Сварочная автоматическая установка: виды, устройство аппарата, технология использования – Особенности автоматической сварки — НПФ Техсервис — Техническое оборудование общепромышленного и нефтепромыслового назначения

Содержание

Особенности автоматической сварки

В наше время, когда на первое место выходит скорость технологического процесса, сварка автоматическая становится остро необходимым способом соединения металлов. Современные аппараты для такой сварки позволяют не только автоматизировать и ускорить процесс, но и обеспечить качество сварного шва и постоянный контроль его формирования.

Автоматическая сварка в основном выполняется электродуговым способом, под постоянным напором и с обновлением электродов.

Сущность автоматической сварки

Автоматическая сварка в основном представляет собой дуговую сварку под слоем флюса. Такой способ позволяет соединять практически любые металлы и их сплавы толщиной от 1,5 до 150 мм, а также заготовки из разнородных металлов.

Основная сущность процесса заключается в том, что между сварочным электродом и соединяемыми деталями автоматически поддерживается электрическая дуга, обеспечивающая расплавление металла в сварочной ванне. Дуга большой мощности находится в газовой среде, образованной при испарении флюса. Для поддержания состава облака в сварочной зоне обеспечивается слой флюса толщиной порядка 40 – 80 мм и шириной 50 – 100 мм.

С учетом такой особенности процесса дуга вся располагается внутри расплава флюса. За счет этого расплав флюса обеспечивает давление на расплавленный металл до 9 г/см², что достаточно для его удержания от разбрызгивания. Газовое облако предотвращает окисление металла. В целом такая технология позволяет увеличить силу сварочного тока до 4 кА при обеспечении надлежащего качества шва.

Автоматизация сварки строится на следующих принципах: непрерывное обновление сгоревшего (расплавленного) электрода, поддержание объема флюса в сварочной ванне и отсос нерасплавившегося флюса, равномерное передвижение электрода вдоль шва. Соответственно, для обеспечения качества необходим контроль длины дуги, силы сварочного тока и скорости перемещения электрода. Непрерывная подача электрода обеспечивается применением в качестве него сварочной проволоки.

Вернуться к оглавлению

Принцип конструкции аппарата

Устройство сварочного генератора.

Для осуществления процесса используется специальное оборудование для автоматической сварки. Основными элементами сварочного автомата являются: сварочный генератор (источник сварочного тока), сварочная головка, устройство подачи проволоки, устройство подачи и удаления флюса, схема управления и контроля, устройство перемещения. В качестве источников питания используются сварочные инверторы, способные поддерживать жесткие или падающие внешние вольт-амперные параметры.

Сварочная головка является основополагающим звеном всего оборудования. Именно с ее помощью подается электрический ток, направляется проволока и флюс, снимаются и подаются сигналы для корректировки процесса. В ее конструкцию включены следующие основные элементы: токоподводящее приспособление, механизм вытяжки и направления сварной проволоки, дозатор выдачи флюса, устройство, корректирующее положение сопла относительно шва.

Формирование сварного шва возможно при перемещении дуги вдоль соединяемых металлов. Это можно достичь двумя способами: перемещением головки с электродом относительно неподвижной заготовки или перемещением самой сварочной ванны относительно неподвижной головки. Исходя из этого, аппараты подразделяются на 3 основных типа: подвесные неподвижные головки, передвижные устройства (сварочный трактор) и установки орбитального (кругового) перемещения для сварки труб большого диаметра.

Вернуться к оглавлению

Поддержание параметров сварки

Схема полуавтоматической сварки труб под флюсом с помощью полуавтомата: 1 — дроссель, 2— сварочный трансформатор, 3 — щиток, 4 — аппаратный шкаф, 5 — подающий механизм полуавтомата, 6 — крюк для подвешивания подающего механизма. 7 — кассеты для электродной проволоки, 8 — гибкий шланг, 9 —держатель.

Выпускаются 2 основных типа аппаратов: установки автоматической сварки с постоянной равномерной подачей проволоки и автоматы с изменением скорости подачи электрода в зависимости от напряжения дуги. В первом случае осуществляется саморегулирование параметров дуги. Применяются такие установки для соединения металлов толщиной до 3 мм. Во втором случае можно сваривать детали значительно большего размера.

Саморегулирование дуги происходит в результате увеличения длины дуги, что уменьшает сварочный ток, и наоборот. В таких аппаратах применяется источник электроэнергии с жесткими вольт-амперными параметрами. В другом типе устройств изменение длины дуги, вызывающее изменение напряжения на ней, преобразуется в сигнал, направляемый на устройство подачи электродной проволоки для корректировки скорости подачи. Источники питания в этом случае имеют падающую вольт-амперную характеристику.

Устройства этих типов различаются и по регулированию основных режимов: силы тока и напряжения на дуге. В автоматах с постоянной подачей проволоки сварочный ток устанавливается путем подбора скорости подачи, а напряжение на дуге корректируется путем изменения напряжения холостого хода внешней характеристики генератора. Величина напряжения устанавливается на пульте управления и автоматически удерживается постоянной в процессе сварки. Величина сварочного тока настраивается регулировкой крутизны внешней характеристики генератора.

Вернуться к оглавлению

Электродная проволока

Виды электродов.

Качество автоматической сварки во многом определяется правильным выбором электродной проволоки. Ее химический состав формирует структуру сварного шва, то есть подбирается исходя из типа свариваемого металла. Обычно стремятся, чтобы составы проволоки и заготовок были близки. Всего стандартом предусмотрено производство более 70 различных марок электродной проволоки.

Исходя из состава, проволока подразделяется на низкоуглеродистую (легирующие компоненты – не более 2%), легированную (2 – 6%) и высоколегированную (более 6%). Выделяется также проволока с медным покрытием (отмечается буквой О в конце марки). Особая чистота состава отмечается индексом А в обозначении. В целом в составе может присутствовать ванадий (отмечается буквой Ф), молибден (М), никель (Н), титан (Т), хром (Х) и ряд других элементов.

Перед использованием в автоматах электродную проволоку рекомендуется очистить от масел и других загрязнений путем протирки керосином, уайт-спиритом, бензином и другими растворителями. Для ликвидации увлажнения поверхности применяется термическая обработка при температуре 100 – 140ºС.

Эффективна подготовка путем обработки поверхности в 20%-ном растворе серной кислоты с последующим нагревом до температуры 230 – 250ºС в течение 2 – 2,3 ч.

Флюс.

От выбора флюса качество автоматической сварки зависит в значительной степени: формируется состав сварочного шва, что определяет механическую прочность и стойкость к растрескиванию, а также обеспечивается стабильность дуги и возникают газовые поры в металле. Флюсы, введенные в сварочную зону, выполняют важные задачи: изоляция сварочной ванны от атмосферной среды, обеспечение параметров дуги, химическое взаимодействие с металлическим расплавом, легирование шва, формирование шовной поверхности.

Чаще всего в качестве флюсов используются искусственные силикаты слабо кислого типа. Основа состава обеспечивается двойным или тройным силикатом закиси марганца, окиси кальция, окиси магния, алюминия. Для понижения температуры плавления вводится присадка – плавиковый шпат. Наиболее распространен флюс ОСЦ-45, основанный на силикате марганца с добавлением фтористого кальция.

Вернуться к оглавлению

Оборудование для сварки

Для автоматической сварки выпускается множество различных типов аппаратов. Ниже приведены некоторые характеристики достаточно востребованных устройств:

Тип	Сварочный ток, кА	Диаметр сварочной проволоки, мм	Скорость подачи проволоки, м/ч	Габариты, мм	Масса, кг
АДГ-63	0,6	1,6-3	120-725	680х385х630	32
АДФ-630	0,63	1,6-3	120-725	680х385х630	32
АСУ-5	0,63	2-3	120-725	–	28
ТС-16	1	2-5	50-405	716х346х540	45
АДФ-1000	1	2-5	25-350	720×500х650	80
АДФ-1250	1,25	2-5	12-350	1320х630х980	145

В качестве источников питания предлагаются универсальные сварочные выпрямители с системой контроля и регулирования выходных параметров. Так, хорошо себя зарекомендовали устройства следующих марок:

Idealarc DC: на входе – 380 В, сварочный ток – 0 – 1 кА при напряжении на дуге в 44 В.
Idealarc DC: 380 В, сварочный ток – 0 – 1,5 кА при напряжении на дуге в 60 В.
Idealarc AC: 380 В, сварочный ток – 0 – 1,2 кА при напряжении на дуге в 44 В.

Универсальным признается источник питания Power Wave AC/DC с функцией контроля формы сварочного тока, возможностью изменять частоту и силу переменного сварочного тока.

Оборудование для автоматической сварки. Сварка

Оборудование для автоматической сварки

В процессе сварки применяются два вида автоматического оборудования: подвесные (неподвижные и самоходные) головки и сварочные тракторы (таб. 23). Они производят следующие операции: возбуждение дуги, непрерывную подачу в зону дуги электродной проволоки флюса в процессе сварки, перемещение сварочной дуги вдоль свариваемого шва, гашение дуги в конце сварки.

Важным условием, обеспечивающим нормальный устойчивый процесс автоматической сварки, является равенство скорости подачи электродной проволоки и скорости ее плавления. Это условие в процессе сварки может нарушаться различными факторами: изменениями напряжения в сети, нечеткой работой подающего механизма, неровностями поверхностей свариваемых кромок, при которых изменяется дуговой промежуток, и др. Чтобы процесс сварки протекал устойчиво, а длина дуги сохранялась постоянной, применяют автоматы, сконструированные по двум основным принципам:

автоматы с переменной скоростью подачи электронной проволоки, зависящей от изменения дугового промежутка, и автоматы с постоянной скоростью подачи электронной проволоки. Автоматы с переменной скоростью подачи электродной проволоки имеют относительно сложную электрическую схему и поэтому получили ограниченное применение (при низких напряжениях и малых сварочных токах). Более широкое применение получили автоматы с постоянной скоростью подачи электродной проволоки.

Электродвигатель, обеспечивающий через редуктор и подающие ролики подачу электродной проволоки, питается непосредственно от сети. Поэтому скорость вращения электродвигателя будет постоянна, независимо от длины (следовательно, и напряжения) дуги. Саморегулирование осуществляется так.

Если в процессе сварки длина дуги уменьшится (например, из-за неровностей на поверхности свариваемых кромок), то напряжение на дуге понизится. Так как внешняя характеристика источника питания дуги падающая, то уменьшение напряжения приведет к возрастанию сварочного тока и тем самым к увеличению скорости плавления электродной проволоки (скорость плавления проволоки почти пропорциональна сварочному току). Повышение скорости плавления проволоки при постоянной скорости ее подачи приведет к удлинению дуги, то есть к восстановлению установленного режима сварки. Если же длина дуги увеличится, то напряжение возрастет, и в соответствии с внешней характеристикой источника тока сварочный ток понизится. Следовательно, скорость плавления электродной проволоки уменьшится, что при постоянной скорости ее подачи приведет к сокращению дугового промежутка.

Таблица 23

Технические характеристики сварочных тракторов

Процесс саморегулирования осуществляется нормально при питании дуги постоянным током. При переменном токе для устойчивой работы автомата колебания напряжения в сети не должны превышать 6–8 %.

Автоматические головки АБС состоят из трех узлов (рис. 83). Первый узел – сварочная головка – включает электродвигатель, механизм подачи проволоки с правильным механизмом, токоподводящий мундштук, корректировочный механизм для направления головки по шву и трехкнопочный пульт управления. Набор сменных шестерен механизма подачи позволяет изменять скорость подачи электродной проволоки в пределах от 28,5 до 225 м/ч.

Рис. 83. Сварочный аппарат типа АБС:

I узел: 1 – мундштук; 2 – правильное устройство; 3 – подающий механизм; 4 – пульт управления; II узел: 5 – катушка; 6 – флюсоаппарат; III узел – самоходная тележка

Второй узел – подвесной механизм – состоит из подъемного механизма для подвески и вертикального подъема сварочной головки, флюсоаппарата для подачи флюса в зону дуги и отсасывания неиспользованного флюса обратно в бункер и кассеты с электродной проволокой.

Третий узел представляет собой самоходную тележку, состоящую из электродвигателя, от которого движение через фрикционное устройство, червячные передачи и одну сменную пару шестерен передается ведущим бегунам тележки. Сменные шестерни позволяют изменять скорость перемещения тележки, то есть скорость сварки, в пределах 13,5–112 м/ч.

Головка АБС предназначена для сварки стыковых, угловых и нахлесточных швов. При этом узлы, входящие в головку АБС, позволяют использовать ее как подвесную неподвижную и как самоходную.

Сварочный трактор является более эффективным и маневренным сварочным аппаратом. Он представляет собой автоматическую головку, установленную на самоходной тележке, которая перемещается с помощью электродвигателя по свариваемому изделию или по направляющему рельсовому пути вдоль свариваемого шва. Трактор ТС–17М (рис. 84) применяется при изготовлении и монтаже различных строительных конструкций (ферм, мачт, балок), при сварке под флюсом наружных и внутренних кольцевых швов, при сварке труб и резервуаров диаметром более 800 мм (тракторы других марок незначительно отличаются от ТС–17М – рис. 85). Им можно производить сварку всех видов швов в нижнем положении.

Рис. 84. Сварочный трактор ТС–17М:

1 – направляющие колеса; 2 – электродвигатель для подачи электродной проволоки и передвижения трактора; 3 – ведущие колеса; 4 – пульт с кнопками управления; 5 – кассета с электродной проволокой; 6 – электроизмерительные приборы; 7 – электродная проволока; 8 – бункер для флюса; 9 – механизм подачи проволоки; 10 – мундштук

Рис. 85. Сварочный трактор АДС–100–2:

1 – самоходная каретка; 2 – электродвигатель; 3 – пульт управления с кассетой для проволоки; 4 – электродная проволока; 5 – электродвигатель механизма подачи проволоки; 6 – бункер для флюса; 7 – механизм подачи проволоки

Трактор имеет один электродвигатель трехфазного тока, который приводит в движение механизм подачи электродной проволки и механизм передвижения трактора вдоль свариваемого шва. Подающий механизм состоит из понижающего редуктора и двух роликов (ведущего и прижимного), между которыми протаскивается электродная проволока. Механизм передвижения трактора состоит из редуктора и двух ведущих бегунов, вал которых соединен с редуктором фрикционной муфтой. Наличие сменных шестерен позволяет в широких пределах изменять скорость подачи электродной проволоки и скорость передвижения трактора в соответствии с режимом сварки. В комплекте трактора имеется два токопроводящих мундштука. Для электродной проволоки диаметром 1,6–2,0 мм применяют трубчатый мундштук с бронзовым наконечником, смещенным к оси трубки, который обеспечивает хороший электрический контакт с электродной проволокой. Для электродной проволоки большего диаметра применяют мундштук с двумя бронзовыми контактами, между которыми перемещается проволока. Правка электродной проволоки осуществляется специальным правильным механизмом.

Трактор снабжен двумя бункерами для флюса: один бункер применяют при сварке вертикальным электродом, а второй – при сварке наклонным электродом. Толщина насыпаемого слоя флюса устанавливается вертикальным перемещением патрубка, по которому подается флюс в разделку кромок. Если сваривают стыковой шов без разделки кромок, то трактор направляется вручную.

Если сваривают шов с разделкой кромок, то на одну из штанг подвески устанавливают копир, состоящий из двух последовательно расположенных роликов, которые при сварке катятся по разделке кромок и тем самым направляют трактор вдоль свариваемого шва.

При сварке угловых швов «в лодочку» копировальным элементом служит ролик, закрепленный на специальной штанге и катящийся по углу свариваемого шва.

Трактор имеет трехкнопочный пульт управления. Кроме того, есть дополнительный пульт управления, используемый при сварке кольцевых швов на цилиндрических изделиях (котлы, цистерны, резервуары), для управления электродвигателем стенда. На стенде вращается свариваемое изделие (рис. 86).

Рис. 86. Стенд сварки швов (а) и флюсоременная подушка (б)

Рассмотрим и шланговый полуавтомат (рис. 87).

Рис. 87. Схема поста полуавтоматической сварки под флюсом:

1 – кассета подающего механизма; 2 – гибкий шланг для подачи электродной проволоки и электрического тока; 3 – ролики подающего механизма; 4 – держатель; 5 – подающий механизм; 6 – аппаратный ящик с электрооборудованием полуавтомата; 7 – сварочный трансформатор

Он сочетает универсальность и маневренность ручной сварки с преимуществами автоматической сварки под флюсом. Полуавтоматическая установка производит только подачу электродной проволоки в зону дуги, а перемещение дуги вдоль свариваемого шва осуществляет сварщик с помощью специального электрододержателя. Сварка производится при повышенных плотностях тока до 200 А/мм², что позволяет применять электродную проволоку диаметром 1,2–2,5 мм. Высокие плотности тока повышают температурный режим сварки, коэффициент плавления и глубину провара шва. Вследствие этого допускается некоторое уменьшение разделки кромок, уменьшается необходимый расход электродной проволоки на единицу длины разделки кромок. При этом не только повышается производительность процесса сварки, но и значительно сокращается расход электроэнергии.

В сварочном производстве получили большое распространение шланговые полуавтоматы типов ПШ–5, ПШ–54.

Шланговый полуавтомат типа ПШ–54 состоит из источника тока, шкафа управления, кассеты с электродной проволокой, механизма подачи проволоки, гибкого шланга, который заканчивается держателем. Бухта электродной проволоки заправляется в кассету после тщательной очистки от грязи, масла и ржавчины. Подача электродной проволоки осуществляется с помощью электродвигателя трехфазного тока мощностью 100 Вт, который через редуктор вращает ведущий ролик механизма подачи. Между ведущим и поджимным роликами протаскивается электродная проволока. Переключением шестерен коробки скоростей можно изменять скорость подачи электродной проволоки в пределах 78–600 м/ч. Шланговый провод длиной 3,5 м и диаметром 27 мм служит для подачи электродной проволоки по центральному каналу в зону дуги. В шланг вмонтированы провод для подвода сварочного тока и провода управления пуском и выключением электродвигателя механизма подачи, включением и выключением сварочного тока. Держатель представляет собой трубчатый мундштук с ручкой и специальной воронкой для флюса. Воронка вмещает 1,5 кг флюса и снабжена пластинчатой заслонкой. Шкаф управления содержит контрольные приборы (амперметр и вольтметр) и устройства для включения и выключения системы управления.

Включение электродвигателя для подачи электродной проволоки и тока сварочной цепи у полуавтомата типа ПШ–54 производится замыканием сварочной проволоки на изделие, а прекращение процесса сварки достигается удалением держателя от поверхности свариваемого изделия, т. е. обрывом сварочной дуги. В полуавтоматах типа ПШ–5 включение и выключение электродвигателя механизма подачи электродной проволоки и тока сварочной цепи производят пусковой кнопкой на рукоятке.

Шланговый полуавтомат типа ПДШ–500 имеет по сравнению с полуавтоматами ПШ–5 две существенные особенности. Полуавтомат работает по принципу зависимости скорости подачи электродной проволоки от напряжения дуги, и поэтому электрическая схема саморегулирования режима сварки сходна со схемой автоматической головки АДС–1000.

Второй особенностью является принудительная подача флюса сжатым воздухом по шлангу через держатель в зону сварки. Подающий механизм, смонтированный на подвижной тележке, работает от электродвигателя постоянного тока через понижающий редуктор. Ведущий и нажимной ролики подают электродную проволоку из кассеты по шлангу в зону сварки.

Скорость подачи электродной проволоки устанавливают реостатом, включенным в цепь обмотки электродвигателя. На тележке укреплен бункер с устройством для пневматической подачи флюса в зону сварки. Воздух используется от заводской воздушной сети или от компрессора. На специальной панели тележки установлены измерительные приборы и устройства управления.

Полуавтомат типа А–1197 служит для сварки под флюсом и в среде углекислого газа как сплошной, так и порошковой проволокой. Полуавтомат имеет модификации: А–1197С – подающий механизм с асинхронным электродвигателем, а регулирование скорости подачи осуществляется сменными зубчатыми шестернями; А–1197П – подающий механизм с электродвигателем постоянного тока, обеспечивающий плавное регулирование скорости подачи электродной проволоки. Номинальный сварочный ток – 500 А. Диаметр электродной проволоки 1,6–3,5 мм. Скорость подачи электродной проволоки 90–900 м/ч. Шланговые автоматы отличаются от полуавтоматов тем, что вместо держателя для ручного перемещения сварочной дуги применяется самоходная сварочная головка легкого типа с электродвигателем и устройством для перемещения ее по свариваемому изделию вдоль шва.

Таблица 24

Техническая характеристика шланговых полуавтоматов

Шланговый автомат типа АДШ–500 имеет два типа самоходных головок: ГСА–1–2 и ГСА–2–2. Головка типа ГСА–1–2 предназначена для приварки к горизонтальной плоскости различных полос, ребер или других профильных элементов высотой 50–160 мм. Головку типа ГСА–2–2 применяют для тех же работ, но при высоте привариваемых элементов более 160 мм. Она прижимается к свариваемому изделию электромагнитами, полюсами которых служат катки тележки. Сварочный ток устанавливается в пределах 150–600 А. Для включения и выключения сварочного тока автомат оборудован дистанционным кнопочным устройством.

Автомат позволяет производить сварку со скоростью 10–65 м/ч. Флюс подается в зону сварки пневматически. Контрольные приборы – амперметр и вольтметр, а также маховичок потенциометра для плавного регулирования скорости сварки – смонтированы на корпусе механизма подачи электродной проволоки. Вес самоходной головки составляет 10–12 кг.

Разработан способ шланговой многоэлектродной сварки. Он предусматривает подачу в зону дуги с одинаковой скоростью одновременно трех электродных проволок диаметром 1,6–2,0 мм. Это позволяет применять сварочные токи до 800–1000 А и тем самым значительно повышать производительность сварки. Важным преимуществом этого способа является также возможность легирования металла свариваемого шва. Для этой цели применяется легированная сварочная проволока.

Установки и приспособления, служащие для механизации вспомогательных работ, могут быть разбиты на две основные группы: универсальные и специализированные.

Универсальные установки и приспособления применяют при разнообразных сварочных работах. К ним относятся устройства и приспособления общего назначения: стенды и кантователи различной конструкции, струбцины, винтовые стяжки, правильные скобы, хомуты, домкраты и др. Специализированные установки и приспособления разрабатывают и применяют при серийном и массовом производствах. Они представляют собой стенды и установки с неподвижными и подвижными фиксаторами, имеющими зажимные устройства с механическим, пневматическим, гидравлическим или электрическим приводами. Такие устройства позволяют быстро и с достаточной точностью фиксировать взаимное расположение элементов свариваемой конструкции, значительно сокращая объем работ по разметке и проверке сборки свариваемого изделия.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Читать книгу целиком

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Автоматическая сварка

Исходя из степени механизации сварочных процедур, выделяют электродуговую сварку автоматическую и полуавтоматическую. К первому типу следует относить сварку либо наплавку с автоматизированным зажиганием дуги и поддержкой процесса ее работы, механизацией подачи электродных сварочных материалов в область расплавления и передвижения дуги по оси соединения. В полуавтоматической сварке и наплавке механизации подвергается лишь подача электродного материала, а продвижение дуги осуществляется вручную.

Устройство установки для автоматической сварки

Специализированное оборудование, составляемое из сварочного аппарата либо машины, источника электропитания дуги и автоматизированного дополнительного оснащения называется установкой для автоматической сварки в углекислом газе. Сварочный аппарат, представляющий собой соединение конструкций, включает сварочную головку с устройством для ее передвижения по линии шва, приспособления для подачи газовой защиты или флюса, кассеты либо катушки для сварочной проволоки и управляющий пульт. Аппарат, перемещаемый в ходе проведения работ по сварке автоматизированным способом по отношению к соединяемым деталям, называют сварочным автоматом.

Важнейшим элементом оборудования аппарата для автоматической сварки служит сварочная головка. Данное электромеханическое приспособление призвано производить подачу электродного материала в область действия дуги, подводить сварочный электроток, поддерживать устойчивость дугового горения и своевременно прекращать процесс сварки.

Передвижение сварочной головки осуществляется по особому пути (проложенным по изделию направляющим рельсам) либо непосредственно по обрабатываемой заготовке. Считается самоходной та сварочная головка, в устройстве которой присутствует приспособление для ее передвижения над обрабатываемой заготовкой. Когда сварочную головку закрепляют на стенде выше свариваемой конструкции в неподвижном положении, она называется подвесной. Такие головки обычно не имеют устройства для собственного передвижения, поэтому по отношению к дуге посредством специального механизма либо стенда с закрепленной головкой движется заготовка.

Используемый в технологии автоматической сварки в защитных газах переносимый сварочный агрегат называют сварочным трактором. Он оснащен самодвижущейся тележкой, перемещающей его на плоскости детали вдоль соединяемых кромок либо по особому переносному пути, проложенному по заготовке. Применяемые в промышленном производстве сварочные аппараты (автоматы) отличаются большим разнообразием, исходя из назначения, и бывают как универсальными, так и специализированными.

В комплектацию сварочных (наплавочных) аппаратов (автоматов), кроме сварочного инструментария (горелки либо мундштука), входит еще целый ряд приспособлений. В первую очередь, это механизмы автоматизированной подачи присадочного и электродного материалов в область действия дуги, а также устройство передвижения аппаратуры по линии шва. Помимо этого, необходимы еще приспособления для дополнительного передвижения (корректировочного, настроечного, вспомогательного).

Особое место занимают газовая аппаратура, приспособления, размещающие электродный и присадочный материалы, а также флюсы для автоматической дуговой сварки. Практически все оборудование соединяется с источником электротока, управляющими системами, средствами обеспечения безопасности. Причем сущность автоматической сварки под флюсом предполагает использование в автоматах подвесных головок, снабженных особым электрическим приводом для подачи сварочных материалов.

Принцип работы автоматического сварочного оборудования

При автоматизированном способе ведения сварочного процесса наиболее целесообразно использование источников питания с пологопадающими и жесткими характеристиками. Первые оптимальны для сварочных работ под флюсом, а вторые при сварке в защитных газовых средах. В автоматической сварке кольцевых швов трубопроводов нередки случаи колебания длины дуги, а в ходе проведении работ в труднодоступном месте соединения сварщику это приходится делать искусственно самому. Поэтому наиболее предпочтительны источники электропитания крутопадающих характеристик. С их использованием изменения силы электротока при определенных режимах автоматической аргонодуговой сварки неплавящимся электродом будут несущественными. А это значит, что и основные размеры шва не будут сильно изменяться.

В автоматах применяется принцип саморегулирования электродуги. Поэтому отличается постоянством скорость подачи электродного материала и проволоки для орбитальной автоматической сварки труб, не имеющая зависимости от дугового напряжения. Данные аппараты снабжены асинхронным двигателем, который с неизменяемой частотой вращает посредством редуктора подающий ролик, что обеспечивает постоянство скорости подачи сварочной проволоки в область горения дуги. Также к преимуществам сварочных автоматов относят надежность функционирования и простоту их электрической схемы.

Для сборочно-сварочных операций в массовом и серийном производстве используются автоматические линии сварки, представляющие собой комплексы оборудования, взаимосвязанного и согласованно работающего по единому технологическому циклу. Такие поточные линии включают механизмы, приспособления и устройства для производства процессов подготовки металла с его раскроем, сборки, сварки и контрольных операций в отношении готовой продукции. Автоматизация линий позволяет выполнять полный цикл операций изготовления изделия в заданной технологией последовательности.

Для всех процедур и оборудования линии предусмотрены единый механизм управления и общие транспортные приспособления, с помощью которых осуществляется передвижение свариваемых заготовок от одной операционной аппаратуры к другой. Благодаря автоматизации оборудования и применению специальной оснастки поточные линии способны осуществлять под наблюдением нескольких операторов все сборочно-сварочные работы по производству серийной продукции.

Автоматическая сварочная установка для изготовления теплообменников

Орбитальная сварка

При производстве теплообменного оборудования используется технология сварки труб в трубные доски — технологически сложная процедура, требующая высококвалифицированной подготовки сварщиков и большое количество времени.

При выполнении данного вида работ ручным способом неизбежен человеческий фактор, влияющий на результат сварки. Недостаточная квалификация сварщика, усталость и т.п., являются причинами потери качества.

Во избежание получения брака и для обеспечения 100% повторяемости сварного шва заказчиком было принято решение автоматизировать процесс изготовления теплообменников на своем производстве.

Целью клиента являлось обеспечение проплавления металла на глубину не менее 1,5 мм в соответствии с технологической картой.

Для решения задачи заказчика специалисты «ДельтаСвар» предложили внедрить на производство оборудование для вварки труб в трубные доски немецкого производителя Orbitalum Tools GmbH.

Благодаря машине для обработки бойлерных труб BRB 2 P появилась возможность с ювелирной точностью и минимальными усилиями производить подготовительные работы — торцевание трубы в трубной решетке.

При использовании сварочной головки P16AVC специалисты «ДельтаСвар» провели приварку контрольных образцов. По результатам лабораторного анализа проплавление металла на глубину составило более 2,4 мм без присадочной проволоки.

Комплект поставки:

источник тока ORBIMAT 300 CA AVC/OSC;
головка для приваривания труб P16 AVC с подачей холодной проволоки;
машина для обработки бойлерных труб BRB 2 P, Kit 1, пневмопривод;
тележка ORBICAR W со встроенной системой водяного охлаждении для источников сварочного тока ORBIMAT;
центрирующие патроны;
ЗИП.

Специалисты «ДельтаСвар» провели пусконаладочные работы, демонстрацию всех возможностей комплекса орбитальной сварки. Также было проведено обучение персонала заказчика (теоретическая и практическая часть) с заваркой контрольных образцов.

Благодаря данному комплексу автоматической сварки труб в трубные решетки заказчик получил:

гарантированный провар металла;
100% повторяемость сварного шва;
исключение человеческого фактора;
существенное сокращение времени на выполнение заказа;
новые возможности и дополнительную прибыль.

Данное оборудование может быть применено в таких отраслях промышленности, как пищевая и молочная промышленность, производство напитков, фармацевтическая, химическая, энергетическая, нефтяная и газовая промышленность, производство трубопроводов.

Специалисты «ДельтаСвар» всегда рады помочь с выбором сварочного оборудования, оказать консультации по вопросам дальнейшего обслуживания и пр. Появились вопросы? Позвоните нам по номеру +7 (343) 384-71-72 или напишите нам.

сварочная установка, автоматическая сварка и др.. Компания «Интертехприбор»

Описания сварочных технологий содержат профессиональные термины и выражения. Терминология имеет весьма существенное значение для правильного выбора оборудования и методов, их применения в производственных процессах. В данной статье приведены основные общепринятые термины, относящиеся к сварочному оборудованию.

Сварочная установка — сочетание сварочного источника питания и различных элементов для подвода тока, защитного газа, флюса и присадочного материала в зону дуги и перемещения сварочной ванны по линии стыка.

Сварочные движения — 1) подача присадочного материала в зону сварочной дуги; 2) перемещение сварочной ванны по линии стыка.

Ручная сварка — вид сварки, при котором оба сварочных движения выполняются вручную.

Полуавтоматическая сварка — вид сварки, при котором одно из сварочных движений (чаще — подача присадочного материала в зону сварочной дуги) выполняется сварочной установкой.

Автоматическая сварка — вид сварки, при котором оба сварочных движения выполняются сварочной установкой.

Сварочный источник питания — электрический или электромеханический прибор для создания сварочного тока.

Сварочный трансформатор — сварочный источник питания, преобразующий ток промышленной частоты в переменный сварочный ток той же частоты.

Сварочный выпрямитель — сварочный источник питания, преобразующий ток промышленной частоты в постоянный сварочный ток.

Сварочный генератор — сварочный источник питания, преобразующий энергию вращения от внешнего привода в постоянный сварочный ток.

Сварочный агрегат — сочетание сварочного генератора и привода вращения на базе двигателя внутреннего сгорания.

Сварочный инвертор — сварочный источник питания, преобразующий ток промышленной частоты в переменный сварочный ток высокой частоты.

Установка для сварки неплавящимся электродом — сварочный источник питания для сварки TIG; состоит из сварочного выпрямителя (трансформатора) или инвертора, блока формирования характеристики и осциллятора.

Осциллятор — высокочастотное устройство для возбуждения пилотной (дежурной) дуги при сварке TIG и плазменной сварке.

Сварочный полуавтомат — сварочная установка для сварки MIG/MAG (чаще всего) или TIG; состоит из источника питания (чаще — выпрямитель или инвертор), блока подачи электродной проволоки, сварочной горелки, кабелей и шлангов; при этом перемещение зоны сварки по стыку сварного соединения осуществляется вручную.

Сварочный автомат — сварочная установка для сварки MIG/MAG, TIG или SAW; состоит из источника питания, блока подачи электродной проволоки, сварочной головки, устройства перемещения сварочной головки, кабелей и шлангов; при этом перемещение зоны сварки по стыку сварного соединения осуществляется автоматически.

Электрододержатель — инструмент для фиксации штучного электрода и подвода к нему тока.

Сварочная горелка — инструмент для подачи тока и защитного газа в зону сварки при сварке TIG и MIG/MAG, при сварке MIG/MAG также служит для подачи зону сварки сварочной проволоки.

Блок подачи проволоки — часть сварочного полуавтомата или автомата, служащая для размещения сварочной проволоки, ее размотки и подачи в сварочную горелку.

Механизм подачи проволоки — элемент блока подачи проволоки, непосредственно осуществляющий размотку, правку и подачу сварочной проволоки в сварочную горелку; состоит из электродвигателя подачи и комплекта роликов (подающие ролики, правящие ролики).

Сварочная головка — сочетание сварочной горелки для какого-либо метода сварки и устройств и приспособлений, служащих для крепления, позиционировании и перемещения сварочной горелки по линии стыка.

ТТ-582 сварка трубных узлов | НПП Технотрон, ООО

     Установка автоматической сварки трубных узлов ТТ-582 — предназначена для автоматической сварки в непрерывных и импульсных режимах поворотных стыков стальных труб:
     — порошковыми проволоками в среде защитных, активных газов и их смесях;
     — проволоками сплошного сечения в среде защитных, активных газов и их смесях, в том числе для односторонней сварки корневого слоя шва неповоротных и поворотных стыков труб по открытому зазору.
     Сварка производится с наложением поперечных колебаний сварочной горелки.

Технические характеристики установки

Диапазон диаметров свариваемых труб, мм	57 — 530
Общая длина свариваемых деталей, мм	до 5000
Грузоподъемность вращателя, кг	до 1000
Толщина стенки свариваемых изделий, мм	до 20
Диаметр электродной проволоки, мм	0,8 — 2,0
Скорость вращения, мм/сек	0 — 15
Скорость подачи электродной проволоки, мм/сек	16 — 266
Размах колебаний сварочной головки, мм	0 — 20
Охлаждение горелки	жидкостное
Время «задержки на кромках», с	0 — 1,2
Сварочный ток, А	до 500
Продолжительность нагрузки ПН, %	100
Потребляемая мощность, кВ·А, не более	27
Масса, кг	730
Габаритные размеры, мм	1220х420х1500

    1 – источник питания ДС400.33М;
    2 – блок управления вращателем;
    3 – головка сварочная;
    4 – универсальный вращатель труб УВТ-2;
    5 – устройство подачи проволоки;
    6 – пульт управления сваркой;
    7 – опора;
    8 – блок принудительного охлаждения;
    9 – горелка;
    10 – тележка для сварочного оборудования ТС-1;
    11 – стойка.

Источник питания ДC400.33М (1) — промышленный инверторный аппарат на ток до 500А предназначенный для механизированной сварки в режиме с короткими замыканиями, в струйном и импульсном режиме.
Головка сварочная (3) состоит из механизма колебания горелки, механизма корректировки вертикального положения горелки, рукоятки изменения вертикального положения горелки, рукоятки изменения горизонтального положения горелки.
Универсальный вращатель труб УВТ-2 (4) предназначен для вращения труб при сварке, имеет электропривод поднятия и опускания прижимных роликов и электропривод вращения приводных роликов.

Сварка трубы 325х16 в импульсном режиме

Вид сварочного шва трубы 325х16

ДC400.33М — современный промышленный инверторный аппарат на ток до 500А предназначенный для механизированной сварки в режиме с короткими замыканиями, в струйном и импульсном режиме.

Аппарат обеспечивает точное поддержание режимов сварки (не зависимо от длины силовых кабелей и перепадов напряжения в сети питания), высокое качество сварочных швов со всеми видами сварочной проволоки, минимальное разбрызгивание, мягкое зажигание и плавное гашение дуги и устойчивое её горение в процессе сварки.

сварка газозащитной проволокой сплошного сечения и порошковой проволокой.
сварка самозащитной порошковой проволокой.
Регулируемое время «горячего старта», от 0 до 2 секунд. Необходимо для улучшения зажигания сварочной дуги и формирования качественного начала шва.
Цифровая индикация тока и напряжения сварки.

Технические характеристики аппарата ДC400.33М

Напряжение питания, В	380 ,+10% -10%
Потребляемая мощность, кВА, не более	24
Напряжение источника MIG/MAG (плавнорегулируемое, дискретность 0,1), В	16,5-34
Сварочный ток MIG/MAG, А	50-500
Номинальный режим работы ПН, %	100
Диапазон рабочих температур, С	От -40 до +40
Масса, кг	50
Габаритные размеры, мм	610270535

Блок импульсного режима позволяет производить сварку черных и нержавеющих сталей, алюминия и его сплавов в импульсном режиме с высокой производительностью и пониженным разбрызгиванием. Сварка ведется в аргоновых смесях. Наиболее распространены смеси Ar/CO2 (80%/20%).

Блок снабжен функцией синергетического управления сваркой. Сварщику необходимо задать только параметры сварочной проволоки и скорость ее подачи. Остальные параметры сварочного процесса источник выбирает автоматически.

Импульсный перенос металла.

    Импульсный перенос металла является серьёзным усовершенствованием технологии сварки, т.к. он сочетает преимущества всех остальных методов переноса, будучи при этом практически полностью лишён характерных для этих методов недостатков. В отличие от переноса серией коротких замыканий, импульсный процесс не создаёт брызг и не склонен к образованию несплавлений. Положения, в которых может проводиться сварка по импульсному процессу, не ограничены, как в случае процесса струйного переноса, а использование сварочной проволоки гораздо более эффективно. Обладая меньшим тепловложением, по сравнению с методом переноса с помощью микрокапель, импульсный процесс позволяет сваривать более широкий диапазон деталей. Именно снижение тепловложения при импульсном процессе повышает качество сварки тонких материалов, исключая прожоги и снижая коробление, а также позволяя вести сварку при более низких скоростях подачи проволоки.
    При импульсной сварке происходит бесконтактный перенос металла с электрода в сварочную ванну. Иными словами, ни при каких условиях и ни в какой момент времени электрод не контактирует со сварочной ванной.
    Характерная особенность импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом — управляемый перенос электродного металла. Сварка осуществляется без замыканий дугового промежутка и обеспечивает перенос одной капли металла за каждый импульс тока. Во время импульса тока происходит резкое увеличение электродинамических сил, которые сбрасывают каплю строго в сварочную ванну.

Использование технологии импульсной сварки в аргоновых смесях позволяет получить:

значительно меньшее разбрызгивание и дымообразование;
экономию сварочных материалов, т.к. большая часть расплавленной проволоки участвует в образовании сварного шва, а не разбрызгивается;
уменьшение времени, требуемого для очистки сваренных деталей и технологической оснастки от брызг застывшего металла;
улучшение условий труда сварщика, снижение усталости и повышение качества работ, благодаря пониженному дымообразованию;
меньшие искажения формы свариваемых деталей за счёт снижения тепловложения, что улучшает общее качество и внешний вид шва;
снижение времени и расходов на вспомогательные операции и финишную обработку сварного соединения. Особое значение эти достоинства приобретают при сварке нержавеющей стали, никельсодержащих сплавов и других материалов,
характеристики которых ухудшаются при избыточном тепловложении;
повышение производительности работ, благодаря высокому коэффициенту наплавки.

Модуль индикации предназначен для индикации параметров шаблонных программ сварки – диаметра сварочной проволоки, материала сварочной проволоки или индикации номера специальной программы сварочных режимов. Также на индикаторе отображаются технологические параметры специальных режимов сварки. Энкодер предназначен для выбора или изменения параметров сварки. Резистор предназначен для управления длиной сварочной дуги.

Использование блока импульсного режима.

    Блок импульсного режима имеет два режима работы:
    Шаблонные программы – сварочные программы, жестко «зашитые» в память аппарата и описывающие работу со стандартными наборами материалов, проволок и газов.
    Для работы в режиме шаблонных программ необходимо задать только:
— диаметр и материал сварочной проволоки,
— скорость подачи сварочной проволоки
    Остальные параметры сварочного процесса источник определяет автоматически.
    Специальный режим предназначен для задания индивидуальных программ сварки, не описанных шаблонными программами. Можно записать и вызвать из памяти до 20 специальных программ. В этом режиме можно настроить работу источника с наименее распространенными комбинациями: защитный газ – сварочная проволока. Регулируются параметры импульса, частота следования импульсов и т.д.

Установки автоматической горизонтальной сварки серии AGW (Automatic Girth Welder)

Установки автоматической горизонтальной сварки серии AGW (Automatic Girth Welder) производства фирмы Koike Aronson — Ransome являются самоходными сварочными комплексами, предназначенными для строительства в полевых условиях стальных резервуаров различного назначения, имеющих высоту пояса от 1,8 до 3 м. По спецзаказу изготавливаются машины для сварки поясов высотой до 4м.

Конструкция установки представляет собой П-образную раму, охватывающую сверху лист свариваемого пояса и опирающуюся на него.

Выпускаются установки для двух- и односторонней сварки. Каждая сторона установки AGW имеет собственную сварочную головку, контрольный блок, подвижную ременную систему поддержки флюса, систему рециркуляции флюса.

Двусторонние машины обеспечивают одновременное выполнение сварки с двух сторон стенки резервуара.

Сварочная часть установок построена на основе комплекта оборудования для сварки под флюсом компании Линкольн Электрик (Lincoln Electric): автоматические головки NA-3, выпрямители DC 600. Возможна комплектация установок оборудованием для сварки самозащитной проволокой или для сварки «расщепленным электродом» (две проволоки по технологии Twin-Arc компании Линкольн Электрик).

П-образная сварная рама изготовлена из стали. Одна сторона рамы, называемая основной (master), является полностью автономной и может использоваться для односторонней сварки (установка AGW-I). Другая сторона, дополнительная (slave), имеет крепление к основной и они образуют установку для двусторонней сварки (AGW-II). Телескопические вертикальные элементы несущей рамы имеют возможность ручного изменения и фиксирования их длины. Таким образом, стандартные установки могут работать на поясах, имеющих высоту от 1,8 до 3,05 м (6-10 футов).

Для передвижения основная рама имеет два колеса, изготовленных из упрочненной стали, имеющих рифленую опорную поверхность и две реборды. Колеса должны быть повернуты в соответствии с диаметром свариваемого цилиндрического резервуара (минимум 6 метров). Расстояние между ребордами колес составляет 1-3/4 дюйма, т.е. свариваемый пояс может иметь толщину до 44,5 мм. Стальные вилки рядом с колесами страхуют от схода с кромки листа. Одно из колес приводится в движение непосредственно валом мотор-редуктора. Мощность двигателя постоянного тока 0,75 л/с (0,56 кВт). Электронный блок обеспечивает регулирование и стабилизацию скорости. Диапазон скоростей движения рамы составляет 0,10 — 2,67 м/мин.

Обе части рамы, основная и дополнительная, имеют огороженную перилами платформу, где располагается оператор, и съёмную скамейку для него.

Скамейка может быть удалена, если ведется сварка двухстеночных резервуаров с узким межстеночным пространством. Установки AGW II имеют гидросистему для раздвижения платформ перед навешиванием и снятием с пояса, а также внутреннее переговорное устройство для операторов.

Выдвижные колеса малого диаметра, расположенные в нижних углах платформ, защищают механизмы флюсовых ремней и сварочные головки от ударов при навешивании рамы на пояс резервуара.

Занавеси, выполненные из плотного материала, обеспечивают защиту зоны сварки и операторов от ветра и непогоды.

Установки стандартно комплектуются универсальными тиристорными выпрямителями Idealarc DC-600 (600 А, ПВ=100%) и аппаратурой автоматической сварки NA-3 производства компании Lincoln Electric.

Выпрямители расположены в специальном контейнере, который снабжен коммутационными шкафами для подключения трехфазной питающей сети и трансформатором (380/110 В) для питания привода перемещения и систем рециркуляции флюса. Контейнер имеет крышу, брезентовые шторы и проушины для подъема краном, соединяется со сварочной платформой кабелями сварочными и управления. Стандартная длина кабелей 60 м. Необходимая мощность питающей сети — не менее 40 кВА на каждый выпрямитель.

Аппаратура NA-3 установлена на платформе и включает в себя контрольный блок, сварочную головку с механизмами перемещения и устройством подачи проволоки, малый флюсовый бункер с электромагнитным клапаном и другие элементы.

Сварочная головка NA-3N, пульт управления
и механизм подачи проволоки

Комплект сварочных источников и
блоки силовой коммутации

Контрольный блок обеспечивает дистанционное управление источником, регулирование скорости подачи проволоки, контролирует подачу флюса, разрешает движение рамы, обеспечивает цикл сварки и подготовительные операции. Эргономичные регуляторы и крупные приборы с зеркальной шкалой облегчают работу.

Электронный блок управления движением расположен на основной (master) части рамы в специальном защищенном шкафу. На лицевой стенке шкафа расположен потенциометр регулировки скорости движения рамы, переключатель направления движения, кнопка быстрого перемещения и спидометр для контроля скорости движения.

Продуманные механизмы перемещения позволяют расположить сварочную головку в любом необходимом пространственном положении. В процессе сварки оператор имеет возможность корректировать положение головки по вертикали, горизонтали и углу наклона. Положение флюсового ремня, сопел подачи и подбора флюса выбирается до начала сварки.

Обеспечена надежная подача проволок различного диаметра (2,4 мм и более) без замены роликов. В комплект оборудования входит адаптер для мотков сварочной проволоки весом 30 кГ и правильное устройство.

В механизме поддержки флюса используется широкий термостойкий ремень, что обеспечивает надежную защиту сварочной ванны и малые потери флюса.
Механизм вращения ремня предельно прост, выполнен с использованием закрытых подшипников и не требует обслуживания.

Системы подачи и рециркуляции флюса не используют сжатый воздух, что повышает их пригодность для зимних условий. В качестве системы рециркуляции флюса используется проверенная временем и тяжелейшими условиями эксплуатации комбинация промышленного пылесоса Milwaukee и большого бункера-сепаратора, расположенного на крыше кабины. Установка работает в любых климатических условиях и практически не требует обслуживания.

Все сварочное оборудование имеет высокую надежность, проверенную годами эксплуатации в тяжелых условиях.

Сварочные узлы с системой
поддержки флюса для двухстронней сварки

Сиcтема рециркуляции флюса на базе
промышленного пылесоса
фирмы Milwaukee

При использовании установок AGW для монтажа резервуаров из стали 09Г2С рекомендуется применять сварочные материалы компании Lincoln Electric: сплошную проволоку марки L-61 в комбинации с быстротвердеющим флюсом для многопроходной сварки марки FX 860.

Сварочная автоматическая установка: виды, устройство аппарата, технология использования – Особенности автоматической сварки

Особенности автоматической сварки

Сущность автоматической сварки

Принцип конструкции аппарата

Поддержание параметров сварки

Электродная проволока

Оборудование для сварки

Оборудование для автоматической сварки. Сварка

Автоматическая сварка

Устройство установки для автоматической сварки

Принцип работы автоматического сварочного оборудования

Автоматическая сварочная установка для изготовления теплообменников

Комплект поставки:

Читайте также:

сварочная установка, автоматическая сварка и др.. Компания «Интертехприбор»

ТТ-582 сварка трубных узлов | НПП Технотрон, ООО

Импульсный перенос металла.

Установки автоматической горизонтальной сварки серии AGW (Automatic Girth Welder)

Добавить комментарий Отменить ответ