Меню Рубрики

Установки электрической сварки реферат

Реферат-Электрическая сварка. Электродуговое сварочное оборудование — файл n1.docx

n1.docx

2. Электрическая сварка. Электродуговое сварочное оборудование…………………………………………………………………. 4

3. Специальные инструменты и принадлежности……………………. 6

4. Напряжения и деформации……………………………………………. 7

6. Правила личной гигиены………………………………………………. 11

7. Противопожарные мероприятия………………………………………. 12

8. Виды приборов для сварки металлов…………………………………. 13

б) Сварочные трансформаторы…………………………………………15

в) Сварочные выпрямители……………………………………………. 16

Электросварка – это ведущий вид сварки в нашей промышленности. Первым кто применил сварочную для сварки металла был русский изобретатель Н.Н.Бенардос. На протяжении многих десятилетий сварку улучшали и совершенствовали, пока наконец, она прочно не вошла в нашу промышленность.
Электросварка может быть дуговая и контактная, на постоянном и переменном токе, а также высокочастотная, ультразвуковая, электронно-лучевая. Наиболее широкое применение в сельскохозяйственной практике нашла электродуговая сварка. Сварка на постоянном токе имеет более высокое качество, чем сварка на переменном токе, но требует использования более дорогих (машинных) преобразователей тока. При дуговой сварке на переменном токе обычно применяют однопостовые сварочные трансформаторы для питания одной дуги. Сварочный ток регулируется дросселем 2 с раздвигающимся сердечником (рис. 1).Перемещая сердечник, увеличивают или уменьшают воздушный промежуток в магнитопроводе, что приводит к изменению его самоиндукции, а, следовательно, и сопротивления сварочной цепи. Так регулируют силу тока в соответствии с требованиями технологии сварки.Первичная обмотка трансформатора 1 может быть рассчитана на включение в сеть переменного тока 220 и 380 В. Напряжение холостого хода на вторичной обмотке равно 65 В.После возникновения дуги напряжение на вторичной обмотке снижается до 16…20В. Благодаря дросселю 2 ток короткого замыкания между электродом 3 и свариваемой деталью 4 не превышает рабочий сварочный ток более чем на 40%.Функции трансформатора и дросселя могут быть совмещены в одном аппарате. Ток в этом случае регулируют путем изменения зазора между неподвижным и подвижным сердечником (рис. 2).Сущность дуговой сварки состоит в том, что металлический электрод под действием электрической дуги, возникающей между электродом и свариваемыми деталями, плавится и образует сварной шов. На металлический электрод наносят тонкий слой обмазки, которая при плавлении электродов образует газы, увеличивающие ионизацию дугового промежутка, что способствует поддержанию дуги. Поверх этого слоя наносят еще один слой обмазки, назначение которого – предотвратить окисление расплавленного металла. Этот слой обмазки образует газы, которые вытесняют воздух из дугового промежутка.Сварочная установка типа УДГУ-30 – универсальная стационарная для аргонодуговой сварки неплавящимся электродом нержавеющих сталей, титановых и медноникелевых сплавов на постоянном токе и алюминия и его сплавов на переменном токе. Потребляемая мощность 25 кВ*А, пределы регулирования сварочного тока от 15 до 315А, рабочее напряжение – 8…20В. В агрегат входит силовой трансформатор, дроссель, вентилятор, автомат, блоки управления, блок вентилей. При ремонтных работах применяют стыковую, точечную или шовную контактную сварку.

Рис.1. Схемы включения сварочного агрегата с трансформатором: 1 – трансформатор 380 (220) 65В; 2 – дроссель; 3 – электрод; 4 – свариваемые детали.Рис.2. Схема включения сварочного трансформатора, совмещенного с индукционным регулятором: 1 – первичная обмотка; 2 – вторичная обмотка; 3 – обмотка индукционного регулятора.

При сварочных работах сварщик также пользуется специальным инструментом и принадлежностями

К инструменту сварщика относятся:

1. Электрододержатель, от которого зависит производительность и безопасность труда. Электрододержатель должен быть лёгким (ни более 0,5кг) и удобный в обращении.

2. Щиток или маска применяется для предохранения глаз и кожи лица сварщика от вредного влияния инфракрасного излучения и брызг металла. 3.Сварочные провода, по которым ток от силовой сети подводится к сварочному аппарату (марки КРПТ) от сварочных аппаратов к местам работы, сварочный ток поступает по гибкому проводу марки ПРГ, АПР, или ПРГД с резиновой изоляцией.

К принадлежностям сварщика относятся:

— стальная щетка, применяемая для зачистки металла от грязи, ржавчины перед сваркой и шлака после сварки. — молоток с заострённым концом для отбивки шлака со сварочных швов и для поставки личного клейма.

-зубило для вырубки дефектных мест сварного шва

-для замера геометрического размеров швов, сварщику выдают набор шаблонов.

Наряду с инструментами и принадлежностями сварщик не может обойтись без спецодежды (сварочная роба), спецодежда выдается бесплатно, но в соответствии с нормами и сроками носки.

При сварочных работах в инструкциях могут возникать напряжения деформации, которые вызываются различными причинами. К неизбежным причинам относятся такие, без которых процесс обработки происходить не может: не равномерный нагрев, кристаллизационная усадка швов, структурные изменения металла шва и около шовной зоны и т.д. К сопутствующим причинам относятся: не правильное решение конструкции сварных узлов.

Методы борьбы с напряжениями и деформациями самые различные и многообразные, самыми распространёнными являются такие методы, как уравновешивание деформации, жёсткое закрепление, общий отжиг сварного изделия, механические и термические правки конструкции после сварки. Но лучше всего напряжение и деформации к минимуму, а для этого следует точно соблюдать технологию сварки.

Наряду с напряжениями деформации в сварных швах, по разным причинам могут возникнуть внутренние и наружные дефекты. К наружным дефектам относятся такие дефекты как соответствие геометрических размеров шва (высота, ширина); подрезы, поры выходящие на поверхность шлаковые включения, трещины выходящие на поверхность.

Читайте также:  Установка имплантов при атрофии нижней челюсти

Внутренние не провары – это не один дефект, который не виден при внешнем осмотре, также внутри шва могут возникать поры, трещины, шлаковые включения и т.д.

Разные дефекты устраняются по-разному, некоторые дефекты можно исправить, не срубая сварочных швов (подрезы, не заправленные кратеры и т.д.), а некоторые требуют более трудоёмкой процедуры.

Все дефекты отрицательно влияют на качество изделий, поэтому нужно не допускать их возникновения, а для этого следует соблюдать технологию сварки.

После сварки и контроля качества сварных соединений следует ещё раз убедится в соответствии размеров и параметров металлической решётки, если нет ни каких дефектов и изменений, то можно считать работу оконченной.

Техника безопасности при выполнении сварочных работ:

1. Перед началом необходимо осмотреть сварочный агрегат, проверить состояние изоляции проводов и рукоятки электрододержателя.

Подготовить рабочее место, надеть спецодежду получить инструктаж по технике безопасности на рабочем месте.

2. Проверить надёжность заземления корпуса и вторичной обмотки сварочного агрегата и рабочего стола. Установить светонепроницаемые щиты из несгораемого материала не менее 1,8 м. высотой.

3. При работе в сырых местах или на металлической конструкции, применяется резиновый коврик 900х600, галоши, перчатки резиновые.

4. Длина первичной цепи между пунктом питания и сварочным агрегатом не должна превышать 10м.

5. Для защиты глаз, применяется щиток или маска со светозащитным фильтром.

6. Сварочные работы на территории, площадках и цехах, где имеются огнеопасные материалы, должны выполняться с соблюдением особых мер пожарной безопасности.

7. Электрическую сварку и резку сосудов или тары из под легковоспламеняющихся жидкостей производить только после промывки горячей водой.

8. В процессе выполнения работ необходимо следить, чтобы сварочные кабеля не касались металлических тросов, горячих трубопроводов.

9. При перерывах в работе и после её окончания отключают сварочный агрегат от сети, нельзя оставлять электрододержатель под напряжением и производить сварку сосудов и трубопроводов, работающих под давлением.

10. К проведению электрических работ допускаются сварщики с квалификационной группой по технике безопасности не ниже второго разряда.

11. При работе в закрытых емкостях необходимо пользоваться диэлектрическими перчатками, галошами, ковриком резиновым. Работы в закрытых ёмкостях производятся не менее чем двумя лицами.

Не соблюдение мер техники безопасности приводит к следующим видам промышленного травматизма: ожоги, слезотечение, отравление организма – образующиеся при сварке пары окислов цинка, свинца, меди, марганца, кремния большая концентрация в воздухе (Со2), азота, плохая вентиляция.

Травматизм при взрывах – нарушение правил внедрения в производство сварочных работ, например: сварка или резка в близи от ёмкостей со взрывоопасными веществами.

Поражение электрическим током — не соблюдение техники безопасности.

Облучение гамма лучами во время просвечивания сварных швов – рабочие не были далеко от зоны просвечивания.

Спецодежда должна быть в исправном состоянии, застёгнута на все пуговицы. Головной убор должен быть без козырька, так как козырёк мешает правильно надеть защитную маску. Обувь должна быть с глухим верхом, хорошо подогнана и обязательно зашнурована. Рукавицы должны плотно прикрывать рукава куртки.

При работе в лежачем или сидячем положении на металлической поверхности электросварщик должен иметь резиновую подкладку, подшитую войлоком и подлокотники, а при работе в сырых местах резиновые сапоги.

Для устранения причин, способствующих возникновению пожаров, необходимо выполнять следующие противопожарные мероприятия:

— Нельзя хоронить в рабочем помещении или рабочей зоне огнеопасные материалы, необходимо защищать деревянные настилы от воспламенения листовым железом или асбестом.

— Каждый сварочный пост должен иметь огнетушитель, а так же ящик с песком и лопатой. После окончания сварочных работ следует проверять рабочее помещение и зону, где производились сварочные работы, не оставлять открытого пламени и тлеющих предметов.

Существует много способов и технологий сварки, объединенных одним общим принципом: в месте соединения детали расплавляют, что приводит к образованию шва. Для этого применяют электрическую, механическую и химическую энергию либо их сочетание. Для сварки металлов при помощи электрического тока создан целый ряд приборов:
сварочные трансформаторы;
инверторы;
установки для дуговой сварки;
машины для контактно-точечной сварки;
сварочные выпрямители;
сварочные генераторы (сварочные агрегаты);
сварочные полуавтоматы.

Это сложные электромеханические устройства, которые представляют собой объединенные на общей базе двигатель внутреннего сгорания с необходимыми системами обеспечения его работы. А также мощный генератор со своими электронными системами и приборами контроля. Суть его работы проста. Механическая энергия вращения коленчатого вала двигателя преобразуется генератором в постоянный электрический ток с показателями, поддерживающими устойчивое горение сварочной дуги. Такие сварочные генераторы называют сварочными агрегатами. Если функции двигателя выполняет однофазный или трехфазный электрический двигатель, такое устройство называют сварочным преобразователем. В результате последующей стабилизации, регулировки постоянного электрического тока и подачи его по проводам к металлическим деталям происходит их нагрев и соединение. У сварочных агрегатов есть уникальная, присущая только им особенность. Благодаря тому что электричество вырабатывает сам генератор, этот аппарат можно использовать в тех местах, куда электричество еще не проведено. Самый главный его недостаток — чрезвычайная громоздкость, большой вес и трудности в обслуживании. Из-за этого спрос на сварочные генераторы, применяемые в быту, невысок, и используют их весьма ограниченно.

Читайте также:  Установка полотенцесушителя водяного самостоятельно

Это самые простые, дешевые и распространенные аппараты из всех предназначенных для ручной электродуговой сварки. Назначение сварочных трансформаторов — преобразование электрического тока, его регулирование и питание сварочной дуги. Упрощенная электрическая схема у них такова. На сердечнике-магнитопроводе, сделанном из специальной трансформаторной стали, размещены две обмотки — первичная и вторичная. В самых простых аппаратах обе они неподвижные. В более «продвинутых» одна обмотка закреплена статично, а вторая передвигается относительно первой по сердечнику. Именно этим перемещением и осуществляется регулировка силы тока.

Переменный ток, проходя через первичную обмотку трансформатора, намагничивает сердечник, создавая в нем переменный магнитный поток, который, пересекая витки вторичной обмотки, индуцирует в ней переменный ток пониженного напряжения.Считается, что аппараты, способные обеспечить ток свыше 300 А, — это профессиональные трансформаторы, до 300 А — полупрофессиональные. Для дома вполне подходят те, у которых сварочный ток до 140-200 А при 20 %-ном рабочем цикле.В продаже имеются и сварочные полуавтоматы, выполненные на базе сварочных трансформаторов. Их особенностью является то, что сварка металлов осуществляется не электродами, а специальной проволокой, которая автоматически поступает по рукаву к точке сварки. По этому же рукаву одновременно с проволокой подается и углекислый газ. Таким образом, сам процесс сварки идет в газовой среде. Шов при полуавтоматической сварке получается ровным и более защищенным от коррозии, чем при остальных видах сварки. Кроме того, с помощью таких аппаратов можно ювелирно сваривать очень тонкий металл. Именно поэтому полуавтоматы, обеспечивающие сварку металла в углекислой среде и называемые в народе «кислушками», получили применение при ремонте автомобилей.Положительные особенности сварочных трансформаторов — простота конструкции, а следовательно, и ее надежность, легкость в обслуживании и низкая цена. Отрицательным по отношению к сварочным выпрямителям является значительный вес и большие габариты. Самый существенный недостаток сварочного трансформатора состоит в том, что сварка производится переменным током, а это негативно сказывается на качестве сварного шва. К тому же имеются трудности в удержании оптимальной дуги при работе. Наиболее наглядно это проявляется у новичков при отсутствии необходимых навыков и опыта.

Представляют собой источник питания, состоящий из трансформатора с регулирующим устройством и блока полупроводниковых выпрямителей. Принцип его действия основан на питании дуги постоянным током, протекающим по цепи вторичной обмотки и выпрямленным блоком селеновых или кремниевых выпрямителей. Для получения нужной характеристики эти устройства часто оснащают дополнительным дросселем. Дуга в таких аппаратах очень стабильная, не прерывающаяся. Это позволяет производить качественную сварку, даже не имея каких-либо первоначальных навыков. Еще одной примечательной особенностью обладают сварочные аппараты постоянного тока.

При укомплектовании их дополнительным оборудованием они могут сваривать чугун, и даже цветные металлы. Очень перспективны сварочные аппараты повышенной частоты — инверторы. Высокочастотная составляющая позволяет существенно повысить КПД источника питания, снизить его габариты и вес. Кроме того, аппараты с повышенной частотой обеспечивают хорошие технологические свойства и широкий предел регулирования. Дуга у них очень устойчивая, а сварной шов ровный.

Наиболее часто для нагрева применяют электрическую дугу, расплавляющую материалы, а сварочный шов заполняют присадкой (металлом электрода или проволоки). Качество, производительность и эффективность работы во многом зависят от способов защиты и переноса расплава, то есть от используемого метода. Рассмотрим наиболее важные понятия, связанные с технологией электродуговой сварки металлов.

Электрическая дуга занимает одно из ведущих мест среди различных видов сварки плавлением. Она возникает за счет дугового разряда между электродом и свариваемым металлом и поддерживается источником постоянного или переменного тока. Под действием приложенной энергии металл по кромкам свариваемых частей оплавляется и смешивается с жидким металлом другой кромки, образуя сварочную ванну, которая, остывая, кристаллизуется и формирует сварочный шов. В результате воздействия на металл элементарные частицы свариваемых деталей сближаются настолько, что между ними начинают действовать межатомные связи, обеспечивающие механическую прочность соединения. Все операции по зажиганию дуги, поддержанию ее длины и перемещению вдоль линии шва сварщик осуществляет вручную. Дуговая сварка выполняется как плавящимся, так и неплавящимся электродом при прямой или обратной полярности.

Сила тока, протекающего в газовом промежутке, зависит от разности потенциалов на его концах и от его линейных размеров. Поскольку тепловыделение целиком определяется именно сварочным током, то для обеспечения требуемого режима работы нужно с достаточной точностью поддерживать его величину. Чем толще и глубже шов, тем больший ток необходим и наоборот. Иногда регулируют его текущее значение, а иногда, напротив, жестко фиксируют.

Главная проблема, актуальная для всех способов сварки, — стабильность дуги. В момент ее розжига и потухания часто возникают дефекты шва. Сделать «горение» максимально устойчивым — важнейшая задача, которую решают различными способами.

Разумеется, при подаче на электрод переменного тока трудно достичь высоких результатов, даже прибегая к всевозможным «хитростям». Практически все материалы лучше «варятся» постоянным током, исключение составляют только алюминий и его сплавы. Оксидная пленка на их поверхности препятствует образованию прочного соединения и эффективно разрушается только при «переменном» воздействии.

Читайте также:  Установка ксенона шкода фабия

Важную роль играет и защитная среда, в которой происходит процесс сварки. Ее специально создают и поддерживают в рабочей области. При различных методах на защитную среду возлагают разные задачи: стабилизация дуги, защита металла, изменение его физических свойств (например, легирование).

Кроме трансформатора для сварки металла требуется присадочный материал, например плавящиеся электроды марки МР 3, предназначенные для ручной дуговой эл. сварки, сталей с низким содержанием углерода во всех пространственных положениях. Электроды состоят из металлического стержня, предназначенного для проведения эл. тока и формирования сварочного шва, и покрытия, предназначенного для защиты шва от воздействий окружающей среды, стабильного горения дуги раскисления расплавленного металла сварочной ванны, легирование металла, для связывания составляющих покрытия и образования шлака, который должен обладать определёнными физ., хим. данными.

Штучный электрод позволяет создать защитную среду без привлечения дополнительных технических средств. Необходимые для работы газы выделяются при испарении внешнего покрытия или порошкового флюса. Существует два типа подобных материалов:

Электроды с целлюлозным покрытием. Выделяют большое количество газа, защищающего металл и сварочную ванну.

С ними можно работать на «длинной дуге» (3-6 мм) с большой глубиной проплавления (до 2,5 мм). Такие электроды часто применяют в сочетании с аппаратами, имеющими крутопадающую вольтамперную характеристику (далее ВАХ). У нас в стране они не получили широкого распространения, в то время как на Западе используются повсеместно.

Электроды с основным типом покрытия. Имеют кальций-фтористое покрытие (или близкое к нему по свойствам рутиловое). При расплавлении такие электроды образуют флюс, обволакивающий капли металла. Он-то и выполняет главную защитную функцию, а газы являются лишь ионизаторами и стабилизаторами. Работы производят только на «короткой дуге» (2-3 мм) с относительно небольшой глубиной проплавления (0,5-2,5 мм). Электроды с основным типом покрытия дают шов высокого качества, хорошо защищенный от водорода — главного врага трещиностойкости.

В электродном производстве проволоку, поставляемую металлургической промышленностью, правят, разрезают по длине на прутки, и очищают от различных поверхностных загрязнений. Стабильность покрытия должна обеспечиваться его достаточно одинаковым количеством, на единице длинны электрода и равномерностью состава в связи с тем, что покрытие представляет собой смесь различных порошкообразных материалов, скрепленны.

Необходимо стремиться, чтобы замес покрытия в момент нанесения на стержень был достаточно однородным, этого, видимо, можно достичь при достаточной дисперсности тех порошков, которые будут использованы в шихте, и усреднением состава как порошковой шихты, так и замеса со связующим. Измельченности порошков имеет значение и не только для возможности усреднения, выравнивания состава покрытия в каждом его объеме, но и сказывается на кинетике шлакообразования, газовыделения и других важных характеристиках.

Действительно: если газовая защита создается, например, распадом карбонадов, нужна их значительная удельная поверхность — отдельные частицы должны быть мелкими. Температура плавления шлака должна быть не очень высокой, а температура плавления его составляющих в поверхности может быть более высокой. Относительно легкоплавким является шлак из смесей, растворов, комплексных соединений и эвтектик, их образование осуществляется легче и быстрее при контакте элементарных окислов по значительной поверхности и малом объеме малой частицы, т.е. опять при достаточно измельченных материалах.

Преобразователь напряжения — основная часть любого сварочного аппарата. Преобразователь необходим для понижения «сетевого» напряжения и увеличения за счет этого тока на выходе. На что следует обращать внимание:

 Тип вольтамперной характеристики (ВАХ). Пологопадающая удобна для работы на «короткой дуге» основным электродом. Для сварки на «длинной дуге» в газозащитной среде больше подходит крутопадающая. Полуавтоматы требуют «жесткой» ВАХ (одинаковое напряжение — разный ток).

 Напряжение холостого хода. От него зависит «легкость» старта. Тут правило простое: чем напряжение больше, тем лучше.

 Продолжительность включения (далее ПВ). Это отношение времени непрерывной работы ко времени «отдыха», определенное для 10-минутного цикла. У аппаратов индустриального класса при рабочем значении тока ПВ составляет не менее 50%.

 Функция «горячий старт». Так называется кратковременный импульс повышенного напряжения в момент розжига, облегчающий старт.

 Функция «форсирование дуги». Она отвечает за резкое повышении тока в момент короткого замыкания. Тем самым предотвращается «залипание» электрода и увеличивается проплавление.

Список литературы
1. Вересов Г. П. Электропитание бытовой РЭА. М.,1983.
2. Белопольский И. И., Пикалова Л. Г. Расчет трансформаторов и дросселей малой мощности. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963. — 272с.
3. Сидоров И. Н., Скорняков С. В. Трансформаторы бытовой РЭА. М.: Радио и связь, 1994. — 367с.
4. Каретников К. А. Расчет трансформаторов и дросселей. М. 1973. — 272с.
5. Эраносян С. А. Сетевые блоки питания с высокочастотным преобразованием. Л.:Энергоатомиздат, 1991.
6. А. С. 1317420 СССР, МКИ 05 1/569 Источник питания с бестрансформаторным входом.
7. Простаков В. Г. Открытия, изобретения. 1987.N22.
8. Петров А. Эффективный импульсный стабилизатор напряжения. Радиолюбитель. N1, 1993, с. 29,

источник

Добавить комментарий