Устройство сварочного автомата А-384 МК

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 9Следующая ⇒

Сварочный автомат А-384 МК предназначен для автоматической сварки и наплавки под слоем флюса проволокой сплошного сечения диаметром 3 - 6 мм, порошковой проволокой диаметром 3 - 3, 5 мм или лентой шириной 20 - 100 мм.

Сварочный автомат А-384 МК состоит из следующих частей:

- сварочной головки, которая зажигает сварочную дугу, автоматически подает проволоку в дугу; на сварочной головке крепится аппаратура для подачи флюса;

- самоходной каретки, предназначенной для перемещения сварочной головки со скоростью сварки;

- шкафа управления, в котором размещена электрическая аппаратура автомата;

- источника питания дуги (сварочного преобразователя или трансформатора) с пологопадающей или жесткой характеристикой.

Основным элементом автомата является сварочная головка (рисунок 5.7).

Рисунок 5.7 - Общий вид сварочной установки

В комплект сварочной головки входят: механизм подачи электродной проволоки 1, правильный механизм 2, сменные мундштуки 3 для сварки проволокой или наплавки лентой, катушки для проволоки или ленты 4, подвеска с механизмом подъема штанги 5, поперечный корректор 6, флюсовый бункер 7, пульт управления 8.

Механизм подачи электродной проволоки состоит из электродвигателя переменного тока, редуктора и подающих роликов. Кинематическая схема редуктора приведена на рисунке 30.8. Скорость подачи проволоки устанавливается путем подбора нужной пары сменных шестерен редуктора.

Правильный механизм с закрепленным на нем мундштуком обеспечивает правку проволоки, подвод сварочного тока к электроду и направление электрода в зону сварки под нужным углом (± 30°).

1 – ролик прижимной, 2 – проволока, 3 – ролик подающий, 4 – червячная пара, 5 – электродвигатель, Zа и ZB – сменные шестерни

Рисунок 5.8 - Кинематическая схема механизма подачи проволоки

Подвеска с механизмом подъема предназначена для подъема и опускания головки с помощью электропривода и ручного поперечного перемещения в пределах 100 мм.

Флюс засыпается в бункер и по шлангу самотеком подается в зону сварки.

Сварочная головка закрепляется на самоходной каретке 9 (рисунок 5.7). Каретка предназначена для перемещения сварочной головки вдоль разделки шва или вдоль оси наплавляемого валика со скоростью сварки. Механизм перемещения каретки аналогичен механизму подачи электродной проволоки, оборудован муфтой сцепления и при соответствующем подборе сменных шестерен позволяет изменять скорость сварки в пределах от 13, 5 м/ч до 112 м/ч.

Порядок выполнения работы

5.4.1 Ознакомиться с разделами настоящего руководства и устройством автомата А-384 МК.

5.4.2 Определить режимы сварки пластин из низкоуглеродистой стали:

- по заданной преподавателем глубине провара определить диаметр электродной проволоки;

- по формулам методических указаний рассчитать значения Iсв, UД, vсв;

- по графику зависимости vэ = f(UД, Iсв, dэ) (рисунок 5.5) определить скорость подачи электродной проволоки;

- значения dэ, Iсв, Uд, vсв могут быть определены по таблице 5.3.

5.4.3 Настроить сварочный автомат на сварку по выбранным режимам

5.4.4 Произвести сварку (наплавку) пластин. Записать по показаниям

приборов значения Iсв, UД.

5.4.5 По результатам выполненной работы заполнить таблицу 5.4.

Таблица 5.4 - Режимы сварки

Содержание отчета

5.5.1 Описание сущности процесса сварки под флюсом.

5.5.2 Схема процесса сварки в зоне дуги.

5.5.3 Описание саморегулирования дуги, схема.

5.5.4 Определение режимов сварки.

5.6 Контрольные вопросы

5.6.1 Какие преимущества выгодно отличают сварку под флюсом от других способов сварки?

5.6.2 Какими основными параметрами характеризуется режим автоматической сварки под флюсом?

5.6.3 Какой род тока применяют при сварке под флюсом и в каких случаях?

5.6.4 Укажите способы, предотвращающие протекание жидкого металла и шлака при сварке стыковых швов?

5.6.5 Каково назначение флюса при сварке?

5.6.6 Как классифицируются флюсы?

5.6.7 Какие основные процессы выполняются при автоматической сварке под слоем флюса?

5.6.8 Как осуществляется саморегулирование дуги при сварке под флюсом?

Лабораторная работа № 6

Изучение технологии и оборудования контактной сварки

Цель работы

6.1.1 Изучить процессы и виды электрической контактной сварки.

6.1.2 Изучить технологию сварки и ознакомиться с машиной для электрической контактной точечной сварки МТ-501.

Основные сведения

6.2.1 Сущность и основные виды контактной сварки

Контактной сваркой называется сварка с применением давления, при которой нагрев производится теплотой, выделяющейся при прохождении электрического тока через находящиеся в контакте соединяемые части. Контактная сварка предложена в 1882 году русским изобретателем, инженером

Н.Н.Бенардесом.

Способы контактной сварки весьма разнообразны. Их можно классифицировать по ряду признаков:

1) по методу получения соединения, определяемого фазовым состоянием металла в зоне сварки (соединение в твердой или жидкой фазах);

2) конструкции соединений (нахлесточное или стыковое);

3) технологическому способу получения соединений (например, стыковая сварка сопротивлением, оплавлением, точечная, шовная);

4) виду атмосферы (сварка на воздухе или в защитной среде);

5) способу подвода тока и форме импульса тока (контактный и индукционный подвод, сварка переменным током различной частоты, постоянный ток или монополярный импульс);

6) количеству одновременно выполняемых соединений (одноточечная и многоточечная сварка, одиночный и непрерывный рельеф и т.д.);

7) характеру перемещения деталей или электродов во время пропускания импульса тока (сварка неподвижных или подвижных деталей, например, непрерывная и шаговая шовная сварка) и т.д.

Схемы основных способов контактной сварки представлены на рисунке 6.1.

По характеру образования сварного соединения контактной сварки можно подразделить на две основные разновидности: плавлением и пластической деформацией.

При сварке плавлением соединение возникает в результате плавления и последующей кристаллизации контактирующих объемов металла с образованием общего литого ядра (сварной точки). При сварке пластической деформацией сварное соединение образуется за счет рекристаллизации твердого металла, подвергнутого пластической деформации.

а – сварка сопротивлением; б – шовно-стыковая;

в – точечная сварка двусторонняя; г – шовная сварка

Рисунок 6.1 – Схемы основных методов контактной сварки

Необходимое и достаточное условие образования соединения при точечной и шовной сварке – образование зоны расплавленного металла или ядра заданных размеров, формирование соединений происходит по следующей схеме (рисунок 6.2).

Рисунок 6.2 – Этапы формирования соединения

Первый этап начинается с момента включения тока и характеризуется образованием электрического контакта, нагревом и расширением твердого металла, приводящим к увеличению зазоров и вытеснению под действием сварочного усилия металла в зазор и образованию уплотняющего ядра пояска.

Второй этап отличается дальнейшим увеличением площади контактов, возникновением и ростом расплавленного ядра до установленного (номинального) для данной толщины деталей диаметра dя.ном. На этом этапе происходит дробление и перераспределение поверхностных пленок в жидком металле, и продолжаются процессы пластической деформации и расширения

металла.

Третий этап в большинстве случаев начинается с момента выключения тока и характерен охлаждением и кристаллизацией металла.

Точечная контактная сварка – это сварка, при которой соединение элементов происходит на участках, ограниченных площадью торцов электродов, подводящих ток и передающих усилие сжатия. Существуют следующие способы точечной сварки: одноточечная двусторонняя, двухточечная односторонняя, двухточечная двухсторонняя, многоточечная односторонняя, рельефная, рельефно-точечная.

При точечной сварке детали 2 и 4 располагают на нижнем инструменте – электроде 1 (рисунок 6.3).

Рисунок 6.3 – Схема точечной контактной сварки

После опускания верхнего электрода 5 и сжатия деталей усилием Р_сж по цепи пропускают один или несколько импульсов тока, нагревающих детали до плавления на небольших контактирующих участках 3, называемых точками. Затем верхний электрод поднимают и детали перемещают в новое положение.

Контактная сварка осуществляется без расплавления и с расплавлением металла. После расплавления металл кристаллизируется под давлением в зоне соединения. Для сварки однородных материалов типично образование таких же межатомных связей, как и в целом материале.

Количество выделяющейся теплоты Q, Дж, по закону Джоуля-Ленца может быть определено по формуле

Q = 0, 24IRt,

где I – сила тока, А;

R*- сопротивление участка цепи в месте контакта деталей, Ом;

*) Rполн = R1 + R2 + R3 + R4 + R5 (согласно рисунку 6.3)

t – продолжительность действия тока, с.

Из формулы видно, что количество теплоты зависит от тока в сварочной цепи. Поэтому для быстрого нагрева свариваемых кромок применяют большие токи, достигающие нескольких десятков тысяч ампер. С повышением температуры металла в зоне контакта его сопротивление возрастает, следовательно, еще более возрастает количество выделяющейся теплоты и ускоряется процесс нагрева металла. Сварка выполняется за десятые, и даже сотые доли секунды.

В месте наибольшего контактного сопротивления (R3) происходит расплавление локального объема металла, который после отключения тока кристаллизуется с образованием литого ядра – сварочной точки (рисунок 6.4).

1 – литое кольцо; 2 – кольцевая зона

Рисунок 6.4 – Сварочная точка

Давление, приложенное к электродам, уплотняет металл в сварной точке и обеспечивает получение прочного сварного соединения. Вокруг литого ядра образуется кольцевая зона 2, в пределах которой произошла сварка в пластическом состоянии.

Режимы сварки можно условно разделить на так называемые «жесткие» и «мягкие». Жесткий режим характеризуется применением больших токов и малым временем процесса сварки. Такой режим применяется для сталей, чувствительных к нагреву и склонных к образованию закалочных структур, а также при сварке легкоплавких цветных металлов и сплавов.

Мягкий режим характеризуется большей продолжительностью процесса и постепенным нагревом свариваемого металла. Таким режимом пользуются при сварке низкоуглеродистых сталей, обладающих низкой чувствительностью к тепловому воздействию.

Параметры режима сварки задаются циклограммой.

Циклограмма представляет собой совмещенные во времени изменения сварочного тока и усилия сжатия (рисунок 6.5).

I – сила сварочного тока; tсв – длительность сварки; Рсж- усилие сжатия электродов; tп – паузы для низколегированных сталей при толщине до 2 мм равны 0, 1-0, 2с.

Рисунок 6.5 – Циклограмма точечной сварки с постоянным усилением

и одним импульсом тока

Подготовка поверхности деталей для точечной сварки предусматривает обезжиривание, травление, промывку, нейтрализацию, сушку, либо зачистку наждачной бумагой. Грязь, жиры, ржавчина и различные покрытия на деталях нарушают стабильность нагрева и ухудшают формирование точки. Качество очистки проверяют путем измерения переходного сопротивления.

Детали перед сваркой правят, подгоняют и собирают в приспособлении или прихватывают. Прихваты производят точечной сваркой, а для толстых листов – иногда дуговой.

В качестве электродов применяют медь М1 – температура разупрочнения 250-270 °С, электропроводность 97 % и легированные сплавы меди, бронзы, например, БрХ – электропроводность снижается до 80-85 %, температура разупрочнения 400-420 °С.

Рекомендуемые размеры прямых электродов в зависимости от толщины свариваемых заготовок (0, 5+0, 5) мм и (1+1) мм – диаметры электродов 12 мм и 16 мм соответственно, диаметр контактной поверхности – 4 мм и 6 мм.

Основными параметрами режима точечной сварки являются: диаметр электрода (в месте контакта) d; усилие сжатия электродов Рсж; сварочный ток I; время сварки t.

Параметры режима сварки устанавливаются по технологическим картам или таблицам ориентировочных режимов (таблицы 6.1, 6.2).

Таблица 6.1 - Рекомендуемые размеры точечных сварных соединений, мм

Таблица 6.2 - Режимы точечной сварки углеродистых сталей на машинах переменного тока

После выполнения сварки пробных «точек» производят проверку качества сварного соединения: заданные размеры сварной точки и механические свойства (технологическая проба). При необходимости корректируются режимы сварки.

К дефектам точечной сварки относят недопустимые отклонения в размерах деталей, точек и расстояний между ними, наружные выплески и глубокие вмятины, подплавления и трещины, прожоги и вырывы точек, прилипания материала электрода, непровар, малый диаметр ядра, внутренние трещины и другие. Дефекты сварки выявляются внешним осмотром, анализом излома, микроанализом.

Контактная сварка широко применяется в автомобильной, авиационной, электронной и строительной промышленности, судостроении, металлургическом производстве, вагоностроении, котло- и турбостроении, производстве бытовых приборов и т.д.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 678 9 Следующая ⇒