Александров А.Г., Заруба И.И., Пиньковский И.В.
Источники питания для дуговой и электрошлаковой сварки
Справочное пособие
Издательство «Промшь»
Днепропетровск
1976
Редактор В Г. Гуляева
Художник Ю. Е. Гришин
Художественный редактор А. П. Деревянко
Технический редактор Л. М. Середа
Корректоры Т. И. Медведовская, А. Ф. Мевшина
За последние годы были достигнуты значительные успехи в создании новых способов сварки и типов электросварочного оборудования. Изучение, освоение и эффективное использование источников питания дуги, занимающих ведущее место в парке электросварочного оборудования для ручной и автоматической сварки, имеют большое значение для успешного развития сварочной техники и подготовки квалифицированных рабочих-сварщиков.
В книге освещаются вопросы, связанные с выбором, монтажом и эксплуатацией источников питания для дуговой и электрошлаковой сварки, содержатся справочные сведения, соответствующие действующим ГОСТам, каталогам, экспериментальным данным. Приводятся краткие основы теории взаимодействия дуги и источника питания, рассказывается о принципах действия последних, обосновывается рациональный выбор и целесообразное применение электрооборудования для различных способов дуговой электросварки.
Книга может быть полезна инженерно-техническим работникам, занятым в сварочном производстве, мастерам и рабочим-электросварщикам.
Издательство «Промшь», 1976 г.
Содержание книги
Источники питания для дуговой и электрошлаковой сварки
Раздел I
Свойства сварочной дуги и требования к источникам питания для дуговой сварки
Глава 1. Физические основы дугового разряда и электрические характеристики сварочной дуги
1. Виды дуговой сварки
2. Физические основы дугового разряда
3. Статические характеристики сварочной дуги
Глава 2. Устойчивость сварочной дуги и требования к статическим и динамическим свойствам источников питания
1. Статическая устойчивость системы источник питания — дуга
2. Особенности дуги переменного тока
3. Требования к источникам питания при ручной и автоматической сварке
4. Работа источников питания при сварке в защитных газах
5. Требования к источникам питания при сварке с короткими замыканиями
6. Динамические свойства источников питания дуги
Глава 3. Классификация источников питания для дуговой сварки
1. Основные виды источников питания
2. Способы настройки режима сварки
Раздел II
Источники питания сварочной дуги переменным током
Глава 4. Сварочные трансформаторы
1. Устройство и принцип действия
2. Классификация электромагнитных схем сварочных трансформаторов
3. Трансформаторы с нормальным магнитным рассеянием
4. Сварочные трансформаторы с увеличением магнитным рассеянием
Глава 5. Специальные трансформаторы и генераторы
1. Трансформаторы, используемые для монтажных работ
2. Трехфазная сварочная дуга и питание ее током
3. Сварочные генераторы повышенной частоты
Раздел III
Источники питания сварочной дуги постоянным током
Глава 6. Сварочные выпрямители
1. Типы и свойства полупроводниковых вентилей
2. Основные схемы выпрямления
3. Выпрямители, используемые для ручной сварки
4. Сварка в защитных газах с применением выпрямителей
5. Универсальные сварочные выпрямители
6. Многопостовые сварочные выпрямители
Глава 7. Сварочные генераторы, преобразователи и агрегаты
1. Устройство и принцип работы
2. Сварочные генераторы с независимым возбуждением и последовательными размагничивающими обмотками
3. Генераторы с параллельными намагничивающими и последовательными размагничивающими обмотками возбуждения
4. Сварочные генераторы с расщепленными полюсами и генераторы поперечного поля
5. Генераторы с жесткими внешними характеристиками
6. Универсальные сварочные генераторы и преобразователи
7. Вентильные сварочные генераторы постоянного тока
Раздел IV
Источники питания специального назначения
Глава 8. Питание особых видов дуговой сварки и повышение устойчивости дуги
1 Аппараты для возбуждения дуги, повышения ее устойчивости и стабилизации напряжения сети
2. Аргонно-дуговая сварка алюминия вольфрамовым электродом
3. Источники питания для аргонно-дуговой сварки малоамперной дугой неплавящимся электродом
4. Сварка импульсной дугой
5. Источники питания для сварки и резки сжатой дугой
6. Сварка и резка под водой
Глава 9. Источники питания для электрошлаковой сварки
1. Свойства шлаковой ванны и требования к источникам питания
2. Устройство, принцип работы и технические данные трансформаторов
Раздел V
Основные правила выбора, монтажа и эксплуатации оборудования для дуговой и электрошлаковой сварки
Глава 10. Выбор и монтаж источников питания
1. Области применения различных типов источников питания
2. Размещение и монтаж
3. Параллельное включение источников питания
4. Выбор системы питания сварочных постов
Глава 11. Основные правила эксплуатации источников питания
Литература
Раздел I. Свойства сварочной дуги и требования к источникам питания для дуговой сварки
Глава 1. Физические основы дугового разряда и электрические характеристики сварочной дуги
1. Виды дуговой сварки
При дуговой сварке для нагрева металла используется тепловая энергия дуги. Высокое качество сварного соединения обеспечивается оптимальным режимом этого процесса и стабильным горением дуг. Последнее связано, прежде всего, с правильным выбором источника питания.
Свойства сварочной дуги существенно зависят от тока (переменного или постоянного), среды и материала электродов. По характеру среды, в которой существует разряд, сварочные дуги делятся на:
- открытые с горением в смеси воздуха, паров электрода и свариваемого металла;
- открытые, горящие в смеси воздуха, паров электрода, свариваемого металла и электродных покрытий;
- закрытые с горением под флюсом в смеси паров электрода, свариваемого металла и флюса;
- дуги, защищенные от окружающего воздуха различными газами, специально подаваемыми в зону сварки.
В зависимости от материала электрода бывают дуги с плавящимися металлическими электродами и неплавящимися (угольными, вольфрамовыми) электродами. По характеру воздействия дуги на свариваемый металл различают дуги прямого и косвенного действия.
Все перечисленные виды сварочной дуги находят широкое применение в производстве. Чаще используются ручная дуговая сварка открытой дугой переменного и постоянного тока, автоматическая и полуавтоматическая сварка плавящимся электродом закрытой дугой под флюсом, сварка плавящимся и неплавящимся электродами в среде защитных (особенно углекислого) газов. Распространены также многодуговая сварка и сварка трехфазной дугой.
В процессе дуговой сварки очень важными элементами являются зажигание или возбуждение дуги, поддержание постоянными тока и напряжения. Дуга обычно возбуждается двумя способами: соприкосновением и разведением электродов или наложением на дуговой промежуток дополнительного импульса высокого напряжения и высокой частоты (от осциллятора, стабилизатора, импульсного возбудителя).
Как показали многочисленные исследования, размеры сварного шва — глубина и ширина проплавления, высота его усиления — зависят не только от общей мощности дуги, но и от параметров режима горения: тока и напряжения. Поэтому для получения качественного сварного соединения важно поддерживать их постоянными.
2. Физические основы дугового разряда
Электрическая дуга, как известно, представляет мощный разряд электричества в ионизированной смеси газов и паров различных материалов, к которым, в первую очередь, относятся материал электродов и вещество электродных покрытий или флюсов. Дуговой разряд возникает в газе при достаточной силе тока в электрической цепи. Источником заряженных частиц могут служить сами молекулы газа, образующие при достаточном количестве энергии электрически заряженные частицы (ионизированные), либо электроды, особенно катод, который под действием нагрева до высоких температур и электрического поля испускает свободные электроны.
На рис 1 схематически изображен питаемый постоянным током дуговой разряд при атмосферном давлении. Между анодом и угольным катодом располагается дуговой разряд, состоящий из прианодной области 1, прикатодной области 2 и столба дуги 3. Протяженность приэлектродных участков очень мала. Видимую часть дуги представляет положительный столб, газ которого ослепительно ярко светится и отличается очень высокими температурой (порядка 6000°—8000°С) и степенью ионизации. Ионизированный газ столба, часто называемый плазмой, как мы знаем, обладает особыми свойствами: его электропроводность приближается к электропроводности металлов. Основаниями столба служат резко ограниченные области на поверхности электродов — электродные пятна. В дуге постоянного тока различают катодное и анодное пятна. Плотность тока в пятнах может составлять десятки ампер на 1 мм2. Электродные пятна выделяются ослепительной яркостью, значительно превышающей яркость столба дуги.
Процессы, наблюдаемые в приэлектродных участках дугового разряда, связаны с образованием и нейтрализацией заряженных частиц при переходе электрического тока из материала электродов в газовый промежуток и наоборот. Особенно большое значение придается процессам, происходящим в катодной области и в столбе дуги.
Большое количество электрической энергии разряда преобразуется на электродах в тепловую энергию, нагревающую и расплавляющую основной и присадочный металл.
Скачать книгу "Источники питания для дуговой и электрошлаковой сварки". Днепропетровск, издательство «Промшь», 1976
|
