Сварочных генераторов

При разработке технологического процесса сварки конструкции либо изделия из определенного материала необходимо выбрать способ сварки, оборудование для сварки, сварочные материалы, конструктивный тип соединения и элементы подготовки кромок, режимы сварки, методы и нормы контроля качества сварных швов, предусмотреть мероприятия по предупреждению или уменьшению сварочных деформаций.

Для вычисления величины сварочных деформаций и некоторых других расчетов бывает необходимо учесть тепловое воздействие на свариваемый металл, определяемое погонной энергией qu. Погонной энергией называется отношение мощности дуги q к скорости сварки i>CB:

Для металлов с пониженной свариваемостью характерно образование горячих или холодных трещин в шве и з. т. в. (рис. 5.48). Причины возникновения трещин: снижение прочности и пластичности как в процессе формирования сварного соединения, так и в по-слесварочный период вследствие особенностей агрегатного состояния, полиморфных превращений и насыщения газами; развитие сварочных деформаций и напряжений, вызывающих разрушение металла, если они превышают его пластичность и прочность.

Горячие трещины образуются в период кристаллизации сварного шва, когда металл находится в двухфазном твердо-жидком состоянии. В этом состоянии металл имеет очень малые прочность и пластичность. В результате развитии внутренних сварочных деформаций растяжения возможно разрушение по незатвердевшим жидким прослойкам между кристаллитами. Как правило, горячие трещины образуются вдоль оси сварных швов в зоне стыка столбчатых кристаллитов, где завершается кристаллизация шва (рис. 5.49, а). Склонность к горячим трещинам повышается при наличии в металле шва вредных примесей, которые обладают повышенной способностью к ликвации и образованию легкоплавких соединений. Последнее равносильно увеличению интервала кристаллизации, т. е. времени пребывания металла в двухфазном состоянии.

Технологичность обеспечивается выбором металла, формы свариваемых элементов и типа соединения, видов сварки и мероприятий по уменьшению сварочных деформаций и напряжений.

6. ВЫБОР СПОСОБА УМЕНЬШЕНИЯ СВАРОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ И НАПРЯЖЕНИЙ

При проектировании сварных заготовок необходимо предусматривать конструктивные и технологические мероприятия по устранению или уменьшению сварочных деформаций и напряжений. Внешние сварочные деформации приводят к снижению точности размеров заготовок и требуют назначения больших припусков на механическую обработку.

Сварочные деформации и напряжения возникают вследствие локальной пластической деформации отдельных зон сварного соединения из-за неравномерного разогрева при сварке. Металл в зоне максимального нагрева (шов и зона термического влияния), претерпевший пластическую деформацию сжатия при нагреве, после полного охлаждения получает остаточное укорочение. Это укорочение приводит к изменению формы и размеров всей сварной заготовки. Абсолютное укорочение (ДДВ и ACD) линейных элементов (ЛВ и CD) пропорционально их длине в зоне пластической деформации (ABCD) (рис. 5.58, а, б). В соответствии с этим основные закономерности процесса развития внешних сварочных деформаций сводятся к следующему: 1) абсолютное укорочение возрастает с увеличением зоны пластической деформации, т. е. с увеличением объема наплавленного металла и зоны разогрева заготовки; 2) при симметричном размещении наплавленного металла относительно центра тяжести сечения (ц. т.) свариваемых элементов изменяются только размеры последних, т. е. происходит деформация поперечной Ап и продольной Д„р усадок (рис. 5.58, в; 5.59, а); 3) при несимметричном расположении наплавленного металла относительно центра тяжести сечения также изменяется форма сварных заготовок, т. е. пронсхо-

Рис. 5.58. Схема образования внешних сварочных деформаций 250

6. Выбор способа уменьшения сварочных деформаций и напряжений ....................... 250

Вопросы точности и 'стабильности размеров конструкции, конечно, не исчерпываются выбором метода сварки. Существенным является учет сварочных деформаций и напряжений, назначение технологических мероприятий по их предотвращению и устранению. Эти вопросы решают на стадии рабочего проектирования как с целью обоснования значений допусков и припусков, так и с точки зрения целесообразности проведения термообработки. Многие весьма ответственные изделия вполне надежно работают после сварки без какой-либо термической обработки. С другой стороны, применение термообработки нередко заметно улучшает механические свойства и структуру сварных соединений, способствует повышению их работоспособности. Неоправданное назначение операции термообработки может существенно увеличить трудоемкость изготовления изделий, в особенности в условиях серийного производства. Вопрос: проводить послесварочпую термообработку или отказаться от нее — решают, принимая во внимание химический состав металла, метод сварки и просадочный металл, конструктивное оформление соединений и узлов, требования к механическим свойствам, условия эксплуатации и др.

Таким образом, к динамическим свойствам одцолостових сварочных генераторов предъявляются следующие требования:

Сварочные генераторы. Принцип получения падающей внешней характеристики генератора путем изменения потока в воздушном зазоре под полюсом является основным для современных сварочных генераторов.

В 1925 г. началось серийное производство масляных выключателей для напряжений 3, 6,10 и 35 кв на заводе «Электроаппарат». На заводе «Электрик» в 1924 г. было налажено производство сварочных генераторов, трансформаторов и машин для контактной сварки.

Фиг. 6. Внешние характеристики сварочных генераторов.

Этим требованиям удовлетворяет падающая внешняя характеристика источника тока. На фиг. 6 показаны падающие внешние характеристики сварочных генераторов. Наилучшей является характеристика 2, круто падающая в области рабочих токов и имеющая пониженное напряжение холостого хода.

Сварочные генераторы системы с расщеплёнными полюсами. Впервые принцип расщеплённых полюсов для сварочных генераторов был применён фирмой General Electric Со, США. В СССР заводом „Электрик" построены генераторы типа СМГ с расщеплёнными полюсами по видоизменённой схеме генератора типа фирмы GEC. Заводом „Электрик" выпускаются сварочные агрегаты как стационарные (тип СМГ-2), так и передвижные с генераторами СМГ системы с расщеплёнными полюсами (тип СУГ). Двигатели при-•меняются как электрические, так и внутреннего сгорания.

Сварочные генераторы системы Para-dine. Генераторы системы Paradine (США) относятся к третьей группе однопостовых сварочных генераторов, в которых наряду с использованием размагничивающего действия потока реакции якоря применяется и размагничивающая обмотка.

Параллельная работа сварочных генераторов и трансформаторов применяется для получения больших сварочных токов путём суммирования токов отдельных источников при параллельной работе. На параллельную работу

Фиг. 38. Принципиальная схема параллельного включения сварочных генераторов.

Принципиальная схема параллельного включения сварочных генераторов показана на фиг. 38.

На фиг. 39 показана схема параллельного соединения двух сварочных генераторов СМГ-26.