чем определяется величина напряжения дуги при автоматической сварке под флюсом

Режимы автоматической сварки под флюсом

Менее важными, но тоже достаточно значимыми режимами автоматической сварки считаются величина вылета электрода, угол наклона электрода и свариваемых кромок, состав флюса для автоматической сварки, вид сварного соединения, а также подготовка металла под сварку.

Выбор режимов автоматической сварки под слоем флюса

При выборе параметров режимов автоматической сварки под флюсом учитывают толщину сварных кромок, требования к геометрической форме и размерам сварного шва, которые зависят от глубины проплавления металла при сварке, а также шириной сварного шва.

Выбирая режимы сварки, изначально выбирают диаметр электродной проволоки, исходя из свариваемой толщины. Далее, после выбора диаметра проволоки, выбирают величину сварочного тока, которая зависит от диаметра. После этого определяется скорость подачи электродной проволоки в зону сварки и скорость сварки.

Для автоматической сварки под флюсом используется электродная проволока сплошного сечения. Диаметр проволоки может быть в пределах 1-6мм. Сила сварочного тока находится в пределах 150-2000А. Напряжение электрической дуги составляет 22-55В. Приблизительные режимы автоматической сварки под флюсом можно выбрать по таблице ниже:

Влияние выбранных режимов автоматической сварки на глубину проплавления и ширину шва

Влияние силы тока и напряжения сварочной дуги

При увеличении силы тока, тепловая мощность и давление сварочной дуги возрастают. Это способствует увеличению глубины проплавления, но на ширину сварного шва оказывает незначительное влияние.

Если увеличить напряжение электрической дуги, то увеличивается степень её подвижности и увеличивается степень доля тепловой энергии, которая расходуется на расплавление сварочного флюса. При этом ширина сварного шва становится больше, а на глубину проплавления влияние оказывается незначительное.

Влияние диаметра электродной проволоки и скорости сварки

Если увеличить диаметр электродной проволоки, но не менять величину сварочного тока, то глубина проплавления металла уменьшится, а ширина сварного шва увеличится, вследствие увеличения подвижности сварочной дуги.

Увеличение скорости сварки уменьшит и глубину проплавления, и ширину сварного шва, т.к. металл при большей скорости сварки не будет успевать плавиться в том же количестве, в котором он плавился при меньшей скорости.

Влияние рода сварочного тока и его полярности

Род сварочного тока и его полярность существенно влияют на размеры и форму сварного шва из-за того, что количество теплоты, образующееся на катоде и аноде сварочной дуги, также сильно меняется. Если выбрать постоянный ток прямой полярности, то глубина проплавления свариваемого металла уменьшается на 40-50%, а у переменного тока на 15-20%, по сравнению с постоянным током обратной полярности.

Исходя из этого, если требуется выполнить сварной шов небольшой ширины с глубоким проплавлением металла (например, при сварке стыковых швов, или при сварке угловых швов без разделки), то рекомендуется выбирать для этого постоянный сварочный ток обратной полярности.

Влияние вылета электродной проволоки

Когда увеличивается вылет электродной проволоки, то увеличиваются также скорость его подогрева и скорость плавления. Из-за этого, объём сварочной ванны под электрической дугой увеличивается за счёт электродного металла и это препятствует расплавлению основного металла. Как следствие, глубина проплавления уменьшается. Подобную особенность иногда используют при автоматических наплавках для того, чтобы увеличить производительность наплавки.

В отдельных случаях (чаще всего при автоматической наплавке), электроду задают движение поперёк сварных кромок с разной амплитудой и частотой. Такой технологический приём позволяет существенно изменять форму и размеры сварного шва. При автоматической сварке под флюсом с поперечными движениями электродной проволоки, глубина проплавления основного металла уменьшается, а ширина сварного шва увеличивается.

Такой способ сварки применяется для того, чтобы уменьшить вероятность прожога при сварке стыковых швов с большим зазором между сварными кромками. Такой же цели можно достигнуть, если производить сварку сдвоенным электродом, при этом электроды необходимо расположить поперёк направления сварки. Если их расположить вдоль направления сварки, то это, наоборот, увеличит глубину проплавления.

Влияние угла наклона электрода или сварных кромок

При расположении электрода углом вперёд (схема а) на рисунке, расплавленный металл подтекает в зону сварки. Из-за этого глубина проплавления уменьшается, а ширина сварного шва увеличивается. Если сварка производится при положении электрода углом назад, расплавленный металл оттесняется от зоны сварки вследствие воздействия сварочной дуги. В результате глубина проплавления увеличивается, а ширина сварного шва уменьшается.

Аналогично этому, при сварке на спуск (схема в) на рисунке) глубина расплавления основного металла уменьшает, а ширина шва увеличивается. При сварке на подъём (схема г) на рисунке), наоборот, глубина проплавления увеличена, а ширина шва уменьшена.

Дополнительную информацию о режимах автоматической сварки, в зависимости от способа сварки (на медной подкладке, на стальной подкладке, на флюсовой подушке, сварка с подварочным швом), можно узнать на странице «Технология автоматической сварки под флюсом».

Источник

Характеристики процесса сварки под флюсом

3 Декабря 2021 17:06
Гидроструйная очистка (подборка видео)

Источник

Выбор режимов автоматической сварки под слоем флюса. Отличие параметров сварки низкоуглеродистых сталей, меди и титана

Выбор режима автоматической сварки под слоем флюса зависит от наименования основного металла, его толщины и формы разделки кромок. Выделяют 4 основных регулируемых параметра:

Также имеются дополнительные параметры, влияющие на определение режима сварки:

Порядок расчета режимов

В конструкторской документации задаются толщина свариваемых деталей, тип и форма разделки сварных швов по ГОСТ для соответствующих видов металла и его марок. Технология выполнения работ определяет параметры режима сварки и операции по подготовке свариваемых комок.

Используются следующие формулы для расчета параметров сварки:

Q=(I * U * 60) * к / V, где:

Коэффициент формы сечения шва рекомендуется в диапазоне 1…1,5. F=S / h, где:

Режимы автоматической сварки различных металлов под слоем флюса

Рекомендуемые (ориентировочные) режимы стыковых соединений.

медь М1

титан ВТ 1-0

сталь Ст. 20

(м/ч)

Табличные режимы сварки являются ориентировочными. Точные параметры режима определяются при сварке опытных соединений на контрольных планках. Это особенно актуально для автоматической сварки под флюсом, так как зона плавления не поддается визуальному контролю во время ведения процесса.

Сварочный ток (I)

Сила тока в сварочной дуге оказывает существенное влияние на глубину провара. Выбор этого параметра зависит от вида металла, его толщины и формы разделки свариваемых кромок.

Полярность тока влияет на перераспределение тепловой энергии между плавящимся электродом и основным металлом. Прямая полярность применяется для увеличения доли наплавляемого металла в металле шва, но отрицательно влияет на устойчивость горения дуги и разбрызгивание сварочной ванны.

Как правило, для сварки под флюсом большинства металлов (за исключением алюминия) применяется подключение сварочного источника с обратной полярностью.

Скорость сварки (V)

Выбор оптимальной скорости сварки обеспечивает правильную форму сечения шва, влияет на время нахождения ванны в жидком виде и протекание тепловых и металлургических процессов при сварке. Оказывает обратное влияние на тепловые вложения и погонную энергию.

Схема процесса автоматической сварки под своем флюса

Изменение скорости сварки приводит к изменению коэффициента формы сечения сварного шва, его глубины и ширины.

Напряжение сварочного тока (U)

Увеличение напряжения ведет к увеличению контактного пятна сварочной дуги на поверхности металла и, соответственно, к увеличению ширины шва. При низком напряжении формируется вогнутый валик без усиления и образуются подрезы по линии сплавления. Повышенное напряжение приводит к образованию высокого усиления шва с узкой зоной проплавления.

Диаметр электрода (проволоки), (∅)

При установленном токе существует обратно пропорциональная зависимость плотности тока от диаметра проволоки.

Чем меньше диаметр электрода, тем выше плотность тока. С повышением плотности тока коэффициент формы шва стремится к уменьшению.

Влияние дополнительных настроек режима сварки на шов

Для правильного формирования сварного шва необходимо соблюдать соответствие параметров процесса сварки конструкции сварного соединения. Важность правильной настройки особенно актуальна для сварки химически активных при высоких температурах металлов и сплавов. Не следует пренебрегать опытными работами при настройке режима.

Влияние параметров дуги

Напряжение сварочной дуги растет при увеличении ее длины. Это оказывает влияние на образование дугового разряда и стабильность процесса горения.

Повышенное напряжение ведет к росту контактного пятна на поверхности металла и расширению шва.

Влияние угла наклона электрода

Позиционирование электрода относительно поверхности детали оказывает влияние на глубину провара и размеры сварочной ванны. Обычно применяют перпендикулярное расположение электрода к плоскости сварки.

Влияние вылета электрода из токоподающего наконечника

Увеличение вылета приводит к дополнительному нагреву сварочной проволоки, её ускоренному расплавлению и повышению доли электродного металла в металле сварного шва. Оптимальный вылет электродной проволоки в зависимости от ее диаметра указан в таблице.

6	4	530	42	40	3	240-260	30-32	45-55	4	530-550	28-30	40
8	4	600	44	40	3	390-420	32-34	45-55	4	620-650	28-32	40
10	5	710	44	32	4	580-600	30-32	40-45	4	625-675	32-36	35
12	5	850	45	23	3	440-460	32-34	45-55	5	700-750	34-36	30
16	5	1100	46	16	3	460-500	32-34	40-45	5	750-780	36-40	27
18	5	1250	46	12	4	580-600	30-32	40-45	5	900-950	38-40	20
20	6	1650	48	10	4	600-620	32-34	40-45	5	950-1000	40-42

Источник

Характеристика сварочной дуги автоматической сварки под флюсом

Напряжение сварочной дуги, т. е. напряжение между электродом и изделием, зависит от длины дуги, сварочного тока, диаметра электродной проволоки, состава флюса и других факторов. Графическое изображение зависимости напряжения дуги от сварочного тока при постоянной длине дуги называется статической вольт-амперной характеристикой дуги. При сварке под флюсом на обычно применяемых токах напряжение дуги мало изменяется с увеличением тока, и лишь при очень большой плотности тока на электродах, в особенности при малых диаметрах электродной проволоки (1,6-2 мм), напряжение дуги с увеличением тока возрастает.

Устойчивое горение дуги зависит от характеристик источника питания. Важное значение имеет так называемая внешняя вольт-амперная характеристика, выражающая зависимость напряжения на зажимах источника питания от тока нагрузки. Внешние вольт-амперные характеристики источников питания могут быть крутопадающими, пологопадающими, жесткими (независимыми от тока нагрузки) и даже возрастающими (рис. 3).

Процесс сварки считается устойчивым, если в течение длительного времени дуга горит при заданных значениях тока и напряжения. При сварке под флюсом устойчивое, стабильное горение дуги обеспечивается при применении источников питания с пологопадающими внешними характеристиками.

В случае колебания напряжения сети напряжение холостого хода трансформатора будет повышаться либо понижаться, при этом внешняя вольт-амперная характеристика источника питания 2 будет соответственно смещаться вверх либо вниз.

С повышением напряжения холостого хода сварочный ток будет увеличиваться и наоборот.

При сварке электродной проволокой малых диаметров (1,6-2,0 мм) на токе высокой плотности стабильный процесс может быть обеспечен источниками питания с жесткими или даже со слегка возрастающими внешними характеристиками. Для соблюдения условий устойчивости горения дуги крутизна возрастания внешней вольт-амперной характеристики источника питания должна быть меньше крутизны возрастания статической вольт-амперной характеристики дуги.

При автоматической сварке под флюсом могут применяться источники переменного и постоянного тока.

Сварка на переменном токе является наиболее экономичной, так как сварочные трансформаторы имеют более высокий коэффициент полезного действия, чем источники питания постоянного тока. Сварочные трансформаторы просты в изготовлении, дешевы, надежны в эксплуатации, отличаются малыми размерами и массой. Для сварки под флюсом серийно выпускаются трансформаторы типов ТСД-500, ТСД-500-1, ТСД-1000-3, ТСД-1000-4 и ТСД-2000 в однокорпусном исполнении, со встроенными дросселями, с дистанционным управлением.

Питание дуги постоянным током дороже, чем переменным. Однако применение постоянного тока в некоторых случаях целесообразно, в частности когда к качеству швов предъявляются особо высокие требования, а также когда использование переменного тока затруднено, как, например, при сварке изделий малых толщин. При питании дуги постоянным током от сварочных генераторов колебания напряжения сети не влияют на характеристики источника питания и, следовательно, на качество сварного шва. В качестве источников питания дуги при сварке под флюсом постоянным током применяются серийно выпускаемые преобразователи ПС-500, ПСО-500, ПС0-800, ПС-1000 на токи 500, 800 и 1000 А.

В настоящее время достигнуты значительные успехи в производстве сварочных выпрямителей для преобразования переменного тока в постоянный. Сварочный выпрямитель состоит из трансформатора с выпрямительным устройством. Выпрямители не имеют подвижных частей, по размеру и массе они лишь незначительно превосходят сварочный трансформатор. Сварочные выпрямители бесшумны в работе, обеспечивают устойчивое горение дуги. Коэффициент полезного действия выпрямителей значительно выше, чем у мотор-генераторных преобразователей. Сварочные выпрямители весьма перспективны, в ближайшие годы они найдут широкое применение в сварочной технике и, как более удобные и экономичные, заменят мотор-генераторные преобразователи.

Для сварки под флюсом выпускаются автоматы с зависимой от напряжения дуги скоростью подачи электродной проволоки либо с постоянной, независимой скоростью подачи электрода. Задачей автоматического регулирования является поддержание установленного тока и напряжения дуги. При падающих внешних характеристиках источника питания в качестве регулируемой величины принимается напряжение дуги.

При неизменной настройке источника питания и постоянстве напряжения сети ток и напряжение дуги находятся в зависимости от длины дугового промежутка. Стабильное значение длины дуги возможно только в том случае, если электродная проволока будет подаваться в зону горения дуги со скоростью, равной скорости ее плавления. На практике длина дуги может претерпевать значительные изменения, вызываемые неравномерностью разделки кромок, зазора, превышением кромок и другими возмущениями, которые влияют на процесс сварки. Чтобы обеспечить постоянство длины дуги, а следовательно, и напряжения дуги, в автоматических системах регулирования электродную проволоку подают со скоростью, зависимой от напряжения дуги.

При работе на автомате с зависимой от напряжения дуги скоростью подачи электродной проволоки настройка режима по току производится изменением внешних характеристик источника питания. В сварочных трансформаторах наиболее часто настройка осуществляется изменением индуктивного сопротивления при неизменном напряжении холостого хода трансформатора.

Регулятор напряжения дуги с достаточной точностью поддерживает напряжение дуги. В случае удлинения дуги и увеличения ее напряжения скорость подачи электродной проволоки возрастает, а при уменьшении напряжения дуги скорость подачи электродной проволоки уменьшается. Благодаря этому автоматически поддерживается постоянное расстояние между плавящимся концом электродной проволоки и сварочной ванной. Примером автомата, осуществляющего непрерывное регулирование скорости подачи электродной проволоки, может служить автомат АДС-1000-2, в котором число оборотов электродвигателя сварочной головки зависит от напряжения дуги.

При способе автоматической сварки с независимой от напряжения дуги скоростью подачи электродной проволоки электродная проволока подается с некоторой постоянной скоростью, устанавливаемой в соответствии с током. Случайные отклонения длины дугового промежутка от первоначально установленного значения устраняются не изменением скорости подачи электродной проволоки, как при зависимой от напряжения дуги скорости подачи электродной проволоки, а вследствие временного изменения скорости плавления проволоки, происходящего вследствие зависимости между напряжением дуги и сварочным током, определяемой формой внешней характеристики источника питания. Так как постоянство режима дуги поддерживается без принудительного регулирования, то это свойство дуги с плавящимся электродом получило название саморегулирования.

При сварке с независимой скоростью подачи электродной проволоки настройка режима сварки по току производится изменением скорости подачи электродной проволоки. Для настройки автомата на различные напряжения дуги необходимо изменять внешнюю характеристику источника питания. Для обычных режимов автоматической сварки под флюсом существующие источники питания с падающей внешней характеристикой обеспечивают достаточную интенсивность и быстродействие системы саморегулирования дуги.

Во многих случаях саморегулирование дуги настолько значительно, что нет необходимости в применении схемы автоматического принудительного регулирования. Заданная длина дуги будет восстанавливаться тем быстрее, чем значительнее будет изменяться скорость плавления электрода.

Наибольшее влияние на саморегулирование дуги оказывает форма внешней характеристики источника питания и плотность тока в электроде.

Для увеличения интенсивности саморегулирования дуги крутизна падающей внешней характеристики источника питания должна быть по возможности небольшой. Для источников постоянного тока желательно, чтобы напряжение холостого хода на 10-12 В превышало рабочее напряжение. При сварке на переменном токе для обеспечения непрерывности горения дуги в момент перехода тока через нуль необходимо, чтобы напряжение холостого хода превышало рабочее напряжение дуги примерно в два раза.

При падении напряжения сети напряжение холостого хода сварочного трансформатора также падает. В сварочных головках с независимой скоростью подачи электродной проволоки нарушается равенство скорости подачи и скорости плавления электродной проволоки, что влечет за собой укорочение длины дуги и падение напряжения, сопровождающееся первоначально ростом сварочного тока до тех пор, пока скорость плавления электродной проволоки не достигнет первоначальной величины. При независимой скорости подачи электродной проволоки сварочный ток остается стабильным, а напряжение дуги изменяется в том же направлении, как и напряжение сети.

При автоматической сварке плавящимся электродом механизируются операции подачи электродной проволоки в зону сварки со скоростью, равной скорости ее плавления, и перемещения сварочной дуги вдоль свариваемых кромок со скоростью, необходимой для образования шва заданной формы.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

3 Декабря 2021 17:06
Гидроструйная очистка (подборка видео)

Источник

• ← чем определяется величина интервала
• чем определяется величина просадки сдо →