мобильность. Полуавтоматические сварочные аппараты представляют собой изделия блочного типа, которые, в зависимости от модели, имеют сравнительно небольшой вес и легко переносятся с места на место или перевозятся с объекта на объект. Учитывая малогабаритность таких изделий, они свободно умещаются в багажнике легкового авто.
Сварочные автоматы
Это оборудование для стационарной установки. Как вариант – аппараты на тележке с колесами. Но такая их мобильность ограничена площадью производственного помещения, а для транспортировки на расстояние нужна уже не легковая, а бортовая машина.
По всем остальным признакам (принципу функционирования, составу) полуавтоматы и автоматы схожи, поэтому рассмотрим категорирование сварочников на примере полуавтоматов. Автоматическое оборудование используется, как становится понятно, лишь на производстве, мы же рассмотрим в первую очередь аппарат для бытового применения и небольших частных предприятий.
Классификация сварочных аппаратов
По способу сварки
Проволокой. Представляет собой трубку с тонкими стенками, внутри которой находится специальная порошковая масса, выполняющая функцию флюса. Чтобы в процессе подачи проволока не деформировалась, в системе устанавливаются ролики, по которым она и перемещается.
В защитной среде. Используется газ, который подается на обрабатываемый участок. В обозначении модели присутствует литера, указывающая на его разновидность: «И» – инертный, «Г» – активный.
С флюсом. Точнее, под его слоем. Сварочники, функционирующие по такой технологии, подают в рабочую зону проволоку более толстую и без наполнителя. Порошок же поступает через воронку, которая расположена на горелке.
На заметку!
Есть полуавтоматы категории «универсальные». Они укомплектованы различными приспособлениями, позволяющими выполнять сварку любых видов.
По типу подающего механизма
Толкающий. Устанавливается непосредственно перед горелкой. Эффективен при сварке стальных заготовок.
Тянущий. Расположен на горелке. Такое инженерное решение имеет «минус» – нагрузка на руку сварщика возрастает, и он больше устает. В основном применяются при сварке деталей из алюминия.
Комбинированного действия. Эти механизмы универсального применения. Особенно полезны, если рабочая зона и корпус аппарата находятся на некотором расстоянии (определяемом длиной шланга).
По питающему напряжению
Однофазные. Наиболее удобные модели для бытового применения. Им достаточно обычной розетки на 220 В. Единственно, что нужно учесть при подключении – выдержит ли эл/проводка. Но скачки напряжения в сети из-за изменений нагрузки могут наблюдаться. Хотя если аппарат и небольшой мощности, на функционировании бытовых приборов в доме это особенно не отразится.
На заметку!
Значительное несоответствие мощности аппарата параметрам эл/сети чревато «просадками» напряжения, а это отражается на качестве сварки. Понятно, что не в лучшую сторону.
Трехфазные. Их целесообразно приобретать собственникам частных домов, так как линия 380 В уже подведена к строению. Преимущество в том, что такие сварочники не создают большой нагрузки на фазу, так как она распределяется по всем трем, равномерно.
По источнику питания
Это уже к вопросу о разновидностях полуавтоматов.
Трансформаторные. Традиционное исполнение. Если сварка ведется постоянным током, то после трансформатора напряжение поступает в выпрямитель.
Инверторные. Более совершенные модели. Они имеют массу преимуществ перед трансформаторными.
Достоинства инверторов
- Во-первых, более компактны и меньше весят.
- Во-вторых, могут преобразовывать постоянный ток в переменный.
- В-третьих, высочайшее качество сварки.
- В-четвертых, КПД в пределах 95%.
- В-пятых, возможность сваривания металлов с различной структурой (разнородных).
- В-шестых, значительные пределы регулировки тока, что увеличивает возможности аппарата.
По конструктивному исполнению
- С одним корпусом. Это наиболее удобные для бытового использования аппараты.
- Многокорпусные. Как правило, их 2. Источник тока + блок управления – в одном, подающий механизм + горелка – в другом.
По «шасси»
- Переносные. Они или устанавливаются на месте производства работ, или (в зависимости от длины соединительных шлангов) перемещаются с участка на участок вручную.
- «Мобильные». В нижней части корпуса находятся колесики, которые позволяют переустанавливать аппарат без больших усилий со стороны работника.
По применению
Профессиональные сварочники (используются на производстве).
Полупрофессиональные (для регулярного использования в небольших специализированных организациях – сервисы, мастерские, мелкий бизнес).
Любительские (бытовые). Они имеют несколько ограниченные возможности. Хотя характеристики конкретной модели определяются производителем и для каждого аппарата они свои, можно отметить некоторые общие особенности таких изделий:
- Во-первых, они все однофазные.
- Во-вторых, сечение проволоки, с которой может работать аппарат, не более: полнотелой – 1 (алюминий) и 0,8 (сталь), с наполнителем (порошковым) – 0,9 (мм).
- В-третьих, время непрерывной работы ограничено.
- В-четвертых, сварочный ток – до 200 А.
При выборе аппарата именно для бытового применения стоит обратить внимание на такие марки – «Контур» (17 550 – инвертор), «Мастер» (около 11 000), «ПДГ-200», серии 165, 205 (около 8 500), «Форсаж» (от 29 000 – инвертор). Хотя это и не единственные модели, о которых можно встретить много хороших отзывов.
*Цены указаны в российских рублях.
Что такое сварка-автомат, отличия от полуавтомата
Благодаря полному контролю сварочного процесса автоматическая сварка получила наибольшее распространение на предприятиях, специализирующихся на массовом производстве. По своей сути сварка-автомат – это сочетание электромеханического оборудования с электронным управлением, среди которых важнейшей деталью является сварочная головка. С ее помощью происходит подача расходных материалов в область соединения, производится дуговая сварка, резка или напыление, осуществляется контроль над сварочным процессом и своевременностью его остановки.
Дополнительная информация. По своей конструкции головки делят на два типа: подвесные и самоходные. Первые отличаются отсутствием устройства для перемещения головки. Поэтому движение дуги происходит за счет передвижения соединяемых элементов. Самоходная головка способна самостоятельно перемещаться над зоной сварки с помощью специальных приводов.
На самом деле разница между технологиями несущественна. Степень механизации процесса – вот чем отличается автомат от полуавтомата. Относительная простота конструкции выгодно отличает полуавтоматические сварочные аппараты. Они оборудованы автоматическим устройством подачи сварочной проволоки на электродный держатель через гибкий рукав. Сварщик осуществляет управление за движением дуги, направляя ее в нужную сторону.
Таким образом, технология, при которой проволока подается в автоматическом режиме, а дуга перемещается оператором, получила название полуавтоматической.
Классификация инверторов
Инверторы считаются наиболее удобными и производительными аппаратами для сварки. Их высокое КПД и небольшие габариты делают их универсальными для любых видов сварочных работ. Это наиболее быстро развивающаяся категория из всего инвентаря. Они удобны в эксплуатации, набить руку может даже новичок спустя пару часов. Сами приборы легкие, имеют такие базовые элементы:
- Генератор высокочастотных импульсов
- Трансформатор
- Выпрямитель высокочастотного тока (АС)
- Шунт
- Электронный блок
- Выпрямитель (АС) из электросети
Мощность этих устройств и малое энергопотребление заслуженно делают их самыми востребованными на рынке.
Инверторы MMA (ручная дуговая сварка)
Их особенность в том, что они профессиональные, надежные, имеют сравнительно с другими небольшие габариты. Подходят они для качественной, точеной резки, наплавки, сварки металлов применяя постоянный ток. В основном эксплуатируются такие инверторы на строительных площадках, мастерских, в цехах. Сборка начинки аппарата выполнена на совесть, именно благодаря этому аппараты типа MMA имеют огромную производительность (КПД), а также их довольно легко транспортировать.
Эти устройства всегда обеспечивают длительный режим работы при больших нагрузках и используются в широком диапазоне сварочных работ. Инверторами типа ММА, можно выполнять сварку дома, так как они подходят и для бытовой эксплуатации, позволяя работать довольно стабильно и эффективно при малом напряжении (160-250 В) абсолютно без потери мощности.
Если вы хотите научиться варить инверторам то читайте нашу статью: “Как научится сварке электродами начинающим – варим инвертором правильно”
Инверторы TIG (в инертном газе)
Этот класс инверторов еще называют аргонниками, так как основное отличие этого типа сварки TIG — использование вольфрама в условиях инертного газа. Существует классификация способов сварочного процесса:
- TIG-AC
- TIG-DC
- TIG-DC/AC
- TIG (WIG)
- TIG pulser
- TIG HF
- TIG contact
Инверторы такого типа имеют стабильное питание. Хороший провар металла и постоянная мощность плавления достигается за счет того, что во время изменения длины дуги изменяется показатель напряжения, а не силы тока. TIG инверторы обеспечивают абсолютно безвредный процесс сварки, универсальное применение (подходит для всех металлов), швы отличаются аккуратностью.
Кроме того можно варить практически в любых условиях, оптимально для себя настраивать ток и вносить нужное количество присадок.
Порядок проведения сварочных работ инвертором типа TIG:
- В зависимости от нужных параметров выбирается присадка;
- Настраивается расход защитного газа (смотря какой газ используется и учитывая размеры сварочной ванны);
- Очищаются все поверхности деталей;
- Зажигание дуги;
- Выполняется ведение горелки;
- Устраняется отклонение дуги;
- Выполняется сварочный шов.
При работе с постоянным током обычно варят чермет и нержавейку. TIG с AC/DC применяется для сварки алюминия. Этот инструмент обеспечит вам экономную и бережную сварку, но процесс займет немного больше времени, нежели полуавтомат.
О тонкостях и особенностях ТИГ сварки читайте тут.
Инверторы для полуавтоматической (механизированной) сварки
В основе принципа действия инструментов для полуавтоматической сварки лежит процесс ведения шва при помощи горелки, также подается проволока внутри от специальной катушки. Соединение металла происходит за счет дуги. Заменяет держатель на таких инструментах компактная горелка.
Защищает от внешней среды газ, что подается из баллона через сопло. Сварка с помощью инвертора типа MIG/MAG позволяет создавать очень точные и длинные швы. Это происходит из-за непрерывной подачи присадки. Единственный минус — это то, что во время работы на ветру сварочная ванна оказывается подверженной воздействию воздуха.
Полуавтоматическая сварка прекрасно используется для толстого металла ввиду высокого коэффициента полезного действия процесса. Тонкий металл ей тоже прекрасно варить ввиду малого тепловложения.
Научиться варить полуавтоматом поможет наша статья: “Как работать сварочным полуавтоматом – Mig и Mag для начинающих”
Инверторы для плазменной сварки и резки
Это инвентарь, который вместо электричества для плавления металла использует газ. Такое оборудование обычно делят на 3 разновидности:
- Сварочное. Для ограничения подачи газа, что будет оптимальным при сварке, применяется специальная горелка. Обычно процесс занимает слишком много времени.
- Универсальное. Простой и удобный инвентарь для варки и нарезки металлов обеспечивает форма горелки и регуляция подачи газа.
- Резаки. Специальная форма горелки позволяет разделять огромные конструкции на мелкие детали. Принцип действия плазменной резки идет за счет выдувания металла воздухом, который подает компрессор.
Качество швов получается очень хорошим, но все же зависит от квалификации работника, выполняющего сварочные работы.
Минусом такого инвертора можно считать длительность процесса и большой диаметр площади нагрева.
Плазменную сварку применяют для очень прочных металлов. Этот способ в быту практически не используется. Такой метод стал инновационным и значительно сократил время работ относительно остального сварочного оборудования.
Аппараты для плазменной сварки делятся по мощности на 3 типа:
- оборудование на больших токах (свыше 150 А);
- среднее (25-150 А);
- микроплазменное (0,1- 25 А).
Варить инвертором для плазменной сварки можно сжатой дугой. Для этого используют неплавящийся электрод и для создания подходящей среды инертный газ.
Как инверторы разделяются по своим функциям:
Для быта
Применяют для мелких работ. Варят от обыкновенной розетки с напряжением 220 В. Сила тока в таких инверторах не превышает 120-200 А.
Профессиональные инверторы
Применяют для ремонтных работ, сборки каркасов. Они более долговечны и обеспечивают использование большой силы тока — 200-300 А. КПД у них выше, в сравнении с бытовыми, качество сварочного шва лучше.
Виды автоматических аппаратов
По своим конструктивным решениям оборудование для автоматической сварки делят на несколько типов:
- Тракторного типа. Для работ под слоем флюса или в среде защитных газов.
- Подвесной сварочный автомат. Для работы в среде защитных газов.
- Многодуговой аппарат. Существуют модификации как тракторного, так и подвесного исполнения.
Тракторный тип
Первый тип аппаратов был разработан и выпущен в СССР. Требования к конструкции регламентированы ГОСТ 8213-69. Широко применяется в тяжелой промышленности.
В качестве примера рассмотрим устройство одномоторного трактора типа ТС-17-Р. Как следует из названия, трактор имеет только один электродвигатель. Он разработан для выполнения работ под слоем флюса при сварке различных стыковых швов. При этом минимальный радиус кольцевых швов составляет 600 мм.
С помощью электродвигателя приводятся в движение ходовой механизм, а также устройство подачи проволоки. Все три элемента имеют общий корпус, который является несущей конструкцией трактора. Он служит опорой прочим механизмам: загрузочному бункеру для флюса, барабану с проволокой и управляющему блоку.
Электрод располагается вблизи вертикальной оси, которая проходит через центр тяжести. Данная особенность позволяет производить работы внутри емкостей: низкое расположение центра тяжести обеспечивает повышенную устойчивость.
Подвесной сварочный аппарат
Оборудование подвесного типа состоит из следующих базовых элементов:
- Подающее устройство.
- Приводной суппорт.
- Механизм вертикального передвижения.
- Флюсовый бункер.
- Проволочный барабан.
- Блок управления.
Подвесное оборудование разделяют на стационарные и самоходные агрегаты.
Стационарные устройства отличаются тем, что перед началом работ их устанавливают на выбранное место и не перемещают до окончания работ. Основная сфера применения – соединение труб. Самоходные аппараты оснащены тележкой для перемещения по рабочей площадке. Отличаются способностью к созданию неразъемных соединений значительной длины.
Конструкция
Передвижные сварочные автоматы состоят из следующих основных элементов:
- сварочная головка;
- система управления;
- тележка (с приводом или без);
- аппаратурный шкаф и другое электрооборудование.
В передвижных сварочных автоматах тележка — базовый элемент конструкции, на который устанавливается пульт управления, кассеты для проволоки, емкости для флюса или газа, а также другое оборудование. Выделяют два основных класса конструкции тележки:
- Тракторного типа — движение происходит с помощью бегунковых колес. Ход сварочных тракторов при этом обеспечивает электродвигатель с редуктором.
- Кареточного типа — механизм перемещается исключительно по направляющим.
Неподвижные автоматы не имеют механизма для перемещения вдоль шва — тележки, а также оптимизированы для использования в составе других механизмов (установок). Это определяет не только их исполнение, но и способ управления оборудованием.
Сварочная головка (в составе передвижного автомата или подвесная), в свою очередь, имеет следующие основные функциональные элементы конструкции:
- Механизм подачи электродной проволоки, состоящий из электропривода и редуктора. В том случае, если для работы головки используется электродвигатель переменного тока, то необходимы регулируемые редукторы. Для корректной работы электродвигателей постоянного тока будет достаточно и нерегулируемого редуктора.
- Ролики для стабильной подачи проволоки без задержек и проскальзывания. Как правило, в этом качестве применяются две пары ведущих роликов. В некоторых случаях для предупреждения проскальзывания на их поверхности наносится насечка, но иногда такое решение является недопустимым из-за риска смятия электродной проволоки.
- Мундштук — средство обеспечения контакта дуги с зоной сварки. Основная задача этого узла — жесткая фиксация проволоки по отношению к сварочной ванне. Для борьбы с искривлениями проволоки перед мундштуком иногда монтируется правильный механизм, который уменьшает блуждание торца электрода. Другая важная задача мундштука — обеспечение устойчивого электрического контакта с проволокой для качественной, бесперебойной сварки. В зависимости от диаметра используемых электродов в промышленности используются как устройства с роликовым скользящим контактом (для проволоки 3-5 мм) или трубчатые мундштуки (для проволоки 0,8-2,5 мм).
- Средства установочной регулировки положения головки — в вертикальном положении (для настройки оптимального вылета проволоки и/или угла наклона электрода относительно шва) и поперечном положении (для направления сварочной головки по центру свариваемого стыка и ее корректировки в процессе работы).
Принцип и технология выполнения работ
Для сварки металла применяют аппараты всех вышеперечисленных типов. Главным элементом конструкции автоматического аппарата является сварочная головка, которая включает в себя следующие комплектующие:
- устройства подачи и перемещения;
- токопроводные элементы;
- самодвижущаяся тележка;
- блок управления.
Она обеспечивает подачу сварочной проволоки либо прочих электродных материалов, после чего осуществляет подачу тока.
Вспомогательная аппаратура, к которой относятся механизм подачи защитного газа либо флюсовое оборудование.
Особенности механизма подачи проволоки имеют конструктивную схожесть с аналогичным приспособлением полуавтоматических аппаратов.
Токопроводящий механизм называют горелкой либо мундштуком. Встречаются различные варианты исполнения, которые имеют общее принципиальное устройство – направляющую трубку с вкрученным токопроводным элементом. Трубка посредством сапожковой вилки на шарнире соединяется с прижимным механизмом. Для повышения периода эксплуатации вилка снабжена вставкой из высокопрочного материала. Прижимной механизм представляет собой винт с пружиной.
Для автоматической сварки под флюсом рекомендуем использовать источники энергии с пологопадающими характеристиками. При выполнении работ в газовой среде предпочтительнее будут источники с жесткими характеристиками.
Для орбитальных сварных работ используют аппараты с асинхронными двигателями постоянной частоты. Благодаря реализации принципа саморегуляции скорость подачи электродов остается неизменной.
На конвейерных линиях сварочное оборудование работает согласно единому технологическому циклу, который может содержать устройства для предварительной или последующей обработки материалов в зависимости от специфики производства.
Какие бывают сварочные аппараты?
Чтобы выбрать подходящее оборудование, нужно разбираться в сварочных аппаратах. Перед покупкой внимательно изучите их классификацию. Возможно, вам не понадобится сильно мощная модель. Разновидности приспособлений:
Инверторы
Инвертор по праву принято считать самым удобным из-за возможности подключения к сети, большому КПД и низком потреблении электроэнергии.
Полуавтоматические аппараты mig и mag
Благодаря им получается аккуратный длинный шов. Очень быстро работают и можно варить металл толщиной 6-20 мм.
Оборудование для аргоновой сварки
Аккуратный на вид и экономный сварочный прибор, немного медленнее полуавтомата. Подходит к черным металлам и нержавейке.
Трансформаторы
Самый дешевый тип оборудования, большой вес (чем больше на вид, тем больше килограмм). Трансформаторы подходят к работе с черными металлами. Самый распространенный тип.
Их область применения достаточно широка, ведь ими пользуются довольно часто, так как они имеют низкую себестоимость. Приборы имеют в своем строении 2 обмотки — вторичную и первичную. Расстояние между ними регулирует силу тока. Обычно сварка металла происходит на переменном напряжении.
Выпрямители
Выпрямители действуют по принципу преобразования переменного тока в постоянный. Также аргонодуговой агрегат выделяется среди остальных наличием неплавящегося электрода.
Аппарат для точечной сварки
Обычно он применяется к тонколистовым конструкциям в самолёто- и судостроении, в сельскохозяйственном машиностроении.
Аппарат для газовой резки и сварки
Для такого типа работ зачастую используют баллоны с газом (пропан, бутан, этан, ацетилен) и горелку.
Устройства для плазменной сварки
Приборы для ПС существуют следующих видов: микроплазменные (до 25А), средние (до 150А), а также на больших токах (более 150А). В основном применяются для толстостенного металла.
Генераторы на дизельном топливе или бензине
Мощностью до 10 кВт, запас ее упрощает поджиг дуги в 15-25%. А более сильные работают на ДТ. Станции, которые имеют расширенный функционал оснащены чугунными гильзами.
Плюсы и минусы сварочных автоматов
Применение рассматриваемой технологии имеет положительные и отрицательные стороны. Преимуществами автоматического метода считают:
- Качество соединения. Использование электронных систем позволяет добиться высоких показателей целостности и повторяемости шва.
- Производительность. Благодаря высокой скорости автоматические линии значительно превосходят возможности бригады квалифицированных сварщиков.
- Количество отходов. При условии грамотной настройки использование автоматических аппаратов позволяет минимизировать количество лома.
- Трудозатраты. Применение данной технологии позволит перенаправить трудовые ресурсы на другие производственные участки. Кроме того, можно не учитывать человеческий фактор при планировании работ.
- Высокая стоимость оборудования.
- Низкая маневренность сварочных агрегатов.
- Трудности при реорганизации производства.
Технология автоматической сварки не стоит на месте. Несмотря на то что автоматизация производства, как правило, оказывает положительное влияние на предприятие, перед ее внедрением следует трезво оценить целесообразность модернизации. Это не всегда выгодно. Именно по этой причине автоматическая сварка не получила повсеместного применения. Если вы имеете опыт успешного внедрения автоматической сварки на производстве, поделитесь им в комментариях.
источник