Регулятор скорости подачи проволоки сварочного полуавтомата схема: Регулятор скорости подачи проволоки сварочного полуавтомата

alexxlab | 11.06.1970 | 0 | Разное

Содержание

Схемы регулятор скорости подачи проволоки сварочного полуавтомата схема

[Сделать сварочный полуавтомат своими руками] или провести его ремонт не сложно для людей, которые неплохо разбираются в электронике, главное под рукой иметь нужный комплект деталей и приспособлений.

В отличие от других типов сварочных агрегатов и оборудования, инверторный полуавтомат имеет более легкий вес, что делает его удобным в использовании. К тому же для его перемещения не нужна тележка.

Если познания в электронике минимальны, то лучше отдать предпочтение производственным полуавтоматам.

Например, на данный момент неплохим спросом пользуются сварочные полуавтоматы «Спутник».

Большой модельный ряд позволяет выбрать именно такой «Спутник», который сможет удовлетворить конкретные технические требования.

Это может быть как крупногабаритная конструкция, для перемещения которой понадобится тележка, так и переносное устройство с минимальным весом.

Модели сварки «Спутник» 200 и «Спутник» 350 имеют вес 80 кг и 120 кг, эксплуатируются на 380 В.

А вот сварочные полуавтоматы «Спутник» 2Г и «Спутник» М, имеют вес 68 кг и 29 кг, для их функционирования нужна обычная электрическая сеть –220 Вт.

Обе категории полуавтоматов позволяют выполнить качественные работы по ремонту автомобилей, ведь они предназначены сваривать тонкие листы углеродистых сталей.

Неплохим вариантом для производственных целей может стать сварочная тележка, предназначенная для обработки продольных швов как профильных, так и плоских изделий.

Видео:

Сварочная тележка появилась на рынке сравнительно недавно, основной областью ее использования является сваривание стальных двутавровых изделий, где в основном и нужна тележка.

Тележка для сварки имеет простую, но прочную сборку, требует минимального обслуживания. Схема управления отличается простотой, поэтому работы может проводить неквалифицированный мастер.

Тележка имеет встроенный источник управления, что исключает нахождение на ее поверхности проводов, не учитывая кабель питания.

Сварочная тележка оборудована универсальной системой горелок, за счет чего может использоваться для сваривания разных материалов.

Регулятор скорости подачи проволоки сварочного полуавтомата

В продаже можно увидеть множество сварочных полуавтоматов отечественного и зарубежного производства используемые при ремонте кузовов автомобилей. При желании можно сэкономить на расходах, собрав сварочный полуавтомат в гаражных условиях.

В комплект сварочного аппарата входит корпус, в нижней части которого устанавливается силовой трансформатор однофазного или трёхфазного исполнения, выше располагается устройство протяжки сварочной проволоки.

В состав устройства входит электродвигатель постоянного тока с передаточным механизмом понижения оборотов, как правило здесь используется электродвигатель с редуктором от стеклоочистителя а/м УАЗ или «Жигули». Стальная проволока с медным покрытием с подающего барабана проходя через вращающиеся ролики поступает в шланг для подачи проволоки, на выходе проволока входит в контакт с заземлённым изделием, возникающая дуга сваривает металл. Для изоляции проволоки от кислорода воздуха сварка происходит в среде инертного газа. Для включения газа установлен электромагнитный клапан. При использовании прототипа заводского полуавтомата в них выявлены некоторые недостатки, препятствующие качественному проведению сварки: преждевременный выход от перегрузки из строя выходного транзистора схемы регулятора оборотов электродвигателя; отсутствие в бюджетной схеме автомата торможения двигателя по команде остановки — сварочный ток при отключении пропадает, а двигатель продолжает подавать проволоку некоторое время, это приводит к перерасходу проволоки, опасности травматизма, необходимости удаления лишней проволоки специальным инструментом.

В лаборатории «Автоматики и телемеханики» Иркутского областного Центра ДТТ разработана более современная схема регулятора подачи проволоки, принципиальное отличие которой от заводских — наличие схемы торможения и двукратный запас коммутационного транзистора по пусковому току с электронной защитой.

Характеристики устройства: 1. Напряжение питания 12-16 вольт. 2. Мощность электродвигателя — до 100 ватт. 3. Время торможения 0,2 сек. 4. Время пуска 0,6 сек. 5. Регулировка оборотов 80 %. 6. Ток пусковой до 20 ампер.

В состав принципиальной схемы регулятора подачи проволоки входит усилитель тока на мощном полевом транзисторе. Стабилизированная цепь установки оборотов позволяет поддерживать мощность в нагрузке независимо от напряжения питания электросети, защита от перегрузки снижает подгорание щёток электродвигателя при пуске или заедании в механизме подачи проволоки и выход из строя силового транзистора.

Схема торможения позволяет почти мгновенно остановить вращение двигателя. Напряжение питания используется от силового или отдельного трансформатора с потребляемой мощностью не ниже максимальной мощности электродвигателя протяжки проволоки. В схему введены светодиоды индикации напряжения питания и работы электродвигателя.

Напряжение с регулятора оборотов электродвигателя R3 через ограничительный резистор R6 поступает на затвор мощного полевого транзистора VT1. Питание регулятора оборотов выполнено от аналогового стабилизатора DA1, через токоограничительный резистор R2. Для устранения помех, возможных от поворота ползунка резистора R3, в схему введён конденсатор фильтра C1.

Светодиод HL1 указывает на включенное состояние схемы регулятора подачи сварочной проволоки. Резистором R3 устанавливается скорость подачи сварочной проволоки в место дуговой сварки.

Подстроечный резистор R5 позволяет выбрать оптимальный вариант регулирования оборотов вращения двигателя в зависимости от его модификации мощности и напряжения источника питания.

Диод VD1 в цепи стабилизатора напряжения DA1 защищает микросхему от пробоя при неверной полярности питающего напряжения.

Полевой транзистор VT1 оснащён цепями защиты: в цепи истока установлен резистор R9, падение напряжения на котором используется для управления напряжением на затворе транзистора, с помощью компаратора DA2. При критическом токе в цепи истока напряжение через подстроечный резистор R8 поступает на управляющий электрод 1 компаратора DA2, цепь анод-катод микросхемы открывается и снижает напряжение на затворе транзистора VT1, обороты электродвигателя М1 автоматически снизятся.

Для устранения срабатывания защиты от импульсных токов, возникающих при искрении щёток электродвигателя, в схему введен конденсатор C2. К стоковой цепи транзистора VT1 подключен электродвигатель подачи проволоки с цепями снижения искрения коллектора С3,С4, С5. Цепь состоящая из диода VD2 с нагрузочным резистором R7 устраняет импульсы обратного тока электродвигателя.

Источник питания

Питанием для полуавтоматической сварки может служить различный источник, например, ранее упомянутый инвертор, выпрямитель и трансформатор. Электрический ток поступает к сварочному аппарату из трехфазной сети. Рекомендуется при изготовлении самодельного аппарата использовать инвертор.

При соблюдении соответствующих рекомендаций и выборе качественных комплектующих можно получить качественный аппарат, сделанный своими руками, который будет служить в хозяйстве не один год и станет настоящим помощник при выполнении мелкого домашнего ремонта.

Схема и детали сварочника

Ввиду того что схема полуавтомата анализировалась с таких аппаратов как ПДГ-125, ПДГ-160, ПДГ-201 и MIG-180, принципиальная схема отличается от монтажной платы, т. к. схема вырисовывалась на лету в процессе сборки. Поэтому лучше придерживаться монтажной схемы. На печатной плате все точки и детали промаркированы (откройте в Спринте и наведите мышку).

Печатка, см. чертеж в архиве

В качестве выключателя питания и защиты применен однофазный автомат типа АЕ на 16А. SA1 — переключатель режимов сварки типа ПКУ-3-12-2037 на 5 положений.

Резисторы R3, R4 — ПЭВ-25, но их можно не ставить (у меня не стоят). Они предназначены для быстрой разрядки конденсаторов дросселя.

Теперь по конденсатору С7. В паре с дросселем он обеспечивает стабилизацию горения и поддержания дуги. Минимальная емкость его должна быть не менее 20000 мкф, оптимальная 30000 мкф. Были испробованы несколько типов конденсаторов с меньшими габаритами и большей емкостью, например CapXon, Misuda, но они себя проявили не надежно, выгорали.

В итоге были применены советские конденсаторы, которые работают по сей день, К50-18 на 10000 мкф х 50В в количестве трёх штук в параллель.

Силовые тиристоры на 200А взяты с хорошим запасом. Можно поставить и на 160 А, но они будут работать на пределе, потребуется применение хороших радиаторов и вентиляторов. Примененные В200 стоят на не большой алюминиевой пластине.

Реле К1 типа РП21 на 24В, переменный резистор R10 проволочный типа ППБ.

При нажатии на горелке кнопки SB1 подается напряжение на схему управления. Срабатывает реле К1, тем самым через контакты К1-1 подается напряжение на электромагнитный клапан ЭМ1 подачи кислоты, и К1-2 — на схему питания двигателя протяжки проволоки, и К1-3 — на открытие силовых тиристоров.

Переключателем SA1 выставляют рабочее напряжение в диапазоне от 19 до 26 Вольт (с учетом добавки 3 витков на плечо до 30 Вольт). Резистором R10 регулируют подачу сварочной проволоки, меняют ток сварки от 30А до 160 А.

При настройке резистор R12 подбирают таким образом, чтобы при выкрученном R10 на минимум скорости двигатель все же продолжал вращаться, а не стоял.

При отпускании кнопки SB1 на горелке — реле отпускает, останавливается мотор и закрываются тиристоры, электромагнитный клапан за счет заряда конденсатора С2 еще продолжает оставаться открытым подавая кислоту в зону сварки.

При закрытии тиристоров исчезает напряжение дуги, но за счет дросселя и конденсаторов С7 напряжение снимается плавно, не давая сварочной проволоке прилипнуть в зоне сварки.

Особенности сварки полуавтоматом

Плюсы сварки полуавтоматом очевидны:

  1. Очень простой способ. Очень быстро можно научиться варить качественные соединения. Начинающим будет легко его освоить.
  2. Скорость соединения металлических поверхностей намного выше, чем при использовании обычной ручной сварки электродом.
  3. В процессе возможно наблюдение за сварочной ванной и процессом формирования и кристаллизации шва. Что в свою очередь повышает качество получаемого изделия ввиду своевременного обнаружения дефектов и внесения корректив в сам процесс.
  4. Сварочный шов отличного качества. Мелкая чешуйчатость соединения обеспечивает высокую пластичность.
  5. Также имеет место высокая степень автоматизации, а это увеличение производительности в целом.
  6. Механизированную сварка можно вести как в нижнем положении, так вертикальное и потолочное без ограничений.
  7. Не большой нагрев изделия и как следствие возможность выполнение процесса тонких изделий и снижение деформаций металла.
  8. Место соединения не требует зачистки.
  9. Цена выполнения процесса полуавтоматическим оборудованием ниже, чем при других способах сваривания.
  10. Сварка полуавтоматом позволяет соединить оцинкованные поверхности без повреждения покрытия.

К минусам можно отнести:

Что при сваривании деталей полуавтоматом, уровень дугового излучения сильнее, чем при использовании других способов.

Также во время работы идёт сильное разбрызгивание металла. Это ведет к существенным потерям электродной проволоки, а также необходимости зачистки. Какой газ лучше подходит для сварки полуавтоматом? В подавляющем большинстве ситуаций для сварочных работ применяют углекислый газ.

Также подходит гелий и аргон. Данные газы используют как в чистом виде, так и в смесях. На полуавтомат подается постоянный ток с подключением обратной полярностью: на проволоку– подается плюс, на заготовку – минус.

Мотаем сварочный трансформатор

Берем трансформатор ОСМ-1 (1кВт), разбираем его, железо откладываем в сторону, предварительно пометив его. Делаем новый каркас катушки из текстолита толщиной 2 мм, (родной каркас слишком слабый). Размер щеки 147×106мм. Размер остальных частей: 2 шт. 130×70мм и 2 шт. 87×89мм. В щеках вырезаем окно размером 87×51,5 мм. Каркас катушки готов. Ищем обмоточный провод диаметром 1,8 мм, желательно в усиленной, стекловолоконной изоляции. Я взял такой провод со статорных катушек дизель-генератора). Можно применить и обычный эмальпровод типа ПЭТВ, ПЭВ и т. п.

Стеклоткань — на мой взгляд, самая лучшая изоляция получается Начинаем намотку — первичка. Первичка содержит 164 + 15 + 15 + 15 + 15 витков. Между слоями делаем изоляцию из тонкой стеклоткани. Провод укладывать как можно плотнее, иначе не влезет, но у меня обычно с этим проблем не было. Я брал стеклоткань с останков всё того же дизель-генератора. Все, первичка готова.

Продолжаем мотать — вторичка. Берем алюминиевую шину в стеклянной изоляции размером 2,8×4,75 мм, (можно купить у обмотчиков). Нужно примерно 8 м, но лучше иметь небольшой запас. Начинаем мотать, укладывая как можно плотнее, мотаем 19 витков, далее делаем петлю под болт М6, и снова 19 витков, Начала и концы делаем по 30 см, для дальнейшего монтажа. Тут небольшое отступление, лично мне для сварки крупных деталей при таком напряжении было маловато току, в процессе эксплуатации я перемотал вторичную обмотку, прибавив по 3 витка на плечо, итого у меня получилось 22+22. Обмотка влезает впритык, поэтому если мотать аккуратно, все должно получиться. Если на первичку брать эмальпровод, то потом обязательно пропитка лаком, я держал катушку в лаке 6 часов.

Сварка в углекислом газе

СО2 – один из самых недорогих газов. Сваривание металла полуавтоматом в углекислоте – распространенный вид сварки.

Подходит для соединения цветных и черных металлов, в том числе тонких заготовок. Для соединения деталей достаточно узкой кромки.

Проволока расплавляется очень быстро, что сокращает период сварки в несколько раз. Получается шов превосходного качества.

Полуавтомат качественно соединяет металлические поверхности разной толщины.

Будем мотать дроссель

Берем трансформатор ОСМ-0,4 (400Вт), берем эмальпровод диаметром не менее 1,5 мм (у меня 1,8). Мотаем 2 слоя с изоляцией между слоями, укладываем плотненько. Дальше берем алюминиевую шину 2,8×4,75 мм. и мотаем 24 витка, свободные концы шины делаем по 30 см. Собираем сердечник с зазором 1 мм (проложить кусочки текстолита). Дроссель также можно намотать на железе от цветного лампового телевизора типа ТС-270. На него ставится только одна катушка.

У нас остался еще один трансформатор для питания схемы управления (я брал готовый). Он должен выдавать 24 вольта при токе около 6А.

Корпус и механика

С трансами разобрались, приступаем к корпусу. На чертежах не показаны отбортовки по 20 мм. Углы свариваем, все железо 1,5 мм. Основание механизма сделано из нержавейки.

Подробные чертежи корпуса см. в приложении.

Мотор М применен от стеклоочистителя ВАЗ-2101. Убран концевик возврата в крайнее положение.

В подкатушечнике для создания тормозного усилия применена пружина, первая попавшаяся под руку. Тормозной эффект увеличивается сжиманием пружины (т. е. закручиванием гайки).

Источник

Регулятор скорости вращения двигателя подачи проволоки сварочного полуавтомата

Радиолюбители, которые занимаются ремонтом сварочных полуавтоматов, предназначенных для про­изводства сварки в среде углекислого газа при про­ведении кузовных работ автомобилей, знают, что это самый ненадежный узел сварочного агрегата, вклю­чая промышленные аппараты.

Предлагается на рисунке схема управления дви­гателем подачи проволоки в среду сварки на интег­ральном стабилизаторе 142ЕН8Б.

Узел должен обеспечивать задержку подачи про­волоки на 1 …2 с после включения клапана газа и мак­симально быстрое торможение после отпускания кнопки включения сварочного напряжения, что и вы­полняется данным устройством.

Хочу обратить внимание на самый дешевый и очень эффективный принцип торможения двигателя с помощью замыкания обмотки якоря двигателя кон­тактами реле. Недостаток данной схемы — достаточно большая мощность, рассеиваемая транзистором VT1. Игольчатый радиатор 10×10 см разогревается при работе до 70°С. Но в целом схема оказалась очень надежной.

Автор: А. Павельчук

admin

1 комментарий

уважаемый А.Павельчук! Выложенную Вами схемку для подачи проволоки я спаял и проверил в работе. Работает очень хорошо, но есть один (для меня) недостаток. Помогите пожалуйста в нём разобраться: переменный резистор R2 330 ом. Когда я вывожу его до конца, то двигатель, конечно, замедляет ход, но, полностью не останавливается. Если придётся работать проволокой 0.6мм на малом токе, то скорость подачи довольно высокая. Как можно вывести скорость до нуля? Подскажите, пожалуйста. С уважением к Вам — Игорь.

Источник

Особенности подготовки трансформатора

Чтобы понять принцип подготовки трансформатора для самодельного сварочного полуавтомата, стоит принять во внимание, что это такое же устройство, которое эксплуатируется в микроволновой печке.

Изделие представляет собой две бобины с изолированным медным проводом. Одна обмотка – первичная, другая – вторичная. Именно оно будет служить основой самодельного инвертора.

Видео:

За счет разного числа витков проволоки, вначале подача тока идет на первичную бобину, после чего посредством индукции во вторичной бобине напряжение снижается, и увеличивается сила тока.

Но если используется для изготовления инверторного сварочного полуавтомата трансформатор, изъятый из микроволновой печи, его нужно переделать.

Дело в том, что устройство способно производить напряжение большее, чем будет необходимо для работы сварочного аппарата.

Поэтому нужно сделать так, чтобы сила тока стала больше, а показатель напряжения снизился.

Здесь стоит учесть: при высокой силе тока не исключается возгорание электрода и порча металлического материала, слабый ток станет причиной ухудшенного качества сварки.

Видео:

Чтобы сразу же после изготовления не пришлось делать ремонт сварочного полуавтомата, нужно сделать грамотные расчеты.

Переделывать своими руками нужно вторичную обмотку – вначале снимается старая обмотка, затем аккуратно наматывается новая, для которой нужно брать провод, покрытый слоем эмали.

Каждый виток должен укладываться один к другому, при этом нужно ремонт выполнять бережно, чтобы не нанести вред первичной обмотке.

Рассматривать толщину используемого провода и число витков здесь не будем, так как данные параметры будут зависеть от типа переделываемого трансформатора.

Но чтобы вычислить нужные параметры, можно воспользоваться онлайн-калькуляторами. Как только будет проделано нужное число витков, обмотку нужно покрыть токоизолирующим веществом.

Регулятор скорости подачи проволоки сварочного полуавтомата схема

Надежность современных полуавтоматов часто подводит регулятор скорости подачи проволоки сварочного полуавтомата схема не всегда надежна и механическая


часть также нередко дают сбои.

Неисправность этого узла приводит к существенным сбоям в работе с полуавтоматом, потере рабочего времени и нервотрепкой с заменой сварочной проволоки. Проволока на выходе из наконечника прихватывается, приходится снимать наконечник и чистить контактную часть для проволоки. Неисправность наблюдается при любом диаметре применяемой сварочной проволоки. Либо может происходить большая подача, когда проволока при нажатии на клавишу включения выходит большими порциями.

Неисправности вызваны часто и самой механической частью регулятора подачи проволоки. Схематично механизм состоит из прижимного ролика с регулируемой степенью прижима проволоки, подающий ролик с двумя канавками для проволоки 0.8 и 1.0 мм. За регулятором смонтирован соленоид, отвечающий за перекрытие подачи газа с задержкой 2 секунды.

Сам регулятор подачи очень массивный и часто просто закреплен на передней панели полуавтомата на 3-4 болтиках, по сути вися в воздухе. Это приводит к перекосам всей конструкции и частым сбоям в работе. Собственно «вылечить» этот недостаток довольно просто, установив под регулятором подачи проволоки какую-либо подставку, тем самым зафиксировав его в рабочем положении.

На полуавтоматах заводского изготовления в большинстве случаев (не зависимо от производителя) углекислый газ подается к соленоиду по сомнительному тонкому шлангу в виде кембрика, который от холодного газа просто «дубеет» и затем трескается. Это также вызывает остановку работы и требует ремонта. Мастера исходя из своего опыта советуют заменять этот шланг подачи, автомобильным шлангом, применяемым для подачи тормозной жидкости от бачка к главному цилиндру тормозов. Шланг прекрасно выдерживает давление и будет служить неограниченное время.

Промышленность выпускает полуавтоматы со сварочным током порядка 160 А. Этого бывает достаточно при работе с автомобильным железом, которое достаточно тонкое – 0,8-1.0мм. Если же приходится сваривать, например элементы из 4 мм стали, то этого тока недостаточно и провар деталей не полный. Многие мастера для этих целей приобретают инвертор, который вкупе с полуавтоматом может выдавать до 180А, чего вполне достаточно для гарантированного сварного шва деталей.

Многие пытаются своими руками, путем экспериментов, устранить эти недостатки и сделать работу полуавтомата более стабильной. Предложено достаточно много схем и возможных доработок механической части.

Одно из таких предложений. Это, доработанный и проверенный в работе регулятор скорости подачи проволоки сварочного полуавтомата схема предложена на интегральном стабилизаторе 142ЕН8Б. Благодаря предложенной схеме работы регулятора подачи проволоки выполняет задержку подачи на 1-2 секунды после срабатывания клапана газа и максимально возможное по быстроте срабатывания ее торможение в момент отпускания кнопки включения.

Минусом схемы является приличная мощность отдаваемая транзистором, разогревая радиатор охлаждения в работе до 70 градусов. Но все это плюсуется надежной работой как самого регулятора скорости подачи проволоки, так и всего полуавтомата в целом.

Читайте также


  • Сварочный инверторный полуавтомат

    Из этой статьи вы узнаете, где и для каких сварочных процессов применяется инверторный полуавтомат, а так-же в чем его недостатки и преимущества. …


svarka

svarka

                       Широтно-импульсный регулятор (стабилизатор) подачи сварочной проволоки для полуавтомата

Я модернизировал свой сварочный аппарат добавив к нему в цепь сварочного тока три конденсатора, по 10000мкф. и широтно импульсный стабилизатор вращения двигателя- который, более-менее, стабилизировал скорость подачи сварочной проволоки. Идея взята из ШИМ для микродрели.  Там же и обсуждение схемы. Идеальную скорость подачи получить невозможно- и это не недостатки электроники, а процессы происходящие в подающем рукаве. Чем короче и жеще подающий канал, тем стабильнее скорость подачи проволоки.

 Такой регулятор-стабилизатор, для получения эффекта стабилизации, обязательно нужно использовать с коллекторнами двигателями с постоянными магнитами в статоре.  Схема расчитана на подключение к отдельному трансформатору с выходным напряжением не более 24 вольт и током (номинальным) до 3А.
 

Можно использовать и двигатель с обмоткам возбуждения, но тогда эффекта стабилизации не будет (нужно применять таходатчики). Устройство будет работать как обычный регулятор оборотов.

 Сама плата регулятора тщательно изолируется от корпуса полуавтомата и подключается выводами “1” к питающему трансформатору, напряжением не более 24в. выводами “2” к (свободно разомкнутым) контактам реле (например автомобильного) включающему подачу и красным “+” и синим “-” к двигателю с потребляемым током- не более 3А. Если ток более 3А- нужно поставить более мощный выпрямительный мост.  Также нужно предусмотреть на входе предохранитель на 5А.

 При работе, двигатель может издавать характерный писк, что сигнализирует о работе регулятора.

Хочу представить принципиальную схему наиболее удачного  и простого сварочного полуавтомата. (по материаллам svapka.ru ). На мой взгляд в нем удачно компонируется тиристорный регулятор сварочного тока и регулятор подачи проволоки.

Для модернизации (приведения в рабочий вид) мной был выбран китайский, самый дешевый сварочный полуавтомат Кайзер.  Мне он понравился дизайном, весом и ценой соизмеримой с затратами на изготовление “протяжки”,  трансформатора  и корпуса. Никаких сварочных работ этим аппаратом  выполнить практически было невозможно. Двигатель подачи подключен, через регулятор к сварочному мосту.

В аппарате был установлен дополнительно, отдельный трансформатор питания на 24 вольта,  дополнительное автомобильное реле, блок регулятора оборотов и конденсаторы в сворочную цепь.  Штатные провода к двигателю- отсоединины, а поенциометр просто снят с передней панели и “брошены” болтаться в корпусе.  Обмотка дополнительного реле включена параллельно “основному” реле.

Также установлена плата регулятора. Со стороны “электроники” места ей не нашлось.
 Регулирующий транзистор без теплоотвода- так как потребляемый ток двигателя меньше ампера и питающий трасформатор можно было поставить значительно меньшей мощности.

 При небольших затратах и минимуме усилий получился хороший сварочный полуавтомат, имеющий достаточный запас по току сварки.


Подача проволоки для полуавтомата схема. Самодельные сварочные аппараты, полуавтоматы, схемы.


Как сделать сварочный полуавтомат?.. нет ни чего проще

Многие задаются вопросом, как же сделать сварочный полуавтомат своими руками и что бы он обладал хорошими характеристиками, имел достаточно функционала и работал надёжно долгие годы.

На в самом деле всё просто. Для этого нужно знать немного о принципе работы сварочного полуавтомата и немного терпения.Итак начнем.

Для начала определимся с типом и мощностью сварочного трансформатора применяемого в сварочных полуавтоматах.

Как нам известно при использовании сварочной проволокой диаметром 0,8 мм сварочный ток достигает ~160 ампер. Отсюда следует, что трансформатор должен быть мощностью от 3000 вт.

Далее определяемся с типом трансформатора. Самыми лучшими характеристика обладают сварочные трансформаторы намотанные на тороидальном сердечнике (кольцо, бублик, тор)

Выбираем этот тип сварочного трансформатора, в отличии от П и Ш образных трансформаторов при одинаковой мощности они имеют меньший вес, что важно для такой конструкции, как сварочный полуавтомат.

Далее определяемся с регулированием сварочного тока. Есть два способа регулирования, по первичной и вторичной обмотке сварочного трансформатора.

Регулирование сварочного тока по первичной обмотке трансформатора с использованием тиристорной схемы регулирования имеет ряд недостатков, такие как повышенная пульсация сварочного напряжения в момент перехода фаз через тиристоры в первичной обмотке. (лечится установкой дросселя и конденсатора большой емкости в цепь сварочного тока)

Регулирование тока по первичной обмотке с использованием коммутирующих элементов (реле, галетные переключатели) не имеет таких недостатков, как тиристорная схема управления, и предпочтительней для использования в подобных схемах сварочных аппаратов.

Регулирование тока по вторичной обмотке сварочного трансформатора имеет также повышенную пульсацию сварочного напряжения в схемах с применением тиристоров. Применение коммутирующих схем (переключатели, мощные реле) ведет к дороговизне элементов и утяжелении конструкции сварочного аппарата в целом.

Отсюда следует, что регулировку тока нужно реализовывать по первичной обмотке (какую именно, решать вам)

В цепи питания сварочной дуги (вторичная обмотка) нужно обязательно устанавливать сглаживающий сварочный дроссель и конденсатор повышенной емкости от 50000 Мкф. для сглаживания пульсаций сварочного тока, не зависимо от применяемой схемы регулирования сварочного напряжения.

Дальше определяемся с регулятором подачи сварочной проволоки. Для сварочного полуавтомата рекомендуется использовать ШИМ регулятор с обратной связью.

Для чего нужен ШИМ? Во первых он стабилизирует скорость проволоки(на заданном уровне) в зависимости от нагрузки оказываемой трением проволоки в рукаве и реагирует на просадку (уменьшение) сетевого напряжения во время сварки.

Откуда запитать ШИМ регулятор, от отдельного трансформатора или намотать дополнительную обмотку на сварочный трансформатор? Тут разницы особой нет, если запитывать от отдельного трансформатора, то это увеличит вес аппарата. А если намотать дополнительную обмотку на сварочный трансформатор, то вы выиграете в весе и немного с экономите.

Возьмем к примеру такую ситуацию, вы варите на самом маленьком токе, значит и скорость проволоки тоже маленькая и напряжение нужное для регулирования двигателя подачи проволоки тоже незначительное, если варите на максимальном токе, то и напряжение нужное для двигателя максимальное, тем самым намотав обмотку запитывающую цепь регулятора подачи проволоки на сварочном трансформаторе, мы обеспечим нужный режим работы для регулятора. И отсюда следует, что потребности в дополнительном трансформаторе для двигателя подачи сварочной проволоки нет.

Какой выбрать редуктор для подачи сварочной проволоки? Вариантов много, самый распространенный это редуктор стеклоочистителя от автомобилей семейства ВАЗ.

Расчет диаметра ведущего колеса механизма подачи сварочной проволоки. Как нам известно, что скорость подачи сварочной проволоки в сварочном аппарате должна быть в пределах 0,7…11 метров в минуту при сварке проволокой 0.8 мм.

Так как передаточное отношение выбранного редуктора и скорость вращения якоря двигателя нам не известна, нужно рассчитать диаметр ведущего колеса механизма подачи проволоки, что бы он обеспечивал необходимую скорость подачи проволоки.

Делается это опытным путем.  На вал редуктора с помощью пластилина прикрепляется спичка. Потом на двигатель редуктора подается максимальное напряжение, которое выдает ШИМ регулятор, например 20 вольт. . Подсчитываем количество оборотов, которые сделал двигатель за 1 минуту.

Например двигатель сделал 100 оборотов, подставив в формулу, мы рассчитаем нужный размер (радиус) ведомого колеса механизма подачи проволоки:

100 – количество оборотов двигателя, сделанных за 1 минуту.

1100 – 11 метров переведенные в см.

Или упрощенная формула для скорости 11 м/мин:

где N количество оборотов двигателя, сделанных за 1 минуту.

Таким образом у нас получилось, что радиус ведомого колеса равен 1.75 см или диаметр равен 3,5 см, при котором обеспечивается нужная максимальная скорость подачи проволоки (11 метров в минуту) при данном напряжении (20 вольт).

В качестве клапана газа для нашего сварочного аппарата, рекомендуем использовать клапан подачи воды на омыватель заднего стекла ВАЗ2108, так как он зарекомендовал себя очень надежным.

Каким должен быть функционал сварочного полуавтомата? Сварочный полуавтомат должен обязательно иметь самый минимум функций, а именно:

  • при нажатии кнопки управления сначала должен податься углекислый газ, это делается для того, что бы горелка наполнилась газом.
  • после задержки 1..3 секунды автоматически включается ток сварки и  подача проволоки.
  • после отпускания кнопки управления отключается подача проволоки и сварочный ток (одновременно).
  • затем через 1…3 сек отключается подача углекислого газа, это нужно для того, что бы расславленный метал не окислился при остывании.

Как видите, из выше изложенного видно, что сварочный полуавтомат – это просто, было бы желание и возможность реализовать все это в домашних условиях.

P.S. На нашем сайте опубликовано много схем сварочных полуавтоматов. Все они разные и различаются по принципу регулирования сварочного тока, функциональности, простоте (сложности) повторения.В связи с этим хотелось бы добавить, что каждый сам для себя может выбрать, что ему действительно нужно, и сделать, что то свое на основе приведенных здесь схем сварочных аппаратов.

********************************************

Ответ на комментарий:

Регулятор подачи сварочной проволоки на TL494

Схема из журнала «Радиоаматор-Электрик» №3 2006 г. стр 28-29 Схема похоже не рабочая!!!

Схема торможения двигателя.

Реле К1 подключаем в цепь коммутации подачи проволоки.

 

Еще одна схема регулятора подачи проволоки на TL494 (доработанный вариант схемы из журнала «Радиоаматор-Электрик»)

Повторил эту схему.. не работает!!!! © Admin

У кого работает,  пишите в комментарии.

 

Нажмите на изображение, чтобы увеличить.

Ссылка на статью: Как сделать сварочный полуавтомат?.. нет ни чего проще

Статью написал Admin: Svapka.Ru

svapka.ru

Механизм подачи сварочной проволоки Svapka.Ru Vol 3.0

В качестве привода для протяжного механизма сварочного полуавтомата Svapka.Ru Vol 3.0 был использован двигатель  ВАЗ 2112 от заднего стеклоочистителя. Сам редуктор работал немного не так,  и его пришлось переделать. Фотографий переделки не много, но я постараюсь объяснить что было сделано.

Если включить двигатель, то его вал начинает крутиться и дойдя до определенного момента он начинает двигаться обратно.  Это было сделано для того, что бы в автомобиле не делать лишние тяги для передачи движения щеткам. Нам такой принцип работы не нужен, поэтому немного переделываем.

Разбираем редуктор и вынимаем ось.

Далее, там где стояла ось это место отпиливаем, что бы оно не мешало нам. Выбиваем оттуда втулку и впрессовываем ее в другое отверстие, предварительно рассверлив его под нужный размер.

Рассверливать нужно только в сверлильном станке, иначе будет перекос и ось будет стоять криво.

Вставляем ось в нужное место, смазываем и собираем

Чтобы не попадала пыль во внутрь редуктора, нужно закрыть отверстие. Берем пробку от пузырька

И вставляем ее, надежно закрыв отверстие.

Далее выпиливаем основание из диэлектрика под размер аппарата. Сверлим нужные отверстия. Подгоняем все на месте.

Начинаем собирать.

Собрали, вот что получилось. Можно ставить в аппарат.

К сожалению фоток больше нет, может не совсем понятно как был переделан редуктор двигателя.

В любом случае было показано, что можно использовать любые редукторы, достаточно только немного переделать.

Если возникнут вопросы, задавайте их в комментариях.

Продолжение смотрите тут Сварочный полуавтомат Svapka.Ru Vol 3.0 от А до Я

Автор статьи и фото: Admin Svapka.ru

svapka.ru

Схема самодельного сварочного полуавтомата. | Самодельные сварочные аппараты, полуавтоматы, схемы.

Представляем вам схему самодельного сварочного аппарата, собранного в домашних условиях и показавшего не плохие результаты.

Данная схема работает в ручном режиме сварки и автоматическом (точеном), то есть можно варить точками.

Перебрав много схем сварочных аппаратов мы пришли к выводу, что сварочный полуавтомат должен работать следующим образом:

  • при нажатии кнопки управления сначала должен податься углекислый газ, это делается для того, что бы горелка наполнилась газом.
  • после задержки 1..3 секунды автоматически включается ток сварки и  подача проволоки.
  • после отпускания кнопки управления отключается подача проволоки.
  • затем через 1…3 сек отключается подача углекислого газа, это нужно для того, что бы расславленный метал не окислился при остывании, и отключается сварочный ток.

В результате такой работы сварочного полуавтомата шов получается качественный.

Исходя из этих требований нами была разработана схема сварочного полуавтомата, представленная на рисунке.

 

Схема работает следующим образом:

1. Ручной режим.

Переключатель SB1 в замкнутом состоянии.

При нажатии кнопки управления SA1 срабатывает реле К2, своими контактами К 2.1, К 2.2, К 2.3 включает реле К1 и К3.

Реле К1 контактами К1.1 включает подачу углекислого газа, К1.2 включает цепь питания электродвигателя, К1.3 отключает тормоз двигателя.

В это же время  реле К3 своими контактами К3.1 отключает цепь питания двигателя и К3.2 отключает реле К5, которое отвечает за включение тока сварки, на время заданное резистором R2 (1…3 сек).

На данном этапе подается газ, двигатель подачи проволоки и ток сварки отключены.

Далее.. после разряда конденсатора С2 через цепь резистора R2 отключается реле К3 и своими контактами К3.1 включает двигатель подачи проволоки и контактами К3.2 включает реле К5, которое своими контактами К5.1 включает ток сварки.

В это время идет процесс сварки.

Далее..  При отпускании кнопки управления SA1 реле К2 отключается, своими контактами К 2.1, К 2.2 отключает реле К1.

Реле К1 контактами К1.2 отключает двигатель подачи проволоки, контактами К1.3 включает тормоз двигателя (так как любой двигатель имеет инертность – это необходимо, что бы после окончания сварки сварочная проволока моментально останавливалась), контакты К1.1 размыкают цепь питания конденсатора С3.

На данном сварка прекращена, двигатель подачи проволоки остановлен, ток сварки включен и подача углекислого газа продолжается.

Далее.. после разряда конденсатора С3 через резистор R3 (1…3 сек) отключается реле К4 отвечающее за подачу газа и реле К5 отвечающее за включение тока сварки.

2. Автоматический режим.

Переключатель SB1 в разомкнутом состоянии.

При нажатии кнопки управления SA1 все процессы в схеме происходят, так же как и в ручном режиме, только время сварки задается не удержанием кнопки управления SA1, а цепочкой С1R1 (1…10 сек).

Для чего нужен автоматический режим? Представьте, что нужно приварить крыло автомобиля. Если использовать ручной режим, то сварные швы по размеру  будут разными и придется долго выравнивать все неровности.

Другое дело это автоматический режим, вам нужно будет настроить время сварки и силу тока, попробовать на какой нибудь опытной детали и можно варить не задумываясь о времени сварки. В этом случае все сварные швы будут одинаковые (точки).

Работает все просто, нажимаете на кнопку управления, держите ее и варите, схема после определенного времени, заданного резистором R1 отключит процесс сварки.

В аппарате можно использовать  любые реле на ток коммутации (К1 и К3) – 5..10А, остальные реле (К2, К4, К5)  – 400 мА.

Все элементы схемы не критичны, вместо силовых диодов можно использовать любые на ток  200 А, Тиристор управления сварочным током тоже любой на ток  200 А.

Для сглаживания пульсации и уменьшения брызг во время сварки нужно использовать сглаживающий дроссель  L1. ( сварочный дроссель ) В качестве магнитопровода сварочного дросселя использован сердечник от лампового телевизора. В зазоры магнитопровода вставлены пластины из текстолита толщиной 2 мм. Способ намотки сварочного дросселя показан на рисунке.

Сварочный трансформатор мощностью 3 кВт намотан на кольцевом магнитопроводе и имеет следующие характеристики:

Сначала наматывается первичная обмотка трансформатора, делаются отводы начиная с напряжения 160 в, далее 170 в, 180 в , 190 в, 200 в, 210 в, 220, в, 230 в, 240 в. проводом из меди сечением 5 мм. кв.

Вторичная обмотка наматывается по верх первичной проводом из меди сечением 20 мм. кв. Номинальное напряжение обмотки 20 вольт.

Таким образом мы имеем сварочный трансформатор с жесткой характеристикой (что очень важно для сварочного полуавтомата) и имеем 6 ступеней регулирования сварочного тока в форсированном режиме, 1 ступень нормальной работы трансформатора (220 в. превичная, 20 вольт вторичная) и 2 ступени пассивного режима работы трансформатора.

Ступени регулирования тока вторичной обмотки:

17 в, 19 в, 20 в, 22 в, 23 в, 24 в, 25 в, 27 в, 28 вольт.

Двигатель подачи сварочной проволоки можно использовать любой редуктор стеклоочистителя автомобиля например от ВАЗ 2110.

Важно отметить, при проектировании протяжного механизма нужно учитывать, что максимальная скорость протяжки проволоки должна обеспечиваться на уровне 11 метров в минуту, минимальная 0.7 метра в минуту. Для этого нужно рассчитать диаметр ведущего колеса механизма подачи проволоки.

Клапан газа можно использовать от клапана подачи воды от омывателя заднего стекла автомобиля ВАЗ 2109. Другие типы клапанов автомобилей использовать не рекомендуется, например воздушный от ВАЗ 2105, так как после некоторого времени работы они начинают пропускать (нарушается герметичность клапана).

Данный сварочный полуавтомат работает уже 3 года, зарекомендовал себя очень надежным.

Ответы на комментарии:

Топология печатной платы, не хотел выкладывать из за того что ни чего не понятно.. но заставили..   

В качестве реле  К1, К2, К3 можно использовать реле типа HJQ-22F-3Z с тремя группами контактов.

На фото такое же реле, только с четырьмя группами контактов HJQ-22F-4Z (показываю как выглядит).

_____________________________________________________________________________________

Так как сам сварочный полуавтомат был утрачен, то по моей просьбе фото этого сварочного аппарата были любезно предоставлены посетителем сайта Андреем, который повторил эту схему.

Большое спасибо ему за это.   

Внешний вид полуавтомата:

 

Компоновка, вид сверху:

 

Компоновка, вид сбоку:

 

Компоновка, вид сбоку, вид подающего механизма:

 

Протяжный механизм:

 

Плата управления сварочным полуавтоматом:

 

Диодный мост, дроссель, трансформатор питания схемы управления:

 

Автор фото полуавтомата:  Андрей.

___________________________________________________________________________

 

Фото блока управления и печатная плата присланная посетителем сайта Николаем (комментарий 100)

Печатную плату в формате программы  Sprint-layout 5 можно скачать по этой ссылке ( Количество скачиваний: 1776 )

____________________________________________________________________________

 

Автор схемы: Admin Svapka.Ru

svapka.ru

Простой сварочный полуавтомат своими руками

Читать все новости ➔

   Как сделать самостоятельно сварочный полуавтомат. Этот вопрос волнует многих, поскольку стоимость сварочного полуавтомата для бытовых целей от 300$ и до 800$.  Промышленные сварочный полуавтоматы еще дороже. Остается только один вариант – собрать полуавтомат самостоятельно, своими руками. Рассмотрим, из каких основных узлов и деталей состоит сварочный полуавтомат.   Основой сварочного полуавтомата, является сварочный силовой трансформатор. Трансформатор желательно иметь готовый, но можно и самому изготовить. Основные требования к трансформатору – при напряжение на выходе 10 – 20В обеспечение номинального выходного тока до 60А. Для регулировки выходного напряжения, при намотки первичной обмотки необходимо делать отводы и предусмотреть вариант переключения.

   Конечно, самым сложным в домашнем изготовлении узлом является механизм подачи проволоки. От его работы напрямую будет зависеть качество сварного шва и равномерность подачи проволоки. Наиболее подходящим вариантом изготовления механизма подачи – это редуктор от автомобильного стеклоочистителя в комплекте с электродвигателем.

  Т.к. сварка полуавтоматом производится постоянным током, необходимо использовать выпрямитель. Тип выпрямителя зависит от способа намотки сварочного трансформатора. Для нашего варианта, с двумя обмотками, используют два выпрямительных диода ДЛ161-200. Для мостовой схемы выпрямителя – используют четыре выпрямительных диода. Конденсатор 30000х63В предназначен для сглаживания пульсаций напряжения после выпрямителя.

  В цепи постоянного тока, после выпрямительных диодов, для улучшения стабильности горения дуги устанавливается дроссель, намотанный на трансформаторный сердечник сечением не менее 35 мм х 35 мм, около 20 витков проводом, диаметр которого не менее диаметра провода на вторичной обмотке сварочного трансформатора.

  Питание электродвигателя приводного механизма подачи проволоки от  блока питания с выходным напряжением 12 – 15В и током около 5А.

  Еще в в сварочном полуавтомате имеются:

              электроклапан газа;

              электромагнитный пускатель включения сварочного полуавтомата;

              рукав для подачи проволоки

              и другие мелочи.

Схема сварочного полуавтомата указана ниже:

  Переменный резистор используется для регулировки скорости подачи проволоки в процессе работы полуавтомата. При нажатии на кнопку пуск, синхронно включается клапан подачи газа и с помощью реле К1 включается сварочный трансформатор.

Эта схема сварочного полуавтомата является лишь примером. При самостоятельном изготовлении схему полуавтомата можно изменить исходя из имеющимися в наличии комплектующих.

Возможно, Вам это будет интересно:

meandr.org

Регулятор скорости подачи проволоки сварочного полуавтомата – 22 Февраля 2012 – Блог

В продаже можно увидеть множество сварочных полуавтоматов отечественного и зарубежного производства используемые при ремонте кузовов автомобилей.При желании можно сэкономить на расходах, собрав сварочный полуавтомат в гаражных условиях. 

В комплект сварочного аппарата входит корпус, в нижней части которого устанавливается силовой трансформатор однофазного или трёхфазного исполнения, выше располагается устройство протяжки сварочной проволоки. 

В состав устройства входит электродвигатель постоянного тока с передаточным механизмом понижения оборотов, как правило здесь используется электродвигатель с редуктором от стеклоочистителя а/м УАЗ или «Жигули». Стальная проволока с медным покрытием с подающего барабана проходя через вращающиеся ролики поступает в шланг для подачи проволоки, на выходе проволока входит в контакт с заземлённым изделием, возникающая дуга сваривает металл. Для изоляции проволоки от кислорода воздуха сварка происходит в среде инертного газа. Для включения газа установлен электромагнитный клапан. При использовании прототипа заводского полуавтомата в них выявлены некоторые недостатки, препятствующие качественному проведению сварки: преждевременный выход от перегрузки из строя выходного транзистора схемы регулятора оборотов электродвигателя; отсутствие в бюджетной схеме автомата торможения двигателя по команде остановки – сварочный ток при отключении пропадает, а двигатель продолжает подавать проволоку некоторое время, это приводит к перерасходу проволоки, опасности травматизма, необходимости удаления лишней проволоки специальным инструментом.

В лаборатории «Автоматики и телемеханики» Иркутского областного Центра ДТТ разработана более современная схема регулятора подачи проволоки, принципиальное отличие которой от заводских – наличие схемы торможения и двукратный запас коммутационного транзистора по пусковому току с электронной защитой. 

Характеристики устройства:1. Напряжение питания 12-16 вольт.2. Мощность электродвигателя – до 100 ватт.3. Время торможения 0,2 сек.4. Время пуска 0,6 сек.5. Регулировка оборотов 80 %.

6. Ток пусковой до 20 ампер.

В состав принципиальной схемы регулятора подачи проволоки входит усилитель тока на мощном полевом транзисторе. Стабилизированная цепь установки оборотов позволяет поддерживать мощность в нагрузке независимо от напряжения питания электросети, защита от перегрузки снижает подгорание щёток электродвигателя при пуске или заедании в механизме подачи проволоки и выход из строя силового транзистора. 

Схема торможения позволяет почти мгновенно остановить вращение двигателя.Напряжение питания используется от силового или отдельного трансформатора с потребляемой мощностью не ниже максимальной мощности электродвигателя протяжки проволоки. В схему введены светодиоды индикации напряжения питания и работы электродвигателя.

Напряжение с регулятора оборотов электродвигателя R3 через ограничительный резистор R6 поступает на затвор мощного полевого транзистора VT1. Питание регулятора оборотов выполнено от аналогового стабилизатора DA1, через токоограничительный резистор R2. Для устранения помех, возможных от поворота ползунка резистора R3, в схему введён конденсатор фильтра C1.

Светодиод HL1 указывает на включенное состояние схемы регулятора подачи сварочной проволоки. Резистором R3 устанавливается скорость подачи сварочной проволоки в место дуговой сварки.

Подстроечный резистор R5 позволяет выбрать оптимальный вариант регулирования оборотов вращения двигателя в зависимости от его модификации мощности и напряжения источника питания.

Диод VD1 в цепи стабилизатора напряжения DA1 защищает микросхему от пробоя при неверной полярности питающего напряжения.

Полевой транзистор VT1 оснащён цепями защиты: в цепи истока установлен резистор R9, падение напряжения на котором используется для управления напряжением на затворе транзистора, с помощью компаратора DA2. При критическом токе в цепи истока напряжение через подстроечный резистор R8 поступает на управляющий электрод 1 компаратора DA2, цепь анод-катод микросхемы открывается и снижает напряжение на затворе транзистора VT1, обороты электродвигателя М1 автоматически снизятся.

Для устранения срабатывания защиты от импульсных токов, возникающих при искрении щёток электродвигателя, в схему введен конденсатор C2.К стоковой цепи транзистора VT1 подключен электродвигатель подачи проволоки с цепями снижения искрения коллектора С3,С4, С5. Цепь состоящая из диода VD2 с нагрузочным резистором R7 устраняет импульсы обратного тока электродвигателя. 

Двухцветный светодиод HL2 позволяет контролировать состояние электродвигателя, при зелёном свечении – вращение, при красном свечении – торможение. 

Схема торможения выполнена на электромагнитном реле К1. Ёмкость конденсатора фильтра С6 выбрана небольшой величины – только для снижения вибраций якоря реле К1, большая величина будет создавать инерционность при торможении электродвигателя. Резистор R9 ограничивает ток через обмотку реле при повышенном напряжении источника питания.

Принцип действия сил торможения, без применения реверса вращения, заключается в нагрузке обратного тока электродвигателя при вращении по инерции, при отключении напряжения питания, на постоянный резистор R8. Режим рекуперации – передачи энергии обратно в сеть позволяет в короткое время остановить мотор. При полной остановке скорость и обратный ток установятся в ноль, это происходит почти мгновенно и зависит от значения резистора R11 и конденсатора C5. Второе назначение конденсатора С5 – устранение подгорания контактов К1.1 реле К1. После подачи сетевого напряжения на схему управления регулятора, реле К1 замкнёт цепь К1.1 питания электродвигателя, протяжка сварочной проволоки возобновится.

Источник питания состоит из сетевого трансформатора T1 напряжением 12-15 вольт и ток 8-12 ампер, диодный мост VD4 выбран на 2х-кратный ток. При наличии на сварочном трансформаторе полуавтомата вторичной обмотки соответствующего напряжения, питание выполняется от неё.

Схема регулятора подачи проволоки выполнена на печатной плате из одностороннего стеклотекстолита размером 136*40 мм, кроме трансформатора и мотора все детали установлены с рекомендациями по возможной замене. Полевой транзистор установлен на радиатор размерами 100*50 *20.

Полевой транзистор аналог IRFP250 с током 20-30 Ампер и напряжением выше 200 Вольт. Резисторы типа МЛТ 0,125, R9,R11,R12 – проволочные. Резистор R3,R5 установить типа СП-3 Б. Тип реле К1 указан на схеме или №711.3747-02 на ток 70 Ампер и напряжение 12 Вольт, габариты у них одинаковые и применяются в автомобилях «ВАЗ».

Компаратор DA2, при снижении стабилизации оборотов и защиты транзистора, из схемы можно удалить или заменить на стабилитрон КС156А. Диодный мост VD3 можно собрать на российских диодах типа Д243-246, без радиаторов. 

Компаратор DA2 имеет полный аналог TL431 CLP иностранного производства.Электромагнитный клапан подачи инертного газа Em.1 – штатный, на напряжение питания 12 вольт.

Наладку схемы регулятора подачи проволоки сварочного полуавтомата начинают с проверки питающего напряжения. Реле К1 при появлении напряжения должно срабатывать, обладая характерным пощелкиванием якоря.

Повышая регулятором оборотов R3 напряжение на затворе полевого транзистора VT1 проконтролировать, чтобы обороты начинали расти при минимальном положении движка резистора R3, если этого не происходит минимальные обороты откорректировать резистором R5 – предварительно движок резистора R3 установить в нижнее положение, при плавном увеличении номинала резистора К5, двигатель должен набрать минимальные обороты. 

Защита от перегрузки устанавливается резистором R8 при принудительном торможении электродвигателя. При закрытии полевого транзистора компаратором DA2 при перегрузке светодиод HL2 потухнет. Резистор R12 при напряжении источника питания 12-13 Вольт из схемы можно исключить. 

Схема опробована на разных типах электродвигателей, с близкой мощностью, время торможения в основном зависит от массы якоря, ввиду инерции массы. Нагрев транзистора и диодного моста не превышает 60 градусов Цельсия.

Печатная плата закрепляется внутри корпуса сварочного полуавтомата, ручка регулятора оборотов двигателя – R3 выводится на панель управления вместе с индикаторами : включения HL1 и двуцветного индикатора работы двигателя HL2. Питание на диодный мост подается с отдельной обмотки сварочного трансформатора напряжением 12-16 вольт. Клапан подачи инертного газа можно подключить к конденсатору C6, он также будет включаться после подачи сетевого напряжения. Питание силовых сетей и цепей электродвигателя выполнить многожильным проводом в виниловой изоляции сечением 2,5-4 мм.кв.

источник: http://cxem.net/house/1-237.php

samodelki-doma.at.ua

Как сделать сварочный полуавтомат – Легкое дело


Многие задаются вопросом, как же сделать сварочный полуавтомат своими руками и что бы он обладал хорошими характеристиками, имел достаточно функционала и работал надёжно долгие годы.

На в самом деле всё просто. Для этого нужно знать немного о принципе работы сварочного полуавтомата и немного терпения.
Итак начнем.

Для начала определимся с типом и мощностью сварочного трансформатора применяемого в сварочных полуавтоматах.

Как нам известно при использовании сварочной проволокой диаметром 0,8 мм сварочный ток достигает

160 ампер. Отсюда следует, что трансформатор должен быть мощностью от 3000 вт.

Далее определяемся с типом трансформатора. Самыми лучшими характеристика обладают сварочные трансформаторы намотанные на тороидальном сердечнике (кольцо, бублик, тор)

Выбираем этот тип сварочного трансформатора, в отличии от П и Ш образных трансформаторов при одинаковой мощности они имеют меньший вес, что важно для такой конструкции, как сварочный полуавтомат.

Далее определяемся с регулированием сварочного тока. Есть два способа регулирования, по первичной и вторичной обмотке сварочного трансформатора.

Регулирование сварочного тока по первичной обмотке трансформатора с использованием тиристорной схемы регулирования имеет ряд недостатков, такие как повышенная пульсация сварочного напряжения в момент перехода фаз через тиристоры в первичной обмотке. (лечится установкой дросселя и конденсатора большой емкости в цепь сварочного тока)

Регулирование тока по первичной обмотке с использованием коммутирующих элементов (реле, галетные переключатели) не имеет таких недостатков, как тиристорная схема управления, и предпочтительней для использования в подобных схемах сварочных аппаратов.

Регулирование тока по вторичной обмотке сварочного трансформатора имеет также повышенную пульсацию сварочного напряжения в схемах с применением тиристоров. Применение коммутирующих схем (переключатели, мощные реле) ведет к дороговизне элементов и утяжелении конструкции сварочного аппарата в целом.

Отсюда следует, что регулировку тока нужно реализовывать по первичной обмотке (какую именно, решать вам)

В цепи питания сварочной дуги (вторичная обмотка) нужно обязательно устанавливать сглаживающий сварочный дроссель и конденсатор повышенной емкости от 50000 Мкф. для сглаживания пульсаций сварочного тока, не зависимо от применяемой схемы регулирования сварочного напряжения.

Дальше определяемся с регулятором подачи сварочной проволоки. Для сварочного полуавтомата рекомендуется использовать ШИМ регулятор с обратной связью.

Для чего нужен ШИМ? Во первых он стабилизирует скорость проволоки(на заданном уровне) в зависимости от нагрузки оказываемой трением проволоки в рукаве и реагирует на просадку (уменьшение) сетевого напряжения во время сварки.

Откуда запитать ШИМ регулятор, от отдельного трансформатора или намотать дополнительную обмотку на сварочный трансформатор? Тут разницы особой нет, если запитывать от отдельного трансформатора, то это увеличит вес аппарата. А если намотать дополнительную обмотку на сварочный трансформатор, то вы выиграете в весе и немного с экономите.

Возьмем к примеру такую ситуацию, вы варите на самом маленьком токе, значит и скорость проволоки тоже маленькая и напряжение нужное для регулирования двигателя подачи проволоки тоже незначительное, если варите на максимальном токе, то и напряжение нужное для двигателя максимальное, тем самым намотав обмотку запитывающую цепь регулятора подачи проволоки на сварочном трансформаторе, мы обеспечим нужный режим работы для регулятора. И отсюда следует, что потребности в дополнительном трансформаторе для двигателя подачи сварочной проволоки нет.

Какой выбрать редуктор для подачи сварочной проволоки? Вариантов много, самый распространенный это редуктор стеклоочистителя от автомобилей семейства ВАЗ.

Расчет диаметра ведущего колеса механизма подачи сварочной проволоки. Как нам известно, что скорость подачи сварочной проволоки в сварочном аппарате должна быть в пределах 0,7…11 метров в минуту при сварке проволокой 0.8 мм .

Так как передаточное отношение выбранного редуктора и скорость вращения якоря двигателя нам не известна, нужно рассчитать диаметр ведущего колеса механизма подачи проволоки, что бы он обеспечивал необходимую скорость подачи проволоки.

Делается это опытным путем. На вал редуктора с помощью пластилина прикрепляется спичка. Потом на двигатель редуктора подается максимальное напряжение, которое выдает ШИМ регулятор, например 20 вольт. Подсчитываем количество оборотов, которые сделал двигатель за 1 минуту.

Например двигатель сделал 100 оборотов, подставив в формулу, мы рассчитаем нужный размер (радиус) ведомого колеса механизма подачи проволоки:

100 – количество оборотов двигателя, сделанных за 1 минуту.

1100 – 11 метров переведенные в см.

Или упрощенная формула для скорости 11 м/мин:

 

где N количество оборотов двигателя, сделанных за 1 минуту.

Таким образом у нас получилось, что радиус ведомого колеса равен 1.75 см или диаметр равен 3,5 см, при котором обеспечивается нужная максимальная скорость подачи проволоки (11 метров в минуту) при данном напряжении (20 вольт).

В качестве клапана газа для нашего сварочного аппарата. рекомендуем использовать клапан подачи воды на омыватель заднего стекла ВАЗ2108, так как он зарекомендовал себя очень надежным.

Каким должен быть функционал сварочного полуавтомата. Сварочный полуавтомат должен обязательно иметь самый минимум функций, а именно:

  • при нажатии кнопки управления сначала должен податься углекислый газ, это делается для того, что бы горелка наполнилась газом.
  • после задержки 1..3 секунды автоматически включается ток сварки и подача проволоки.
  • после отпускания кнопки управления отключается подача проволоки и сварочный ток (одновременно).
  • затем через 1…3 сек отключается подача углекислого газа, это нужно для того, что бы расславленный метал не окислился при остывании.

Как видите, из выше изложенного видно, что сварочный полуавтомат – это просто, было бы желание и возможность реализовать все это в домашних условиях.

P.S. На нашем сайте опубликовано много схем сварочных полуавтоматов. Все они разные и различаются по принципу регулирования сварочного тока, функциональности, простоте (сложности) повторения.
В связи с этим хотелось бы добавить, что каждый сам для себя может выбрать, что ему действительно нужно, и сделать, что то свое на основе приведенных здесь схем сварочных аппаратов.

Ответ на комментарий :

Регулятор подачи сварочной проволоки на TL494

Схема из журнала «Радиоаматор-Электрик» №3 2006 г. стр 28-29 Схема похоже не рабочая.

Схема торможения двигателя.

Реле К1 подключаем в цепь коммутации подачи проволоки.

Еще одна схема регулятора подачи проволоки на TL494 (доработанный вариант схемы из журнала «Радиоаматор-Электрик»)

Повторил эту схему. не работает. © Admin

У кого работает, пишите в комментарии.

31. Комментарий написал: Вова – 14.06.2011 в 5:12 Цитировать

Доброва времени суток недавно собирал регулятор оборотов для сварочного полуавтомата Широтно – Импульсный модулятор с обратной связю по току работает прекрасно под нагрузкой оборты не падают (чтобы не падали обороты нужно подобрать резистор р9)и соответствено выходной транзистор поставить на хароший радиатор с термопастой.Вот сылка на форум где я ево нарыл http://www.foar.ru/topic.php?forum=30&topic=5&p=1 .Удачи в повторении.

32. Комментарий написал: Вова – 14.06.2011 в 5:16 Цитировать

Да и ещо в место указаного транзистора ставил IRF640 тоже нормально работал все детали мне обошлись около 35 гривен дешево и по надежности хорошо .

33. Комментарий написал: Dev – 22.08.2011 в 18:02 Цитировать

А кто-нибудь пробовал использовать в качестве привода – шаговые двигатели? Думаю, какой выбрать. Основная характеристика как мне видится – крутящий момент, хватит ли 6 кг/см?

34. Комментарий написал: idea – 12.09.2011 в 16:10 Цитировать

народ помогите! хочу собрать углекислотку на основе инвертора
есть инвертор ARC160, рукав, балон с редуком, протяжку сделаю из механизма дворников.
хочется иметь универсал — отсоединил и пошол варить электродами +сэкономить финансы
вопрос получится ли добиться жосткой характеристики (сеичас круто падающая)
если поставить кандеры?
протяжку клапан и кандеры если да то поставлю в отдельную коробку

35. Комментарий написал: Botos – 10.11.2011 в 21:02 Цитировать

Доброва времени суток недавно собирал регулятор оборотов для сварочного полуавтомата Широтно – Импульсный модулятор с обратной связю по току работает прекрасно под нагрузкой оборты не падают (чтобы не падали обороты нужно подобрать резистор р9)и соответствено выходной транзистор поставить на хароший радиатор с термопастой.Вот сылка на форум где я ево нарыл http://www.foar.ru/topic.php?forum=30&topic=5&p=1.Удачи в повторении.

А какой номинал р9 для мотора от жигулёского стеклоочистителя?

36. Комментарий написал: Botos – 04.12.2011 в 21:37 Цитировать

Собрал сегодня схему но регулирует напряжение только до 17 вольт.Как сделать регулировку до 25 вольт?

37. Комментарий написал: admin – 05.12.2011 в 16:37 Цитировать

Botos
Собирал 2 схемы на TL494 и ни одна как положено не работала.
Возможно нужно прибавить сопротивление переменного резистора, также поиграться с номиналами R14, C13, С15

С13 у вас 100n? Может по запарке 10n поставили.

Если поможет, напишите какие номиналы установили.

38. Комментарий написал: Сергей – 16.03.2012 в 17:02 Цитировать

Здравствуйте! Имеется 3х фазный сварочный полуавтомат, как известно в 3х фазных сварочных аппаратах применяют питание без рабочего нуля. Вопрос, как мне подключить диодные мосты кврс5010, если имеется только подвод фаз. Заранее благодарен

39. Комментарий написал: Вова – 20.04.2012 в 6:16 Цитировать

Всем добрый вечер скажыте кто делал ету схему и укаво есть печатка тоже хочу сделать)))

40. Комментарий написал: admin – 20.04.2012 в 21:00 Цитировать

41. Комментарий написал: Вова – 26.04.2012 в 2:34 Цитировать

42. Комментарий написал: and – 05.05.2012 в 2:23 Цитировать

В цепи питания сварочной дуги (вторичная обмотка) нужно обязательно устанавливать сглаживающий сварочный дроссель и конденсатор повышенной емкости от 50000 Мкф. для сглаживания пульсаций сварочного тока, не зависимо от применяемой схемы регулирования сварочного напряжения Это всё есть в любом трансформаторном сварочнике для ручной дуговой (ДУГА-315например)как переделать?

43. Комментарий написал: admin – 05.05.2012 в 19:11 Цитировать

and
Что передалать, во что?

44. Комментарий написал: and – 06.05.2012 в 1:45 Цитировать

ДУГА-315напримерв полуавтомат,или тут тема другая?

45. Комментарий написал: admin – 06.05.2012 в 2:07 Цитировать

and
Тема та, только я не могу вам посоветовать что и как переделывать, потому что эту дугу315 я в глаза не видел, понимаете?

46. Комментарий написал: and – 11.05.2012 в 5:13 Цитировать

Понимаю,но в любом сварочном аппарате постоянного тока,это всё есть-сглаживающий сварочный дроссель и конденсатор ,но не варит.

47. Комментарий написал: александр – 04.06.2012 в 4:52 Цитировать

возвращаясь к регулятору РА-ЭЛЕКТРИК 2006 N3 стр28 то мной он был повторен,двигатель шел рывками пока я неизменил кондер толи с4 толи с2,было давно непомню причем уменьшил намного.Подобрал и дело пошло ,стабилизация отличная.напряжение питания 28в-непревышать так как вылетает кп103. поэтому рекомендую питать от отдельного транса.схема работает с 2008 г по сей день

48. Комментарий написал: admin – 04.06.2012 в 15:21 Цитировать

александр
Сколько я не пытался запустить этот регулятор так и не получилось. Возможно микросхема была не исправной. В общем больше не возвращался к этой схеме.

49. Комментарий написал: belopolyy – 10.08.2012 в 22:02 Цитировать

Собрал больше двух десятков схем управления двигателем из журнала Радиоаматор-электрик. Первая не заработала. Устранил неточности, теперь всё ОК.

50. Комментарий написал: admin – 10.08.2012 в 23:47 Цитировать

belopolyy
Какие схемы и какие не точности?

http://svapka.ru/sampoluavtom/kak-sdelat-svarochnyj-poluavtomat-net-ni-chego-proshhe.htm

Схема простого сварочного полуавтомата

Сварочные полуавтоматы (СПА) находят все большее распространение в народном хозяйстве нашей страны. Их использование дает возможность многим мелким предприятиям эффективно сваривать металлические конструкции любой сложности. В этой статье рассмотрена конструкция наиболее простого сварочного полуавтомата, а также основные принципы работы и требования, предъявляемые к сварочным   не нажатом положении). В других подающих механизмах двигатели имеют обмотку реверса движения.

 

В основном используют двигатели постоянного тока. В некоторых современных портативных СПА механизм подачи как бы вращается вокруг проволоки, тем самым, заставляя двигаться ее, благодаря нарезанию резьбы вокруг проволоки. Существуют подающие механизмы, находящиеся на рукаве у самого наконечника, они выполнены в виде цанги, которая является сердечником соленоидной катушки. При воздействии импульса цанга захватывает проволоку и оттягивает ее на небольшое расстояние, отпуская проволоку только в конце движения. При поступлении серии импульсов проволока потихоньку двигается.

В данной статье остановимся на самом простом варианте. Для любого простого СПА необходим в первую очередь сварочный трансформатор. Так как СПА обязан проваривать металл толщиной до 3 мм, то с учетом [1, 2] его мощность должна быть 1,8-3 кВт при напряжении холостого хода 40-60 В и крутопадающей характеристике (можно с низким КПД, т.е. собранном в любительских условиях). Для соблюдения мер безопасности в холостом режиме СПА не должен выдавать напряжение на наконечник рукава. Логика управления должна соответствовать диаграмме на рис.3, где имк – напряжение включения СПА, снимаемое с микровыключателя; идв -напряжение, подаваемое на двигатель; ирев – напряжение, подаваемое на реверсивную обмотку двигателя; Ucna -напряжение, подаваемое на рукав и на отсекатель газа.

 

 

Схема на рис.4 является наиболее распространенной, хотя имеет ряд недостатков. В некоторые СПА устанавливают трансформаторы с многовыводной первичной обмоткой. Это делается для возможности регулировки тока. Но, как показали многолетние испытания, регулировка таким способом отрицательно сказывается на качестве свариваемого шва. Поэтому автор использовал сварочный реостат R2 (рис.4), который также применяется при сварке электродами.

Изменение тока сварки с помощью реостата является наиболее простым и очень эффективным средством при регулировке сварочной дуги с разной толщиной металла. Автору удавалось сваривать изделия для швейной промышленности (оверлоков), имеющие размеры 5×5 мм с толщиной 0,5 мм, а также пруты для оконных решеток толщиной 1 см, и при этом никаких конструктивных изменений в СПА не вводилось.

При нажатии SA1 (рис.4) вольтметр РА1 показывает напряжение Х.Х., на наконечнике рукава напряжение отсутствует. При нажатии SA2 включается подача проволоки, контакты SA2.2 замыкаются, а SA2.1 размыкаются. Срабатывает реле К1, замыкаются контакты К1.1 – К1.3. Включается отсекатель тока КЗ, отсекатель газа К4, а К1.3 замыкает цепь питания двигателя М.

В данной схеме рассматривается двигатель с реверсивной обмоткой. Для двигателя подачи с электротормозом схема включения показана на рис.5 (где 1 – двигатель; 2 – электротормоз). Через К1.2 заряжается С11. По окончании режима сварки (SA2 не нажата) цепь питания К1 разрывается, а к К2 через замкнутые контакты SA2.1 от С11 подводится напряжение питания. В результате K2.1 и К2.2 замыкаются. Включается обмотка реверса двигателя М. А так как отсекатель тока КЗ и отсекатель газа К4 остаются включены, благодаря контактам К2.1, то на наконечнике рукава присутствует напряжение питания и подается углекислота.

Это необходимо для того, чтобы подающая проволока отгорела в месте окончания сварки без ухудшения качества свариваемого шва. Одновременно реверсивный режим работы двигателя демпфирует инерционность редуктора и якоря двигателя. По окончании разряда конденсатора С11 реле К2 отключается и СПА переходит в начальное положение.

Элементы.

Подающий механизм взят от сварочного полуавтомата типа А547УмПДГ-309. Реле K1, K2 типа ТКЕ-54ПД1 или аналогичные с максимальным током на контактах до 2 А. Реле КЗ КМ200Д-В, реле К4 – отсекатель газа (идет в комплекте с подающим). Трансформатор TV1 любой сварочный с габаритной мощностью 3 кВт. Выключатель SA1 – пакетный на 380 В, 15 А или два спаренных типа ВДС 6320-75 на 15 А. Предохранитель РА1 на 15 А. Силовой дроссель L1: сердечник из низкочастотного железа от трансформатора на габаритную мощность 1,5-3 кВт. Обмотка имеет 40-80 витков сечением 20 мм . Автор использовал стандартный дроссель от сварочного полуавтомата типа А547УмПДГ-309. L2 – ДФ2 или любой другой на ток 2 А. В зазор установлена полоска из текстолита толщиной 7 мм (рис.6). Диоды VD1-VD4 типа ВЛ-200-90 или другие низкочастотные с током пропускания не менее 100 А. Радиатор стандартный 7x8x10 см. VD9 – Д816Д на радиаторе с площадью рассеивания 100 см , VD5-VD8 – Д226 с любым буквенным индексом; C1,

C2 – 0,1 на 400 В, любые металлобумажные; СЗ-С8 -10000 на100 В типа К50-32, можно К50-18,К50-19; С9-С11 – 100 на 100 В К50-27, можно другие; R1 – шунт типа 75ШС ММЗ-500; R2 – реостат сварочный, можно от регулятора аргонно-дуговой сварки; R3 – 20 Ом ПЭВ-5-77; R4 – 47 Ом, реостат переменный 22 Вт; R5- 12 Ом ПЗ-75; R6- 100 Ом ПЗ-75; РА1 – вольтметр с пределом шкалы 75-100 В типа М43300, М43100; РА2 – амперметр с пределом шкалы 300500 А типа М43300, М43100.

Провода, указанные на схеме утолщенной линией, должны иметь площадь сечения не менее 20 мм.

Конструкция. На рис. 7 (а – вид сбоку; б – вид сверху) показана конструкция сварочного полуавтомата в сборе: 1 – трансформатор; 2 – диодный мост; 3 – дроссель L1; 4 – реостат R2; 5 – баллон углекислоты; 6 – “масса”; 7 -редуктор; 8 – подающий механизм; 9 – рукав; 10 – предохранитель; 11 – пакетный выключатель SA1; 12 -вольтметр, амперметр РА1 и РА2; 13 – регулятор скорости подачи R4.

Наладка СПА. От качества настройки СПА сильно зависит удобство пользования аппаратом, поэтому необходимо как можно внимательней отнестись к следующим рекомендациям. В данном простейшем варианте СПА “узким местом” является настройка подачи проволоки и настройка качества шва.

Настройка подачи проволоки

Подающий механизм следует включить без затяжки проволоки в рукав и без подсоединения углекислоты. Если углекислота подключена тумблером SA3 (он необходим для отключения отсекателя газа при затяжке проволоки в целях экономии С02), отключить отсекатель газа. При нажатии SA2 должны сработать отсекатель тока, отсекатель газа (при включенном SA3) и двигатель подающего механизма М. Через 5 с отпустить SA2 , при этом двигатель должен включиться в обратном направлении.

Заправить проволоку от барабана 1 через подающий механизм в рукав и затянуть ролик подачи, чтобы проволока 5 прижималась роликом 3 к подшипнику 4 и входила в рукав 2 (рис.8).

Включить SA2 на 20 с, после чего выключить. Механика очень инерционна, поэтому проволока сначала движется медленно, а со временем ускоряется. При отпускании SA2 ток в двигателе через реверсивную обмотку должен быть достаточен для полного торможения проволоки. Ток регулируют подстроечным реостатом R5. Для торможения проволоки необходимо время.

Обмотка реверса включена в цепь питания на время, определяемое временем разряда С11 через К2 и R6. Для нормального торможения проволоки, чтобы проволоку не затягивало обратно в рукав или не выводило дольше наконечника более чем на 1 см, необходимо очень точно и терпеливо отрегулировать R5 и R6, режим торможения зависит на 20% также от реостата R2. К сожалению, описать все подробности регулировки не позволяет объем статьи и, кроме того, невозможно учесть все нюансы разных серий подающих механизмов. Процесс сварки чаще всего будет прерывистым, т.е. с интервалом включения подачи проволоки примерно в 0,5-1 с. Настройка качества шва для проволоки диаметром 0,8-1 мм

Отрегулировать в процессе сварки подачу углекислоты в пределах 0,5-1 атм по манометру на редукторе. Установить в среднее положение реостат R2.

На чистом листе металла 0,7-0,8 мм при подсоединенной массе включить режим подачи проволоки. Если лист металла будет прожигаться, уменьшить подачу проволоки реостатом R4. При дальнейшем прожигании листа увеличить сопротивление реостата R2. Если проволока не расплавляется, а краснеет и ложится на лист небольшими кучками, увеличить реостатом R4 подачу проволоки или уменьшить сопротивление реостата R2.

Эти все процессы необходимо наблюдать через маску для электросварки. Как только шов будет ложиться нормально на лист металла, необходимо отрегулировать зазор в дросселе. Для этого измеряют вольтметром переменную составляющую в режиме сварки непосредственно между плюсом на рукаве и “массой”. Регулируя зазор в дросселе, а также количество витков, добиваются переменной составляющей напряжения в пределах 1,2-3 В.

Надо учитывать слишком большую индуктивность дросселя. При этом ток, необходимый для нормальной сварки, будет нарастать через определенный промежуток времени, а в начальный момент подаваемая проволока не будет даже расправляться. В этом случае необходимо уменьшить количество витков на дросселе.

Для безопасности автор рекомендует все операции настройки проводить в резиновых перчатках на резиновом коврике в сухом помещении. Все детали, находящиеся под напряжением, следует изолировать. Для сварщика лучше использовать специальный сварочный костюм, так как при работе образуется большое количество окалины (брызг раскаленного металла).

 

 

 

 

 

Литература:

1. Пронский И.Н. Секреты сварочного трансформатора//Радюаматор.- 1998.-№1 .-С..21-22

2. Пронский И.Н. Секреты сварочного трансформатора//Радюаматор.- 1998.-№3.- С.43-45.К

 

Ответы на вопросы тех, кто хочет самостоятельно изготовить сварочный агрегат

1. Почему именно крутопадающая характеристика?

Большинство радиолюбителей при сборке СПА пользуются самодельными сварочными трансформаторами. Трансформаторы ручной сборки (не профессиональной) имеют низкий КПД и вследствие этого крутопадающую характеристику (рис.1, кривая А) [1]. Это выгодно сказывается при конструировании СПА, так как основная масса сварщиков имеет невысокие профессиональные навыки, а именно, умение правильно держать “рукав” (под правильным углом по отношению к свариваемой конструкции), правильно зажигать дугу и поддерживать ее горение. Как видим из рис.1, дуга имеет разные характеристики при различной ее длине 11, 12 где 11 и 12 ~ расстояние между электродами. При этом изменение тока незначительное, что выгодно влияет на фильтрацию переменной составляющей, а также на однородность свариваемого шва.

2. Как собрать трансформатор для СПА?

Этот вопрос является наиболее трудным, так как количество витков в трансформаторе напрямую зависит от свойств магнитного железа, применяемого в сердечнике трансформатора.

При расчете сварочного трансформатора в первую очередь необходимо учитывать габаритную мощность трансформатора, которая для нормального провара металла глубиной до 4 мм составляет примерно 3 кВт. Рассмотрим подробнее устройство трансформаторов [2].

Трансформатор состоит из следующих частей: сердечника, обмоток, каркаса и деталей, стягивающих сердечник. Сердечник трансформатора является магнитопроводом, который изготовляют из стальных листов толщиной 0,35…0,5 мм [3]. В настоящее время применяют два вида специальной электротехнической стали: горячекатаную с высоким содержанием кремния и холоднокатаную. Последняя имеет лучшие магнитные характеристики в направлении прокатки.

Стальные листы изолированы друг от друга бумажной, лаковой изоляцией (толщиной 0,04-0,6 мм) или окалиной, что позволяет уменьшить потери мощности в магнитопроводе за счет того, что вихревые токи замыкаются в плоскости поперечного сечения отдельного листа (рис.2). Чем меньше толщина листа, тем меньше сечение проводника, по которому протекает вихревой ток 1 В, и тем больше его сопротивление.

В результате вихревой ток и потери мощности на нагрев магнитопровода уменьшаются (по этой причине автор не советует использовать сердечники от электродвигателей).

По типу или конфигурации магнитопровода трансформаторы подразделяют на стержневые и броневые.

 

 

 

 

В стержневых трансформаторах обмотки, насаженные на стержень магнитопровода, охватывают его (рис.3,а) В броневых трансформаторах магнитопровод частично охватывает обмотки и как бы “бронирует” их (рис.3,6). Горизонтальные части магнитопровода, не охваченные обмотками, называются нижним и верхним ярмом. Трансформаторы большой и средней мощностей обычно изготовляют стержневыми, так как они проще по конструкции, имеют лучшие условия для охлаждения обмоток, что особенно важно в мощных трансформаторах, имеющих большие габариты. Магнитопровод таких трансформаторов набирают из отдельных пластин прямоугольной формы (рис.4,а, автор применил именно такую сборку трансформатора).

Для уменьшения магнитного сопротивления их набирают так, чтобы стыки пластин в двух соседних слоях были в разных местах. Аналогично выполняют магнитопроводы с двумя стержнями. Магнитопроводы броневого типа применяют для сухих трансформаторов средней мощности и используют в электросварке. Наружные броневые стержни этого магнитопровода частично защищают обмотки трансформатора от механических повреждений.

Трансформаторы малой мощности могут иметь магнитопровод, собранный из пластин, выполненных в форме буквы “Ш”, и прямоугольных полос (рис.4,6) Магнитопроводы стержневых и броневых трансформаторов малой мощности можно навивать из узкой ленты электротехнической стали (рис.5). Это позволяет уменьшить воздушные зазоры в магнитопроводе и снизить магнитное сопротивление, а следовательно, и ток холостого хода. В большинстве случаев ленточные магнитопроводы разрезают, чтобы на них легче посадить заранее намотанные обмотки. Затем половинки магнитопроводов соединяют. Из ленточных магнитопроводов чаще всего для электросварки применяют кольцевые тороидальные (рис.5,в). КПД таких тороидальных трансформаторов очень высок. Поэтому количество наматываемых витков на сердечник меньше, чем в стержневых и броневых трансформаторах.

При изготовлении трансформаторов используют каркасы для намотки обмоток (рис.6). Как правило, их изготовляют из листовых электроизоляционных материалов (гетинакс или электроизоляционный картон). Размеры каркаса зависят от размера сердечника. У тороидальных трансформаторов каркас отсутствует, сердечник обматывают специальной лакотканью (стеклоткань или искусственная высоковольтная электротехническая ткань, пропитанная электротехническим лаком). Сердечник обматывают в два-три слоя тканью в натяжку и фиксируют нитками или пропитывают лаком. После высыхания лака наматывают обмотку.

 

  Для изготовления обмоток трансформаторов и дросселей применяют круглые медные провода с эмалевой изоляцией (в первичной обмотке можно использовать указанные провода, при этом провода укладывают как можно ближе друг к другу, одновременно провод изолируют лакотканью (можно стеклотканью с пропиткой лаком), в случае намотки первичной обмотки двумя проводами каждый провод изолируют отдельно). Начало намотки фиксируют ниткой (рис.7). При этом провод должен выходить сбоку трансформатора, а не внутри его. Вторичную обмотку (силовую) наматывают прямоугольным проводом (изоляция провода аналогична рассмотренной выше).

Рассмотрим наиболее простой метод расчета сварочного трансформатора. Начальные данные: Ргаб=3 кВт; Uxx=45 В при Ih=0; Uh=30 В при 1н=100 А; исети=220 В; Рсети=50 Гц; допустимый КПД=0,85.

Автор использовал табличные данные из разных источников, поэтому они приближенные.

Воспользуемся методикой, предложенной в [4]. Имеем формулу

Как видим, полученное значение Км меньше табличного (табл.2). В этом случае полезно на 10% увеличить диаметр провода первичной обмотки, поскольку она расположена внутри и хуже охлаждается. В большинстве случаев конструирования сварочных трансформаторов число витков на 1 В достигает 0,7. Прежде чем наматывать вторичную обмотку, желательно собрать трансформатор и проверить ток холостого хода по методике, рассмотренной в [2].

Остановимся немного на технологии сборки трансформатора. Каркас изготовляем с внутренним окном (рис.6,б) не 10-20% больше размеров сечения сердечника. После сборки трансформатора в оставшиеся промежутки между каркасом и сердечником забиваем расклинивающие деревянные клинья для снижения уровня шума. При намотке на каркас обмотки (особенно вторичной) в окно каркаса вставляем деревянный брусок, а обмотку прибиваем к каркасу деревянным молотком (лучше через текстолитовую пластину, чтобы не повредить изоляцию проводов). Обмотки изолируем друг от друга специальным изоляционным материалом (табл.4)

Диэлектрическая проницаемость Епр не должна быть менее (в межобмоточной изоляции) 10 кВ/мм. Как правило, первичную обмотку наматываем первой, а вторичную -сверху первичной, изоляция между обмотками должна быть двойной. Если необходимого провода нет, то обмотку можно наматывая двойным проводом (одновременно), причем суммарная площадь сечения проводов должна быть на 10-20% больше расчетной.

Сердечник трансформатора стягиваем шпильками через отверстия (рис.4), при этом саму шпильку изолируем от сердечника электроизоляционной бумагой (табл.4). Для стяжки сердечника используем также бандаж или брусья (стальная лента шириной 40 мм, толщиной 1-3 мм) из маломагнитной стали. Как правило, верхнюю ярмовую балку стягиваем с обеих сторон пластинами, а нижнюю – уголками, которые играют роль шасси. От активной стали магнитопровода эти пластины изолируем с помощью полосы электротехнического картона толщиной 23 мм. Активную сталь магнитопровода и ярмовых балок заземляем в одной точке с помощью медной луженой ленты.

Автор:  И.Н. Пронский, г. Киев

Литература:

1. Пронский И.Н. Секреты сварочного трансформатора //Радюаматор. – 1998.- №1.

2. Зызюк А.Г. О трансформаторах //Радюаматор.- 1998.- №2.

3. Иванов И.И., Равдоник B.C. Электротехника – М.: Высш. шк., 1984.

4.Мезель К.Б. Трансформаторы электропитания – М.: Энергоиздат, 1982.

Сварочный полуавтомат бытового назначения своими руками: схема инвертора, подготовка, сборка

Человек, который имеет определенные знания и опыт в области электроники, вполне способен справиться с такой задачей, как изготовление сварочного полуавтомата своими руками или его ремонт. Достаточно подготовить определенный набор элементов и приспособлений. Если сравнивать инверторные полуавтоматы с аналогичным сварочным оборудованием, то первые выделяются, прежде всего, более легким весом, благодаря чему особых сложностей в работе с ними не возникает. Вдобавок к этому не приходится прибегать к специальным приспособлениям, чтобы переместить их на другое место.

Устройство самодельного сварочного полуавтомата

Если коротко описать схему работы инверторного аппарата, то суть ее заключается в следующем: после поступления на выпрямитель тока возникает пульсирующее напряжение, за счет которого обеспечивается сглаживания фильтра, в результате создается на выходе ток постоянной величины. Транзисторы позволяют создавать из постоянного переменный ток, обладающий показателем частоты от 20 Гц и выше.

Ввиду падения напряжения его назначение может находиться в диапазоне 70-90 В, при этом демонстрируемая током сила может доходить до отметки 200 А.

Подобные особенности позволяют самодельному сварочному полуавтомату демонстрировать аналогичные качества, что и большая часть подобного оборудования.

Однако в ремонте этих устройств могут возникнуть определенные сложности, учитывая наличие в системе сложных электросхем.

Помня о том, что инвертор работает за счет изменения переменного тока вместо использования частотного преобразователя ЭДС, это обеспечивает прибору небольшие габариты и легкий вес.

Однако для ремонта такого оборудования владелец должен иметь определенные знания в электротехнике.

Устройство полуавтомата

Согласно схеме, масса обычного электросварочного оборудования, которое обеспечивает ток 160 А, составляет не более 19 кг. На фоне него инвертор, обладающий аналогичными техническими характеристиками, весит в 2 раза меньше, а демонстрируемая им сила тока может доходить до 250 А.

При этом каждый из названных приборов для сварки может быть изготовлен своими руками. По схеме в оснащении сварочного инверторного полуавтомата представлен не только источник питания, но и ряд иных обязательных элементов:

  • горелка;
  • устройство, обеспечивающее подачу проволоки;
  • гибкий шланг, по которому поступает проволока и газ под давлением.

Особенности изготовления сварочного полуавтомата

Изготовление инверторного типа полуавтомата представляется довольно трудной в реализации задачей, поскольку от владельца потребуется самостоятельно создать устройство подачи проволоки.

Материалы

Если владелец полон решимости добиться своего, то ему помимо схемы необходимо подготовить инструменты и материалы, полный список которых включает следующие:

  • трансформатор, обеспечивающий ток от 150 А;
  • механизм, обеспечивающий подачу проволоки;
  • гибкий рукав, посредством которого подается газ;
  • бобина с проволокой;
  • устройство управления.

Механизм подачи является очень важным компонентом сварочного оборудования, поскольку именно благодаря ему будет обеспечиваться подача проволоки в зону сварки при помощи рукава.

Особого внимания заслуживает скорость подачи проволоки для сварки, которая должна поступать в том же темпе, что и процесс плавления расходника. Именно скорость подачи проволоки во многом влияет на то, насколько качественно будет создан шов. По этой причине желательно включить в систему для сварки такой прибор, как регулятор скорости. Благодаря ему будет возможность выполнять сварку из любой проволоки вне зависимости от материала изготовления и диаметра.

Чаще всего для создания сварного шва применяют проволоку диаметром от 0,8 до 1,6 мм. Она должна быть размещена на бобине, после чего уже производится заправка инвертора для сварки. Желательно сделать так, чтобы электродная проволока поступала к горелке в автоматическом режиме. Благодаря этому можно ускорить процесс сварки.

Прибор, который контролирует работу инверторного полуавтомата, оснащен регулятором для стабилизации тока. Для обеспечения нужной величины тока в системе предусмотрена электрическая микросхема, представленная микроконтроллером, функционирующим в режиме широтно-импульсного модулятора. Важным параметром является коэффициент заполнения, который влияет на напряжение, создаваемое на обкладках конденсатора. А тот при этом определяет электрическую силу, демонстрируемую сварочной дугой.

Особенности подготовки трансформатора

Для получения представления об особенностях подготовки трансформатора для изготовления самодельного сварочного полуавтомата важно учесть следующий момент: по своему исполнению этот прибор не отличается от того, который применяется в микроволновой печи.

В конструкции этого устройства присутствуют две бобины, содержащие изолированный медный провод. Они выполняют роль первичной и вторичной обмотки. Именно на это изделие будет возлагаться ключевая роль при создании самодельного инвертора.

Ввиду несовпадения количества витков проволоки первым ток поступает на первичную бобину, а затем за счет эффекта индукции во вторичной бобине наблюдается снижение напряжения, что приводит к увеличению силы тока. Если было принято решение создавать инверторный сварочный полуавтомат на основе трансформатора, который использовался в микроволновой печи, то придется внести в его конструкцию определенные изменения.

Подобная необходимость обусловлена тем, что выдаваемое этим устройством напряжение превышает необходимое значение, при котором будет обеспечена нормальная работа сварочного аппарата. По этой причине основная задача будет заключаться в увеличении силы тока и одновременном уменьшении характеристики напряжения. Следует упомянуть об одном важном моменте: увеличение силы тока может привести к возгоранию электрода и повреждению металлической заготовки, если ток будет слишком слабым, то во время сварочных работ невозможно будет обеспечить шов достаточной надежности.

На этом этапе важно выполнить правильные расчеты, иначе созданный сварочный полуавтомат в скором времени потребует ремонта. Если вернуться к необходимым изменениям в конструкции системы, то здесь подразумевается переделка вторичной обмотки: сперва нужно убрать старую обмотку, аккуратно накрутить на нее новую, в качество которой следует использовать провод с защитой на основе эмали. Все витки необходимо размещать очень плотно, ремонт следует проводить максимально аккуратно, иначе возникнет опасность повредить первичную обмотку.

На таких параметрах, как толщина применяемого провода и количество витков можно не останавливаться, поскольку их выбор будет определяться типом ремонтируемого трансформатора. Однако для расчета оптимальных показателей можно обратиться к онлайн-калькулятору. После создания необходимого количества витков обмотку следует защитить при помощи токоизолирующего вещества.

Выбор корпуса, совмещение катушки и монтаж

Прежде чем приступить к самостоятельной сборке сварочного полуавтомата, следует решить вопрос с подходящим вариантом корпуса. В качестве альтернативы можно рассмотреть короб, имеющий необходимые размеры, из листового металла или пластической массы. Выбранный корпус послужит местом, куда будут установлены трансформаторы, после чего необходимо соединить их первичные и вторичные бобины.

  • Подключение первичных обмоток выполняется по параллельной схеме, а вторичных — по последовательной. Изготовленный с подобным корпусом инверторный полуавтомат сможет принимать ток величиной 60 А, обеспечивая при этом выходное напряжение 40 В. Благодаря подобным рабочим характеристикам можно создать комфортные условия для выполнения сварки дома.
  • Основная задача системы охлаждения сварочного полуавтомата самодельного заключается в защите от перегрева инвертора в процессе работы. Для решения подобной задачи необходимо придерживаться следующих схем размещения устройств: сперва в корпусе необходимо установить вентиляторы, для которых отводят участки на обеих его сторонах, располагающиеся напротив преобразователей электричества.
  • Проблема с вентиляторами решается путем приобретения их в магазине или же заимствования из старого системного блока компьютера. Перед установкой следует удостовериться, что они способны обеспечить поток воздуха на вытяжку.

Для эффективного отвода нагретого и подачи холодного воздуха следует предусмотреть в корпусе созданного полуавтомата своими руками несколько десятков сквозных отверстий. Приобрести сварочные держатели кабеля можно в специализированном магазине. Самодельный сварочный полуавтомат невозможно создать без газового баллона: он может быть приобретен также в магазине или же заимствован от старого огнетушителя. Когда инвестор будет подключен к сети, микроконтроллер сразу же включится в работу и настроит оптимальные характеристики для сварки. При наличии на кабеле напряжения, не 100 В, можно сделать вывод о неисправности прибора. В этом случае потребуется провести диагностику и устранить причину.

Устройство скорости подачи электродной проволоки

Хотя производители позиционируют сварочные аппараты как сверхнадежные приборы, довольно часто они выходят из строя по причине регулятора подачи проволоки, что вынуждает владельца часто заниматься его ремонтом. Если возникли проблемы в работе этого элемента, то в дальнейшем это может негативным образом сказаться на работе и самого сварочного полуавтомата.

При положительном исходе владельцу потребуется лишь потратить больше времени на сварку и заменить электронную проволоку. Учитывая, что в момент подачи насадки сварочного агрегата проволока фиксируется, для ремонта владелец должен будет извлечь насадку и очистить контактную зону.

Если в работе регулятора управления подачи проволоки возникают неполадки, то это позволяет сделать вывод о неоптимальной скорости поступления сварочной проволоки.

Выход из строя регулятора управления может быть обусловлен и неисправностями в его механической части. Используемая в нем схема предусматривает прижимной ролик, который оснащен регулятором уровня прижима проволоки, а также роликом подачи проволоки. Последний характеризуется наличием двух углублений, из которых выходит сварочная проволока диаметром до 1 мм.

После регулятора располагается соленоид, основная функция которого заключается в контроле подачи газа. Учитывая, что регулятор является довольно массивным элементом, а его крепление к панели аппарата обеспечивают лишь несколько болтов, правильно будет считать, что регулятор подачи не имеет надежной опоры. Эта особенность может привести к перекашиванию конструкции полуавтомата, что также может стать причиной выхода его из строя.

Заключение

Несмотря на то что в продаже предлагается большой выбор различных сварочных агрегатов, каждый владелец может сэкономить средства на его приобретении, если решит изготовить подобное оборудование своими руками. Подобная идея проста в реализации по той причине, что для нее можно применять материалы и инструменты, которые не составит труда найти. При этом не стоит опасаться того, что самодельный сварочный агрегат быстро выйдет из строя. Главное -следовать схеме создания подобного оборудования, и тогда его работа будет проходить с оптимальными рабочими характеристиками, что позволит создавать надежные сварочные соединения.

Устройство подачи проволоки

– обзор

6.02.2.4.3 Сварочное оборудование

Сварочное оборудование, используемое для систем дуговой сварки под флюсом, состоит из трех компонентов: устройства подачи порошка, механизма подачи проволоки и источника сварочного тока. В зависимости от степени механизации существуют также средства для перемещения сварочной головки и сварочной части. Сварочный порошок подается из резервуара по трубам и шлангам в точку плавления, где сварочная головка находится в слое порошка. Неиспользованный порошок свободно ложится на слой твердого шлака и может быть извлечен прицепом и возвращен в систему циркуляции.Подача проволоки состоит из двигателя подачи проволоки и двух подающих роликов, между которыми проходит проволока. Один из роликов находится на валу двигателя и вызывает снятие проволоки с барабана. Второй валок действует как валок противодавления. Скорость подачи проволоки необходимо контролировать так, чтобы длина дуги соответствовала желаемому сварочному току. Когда сварка под флюсом зависит от сварочного флюса, используемого как для постоянного, так и для переменного тока, работая с переменным током, источники питания будут иметь падающую характеристику.Сварочные выпрямители для дуговой сварки под флюсом имеют сильное снижение до постоянных статических характеристик. Статическая характеристика используемого источника сварочного тока сильно зависит от типа управления. Когда сварка под флюсом предпочтительно выполняется с так называемым внешним управлением (регулировка ΔU), напряжение дуги регулирует скорость двигателя механизма подачи проволоки. Ток должен соответствовать соответствующему изменению, чтобы можно было выбрать характеристическую кривую. На управление влияет, в зависимости от напряжения на подаче проволоки, которое связано с изменением длины дуги, управляющее напряжение, изменение скорости подачи проволоки ΔU.Однопроволочные – проволочный электрод и источник питания – могут использоваться как частично или полностью механизированные процедуры. Для увеличения скорости наплавки разработан ряд вариантов дуговой сварки под флюсом. При дуговой сварке под флюсом двойной проволокой, также иногда называемой сваркой параллельной проволокой, две проволоки плавятся вместе или одна за другой в сварном шве. Оба электрода расположены на источнике питания, питаются друг от друга и горят по дуге (Рисунок 29). Преимуществами являются более высокая скорость наплавки по сравнению с одиночной проволокой и лучшая дегазация расплава благодаря тому, что ванна больше и, следовательно, медленнее, и затвердевает при более высокой скорости сварки.

Электроды для тандемной сварки расположены последовательно в направлении сварки. У каждого из них есть свой источник питания со своими правилами (Рисунок 36). Посредством отдельного управления можно достичь глубокого проплавления первого электрода при высокой силе тока, так что при работе с множеством электродов с последним электродом с более высоким напряжением обеспечивается хорошая поверхность сварного шва. Тандемная система была расширена до многопроволочных систем с четырьмя электродами. Другой вариант – сварка горячей проволокой.В дополнение к электроду дугового плавления, вторая проволока снабжена собственным источником питания и собственным управлением. Эта проволока находится непосредственно рядом с дугой, контактирующей с заготовкой, и эта область нагревается резистивным нагревом до красного тепла. Дошла до нагретой таким образом проволоки части дуги, она там запаивается. Преимущество такой конструкции состоит в том, что при относительно небольшой электрической мощности может быть достигнута высокая скорость осаждения.

Рисунок 34. Обычный плазмотрон (слева) и фокусирующий плазмотрон (справа).

Рисунок 35. Формирование сварочной ванны при сварке в замочную скважину.

Рисунок 36. Принцип процесса электронно-лучевой сварки (ISO 857-1).

Экономичность процесса UP также может быть повышена за счет так называемой сварки в узкий зазор. Это делается в этом варианте процесса, когда объем, заполняемый до шва, уменьшается. Также выгодно снижение тепловложения в основной материал. Особое внимание уделяется возможности удаления шлака, поэтому, как правило, требуется ширина зазора не менее 35 мм.

Сварка сердечником флюсом: процесс и советы

При дуговой сварке с сердечником

(FCAW) используется трубчатая проволока, заполненная флюсом.

Дуга возникает между сплошным проволочным электродом и заготовкой.

Флюс, содержащийся в сердечнике трубчатого электрода, плавится во время сварки и защищает сварочную ванну от атмосферы. Постоянный ток с положительным электродом (DCEP) обычно используется, как и в процессе FCAW.

Есть два основных варианта процесса; самозащитная FCAW (без защитного газа) и газовая защита FCAW (с защитным газом).Различие между ними связано с использованием различных флюсов в расходных материалах, которые обеспечивают различные преимущества для пользователя. Обычно самозащитный FCAW используется на открытом воздухе, когда ветер уносит защитный газ.

Флюсы в самоэкранированной FCAW предназначены не только для раскисления сварочной ванны, но также для защиты сварочной ванны и капель металла от атмосферы.

Флюс в газозащитной FCAW обеспечивает раскисление сварочной ванны и в меньшей степени, чем в самозащитной FCAW, обеспечивает вторичную защиту от атмосферы.Флюс предназначен для поддержки сварочной ванны при сварных швах в неправильном положении. Этот вариант процесса используется для увеличения производительности сварных швов вне положения и для более глубокого проплавления.

Видео: основы самозащиты порошковой проволокой

Процесс сварки сердечником под флюсом

Сварка сердечником под флюсом или сварка трубчатым электродом произошла от процесса сварки MIG для улучшения действия дуги, переноса металла, свойств металла сварного шва и внешнего вида сварного шва.Это процесс дуговой сварки, в котором тепло для сварки обеспечивается дугой между непрерывно подаваемой трубчатой ​​электродной проволокой и заготовкой.

Экранирование достигается за счет флюса, содержащегося внутри трубчатой ​​электродной проволоки, или за счет флюса и защитного газа, подаваемого извне. Схема процесса показана на рисунке 10-55 ниже.

Порошковая сварочная проволока или электрод представляет собой полую трубку, заполненную смесью раскислителей, флюсов, металлических порошков и ферросплавов.Закрывающий шов в виде тонкой линии – единственное видимое различие между порошковой проволокой и сплошной холоднотянутой проволокой.

Сварку порошковым электродом

можно выполнять двумя способами:

  1. Углекислый газ может использоваться с флюсом для обеспечения дополнительной защиты.
  2. Только сердечник из флюса может обеспечить весь защитный газ и шлаковые материалы.

Экран из углекислого газа создает глубоко проникающую дугу и обычно обеспечивает лучший сварной шов, чем это возможно без внешнего газового экрана.Хотя дуговая сварка порошковой проволокой может применяться полуавтоматически, машинно или автоматически, этот процесс обычно выполняется полуавтоматически.

При полуавтоматической сварке механизм подачи проволоки подает электродную проволоку, а источник питания поддерживает длину дуги. Сварщик манипулирует сварочным пистолетом и регулирует параметры сварки.

Дуговая сварка порошковой проволокой также используется в машинной сварке, где, помимо подачи проволоки и поддержания длины дуги, оборудование также обеспечивает перемещение соединения.

Сварщик постоянно контролирует сварку и корректирует параметры сварки. Автоматическая сварка используется в высокопроизводительных приложениях.

Схема процесса порошковой сварки

Сварочные насадки

  • Не используйте гладкие приводные ролики для проволоки, используйте приводные ролики с накаткой
  • Измените полярность на отрицательную полярность электрода (уточните у производителя, MIG обычно электрод положительный)
  • Используйте соответствующую вентиляцию
  • Вылет проволоки от 1/2 ″ до 3/4 ″
  • Перетащите пистолет (сварка с обратной стороны)
  • Для плоского шва, приваривайте под углом 90 градусов и назад на 10 градусов.Тройник под углом 45 градусов. Соединение внахлест под углом от 60 до 70 градусов одним прямым сварным швом.
  • Для горизонтального угла наклона пистолета вверх примерно на 10 градусов, уменьшите параметры сварки на машине примерно на 10–15%.
  • Для вертикального шва (можно использовать верхний или нижний шов, вертикальный нижний лучше подходит для более тонких металлов, вертикальный верхний для 1/4 дюйма и выше, также уменьшите параметры на 10-15% на машине.
  • Для потолочных работ старайтесь поддерживать высокую скорость перемещения, а также снижайте параметры сварки на 10–15% (по сравнению с плоским или горизонтальным швом).
  • Приваривать из стороны в сторону, чтобы избежать подрезов
  • Тщательно счищать шлак после каждого прохода

FCAW в сравнении с GMAW и SMAW

Процесс сердечника флюса FCAW сочетает в себе лучшие характеристики SMAW и GMAW.

В нем используется флюс для защиты сварочной ванны, хотя можно использовать дополнительный защитный газ. Сплошной проволочный электрод обеспечивает высокую производительность наплавки.

FCAW против GMAW

Дуговая сварка порошковой проволокой во многом схожа с дуговой сваркой металлическим электродом в газе (GMAW или MIG).Порошковая проволока, используемая для этого процесса, придает ему различные характеристики. Дуговая сварка порошковой проволокой широко используется для сварки черных металлов и особенно хороша для применений, в которых требуются высокие скорости наплавки. При высоких сварочных токах дуга получается ровной и более управляемой по сравнению с использованием электродов для дуговой сварки металлическим газом большого диаметра с диоксидом углерода.

Сварщик хорошо видит дугу и сварочную ванну. На поверхности сварного шва остается шлаковый налет, который необходимо удалить.Поскольку присадочный металл перемещается по дуге, образуются брызги и дым.

Флюс для расходных материалов FCAW может быть спроектирован для поддержки больших сварочных ванн в нерабочем положении и обеспечения более высокого проплавления по сравнению с использованием сплошной проволоки MIG (GMAW). Сварные швы большего диаметра могут быть выполнены за один проход электродами большего диаметра, тогда как GMAW и SMAW потребуются несколько проходов для сварных швов эквивалентных размеров. Это повышает производительность и снижает деформацию сварного изделия.

FCAW против SMAW

Как и в случае SMAW, шлак необходимо удалять между проходами многопроходных сварных швов.Это может снизить производительность применения и привести к возможным нарушениям сплошности включения шлака. В случае FCAW с газовой защитой пористость может возникнуть в результате недостаточного газового покрытия.

Большое количество дыма образуется в процессе FCAW из-за высоких токов, напряжений и магнитного потока, присущих процессу. Увеличение затрат может быть вызвано необходимостью в вентиляционном оборудовании для обеспечения надлежащего здоровья и безопасности.

FCAW сложнее и дороже, чем SMAW, поскольку для этого требуется механизм подачи проволоки и сварочная горелка.Сложность оборудования также делает процесс менее портативным, чем SMAW.

Оборудование для порошковой сварки

Универсальный сварочный аппарат / генератор Miller Trailblazer 302 с приводом от двигателя, газ, 1 фаза, 30–225 переменного тока, 10–325 постоянного тока Тип: (KOHLER). Поддерживает сварку Stick (SMAW), MIG (GMAW, Flux Cored (FCAW), DC TIG (DC GTAW), AC TIG (AC GTAW), Air Carbon Arc (CAC-A), резку и строжку). аналогично тому, что используется для газовой дуговой сварки.

В состав основного оборудования для дуговой сварки входят:

  • Источник питания
  • Органы управления
  • Механизм подачи проволоки
  • Сварочный пистолет
  • Кабели сварочные

Основное различие между электродами с газовой защитой и самозащитными электродами заключается в том, что для проводов с газовой защитой также требуется система защиты от газа.

Это также может повлиять на тип используемого сварочного пистолета. В этом процессе часто используются экстракторы дыма.

Для машин и автоматической сварки к базовому оборудованию добавлены несколько элементов, например, толкатели для швов и устройства перемещения.

Схема полуавтомата для дуговой сварки порошковым электродом

Источник питания

Источник питания или сварочный аппарат подает электроэнергию соответствующего напряжения и силы тока для поддержания сварочной дуги. Большинство источников питания работают от входной мощности 230 или 460 вольт, но также доступны машины, которые работают от входной мощности 200 или 575 вольт.Источники питания могут работать как от однофазного, так и от трехфазного входа с частотой от 50 до 60 герц.

Большинство источников питания, используемых для дуговой сварки порошковой проволокой, имеют рабочий цикл 100 процентов, что означает, что они могут использоваться для непрерывной сварки. Некоторые машины, используемые для этого процесса, имеют рабочий цикл 60 процентов, что означает, что они могут использоваться для сварки 6 из каждых 10 минут.

Источники питания, обычно рекомендуемые для дуговой сварки порошковой проволокой, относятся к источникам постоянного тока с постоянным напряжением.Используются как вращающиеся (генераторные), так и статические (одно- или трехфазные трансформаторы-выпрямители). Те же источники питания, что и при дуговой сварке металлическим электродом в газе, используются при дуговой сварке порошковой проволокой.

При дуговой сварке порошковой проволокой обычно используются более высокие сварочные токи, чем при дуговой сварке металлическим газом, для которой иногда требуется более мощный источник питания. Важно использовать источник питания, способный обеспечить максимальный уровень тока, необходимый для приложения.

Процесс постоянного тока

При дуговой сварке порошковой проволокой используется постоянный ток.Постоянный ток может быть как обратной, так и прямой полярности. Порошковые электродные проволоки предназначены для работы как с DCEP, так и с DCEN. Провода, предназначенные для использования с внешней системой газовой защиты, обычно предназначены для использования с DCEP. Некоторые самозащитные порошковые стяжки используются с DCEP, а другие разработаны для использования с DCEN.

Положительный ток электрода обеспечивает лучшее проникновение в сварное соединение. Отрицательный ток электрода обеспечивает меньшее проникновение и используется для сварки более тонких металлов или металлов с плохой подгонкой.Сварной шов, созданный DCEN, шире и мельче, чем сварной шов, созданный DCEP.

Генераторные сварочные аппараты, используемые для процесса сердечника из флюса, могут приводиться в действие электрическим ротором для использования в мастерских или от двигателя внутреннего сгорания для полевых применений. Сварочные аппараты с бензиновым или дизельным двигателем имеют двигатели с жидкостным или воздушным охлаждением.

Генераторы с приводом от двигателя вырабатывают очень стабильную дугу, но они более шумные, более дорогие, потребляют больше энергии и требуют большего обслуживания, чем трансформаторно-выпрямительные машины.

Двигатель подачи проволоки

Электродвигатель механизма подачи проволоки обеспечивает питание для подачи электрода через кабель и горелку к работе. Доступно несколько различных систем подачи проволоки. Выбор системы зависит от приложения. Большинство систем подачи проволоки, используемых для дуговой сварки порошковой проволокой, являются системами с постоянной скоростью, которые используются с источниками питания постоянного напряжения. В механизме подачи проволоки с регулируемой скоростью используется цепь измерения напряжения для поддержания требуемой длины дуги путем изменения скорости подачи проволоки.

Изменения длины дуги увеличивают или уменьшают скорость подачи проволоки. Механизм подачи проволоки состоит из электрического ротора, соединенного с редуктором, содержащим приводные ролики. Коробка передач и двигатель подачи проволоки, показанные на рис. 10-57, имеют ролики подачи формы в коробке передач.

Узел подачи проволоки FCAW

Сварочные пистолеты с воздушным и водяным охлаждением

Для дуговой сварки порошковой проволокой используются пистолеты с воздушным и водяным охлаждением. Пушки с флюсовым сердечником с воздушным охлаждением охлаждаются в основном окружающим воздухом, но при использовании защитного газа обеспечивается дополнительный охлаждающий эффект.Пистолет с водяным охлаждением имеет каналы, позволяющие воде циркулировать вокруг контактной трубки и сопла.

Пушки для сердечника флюса с водяным охлаждением обеспечивают более эффективное охлаждение пушки. Пистолеты с водяным охлаждением рекомендуются для использования при сварочных токах более 600 ампер и предпочтительны для многих приложений, использующих токи 500 ампер. Сварочные пистолеты рассчитаны на максимальный ток для непрерывной работы.

Пистолеты с воздушным охлаждением предпочтительны для большинства применений с током менее 500 ампер, хотя можно также использовать пистолеты с водяным охлаждением.Пистолеты с воздушным охлаждением легче и проще в обращении.

Защитные газы

Оборудование для подачи защитного газа, используемое для порошковой проволоки с защитным газом, состоит из шланга подачи газа, газового регулятора, регулирующих клапанов и шланга подачи к сварочному пистолету. (как указано выше, сердечник из флюса может использоваться без защитного газа в зависимости от области применения)

Защитные газы поставляются в жидкой форме, когда они находятся в резервуарах для хранения с испарителями, или в газовой форме в баллонах высокого давления.Исключением является углекислый газ. Когда его помещают в баллоны высокого давления, он существует как в жидкой, так и в газовой форме.

Основное назначение защитного газа – защита дуги и сварочной ванны от загрязняющих воздействий атмосферы. Азот и кислород атмосферы, если они вступают в контакт с расплавленным металлом сварного шва, вызывают пористость и хрупкость.

При дуговой сварке порошковой проволокой экранирование достигается за счет разложения сердечника электрода или комбинации этого и окружения дуги защитным газом, подаваемым из внешнего источника.Защитный газ вытесняет воздух в зоне дуги. Сварка производится под защитным газом. Для дуговой сварки порошковой проволокой можно использовать как инертные, так и активные газы.

Активные газы, такие как диоксид углерода, смесь аргона с кислородом и смеси аргон с диоксидом углерода, используются почти во всех областях применения. Углекислый газ является наиболее распространенным. Выбор подходящего защитного газа для конкретного применения зависит от типа свариваемого металла, характеристик дуги и переноса металла, доступности, стоимости газа, требований к механическим свойствам, а также глубины проплавления и формы сварного шва.Ниже приводится краткое описание различных защитных газов.

Двуокись углерода

Двуокись углерода производится из топливных газов, выделяемых при сжигании природного газа, мазута или кокса. Его также получают как побочный продукт при кальцинировании в печах для обжига извести, при производстве аммиака и ферментации спирта, который имеет почти 100-процентную чистоту.

Углекислый газ предоставляется пользователю в баллонах или контейнерах для массовых грузов. Цилиндр встречается чаще.В системе наливного газа углекислый газ обычно отводится в виде жидкости и нагревается до газообразного состояния перед подачей на сварочную горелку. Основная система обычно используется только при поставке большого количества сварочных станций.

В цилиндре диоксид углерода находится как в жидкой, так и в парообразной форме, при этом жидкий диоксид углерода занимает примерно две трети пространства в цилиндре. По весу это примерно 90 процентов содержимого цилиндра. Над жидкостью он существует в виде парообразного газа.Когда диоксид углерода забирается из цилиндра, он заменяется диоксидом углерода, который испаряется из жидкости в цилиндре, и поэтому общее давление будет отображаться манометром.

Когда давление в цилиндре упадет до 200 фунтов на кв. Дюйм (1379 кПа), цилиндр следует заменить новым. В цилиндре всегда должно оставаться положительное давление, чтобы предотвратить попадание влаги и других загрязнений в цилиндр. Нормальная скорость выброса баллона с CO2 составляет от 10 до 50 куб. Футов в час (4.От 7 до 24 литров в минуту). Однако максимальная скорость нагнетания составляет 25 куб. Футов в час (рекомендуется 12 литров в минуту при сварке с использованием одного цилиндра.

Когда давление пара падает от давления в баллоне до давления нагнетания через регулятор CO2, он поглощает большое количество тепла. Если установлен слишком высокий расход, это поглощение тепла может привести к замерзанию регулятора и расходомера, что приведет к прерыванию подачи защитного газа. Когда требуется расход выше 25 куб. Футов в час (12 литров в минуту), обычной практикой является соединение двух баллонов с CO2 параллельно или установка нагревателя между баллоном и газовым регулятором, регулятором давления и расходомером.

Чрезмерный расход также может привести к откачке жидкости из цилиндра. Двуокись углерода – наиболее широко используемый защитный газ для дуговой сварки порошковой проволокой. Большинство активных газов нельзя использовать для защиты, но диоксид углерода дает несколько преимуществ при сварке стали. Это глубокое проникновение и невысокая стоимость. Углекислый газ способствует глобулярному переносу. Защитный газ двуокиси углерода распадается на такие компоненты, как окись углерода и кислород. Поскольку диоксид углерода является окисляющим газом, в сердечник электродной проволоки добавляются раскисляющие элементы для удаления кислорода.Оксиды, образованные раскисляющими элементами, всплывают на поверхность сварного шва и становятся частью шлакового покрытия. Некоторая часть углекислого газа распадается на углерод и кислород. Если содержание углерода в сварочной ванне ниже примерно 0,05 процента, защита от углекислого газа будет иметь тенденцию к увеличению содержания углерода в металле сварного шва. Углерод, который может снизить коррозионную стойкость некоторых нержавеющих сталей, представляет собой проблему для критически важных систем коррозии. Дополнительный углерод может также снизить ударную вязкость и пластичность некоторых низколегированных сталей.Если содержание углерода в металле сварного шва превышает примерно 0,10 процента, защита от двуокиси углерода будет иметь тенденцию к снижению содержания углерода. Эта потеря углерода может быть связана с образованием монооксида углерода, который может быть захвачен сварным швом в качестве раскисляющих элементов пористости в сердечнике флюса, уменьшая эффект образования монооксида углерода. Смеси аргон-диоксид углерода.

Аргон и диоксид углерода

иногда смешивают для использования при дуговой сварке порошковой проволокой. Высокий процент газообразного аргона в смеси способствует более высокой эффективности осаждения из-за образования меньшего количества брызг.Наиболее часто используемая газовая смесь при дуговой сварке порошковой проволокой представляет собой смесь 75 процентов аргона и 25 процентов двуокиси углерода. Газовая смесь производит мелкозернистый шаровидный перенос металла, который приближается к брызгам. Он также снижает степень окисления по сравнению с чистым диоксидом углерода. Сварной шов, нанесенный в экран из аргон-углекислого газа, обычно имеет более высокий предел прочности и предел текучести. Смеси аргона и углекислого газа часто используются для сварки в нерабочем положении, что позволяет добиться лучших характеристик дуги. Эти смеси часто используются для обработки низколегированных сталей и нержавеющих сталей.Электроды, предназначенные для использования с CO2, могут вызвать чрезмерное накопление марганца, кремния и других раскисляющих элементов, если они используются со смесями защитного газа, содержащими высокий процент аргона. Это повлияет на механические свойства сварного шва.

Смеси аргон-кислородные

Смеси аргона с кислородом, содержащие 1-2 процента кислорода, используются для некоторых применений. Смеси аргона и кислорода имеют тенденцию способствовать переносу распыления, что снижает количество образующихся брызг.Основное применение этих смесей – сварка нержавеющей стали, где диоксид углерода может вызвать проблемы с коррозией.

Электроды

Поперечное сечение проволоки с флюсовым сердечником – рисунок 10-58

Электроды, используемые для дуговой сварки порошковой проволокой, обеспечивают присадочный металл сварочной ванне и защиту дуги.

Для нормальных типов электродов требуется экранирование. Защитный газ предназначен для защиты дуги и сварочной ванны от атмосферы.

Химический состав электродной проволоки и сердечника из флюса в сочетании с защитным газом будет определять состав металла сварного шва и механические свойства сварного шва.

Электроды для дуговой сварки порошковой проволокой состоят из металлического экрана, окружающего сердцевину из флюсовых и / или легирующих смесей, как показано на рисунке 10-58.

Сердечники из углеродистой стали и низколегированных электродов содержат преимущественно флюс.

Некоторые сердечники электродов из низколегированной стали содержат большое количество легирующих соединений с низким содержанием флюса.Большинство электродов из низколегированной стали требуют газовой защиты.

Оболочка составляет приблизительно от 75 до 90 процентов веса электрода. Самозащищенные электроды содержат больше флюсующих соединений, чем электроды с газовой защитой.

Составы, содержащиеся в электроде, выполняют в основном те же функции, что и покрытие покрытого электрода, используемого при дуговой сварке защищенным металлом.

Эти функции:

  1. Для образования шлакового покрытия, плавающего на поверхности металла шва и защищающего его во время затвердевания.
  2. Для предоставления раскислителей и поглотителей, которые помогают очищать и производить твердый металл сварного шва.
  3. Для создания стабилизаторов дуги, обеспечивающих плавную сварочную дугу и сводящих к минимуму разбрызгивание.
  4. Для добавления в металл сварного шва легирующих элементов, которые увеличивают прочность и улучшают другие свойства металла шва.
  5. Для подачи защитного газа. Провода с защитным газом требуют внешней подачи защитного газа в дополнение к газу, производимому сердечником электрода.

Система классификации трубчатых проволочных электродов

Система классификации, используемая для трубчатых проволочных электродов, используемых при сварке сердечником из флюса, была разработана Американским сварочным обществом. Углеродистые и низколегированные стали классифицируются по следующим позициям:

  1. Механические свойства наплавленного металла.
  2. Положение при сварке.
  3. Химический состав наплавленного металла.
  4. Род сварочного тока.
  5. Используется ли защитный газ CO2.

Примером классификации электрода из углеродистой стали является E70T-4, где:

  1. Буква «E» обозначает электрод.
  2. Вторая цифра или «7» указывает минимальную прочность на разрыв в единицах 10 000 фунтов на квадратный дюйм (69 МПа).
  3. Третья цифра или «0» указывает положение сварки. «0» указывает на плоское и горизонтальное положение, а «1» указывает на все положения. 4 . Буква «T» обозначает классификацию трубчатой ​​или порошковой проволоки. 5 .Суффикс «4» обозначает производительность и удобство использования, как показано в таблице 10-13. При использовании классификации «G» не указываются конкретные требования к характеристикам и удобству использования. Эта классификация предназначена для электродов, не подпадающих под другую классификацию. Требования к химическому составу наплавленного металла сварного шва для электродов из углеродистой стали приведены в таблице 10-14. Одноходовые электроды не имеют требований к химическому составу, потому что проверка химического состава неразбавленного металла шва не дает истинных результатов обычного химического состава однопроходного сварного шва. .

Электроды из углеродистой флюсовой стали

Требования к механическим свойствам порошковых электродов из углеродистой стали – Таблица 10-12 Рабочие характеристики и характеристики использования порошковых электродов из углеродистой стали – Таблица 10-13 Требования к химическому составу порошковых электродов из углеродистой стали – Таблица 10-14

Классификация электродов из низколегированной стали Используемый при сварке сердечником флюсом аналогичен классификации электродов из углеродистой стали. Примером классификации низколегированной стали является E81T1-NI2, где:

  1. Буква «E» обозначает электрод.
  2. Вторая цифра или «8» указывает минимальную прочность на растяжение в единицах 10 000 фунтов на квадратный дюйм (69 МПа). В данном случае это 80 000 фунтов на квадратный дюйм (552 МПа). Требования к механическим свойствам электродов из низколегированной стали приведены в таблице 10-15. Требования к ударной вязкости приведены в таблице 10-16.
  3. Третья цифра или «1» указывает возможности сварочного положения электрода. «1» обозначает все положения, а «0» – только плоское и горизонтальное положение.
  4. Буква «T» обозначает трубчатый или порошковый электрод, используемый при дуговой сварке порошковой проволокой.
  5. Пятая цифра или «1» описывает удобство использования и рабочие характеристики электрода. Эти цифры такие же, как и в классификации электродов из углеродистой стали, но только EXXT1-X, EXXT4-X, EXXT5-X и EXXT8-X используются для классификации электродов с порошковой сердцевиной из низколегированной стали.
  6. 6 . Суффикс «Ni2» указывает химический состав наплавленного металла шва, как показано в таблице 10-17 ниже.
Требования к механическим свойствам электродов с порошковой сердцевиной из низколегированных сплавов – Таблица 10-15 Требования к ударам для электродов с порошковой сердцевиной из низколегированных сплавов – Таблица 10-16 Требования к химическому составу электродов с порошковой сердцевиной из низколегированных сплавов – Таблица 10-17 (процент химического состава (a)

а.Единичные значения являются максимальными, если не указано иное
b. Только для самозащитных электродов
c. Чтобы соответствовать требованиям к сплавам группы G, наплавленный металл должен иметь минимум, как указано в таблице, только для одного из элементов
d. Классификация E80TI-W также содержит 0,30 – 0,75 процента меди

.

Электроды из нержавеющей стали

Система классификации электродов из нержавеющей стали, используемых при сварке сердечником под флюсом, основана на химическом составе металла шва и типе защиты, применяемой во время сварки.Примером классификации электродов из нержавеющей стали является E308T-1, где:

  1. Буква «E» обозначает электрод.
  2. Цифры между буквами «E» и «T» обозначают химический состав сварного шва, как показано в таблице 10-18 ниже.
  3. «Т» обозначает трубчатую или порошковую электродную проволоку.
  4. Суффикс «1» указывает тип используемого экранирования, как показано в таблице 10-19 ниже.
Требования к химическому составу сварочного металла для электродов из нержавеющей стали – Таблица 10-18 Экранирование – Таблица 10-19

Сварочные кабели

Сварочные кабели и соединители используются для подключения источника питания к сварочному пистолету и к устройству.Эти кабели обычно изготавливаются из меди. Кабель состоит из сотен проводов, заключенных в изолированный кожух из натурального или синтетического каучука. Кабель, соединяющий источник питания со сварочной горелкой, называется выводом электрода.

При полуавтоматической сварке этот кабель часто является частью кабельной сборки, которая также включает шланг защитного газа и канал, по которому проходит электродная проволока. При машинной или автоматической сварке вывод электрода обычно отдельный.Кабель, соединяющий изделие с источником питания, называется рабочим проводом. Рабочие выводы обычно подключаются к работе зажимами, зажимами или болтом.

Размер используемых сварочных кабелей зависит от выходной мощности аппарата для сварки сердечником флюса, рабочего цикла аппарата и расстояния между сварочным аппаратом и изделием. Размеры кабелей варьируются от наименьшего AWG № 8 до AWG № 4/0 с номинальной силой тока 75 ампер и выше.

Таблица 10-20 показывает рекомендуемые сечения кабелей для использования с различными сварочными токами и длинами кабелей.Слишком маленький кабель может сильно нагреться во время сварки.

Рекомендуемые сечения кабелей для различных сварочных токов – Таблица 10-20

Плюсы и минусы FCAW

Преимущества: меньшая стоимость и более высокая наплавка

Резюме:

  • Высокая производительность наплавки
  • Более глубокое проникновение, чем SMAW
  • Качественный
  • Меньше предварительной очистки, чем у GMAW
  • Покрытие из шлака помогает при больших сварных швах в смещенном положении Самозащищенный FCAW устойчив к сквознякам

Основными преимуществами сварки сердечником из флюса являются меньшая стоимость и более высокая производительность наплавки, чем при сварке методом SMAW или GMAW сплошной проволокой.

Стоимость порошковых электродов ниже, поскольку легирующие добавки находятся во флюсе, а не в стальной присадочной проволоке, как в случае твердотельных электродов.

Сварка

порошковой проволокой идеальна там, где важен внешний вид валика и не требуется механическая обработка сварного шва. Сварку порошковой проволокой без защиты от углекислого газа можно использовать для большинства конструкций из низкоуглеродистой стали.

Полученные сварные швы имеют более высокую прочность, но меньшую пластичность, чем те, для которых используется защита от углекислого газа.Имеется меньшая пористость и большее проплавление сварного шва с защитой от углекислого газа. Процесс порошковой наплавки имеет повышенную устойчивость к окалине и грязи.

При сварке сердечником флюсом меньше разбрызгивания, чем при сварке MIG сплошной проволокой. Он имеет высокую скорость наплавки, и часто используются более высокие скорости движения. Используя электродную проволоку небольшого диаметра, можно производить сварку во всех положениях. Некоторые порошковые проволоки не нуждаются во внешней подаче защитного газа, что упрощает оборудование.

Электродная проволока подается непрерывно, поэтому на замену электродов уходит очень мало времени. Наносится более высокий процент присадочного металла по сравнению с дуговой сваркой защитным металлом. Наконец, достигается лучшее проплавление, чем при дуговой сварке защищенным металлом.

Недостатки: чувствительность к условиям сварки

Сводка недостатков сварки сердечником под флюсом:

  • Шлак необходимо удалить
  • Больше дыма и дыма, чем у GMAW и SAW
  • Брызги
  • Проволока FCAW дороже
  • Оборудование дороже и сложнее, чем для SMAW

Большинство низколегированных или низкоуглеродистых сталей порошковых электродов более чувствительны к изменениям условий сварки, чем электроды для сварки SMAW.

Эту чувствительность, называемую допуском по напряжению, можно уменьшить, если использовать защитный газ или увеличить шлакообразующие компоненты материала сердечника.

Для поддержания постоянного напряжения дуги необходимы источник питания с постоянным потенциалом и устройство подачи электродов с постоянной скоростью.

FCAW Устранение неисправностей

При поиске и устранении неисправностей сварных швов с флюсовой сердцевиной обязательно ознакомьтесь с инструкциями производителя (находящимися на панели оборудования) для следующего (подробно описанного ниже):

  • Скорость подачи проволоки
  • Скорость передвижения
  • Расстояние между контактным наконечником и рабочим местом
  • Полярность фидера
  • Рабочий угол и угол перемещения
  • Слишком низкая подача проволоки и ток (более высокие скорости = более высокий ток, более низкие скорости, более низкий ток: если скорость слишком мала, вы не получите полного покрытия, узкий проход и много брызг.
FCAW Видео по устранению неисправностей

Сварка FCAW создается при низкой скорости проволоки

Низкая скорость проволоки для сварки FCAW привела к тому, что шлаки трудно удалить, и появилось много брызг. Если скорость проволоки слишком высока, проволока будет загибаться. Чтобы исправить это, увеличьте напряжение или уменьшите скорость провода.

Сварной шов FCAW создан при высокой скорости проволоки

Слишком низкая скорость перемещения : в результате получается выпуклый широкий сварной шов. Шлак не покрывает должным образом.

Сварка FCAW с низкой скоростью хода

Скорость движения выше рекомендованной : в результате получается узкий выпуклый сварной шов.Сравните со слишком высокой скоростью движения потока вверху и со скоростью вытесняющей лужи внизу.

Сварка FCAW с высокой скоростью перемещения

Расстояние между наконечником и рабочей поверхностью : Проверьте правильность расстояния для вашей проволоки. Слишком короткое расстояние приводит к недостаточному покрытию из-за неправильного предварительного нагрева флюса внутри проволоки. Шлак не покрывает весь сварной шов, из-за чего шлак выглядит темным в центре сварного шва.

Если расстояние слишком велико, сварной шов будет немного закорочен. Проволока выглядит так, как будто она охотится за сварным швом, делает подачу непостоянной, вызывая рябь в сварном шве.

Расстояние от наконечника до рабочего места слишком большое (вверху) и слишком короткое (внизу). Проверьте указания производителя для правильного расстояния (обычно от 1/2 ″ до 5/8 ″)

Полярность : каждый провод имеет рекомендованную полярность. Иногда используется отрицательный постоянный ток, когда необходим положительный постоянный ток. Вызывает разбрызгивание и небольшой сварной шов.

Брызги из-за неправильной полярности. Убедитесь, что вы используете правильную полярность при сварке сердечника флюсом. Не используйте положительный постоянный ток, если требуется отрицательный постоянный ток. Проверьте схему настройки машины.Проверьте, как питатель подключен к сварочному оборудованию. Убедитесь, что он подключен к правильным полюсам. Обзорная схема внутри панели оборудования

Углы электродов : Для сердечника из флюса помните, что есть шлак, который вы перетаскиваете. Убедитесь, что вы перетаскиваете электрод, чтобы шлак мог образоваться за сварным швом. Он легче расплавленной лужи и всплывет наверх. Если нажать на нее, в сварном шве могут появиться включения шлака.

Проверьте рабочий угол и угол хода : При сварке на плоской поверхности угол может составлять 90 градусов.Для соединения внахлест или Т-образного соединения вы должны быть под углом 45 градусов к стыку и от 5 до 10 градусов для сопротивления.

Газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW / -MIG-)

В процессе газовой дуговой сварки (GMAW / «MIG») используется электрическая дуга, возникающая между плавящимся проволочным электродом и заготовкой. GMAW может быть реализован как ручной, полуавтоматический или автоматический процесс, а гибкость, обеспечиваемая различными вариантами процесса, является преимуществом во многих приложениях. GMAW обеспечивает значительное увеличение скорости наплавки металла шва по сравнению с GTAW или SMAW, и, когда он реализован как полуавтоматический процесс, обычно требуется меньше навыков сварщика.Однако оборудование GMAW более сложное, менее портативное и, как правило, требует более регулярного обслуживания, чем для процессов GTAW и SMAW. GMAW – это наиболее распространенный процесс сварки коррозионно-стойких сплавов и выполнения сварных швов толстого сечения.

В GMAW механизм, с помощью которого расплавленный металл на конце проволочного электрода переносится на заготовку, оказывает значительное влияние на характеристики сварного шва. При GMAW возможны три режима переноса металла: перенос с коротким замыканием, глобулярный перенос и перенос распылением.Кроме того, существует разновидность режима распыления, называемого импульсным распылением.

Электрическая полярность для GMAW сплавов HASTELLOY® и HAYNES® должна быть положительной для электрода постоянного тока (DCEP / «обратная полярность»). Типичные параметры для различных режимов переноса GMAW приведены в таблице 2 для сварки в плоском положении. Поскольку различные источники питания GMAW сильно различаются по конструкции, принципу действия и системам управления, параметры следует рассматривать как оценочный диапазон для достижения надлежащих сварочных характеристик с конкретным сварочным оборудованием.Скорость перемещения GMAW обычно составляет от 6 до 10 дюймов в минуту (дюйм / мин) / от 150 до 250 мм / мин.

Передача при коротком замыкании происходит в самых низких диапазонах тока и напряжения, что приводит к низкому тепловложению сварного шва. Он обычно используется с присадочной проволокой меньшего диаметра и дает относительно небольшую сварочную ванну, которую легко контролировать, которая хорошо подходит для сварки в нерабочем положении и соединения тонких секций. Однако низкое тепловложение делает передачу при коротком замыкании восприимчивой к дефектам неполного плавления (холодному притирку), особенно при сварке толстых секций или во время многопроходных сварных швов.

Шаровидный перенос происходит при более высоких уровнях тока и напряжения, чем при коротком замыкании, и характеризуется большими нерегулярными каплями расплавленного металла. Режим глобулярного переноса теоретически может использоваться для сварки сплавов на основе никель / кобальта, но он используется редко, поскольку создает непостоянный провар и неровный контур сварного шва, что способствует образованию дефектов. Поскольку сила тяжести имеет решающее значение для отделения и переноса капель, глобулярный перенос обычно ограничивается сваркой в ​​плоском положении.

Распыление происходит при самых высоких уровнях тока и напряжения и характеризуется направленным потоком мелких металлических капель. Это процесс с высоким тепловложением и относительно высокими скоростями наплавки, который наиболее эффективен для сварки толстых участков материала. Однако он в основном полезен только в плоском положении, а его высокое тепловложение способствует горячему растрескиванию сварного шва и образованию вторичных фаз в микроструктуре, что может ухудшить эксплуатационные характеристики.

Импульсный перенос распылением – это строго контролируемый вариант переноса распылением, при котором сварочный ток чередуется между высоким пиковым током, при котором происходит перенос распылением, и более низким фоновым током.Это обеспечивает стабильный процесс с низким уровнем разбрызгивания при среднем сварочном токе, который значительно ниже, чем при переносе распылением. Импульсное распыление обеспечивает меньшее тепловложение по сравнению с переносом распылением, но менее подвержено дефектам неполного плавления, которые являются обычными для переноса с коротким замыканием. Его можно использовать во всех положениях сварки и для материалов различной толщины. В большинстве случаев Haynes International настоятельно рекомендует использовать импульсный перенос распылением для GMAW сплавов HASTELLOY® и HAYNES®.Использование современного источника питания с синергетическим управлением и возможностью регулировки формы волны («адаптивный импульс») очень выгодно для импульсной передачи распыления. Эти передовые технологии облегчили использование импульсного распыления, при котором параметры импульса, такие как импульсный ток, длительность импульса, фоновый ток и частота импульсов, включаются в систему управления и связаны со скоростью подачи проволоки.

Выбор защитного газа имеет решающее значение при разработке процедуры GMAW.Для сплавов на основе никеля / кобальта в качестве защитной газовой атмосферы обычно используется аргон или аргон, смешанный с гелием. Относительно низкая энергия ионизации аргона способствует лучшему зажиганию / стабильности дуги, а его низкая теплопроводность обеспечивает более глубокий профиль проникновения, похожий на палец. При использовании по отдельности гелий создает неустойчивую дугу, чрезмерное разбрызгивание и сварочную ванну, которая может стать чрезмерно жидкой, но при добавлении к аргону он обеспечивает более жидкую сварочную ванну, которая улучшает смачивание и дает более плоский сварной шов.Добавки кислорода или углекислого газа, которые обычно используются с другими металлами, следует избегать при сварке сплавов на основе никель / кобальт. Эти добавки создают сильно окисленную поверхность и способствуют пористости металла шва, неровной поверхности валика и дефектам неполного плавления. Оптимальная смесь защитного газа зависит от многих факторов, включая конструкцию / геометрию сварного шва, положение сварки и желаемый профиль проплавления. В большинстве случаев предлагается смесь 75% Ar и 25% He; хорошие результаты были получены при содержании гелия от 15 до 30%.Во время передачи короткого замыкания добавление гелия к аргону помогает избежать чрезмерно выпуклых сварных швов, которые могут привести к дефектам неполного плавления. Для переноса распылением хорошие результаты могут быть получены с чистым аргоном или смесями аргона с гелием. Добавление гелия обычно требуется для импульсного распыления, поскольку он значительно улучшает смачивание.

Поскольку аргон и гелий являются инертными газами, поверхность сварного шва после наплавки должна быть яркой и блестящей с минимальным окислением. В этом случае при многопроходной сварке шлифование между проходами не является обязательным.Однако на поверхности сварного шва может наблюдаться некоторое окисление или «сажа». В таком случае рекомендуется чистка толстой проволочной щеткой и / или легкое шлифование / кондиционирование (зернистость 80) между проходами сварного шва, чтобы удалить окисленную поверхность и обеспечить надежное покрытие последующих сварных швов. Расход защитного газа обычно должен находиться в диапазоне от 25 до 45 CFH (от 12 до 21 л / мин). Слишком низкая скорость потока не обеспечивает адекватной защиты сварного шва, в то время как чрезмерно высокая скорость потока может нарушить стабильность дуги.Как и в случае GTAW, рекомендуется экранирование обратной продувкой, чтобы гарантировать, что корневая сторона сварного шва не станет сильно окисленной. Если экранирование обратной продувкой невозможно, то корневую сторону сварного шва после сварки следует отшлифовать, чтобы удалить весь окисленный металл шва и любые сварочные дефекты. При необходимости сварной шов можно заполнять с обеих сторон.

Во время GMAW сварочный пистолет следует держать перпендикулярно обрабатываемой детали как под рабочим углом, так и под углом перемещения приблизительно 0 °.Для видимости может потребоваться очень небольшое отклонение от перпендикуляра. Если пистолет расположен слишком далеко от перпендикуляра, кислород из атмосферы может попасть в зону сварки и загрязнить расплавленную сварочную ванну. Сварочный пистолет с водяным охлаждением всегда рекомендуется для сварки распылением и в любое время, когда используются более высокие сварочные токи.

Следует учитывать, что некоторые части оборудования GMAW, такие как контактный наконечник и канал / вкладыш присадочной проволоки, сильно изнашиваются и должны периодически заменяться.Изношенный или грязный лайнер может вызвать неустойчивую подачу проволоки, что приведет к нестабильности дуги или застреванию присадочной проволоки, что известно как «птичье гнездо». Рекомендуется свести к минимуму резкие изгибы кабеля пистолета. По возможности механизм подачи проволоки следует расположить так, чтобы кабель горелки был почти прямым во время сварки.

Таблица 2: Типичные параметры газовой дуговой сварки металла (плоское положение)

Проволока
Диаметр
Проволока
Скорость подачи
Сварка
Ток
Среднее значение
Напряжение дуги
Защитный
Газ
в мм изображений в минуту мм / с Ампер Вольт
Режим передачи с коротким замыканием
0.035 0,9 150-200 63-85 70-90 18-20 75Ar-25He
0,045 1.1 175-225 74-95 100–160 19-22 75Ar-25He
Режим распыления
0.045 1.1 250–350 106-148 190–250 28-32 100Ar
0,062 1.6 150–250 63-106 250–350 29-33 100Ar
Импульсный режим распыления *
0.035 0,9 300-450 127-190 75-150 Ср. 30–34 75Ar-25He
0,045 1.1 200–350 85–148 100-175 Ср. 32–36 75Ar-25He

* Подробные параметры импульсного распыления доступны по запросу

сварка MAG | Дуговая сварка | Основы автоматизированной сварки

На этой странице представлена ​​информация о сварке MAG, в которой рассматриваются области, в которых используется сварка MAG, типы используемых защитных газов и сварочной проволоки, а также характеристики сварочных аппаратов MAG.Также объясняются различные подкатегории сварки MAG в защитном газе.

Обязательно к прочтению всем, кто занимается сваркой! Это руководство включает в себя базовые знания по сварке, такие как типы и механизмы сварки, а также подробные знания, касающиеся автоматизации сварки и устранения неисправностей. Скачать Сварка

MAG (Metal Active Gas) – это тип дуговой сварки, в которой используется активный газ (углекислый газ [CO 2 ] или газовая смесь аргона и CO 2 ).Этот процесс также называется дуговой сваркой CO 2 или сваркой CO 2 . Этот процесс обычно используется для автоматической или полуавтоматической сварки черных металлов. Он не подходит для цветных металлов, таких как алюминий, из-за химической реакции CO 2 .

При автоматической или полуавтоматической сварке MAG в качестве электрода используется сварочная проволока, свернутая в бухты, вместо сварочного стержня, используемого при дуговой сварке защищенным металлом (ручная дуговая сварка).
Свернутая проволока прикрепляется к устройству подачи проволоки и автоматически направляется к наконечнику горелки подающим роликом, который приводится в действие электродвигателем.На провод подается напряжение, когда он проходит через контактный наконечник, удерживающий провод.
Между проволокой и основным материалом зажигается дуга, которая одновременно плавит проволоку и основной материал для их сварки. Во время процесса защитный газ подается через сопло в зону сварного шва и в окрестности, чтобы защитить дугу и сварочную ванну от атмосферы. В качестве защитного газа используется газ CO 2 , газовая смесь аргона и CO 2 или газовая смесь аргона с несколькими процентами кислорода.
По сравнению с дуговой сваркой в ​​среде защитного металла скорость наплавки, при которой электрод становится металлом шва, выше, что дает преимущество высокой эффективности работы за счет глубокого проплавления основного материала. Есть и другие важные преимущества, например, высокое качество металла шва и то, что установка сварочной горелки на роботе позволяет выполнять автоматическую сварку.

  1. Ar + CO 2 газовая смесь
    или CO 2 газ
  2. Сплошной проволочный электрод

Полуавтоматический сварочный аппарат MAG в основном состоит из следующих компонентов:

  • Источник сварочного тока
  • Устройство подачи проволоки
  • Горелка сварочная
  • Баллон газовый

Проволока должна подаваться от устройства подачи с постоянной скоростью.Следовательно, для источника питания сварки обычно используется источник питания с характеристикой постоянного напряжения. Устройство подачи проволоки представляет собой механизм подачи с постоянной скоростью.

  1. Баллон газовый
  2. Регулятор расхода газа
  3. Источник сварочного тока
  4. Устройство подачи проволоки
  5. Блок дистанционного управления
  6. Горелка сварочная
Сварку

MAG можно классифицировать по защитному газу или типу сварочной проволоки.

Что касается сварочной проволоки, то сплошная проволока имеет поперечное сечение, полностью состоящее из того же материала.Поверхности проволоки для углеродистой стали покрыты медью для повышения устойчивости к ржавчине и повышения электропроводности. Сплошная проволока без покрытия без медного покрытия дает такие преимущества, как стабильная дуга и простота обслуживания внутренней части сварочной горелки.
Порошковая проволока содержит сердечник из флюса внутри проволоки. Они обеспечивают такие преимущества, как стабильная дуга, меньшее разбрызгивание и хороший внешний вид сварного шва.
Кроме вышеперечисленного, существуют порошковые и металлопорошковые проволоки.Первый характеризуется высокой скоростью осаждения, а второй – меньшим образованием шлака.

Дом

Слово от мастера – февраль 2021 г.



ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СВАРКИ И OEE

Weld Central® – это система оптимизации процесса, которая отслеживает и отслеживает ключевые параметры процесса сварки MIG, включая ток, напряжение, скорость подачи проволоки, период стабилизации дуги (ASP), расход газа и ток двигателя подачи.Благодаря собранным данным и мониторингу в реальном времени, система обеспечивает революционный способ улучшения процессов до , максимального увеличения времени безотказной работы и общей эффективности оборудования (OEE). В сочетании с программным обеспечением Wizard View® Weld Central® представляет собой совершенную систему контроля рабочих характеристик сварных ячеек!

СКАЧАТЬ БРОШЮРУ ПРОДУКТА

  • Мониторинг роботизированных или полуавтоматических сварочных ячеек с помощью ПК или мобильного устройства с помощью программного обеспечения Wizard View®, где собранные данные можно просматривать, отображать и экспортировать в удобном для пользователя интерфейсе веб-браузера
  • Каждый контроллер может контролировать до четырех резаков с входами для до четырех наборов датчиков
  • Независимость от оборудования – используются датчики, совместимые со всеми марками механизмов подачи проволоки и источников питания
  • Емкостный сенсорный экран отображает состояние дуги, скорость подачи проволоки, поток газа и остаток проволоки / газа
  • Больше, чем просто система сбора данных – интеграция с ПЛК через протокол Modbus или Profinet может использоваться для активации сигнала тревоги или остановки процесса сварки, если сварные швы выходят за пределы заданных пользователем параметров, что предотвращает дорогостоящие проблемы с качеством сварки
  • Внутренняя память контроллера может хранить сводные данные о сварке за 180 дней (зависит от рабочего цикла)
  • Мониторинг отдельного резака или всего объекта (с помощью расширенного программного обеспечения Wizard View®)
  • Датчик расхода газа предварительно откалиброван для различных газовых смесей, чтобы охватить практически все сварочные операции GMAW
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МОНИТОРИНГА И СБОРА ДАННЫХ WIZARD VIEW®

МОНИТОРИНГ И DAQ С ИНТУИТИВНЫМ ИНТЕРФЕЙСОМ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ


Wizard View® предоставляет простой в использовании интерфейс для системы Weld Central®, который отображает и регистрирует данные, предупреждения, использование проволоки и газа и другую ключевую информацию о характеристиках сварки.Программное обеспечение собирает данные с любого резака с установленным оборудованием Weld Central®. Просто перейдите к нужной горелке, чтобы увидеть визуальное представление данных сварки, а также информацию об использовании проволоки и газа.

  • Мониторинг, график и экспорт данных сварки в файл CSV
  • Доступны базовая и расширенная версии Wizard View®. Выберите Wizard View® Basic для мониторинга производительности отдельных горелок или сварочных ячеек.Wizard View® Advanced позволяет отслеживать производительность и продуктивность всего предприятия или сборочной линии.
  • Отслеживание и сравнение данных производительности сварки для тестирования и проверки улучшений процесса
  • Интуитивно понятная панель управления отображает все сварочные данные в интерактивной диаграмме и показывает общее количество сварных швов, использование проволоки, потребление газа, энергопотребление и наличие дуги за выбранный период времени
  • Интегрированный калькулятор рентабельности инвестиций позволяет быстро и легко подсчитать экономию затрат после внесения улучшений в процесс
  • Регистрирует и отображает определенные пользователем предупреждения, чтобы проблемы можно было быстро обнаружить и решить
  • Предоставляет большую часть данных, необходимых для определения OEE сварочной камеры (общая эффективность оборудования)
  • Для просмотра на компьютере, планшете или мобильном устройстве
ОБЗОР СИСТЕМЫ WELD CENTRAL® ВИДЕО

ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВИТЕЛЬСТВО ПО ПРОДАЖАМ ЮГО-ВОСТОКА США, RANDY LOVE

Компания

Wire Wizard® Welding Products рада объявить о найме Randy Love в качестве технического торгового представителя в юго-восточном регионе США, включая Джорджию, Северную Каролину, Южную Каролину, Восточный Теннесси и Северную Флориду.Рэнди обладает более чем 35-летним опытом технических продаж в сфере поставок сварочного оборудования как у дистрибьюторов, так и у производителей. Он занимал долгосрочные должности в таких отраслевых компаниях, как ESAB®, National Standard®, Linde Gas® и других. Если вы находитесь в юго-восточном регионе США, свяжитесь с Рэнди сегодня, чтобы решить самые сложные сварочные задачи!


Рэнди Лав


НЕ СЖИГАЙТЕСЬ ОТ BURNBACKS!
Ожоги – одна из наиболее распространенных проблем, возникающих при промышленной сварке.В какой-то момент с ними столкнутся все сварщики, и они являются одной из основных причин простоев как при полуавтоматической, так и при автоматической дуговой сварке. Ожоги возникают, когда на контактном наконечнике образуется сварной шов, что приводит к повреждению наконечника и дополнительному времени для установки нового. Вот несколько распространенных причин ожогов и некоторые шаги, которые вы можете предпринять, чтобы предотвратить их в будущем …
  1. Плохая подача проволоки
    Одной из основных причин ожогов являются проблемы в системе подачи проволоки.На веб-сайте Wire Wizard есть полезное руководство, которое поможет вам разработать идеальную схему подачи проволоки от барабана к механизму подачи проволоки. На другой стороне устройства подачи изношенная или плохо работающая футеровка резака также может вызвать ожоги. Вкладыши для горелок Wire Wizard® E-Power имеют запатентованную конструкцию, в которой используется эллиптическая проволока, обеспечивающая превосходную подачу и низкое трение при проскальзывании проволоки, что приводит к увеличению срока службы гильзы и более равномерной подаче проволоки. Они также доступны в качестве прямой замены для большинства основных производителей горелок MIG.
  2. Плохая проводимость
    Низкая проводимость, вызванная плохими расходными материалами, поврежденным кабелем или плохим заземлением, приводит к нестабильному напряжению и может привести к частым ожогам. Конструкция расходных деталей PowerBall® полностью состоит из меди, что обеспечивает максимальную проводимость. В сочетании со сварочными кабелями PowerBall® с консолидированными медными наконечниками и магнитными заземляющими зажимами Wire Wizard® с медной точкой заземления, передачу тока во вторичном контуре вашей сварочной системы MIG можно оптимизировать для стабильной работы без ожогов!
  3. Неправильная скорость подачи проволоки или другие параметры сварки
    Регулировка скорости подачи проволоки и / или напряжения – одна из самых простых регулировок, которую сварщик может сделать для предотвращения ожогов.Если подача проволоки через систему подачи проволоки проходит плавно, скорость подачи может потребоваться отрегулировать. Обычно ожоги из-за скорости подачи вызваны слишком медленной подачей проволоки. Для автоматизированных приложений система Weld Central® имеет настройку предупреждения как для неправильной скорости подачи, так и для напряжения, вызывая предупреждение, которое может помочь предотвратить ожоги до того, как они произойдут.
  4. Удерживание пистолета MIG слишком близко к заготовке
    Это чаще всего происходит при полуавтоматической сварке, где есть место для большего количества человеческих ошибок.Уровень квалификации сварщика, безусловно, является важным фактором, но есть меры, которые можно предпринять, чтобы предотвратить это. Переход с плоского или выступающего наконечника на сопло на тот, который утоплен и с меньшей вероятностью соприкасается с основным металлом, – это одно из простых изменений, которое сварщик может сделать, чтобы уменьшить ожоги. Общие характеристики и эргономичность конструкции горелки MIG – еще один фактор, и иногда простая замена сварочной горелки MIG может иметь большое значение!



КАТАЛОГИ ПРОДУКЦИИ WIRE WIZARD®

Процесс орбитальной сварки: обзор

Перед началом процесса орбитальной сварки необходимо учесть несколько переменных, например выбор материала и подготовку, необходимую для получения точного шва.Технические характеристики зависят от отрасли и области применения.

Оборудование

Источник питания и контроллер являются основным оборудованием, используемым в процессе орбитальной сварки; в зависимости от применения к сварочной головке подключается механизм подачи проволоки. Поскольку орбитальная сварка связана с экстремальными тепловыми условиями, может потребоваться система охлаждения, чтобы избежать повреждения сварочного оборудования. Перед началом проекта необходимо учесть такие переменные, как длина дуги, сварочный ток, скорость, основной материал, защитный газ, наполнитель (при необходимости) и инертный защитный газ.

Эти факторы будут определять точность конечного результата, и параметры, возможно, придется изменить в зависимости от отдельных сварных швов, которые необходимо выполнить.

Существуют разные виды орбитальной сварки. Орбитальная сварка плавлением, называемая автоматической GTAW (газо-вольфрамовая дуговая сварка), потому что программа сварки и процесс сварки предварительно настроены, и после того, как сварщик нажимает кнопку пуска, вы не можете изменить настройки сварки во время сварки.

Этот процесс обычно используется в трубных системах и системах трубопроводов с более тонкими стенками, которые можно сплавить вместе, где материал контролируется достаточно хорошо, чтобы обеспечить повторяемость сварного шва.Другие трубы с более толстыми стенками, материалы, для которых требуется присадочный материал, и материалы, которые не обрабатываются для сварки, могут нуждаться в орбитальной сварке с использованием полуавтоматической сварки.

Этот процесс аналогичен автоматическому процессу, при котором оператор сварочного шва по-прежнему готовит базовую программу сварки, но имеет возможность изменять все параметры сварного шва во время процесса сварки. Оператор может изменять подвод тепла, скорость движения, колебания вольфрама, направление сварки и другие параметры.

Контактные системы высокой чистоты

Есть вопрос о проблеме с трубопроводом? Хотите обсудить предстоящий проект? Давайте поговорим.

Факторы, которые следует учитывать

Автоматическая орбитальная сварка GTA (газовая вольфрамовая дуга) может быть повторена, если установлены правильные параметры. Поскольку согласованность важна, особенно в некоторых промышленных применениях, опытный оператор должен следить за всеми трубами или трубами, которые подверглись процессу орбитальной сварки, чтобы гарантировать согласованность всех готовых сварных швов.

  • Техническое обслуживание – Обязательно подумайте о техническом обслуживании и сохранении сварочной головки.Эта часть механизма обнажена и может обгореть от неправильного использования. Если эта часть оборудования выйдет из строя, это может сильно повлиять на производство сварных швов, вызывая короткое замыкание оборудования. Поэтому обязательно регулярно очищать сварочную головку.
  • Материал трубок – Правильный выбор материала является ключевым при выборе высококачественных трубок. Специализированные производители могут предоставить стальные трубы или фитинги с правильным составом материалов, которые подходят для использования в процессе орбитальной сварки.Отсутствие надлежащего материала может увеличить риск брака свариваемых швов или коррозии готового продукта.
  • Аргон – Чистый аргон – наиболее распространенный инертный газ, используемый для защиты и защиты сварного шва. Влага и кислород никогда не должны смешиваться с аргоном, так как они могут испортить сварочный процесс.

Испытания перед сваркой

Для проверки основного механизма оборудования для орбитальной сварки необходимо сначала поэкспериментировать со сварочным купоном.Перед фактическим производством сварного шва готовятся сварочные образцы для корректировки переменных или параметров по мере необходимости. Проверенные образцы необходимо проверять изнутри наружу, чтобы убедиться, что сварной шов полностью проплавлен и имеется приемлемый колпачок на внешней стороне сварного шва.

Орбитальная сварка обычно применяется к трубам, а не к трубам, и считается стандартом для соединения труб, которые используются в газовых и жидкостных системах в полупроводниковой и фармацевтической промышленности. Эти чувствительные отрасли промышленности требуют чрезвычайно точного стандарта сварки, поскольку их системы должны быть герметичными и без трещин, чтобы исключить любые области захвата на внутреннем диаметре сварного соединения, чтобы избежать опасных загрязнений.

Оптимизация процесса орбитальной сварки за счет подготовки и тщательного рассмотрения перед фактическим сварным швом снизит общие затраты, ускорит производство и снизит потребность в браковке сварных швов и ремонте сварных швов, обеспечивая при этом оптимальное качество и надежность.

Контактные системы высокой чистоты

Есть вопрос о проблеме с трубопроводом? Хотите обсудить предстоящий проект? Давайте поговорим.

Как улучшить сварные швы: полезные советы по GMAW

Дуговая сварка металлическим электродом в газовой среде (GMAW) – это полуавтоматический процесс сварки, в котором используется проволока-электрод, подаваемая через сварочную горелку.

Эта непрерывная подача проволоки во время сварки освобождает сварщика и позволяет ему или ей полностью сосредоточиться на положении горелки, чтобы поддерживать надлежащую длину дуги. Типичный резак GMAW показан на рис. 1 .

Рис. 1

Преимущества процесса включают высокую скорость наплавки, эффективное использование присадочного металла, устранение шлака и удаления флюса, а также уменьшение дыма и дыма.Недостатком является то, что для GMAW требуется больше оборудования, что делает его менее портативным, чем дуговая сварка в среде защитного металла (SMAW). Кроме того, защитный газ, необходимый для GMAW, может усложнить применение вне помещений.

Параметры сварки

Следующие советы помогут вам подготовиться к следующему заданию GMAW.

1. Выберите правильный защитный газ, чтобы добиться наилучшего результата от присадочного металла. Для электродов из сплошной проволоки, используемых в GMAW, требуется защитный газ для защиты расплавленной сварочной ванны от атмосферных примесей, в частности кислорода и азота.Идеальный конечный результат – отсутствие шлака, что значительно сокращает время очистки.

Наиболее типичными защитными газами, используемыми для большинства сплошных проволок из мягкой стали, являются 100-процентный диоксид углерода и 75 процентов аргона / 25 процентов диоксида углерода. Они наиболее широко используются для шарового и короткозамкнутого режимов передачи.

Преимущества обоих показаны на рис. 2 . При выборе присадочной металлической проволоки для GMAW всегда читайте рекомендации производителя по выбору защитного газа.

Рисунок 2

2. Перед началом любого сварочного проекта убедитесь, что заготовка как можно более чистая. Используйте чистую ткань, проволочную щетку или наждачную бумагу для удаления ржавчины, грязи, краски, жира, масла или любых других загрязнений. Избегайте чистящих растворителей из-за риска взрыва, пожара или болезни из-за токсичных паров.

3. Установите источник питания в соответствии с инструкциями производителя относительно полярности проводов. Источник питания, не настроенный на правильную полярность, может привести к некачественной сварке.

4. Следуйте техническим характеристикам проволочного электрода, чтобы установить правильную скорость подачи проволоки (силу тока) и напряжение. Любой источник питания может потребовать тонкой настройки. Проверьте несколько сварных швов на металлоломе, чтобы убедиться, что скорость подачи проволоки и напряжение установлены правильно.

Слишком высокая скорость подачи проволоки приведет к осаждению излишков металла, расходу присадочного металла или возможному прожогу.Слишком низкая скорость подачи проволоки приведет к тому, что сварной шов не пройдет и не заполнит соединение должным образом, а также может привести к «возгоранию» проволоки или ее расплавлению на кончике.

Слишком высокое напряжение приведет к чрезмерному разбрызгиванию и получению более плоского и широкого пористого валика. Кроме того, высокое напряжение может вызвать подрезание – канавку, вплавленную в заготовку, которая не заполнена металлом сварного шва должным образом. При установке слишком низкого напряжения образуется узкий сварной шов, который не имеет надлежащего проплавления и плавления.

5. Совместите вылет электрода с диаметром используемой проволоки. Вылет – это длина нерасплавленной проволоки, выходящей из контактного наконечника сварочной горелки. Это влияет на силу тока, протекаемую проволокой, и результат сварки. Определение того, какой вылет использовать, зависит от диаметра проволоки.

Например, рекомендуется следовать следующим рекомендациям: для проволоки 0,024 и 0,030 дюйма используйте вылет от 1/4 до 3/8 дюйма; для проволоки 0,035 и 0,045 дюйма используйте вылет от 3/8 до 1/2 дюйма.

Внесите небольшие изменения в вылет, чтобы точно настроить силу тока для достижения желаемого результата. Увеличение вылета немного снижает силу тока, а уменьшение вылета вызывает небольшое увеличение силы тока.

Слушайте дугу во время сварки. Хорошая дуга звучит стабильно, как жареный бекон. Если слышны сильные хлопки и треск, возможно, электрод слишком сильно выступает из пистолета или скорость подачи проволоки слишком высокая.

Методы работы сварщика

Даже опытному сварщику необходимо непрерывное техническое образование.Следующие советы помогут вам в будущем при сварке.

1. Определите правильный угол наклона электродов. Убедитесь, что проволочный электрод правильно расположен над сварным швом для максимального охвата, обращая особое внимание на рабочий угол и угол хода.

Рабочий угол – это угол, под которым проволока направлена ​​на сварное соединение. Для сварных швов внахлест и тройника требуется рабочий угол 45 градусов, а для стыковых швов – рабочий угол 90 градусов.

Угол перемещения – это угол, под которым проволока проходит по пути сварки.Для большинства сварочных работ этот угол составляет от 15 до 30 градусов. Наиболее распространенный угол перемещения называется углом сопротивления, при котором электрод указывает в направлении, противоположном направлению движения дуги.

2. Научитесь эффективно управлять сварочным пистолетом. Для сварных швов внахлест и Т-образных сварных швов манипулируйте пистолетом, чтобы создать серию небольших овалов для обеспечения хорошего покрытия сваркой. Старайтесь не заходить слишком далеко в сварочную ванну, иначе могут возникнуть проблемы со сваркой.

Для стыковых соединений манипулируйте пистолетом так, чтобы электрод двигался по Z-образной схеме при перемещении вдоль заготовки (см. Рисунок 3 ).Этот рисунок наиболее эффективен, поскольку он обеспечивает более плоский сварной шов, равномерно распределяя сварочную лужу по стыку.

Рис. 3:
Z-образный профиль наиболее эффективен для стыковых соединений, поскольку он обеспечивает более плоский сварной шов.

3. Контролируйте скорость движения во время сварки. Наблюдайте за расплавленной сварочной лужей и прислушивайтесь к дуге, чтобы убедиться в слишком быстром или слишком медленном движении.

Движение с высокой скоростью или слишком быстрое движение приводит к недостаточному проникновению, и будут слышны хлопающие звуки, когда проволока входит в контакт с холодным металлом прямо перед лужей.Сварка на малых скоростях или слишком медленное движение приведет к скоплению металла шва, что приведет к плохому сплавлению.

Если во время GMAW возникает одна из следующих проблем, попробуйте эти решения (по одному):

Неполное слияние. Неполное сплавление – это разрыв, который возникает, когда металл сварного шва не полностью сплавлен с основным металлом. Это может происходить между металлом сварного шва и основным металлом или между проходами в многопроходном сварном шве. Решения:

  1. Уменьшите скорость движения.
  2. Увеличьте сварочный ток.
  3. Очистите стык перед сваркой.
  4. Проверить углы электродов. Когда сварочный металл опережает дугу или когда сварной слой слишком толстый, дуга не может достигнуть основного металла.

Пористость. Пористость – это газовый карман в металле сварного шва, который может рассеиваться небольшими группами или по всей длине сварного шва. Эти пустоты, которые могут быть внутренними и / или на поверхности сварного шва, ослабляют сварной шов. Возможные решения:

  1. Увеличьте расход защитного газа.
  2. Используйте ветрозащитные экраны, так как сквозняки могут отклонять покрытие защитного газа.
  3. Очистите сопло сварочной горелки. При скоплении брызг на сопле поток защитного газа блокируется.
  4. Замените защитный цилиндр, если он намокнет или загрязнится.
  5. Понизьте сварочный ток, что снизит скорость подачи проволоки.
  6. Уменьшите сварочное напряжение.
  7. Уменьшите вылет электрода.
  8. Уменьшите скорость движения.
  9. Очистите поверхность основного металла или присадочного металла от ржавчины, жира, масла, влаги или грязи.
  10. Используйте другой основной металл с другим составом, если в используемом основном металле есть примеси, такие как сера и фосфор в стали.

Дополнительные методы обработки

Подрезка. Поднутрение – это состояние, которое возникает при плавлении канавки в основном металле рядом с носком или корнем сварного шва, который не заполнен металлом сварного шва. Особая проблема угловых сварных швов заключается в том, что подрезание приводит к более слабому стыку на носке сварного шва, что может привести к растрескиванию.Чтобы устранить эту проблему:

  1. Уменьшите сварочный ток.
  2. Уменьшите напряжение сварочной дуги.
  3. Уменьшите скорость перемещения, чтобы металл шва мог полностью заполнить все области плавления основного металла.
  4. Очистите сопло пистолета внутри контактной трубки или удалите застрявшую электродную проволоку, если происходит неравномерная подача проволоки.
  5. Пауза на каждой стороне сварного шва при плетении.
  6. Проверьте и отрегулируйте угол электрода.

Когда происходит перекрытие, металл сварного шва выступает за край или носку сварного шва.Вы можете:

  1. Увеличить скорость движения, так как сварочная ванна выходит за пределы электрода.
  2. Используйте более высокий сварочный ток.
  3. Правильные углы электродов, потому что неправильный угол позволяет силе дуги выталкивать расплавленный металл сварного шва на незатронутые участки основного металла.

Выбрасываемые во время сварки частицы металла, которые не являются частью сварного шва, представляют собой сварочные брызги. Чрезмерное разбрызгивание создает плохой внешний вид сварного шва, приводит к излишнему расходу электродов, затрудняет удаление шлака и может привести к неполному сплавлению нескольких сварных швов.Решения:

  1. Уменьшите сварочный ток.
  2. Уменьшите напряжение дуги.
  3. Уменьшите вылет.
  4. Переключитесь на смесь аргона и диоксида углерода, если используете в качестве защитного газа диоксид углерода.

Сквозное плавление происходит, когда дуга проходит через дно сварного шва. Способ устранения:

  1. Уменьшите сварочный ток.
  2. Увеличить скорость движения.
  3. Уменьшите ширину корневого отверстия, используя легкое плетение, или увеличьте вылет электрода.Это работает, когда отверстие в корне слишком велико или поверхность корня слишком мала.

Это недостаточный поток защитного газа в зону сварки или блокировка потока защитного газа, что вызывает множество дефектов GMAW. Чтобы устранить эту проблему:

  1. Перед сваркой проверьте горелку и шланги, чтобы убедиться, что защитный газ течет свободно и не течет. Также проверьте регулятор / расходомер на предмет пропускной способности газа.
  2. Очистить сопло и контактную трубку от брызг.
  3. Уменьшите скорость движения.
  4. Настроить экраны при наличии ветра и сквозняков.
  5. Уменьшите расстояние между соплом и сварочной лужей.

Остановка подачи проволоки. Остановка подачи проволоки – это неисправность системы подачи проволоки, которая гасит дугу и создает неравномерный сварной шов. По сравнению с другими процессами сварки с непрерывной подачей проволоки, GMAW имеет больше всего проблем с остановкой подачи проволоки из-за используемых электродных проволок небольшого диаметра.Возможные решения:

  1. Очистите контактную трубку.
  2. Очистите канал сжатым воздухом.
  3. Выпрямите или замените канал подачи проволоки.
  4. В случае поломки уменьшите давление на ролики подачи проволоки.
  5. Увеличьте давление на ролики подачи проволоки, чтобы обеспечить достаточную движущую силу.
  6. Сократите расстояние от механизма подачи проволоки до горелки или от механизма подачи до источника электродной проволоки.
  7. Уменьшите зажимное давление на катушке с проволокой.
Рис. 4

GMAW требует определенных навыков сварщика для получения высококачественных сварных швов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.