Физические основы и разновидности сварки

 

Контактная сварка – это один из наиболее эффективных, экономичных, высокомеханизированных и автоматизированных способов сварки, обеспечивающих высокую прочность, качество и надежность сварного соединения и широко используемых в строительстве для сварки арматуры, трубопроводов, рельсов и т.д. Изготовление наиболее дорогих и сложных узлов легковых и грузовых автомобилей - кузовов и кабин тоже основывается на электроконтактной сварке. Многие конструктивно сложные детали в машиностроении изготовляются путем точечной сварки штампованных из листового проката заготовок.

Способы электроконтактной сварки подразделяются на три группы
(рис. 3.7.): стыковая, точечная и шовная.

Электроконтактная сварка деталей (рис. 3.8.) выполняется следующим образом: детали сжимают усилием Р, через стык их пропускается электрический ток J в течение времени t, происходит нагрев металла в зоне контакта до температуры плавления, выключается электрический ток, деталь охлаждается и кристаллизуется сварной шов, снимается нагрузка. Количество тепла, выделившегося при прохождении электрического тока находится по формуле: Q= J ² R t, Дж.

 

Рис. 3.7. Способы электроконтактной сварки

 

Напряжение сварки U по сравнению с электродуговой сваркой очень низкое (всего 1-6 В), а токи измеряются сотнями и тысячами А. Поэтому понижающий трансформатор конструктивно отличается от сварочных трансформаторов для электродуговой сварки: вторичная обмотка имеет от 1 до 6 витков, а сила тока J регулируется изменением количества витков первичной обмотки (рис. 3.9.). Сопротивление R зависит от чистоты, шероховатости и загрязнения поверхности свариваемых деталей, электрического сопротивления материала, давления сжатия деталей и др. Время сварки t изменяется от сотых долей секунды до нескольких минут. Из-за малого времени сварки снижаются окисляемость материалов деталей и величина зоны термического влияния, поэтому при сварке будут минимальные деформации и хорошее качество наплавленного металла.

Стыковой сваркой(рис. 3.9.) свариваются арматурные стержни, полосы, трубы, фланцы, швеллера, рельсы. Применяются три разновидности стыковой сварки: сопротивлением, непрерывным и периодическим оплавлением.

При сварке сопротивлением торцы свариваемых деталей тщательно обрабатывают, детали сводят до соприкосновения и включают электрический ток. После нагрева металла до пластичного состояния выключают ток и снимают нагрузку. Сваркой сопротивлением можно сваривать детали сечением до 300 мм², например, трубы — диаметром до 40 мм.

 

 

Рис. 3.8. Схема выполнения электроконтактной сварки

 

Рис. 3.9. Схема электроконтактной

стыковой сварки

 

При сварке непрерывным оплавлением после сжатия деталей производят нагрев стыка до его оплавления электрическим током. С торца выдавливается жидкий металл, а с ним окислы и загрязнения с поверхности контакта, поэтому особой подготовки детали перед сваркой не надо. После выключения электрического тока кристаллизуется расплавленный металл и образуется сварной шов. Этим способом можно сварить детали значительно большего сечения (до 3000 мм²) чем при сварке сопротивлением.

Сварка прерывистым оплавлением выполняется периодическими короткими замыканиями и размыканиями электрического тока за счет перемещения детали. При этом появляются искры и разбрызгивание металла. Этот способ сварки эффективен для легированных сталей (30ХГСА).

Точечная сварка используется в основном для сварки листовых конструкций, соединения пересекающих стержней (арматура железобетонных конструкций). Суммарная толщина листов обычно не превышает 10-12 мм (возможна до 20 мм для листовой сварки), а других элементов до 30 мм.

Сварные соединения могут реализовываться по-разному (рис. 3.10.): одноточечная 2-х сторонняя; 2-х точечная односторонняя и многоточечная односторонняя. Последний способ обеспечивается аналогично как и 2-х точечная односторонняя, только в этом случае для каждой пары точек сварки необходима своя вторичная обмотка, так, например, для 40-точечной контактной сварки необходимо 20 вторичных обмоток трансформатора. При двухсторонней одноточечной сварке нижний электрод неподвижен, а верхний перемещается с помощью механизма сжатия (механический, пневматический или электрический привод).

 

Рис. 3.10. Способы получения точечных сварных швов

 

После установки и сжатия (рис.3.10.) деталей включается трансформатор, металл нагревается в зоне контакта до образования ядра из расплавленного металла, увеличивается нагрузка сжатия и выключается ток, кристаллизуется расплавленный металл и детали свариваются. Место контакта электрода с деталью нагревается меньше, т.к. тепло отводится через водоохлаждаемые медные электроды. Для сварки конкретных деталей могут использоваться схемы выполнения сварки отличающиеся от схемы, представленной на рис. 3.11. Для сварки углеродистых и низколегированных сталей применяются мягкие режимы (большое время выдержки (t=0,2-3 с и небольшая плотность тока J=80-160 А/ мм²), а для сварки низкоуглеродистых и высоколегированных сталей, не склонных к закалке, – жесткие режимы (t=0,001-0,1 с, J=150-350 А/мм^2).

Разновидность точечной сварки — рельефная (рис.3.12.). Сначала создаются холодной пластической деформацией выступы на свариваемых поверхностях, а затем детали сжимаются и через них пропускается электрический ток, т.е. производится электроконтактная сварка.

 

 

Рис. 3.11. Изменение силы тока J и усилия сжатия P деталей
по времени t выполнения электроконтактной сварки

 

Шовная контактная сварка (рис.3.13) применяется для получения прочных и герметичных швов (тонкостенные сосуды, тонкостенные сварные трубы) Листы толщиной 0,3-3 мм собирают внахлестку, сжимают двумя медными роликами, пропускают через них электрический ток, ролики вращаются, листы или ролики перемещаются, происходит контактная сварка. Два способа шовной сварки: непрерывная и прерывистая. При непрерывной контактной сварке изделий из малоуглеродистой стали толщиной менее 1мм выполняется непрерывная подача электрического тока.

 

Рис. 3.12 Рельефная сварка

Рис. 3.13 Шовная сварка

Для более толстых изделий используется прерывистая сварка: ролики вращаются непрерывно, а ток подается периодическими импульсами; образуется ряд непрерывных точек, которые, перекрывая друг друга, в итоге образуют сплошной сварной шов.

Конденсаторная сварка. Энергия накапливается в конденсаторах, которые разряжаются или непосредственно через изделие или через дополнительный трансформатор на изделие. Чаще всего используется второй способ. Конденсаторной сваркой соединяют металлические детали толщиной 0,005-2 мм, но можно приварить тонкий металл (толщиной 0,2-0,3 мм) к металлическим деталям большой толщины (до 10-15 мм). Конденсаторные установки имеют маленькую мощность и обеспечивают высокое качество сварных соединений.

Для повышения твердости и износостойкости рабочих поверхностей деталей и при ремонте посадочных мест под подшипники качения валов, отверстий редукторов, коробок перемены передачи, шеек коленчатых валов двигателей широко используется электроконтактная приварка ленты, проволоки или порошка. Технология приварки ленты включает в себя: подготовку детали (шлифование до размера: d_н - 0,3 мм), нарезку заготовок ленты по ширине и длине (периметру) и очистку ленты, предварительную приварку ленты в середине. Далее выполняется приварка ленты (порошка, проволоки) с помощью роликов установки электроконтактной сварки.

Тепловые деформации при этом малы, материал подбирается высокой износостойкости, обеспечивается долговечность не ниже новых деталей, исключается термическая деформация деталей.

 

3.1.2. Сварочное оборудование

В России ежегодно выпускается порядка 1000 ед. контактных машин. Их парк составляет в среднем 20 тыс. ед. Контактные машины изготавливают по ГОСТ 297—80* «Машины контактные. Общие технические условия» и классифицируют:

по виду сварных соединений — стыковые, точечные, шовные;

назначению — универсальные, специальные;

характеру действия — полуавтоматические и автоматические;

способу питания — постоянного и переменного тока, конденсаторные, трехфазные;

механизму сжатия и осадки — рычажные, пневматические, гидравлические, пневмогидравлические, электромагнитные.

Рассмотрим сварочное оборудование постоянного тока

                  Сварочные агрегаты постоянного тока.

 

Сварочные агрегаты представляют собой автономные источники питания сварочной дуги, в состав которых входят генератор постоянного тока и приводной бензиновый или дизельный двигатель (иногда электрический). Генератор и двигатель смонтированы на общей раме и соединены муфтой. Имеются также реостат для регулирования сварочного тока, аккумуляторные батареи, топливный бак, пульт управления, капот с кровлей и шторками.

Можно выделить следующие виды сварочных агрегатов:

по типу генератора — с коллекторным или вентильным генератором;

по виду привода — с бензиновым, дизельным или электрическим двигателем;

по способу установки — передвижные или стационарные.

Агрегаты с бензиновыми двигателями дешевле по стоимости, но для них нужно более дорогое топливо. Агрегаты с дизельным двигателем имеют более высокую стоимость, но работают на более дешевом топливе, проще в эксплуатации и надежнее в работе при низкой температуре.

     Сварочные генераторы постоянного тока

 

Возможно применение сварочных генераторов постоянного тока двух типов: коллекторных и вентильных.

Рассмотрим принцип действия коллекторного сварочного генератора на примере генератора самовозбуждения с обмотками параллельной намагничивающей и последовательной размагничивающей (рис. 3.14.). Магнитные потоки, создаваемые обмотками, направлены навстречу друг другу.Намагничивающая обмотка присоединена к главной и дополнительной щеткам и получает питание от генератора непосредственно.

Напряжение питания намагничивающей обмотки неизменно вследствие подмагничивающего действия реакции якоря, которая компенсирует размагничивающее действие в этой половине полюса генератора последовательной обмотки. Размагничивающая обмотка включена последовательно со сварочной дугой.

При отсутствии тока в сварочной цепи действует только одна намагничивающая обмотка возбуждения, образуя магнитный поток Ф_н. Этот поток индуктирует ЭДС в якоре, равную напряжению холостого хода, которое регулируют реостатом.

 

Рис. 3.14. Принципиальная электрическая схема сварочного коллекторного генератора постоянного тока: ОН - обмотка намагничивающая; ОР - обмотка размагничивающая; Ф_н, Ф_р - магнитные потоки намагничивающий и размагничивающий; А и В - щетки главные; R - реостат регулировочный

 

При зажигании и горении дуги в сварочной цепи протекает ток, и размагничивающая обмотка создает магнитный поток Ф_р, пропорциональный числу ее витков и сварочному току.

Поток Ф_р направлен встречно магнитному потоку намагничивания Ф_н и уменьшает его, поэтому при работе сварочного генератора при сварке его ЭДС индуктируется разностью потоков Ф_н и Ф_р.

При увеличении сварочного тока магнитный поток Ф_р возрастает и разность потоков Ф_н - Ф_р уменьшается, поэтому снижается и напряжение генератора. Так при ручной сварке обеспечивается падающая внешняя характеристика генератора, необходимая для устойчивого горения дуги.

Крутизну наклона внешней характеристики генератора можно регулировать изменяя число витков последовательной обмотки возбуждения ОР. При этом получается ступенчатое регулирование обычно с двумя ступенями. На ступени с большим числом витков размагничивающей обмотки ее размагничивающее действие увеличивается, и внешняя характеристика генератора более крутая, а сварочный ток меньше при том же напряжении холостого хода генератора.

Плавное регулирование сварочного тока в пределах каждой ступени можно осуществить изменением тока в намагничивающей обмотке ОН при помощи реостата. При этом увеличение тока возбуждения вызывает увеличение намагничивающего потока Ф_н, сварочного тока и напряжения холостого хода генератора.

Регулирование сварочного тока реостатом, включенным в цепь обмотки возбуждения, имеет недостаток, заключающийся в том, что при изменении тока возбуждения изменяется напряжение холостого хода. При уменьшении тока возбуждения напряжение холостого хода также уменьшается и может быть недостаточным для зажигания дуги. По этой причине в диапазонах малых токов сварочный ток регулируют включением в цепь якоря генератора дополнительных балластных сопротивлений, увеличивающих крутизну внешних характеристик при неизменном напряжении холостого хода.

Генератор состоит из корпуса с прикрепленными к нему полюсами из листов электротехнической стали, на которых расположены обмотки подшипниковых щитов, якоря с коллектором и токосъемного механизма. Сверху располагается коробка зажимов для отходящих проводов и перемычек регулирования тока.

Вентильные генераторы так называются по наличию блока выпрямительных вентилей, которые выпрямляют переменный ток, наводимый в обмотках генератора, в постоянный сварочный ток. Вентильные генераторы обеспечивают высокую стабильность и эластичность сварочной дуги. У них выше коэффициент полезного действия и меньше масса по сравнению с другими генераторами. Их применение позволяет уменьшить разбрызгивание металла при сварке и улучшить качество швов.

На статоре генератора расположена трехфазная силовая обмотка, которая присоединена к блоку выпрямительных вентилей, собранных по трехфазной мостовой схеме. Обмотка возбуждения прикреплена к станине и находится между двумя пакетами ротора, размещенными вдоль его оси.

На валу ротора расположены два пакета из электротехнической стали, имеющих полюсы, без обмоток. Ротор является индуктором генератора и при своем вращении наводит в обмотке статора ЭДС повышенной частоты.

Магнитный поток, создаваемый обмоткой возбуждения, распределяется так, что один пакет ротора образует северные полюсы, а другой — южные.

При вращении ротора витки обмотки статора пронизываются изменяющимся магнитным потоком, и в фазах обмотки статора возникает переменная ЭДС, которая преобразуется в постоянную выпрямителем.

На рис.3.15. приведена принципиальная электрическая схема вентильного сварочного генератора. На схеме трехфазная обмотка генератора присоединена к выпрямительному мосту VD4-VD9, состоящему из силовых кремниевых диодов. К выходу выпрямительного моста присоединяются кабели, идущие к сварочному посту.

Генератор работает с самовозбуждением от силовой цепи. После запуска генератора начальное его самовозбуждение происходит от остаточного магнетизма в массивных магнитных деталях машины — станине, втулке на валу, и на зажимах обмоток якоря появляется ЭДС величиной порядка 3...4 В.

 

 

Рис. 3.15. Принципиальная схема вентильного сварочного генератора:
ОЯ — обмотка якоря; ОВ — обмотка возбуждения; ТV, ТА — трансформаторы напряжения и тока; VD1-VD3 — диоды в цепи возбуждения; VD4-VD9 — вентили силового блока; R — реостат для управления величиной сварочного тока

 

Обмотка возбуждения через трансформатор TV и выпрямитель VD1 получает питание, ЭДС на зажимах обмотки якоря начинает расти, и генератор возбуждается до напряжения холостого хода. С появлением сварочного тока обмотка возбуждения начинает получать питание и от трансформатора тока ТА через выпрямитель VD2.

Так как естественная внешняя характеристика генератора падающая, то с ростом сварочного тока напряжение на зажимах генератора уменьшается, также начинает уменьшаться составляющая тока возбуждения от трансформатора напряжения TV, а составляющая тока возбуждения от трансформатора тока ТА увеличивается с ростом нагрузки.

Поскольку мгновенные значения амплитуд вторичных напряжений трансформаторов TV и ТА сдвинуты по фазе, то при любой нагрузке оба трансформатора через свои выпрямители VD1 и VD2 дают питание обмотке возбуждения до режима короткого замыкания, при котором работает только трансформатор ТА. Вентиль VD3 служит для разрядки электромагнитной энергии, накапливаемой в катушках обмотки возбуждения.

Реостатом R можно плавно регулировать крутизну внешних характеристик генератора и сварочный ток в пределах одного диапазона.

Грубое регулирование сварочного тока можно осуществить переключением схемы обмотки якоря.

 

                          Сварочные выпрямители

 

Сварочные выпрямители являются устройствами для преобразования напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока для получения сварочной дуги.

Сварка на постоянном токе имеет преимущества по сравнению со сваркой на переменном токе: повышается стабильность горения дуги из-за отсутствия нулевых значений сварочного тока, увеличивается глубина проплавления свариваемого металла, снижается разбрызгивание металла, повышается прочность металла шва и снижается количество дефектов шва. Поэтому сварку ответственных соединений лучше выполнять на постоянном токе.

Некоторые металлы свариваются на постоянном токе, например, высоколегированные и теплоустойчивые стали, чугуны, титан, сплавы на основе меди и никеля.

Элементами сварочного выпрямителя являются силовой трансформатор, выпрямительный блок на полупроводниковых приборах, устройства пуска, регулирования, защиты, измерения, охлаждения.

В сварочных выпрямителях желательно применение трехфазного тока, при котором меньше пульсации выпрямленного напряжения.

Силовые трансформаторы для питания выпрямительного блока по принципу действия и устройству сходны с трансформаторами для сварки на переменном токе. Для выпрямления тока используются неуправляемые полупроводниковые вентили-диоды или управляемые полупроводниковые вентили-тиристоры.

Важными элементами сварочного выпрямителя являются радиаторы охлаждения вентилей, вентилятор, включающийся перед пуском выпрямителя, элементы защиты от токовых перегрузок и перегрева.

Регулирование сварочного тока в выпрямителях осуществляется электромеханическим или электрическим методами. При электромеханическом регулировании изменение тока происходит до выпрямительного блока, и на выпрямляющие вентили поступает переменный ток, имеющий заданные параметры. При этом применяются трансформаторы с увеличенным магнитным рассеянием или с управляемым магнитным шунтом.

Одним из способов электромеханического регулирования тока сварки является применение выпрямителей с трансформаторами, имеющими секционированные обмотки высшего напряжения которые могут включаться последовательно переключателем. При этом происходит ступенчатое изменение тока во вторичной цепи силового трансформатора. Такие выпрямители просты в изготовлении и надежны в эксплуатации, их применение целесообразно для полуавтоматической сварки в среде защитных газов, так как они имеют жесткую внешнюю характеристику.

Ступенчатое изменение силы сварочного тока может производиться с применением вольтодобавочных трансформаторов, обмотки которых включаются согласно или встречно со вторичными обмоткам силового трансформатора. Плавное изменение тока в пределах каждой ступени производится изменением напряжения в первичной обмотке вольтодобавочного трансформатора.

Электрические схемы регулирования сварочного тока в сварочных выпрямителях применяются в выпрямительных блоках или после них.

Распространенной схемой регулирования сварочного тока является схема с применением тиристоров. При этом регулирование сварочного тока производится изменением времени открытия тиристоров в течение полупериода напряжения, получаемого от трансформатора. Это время открытия тиристоров изменяется системой импульсно-фазового управления (СИФУ) и называется углом регулирования. Получается плавная регулировка тока сварки, которую можно осуществлять и дистанционно, и получается дуга с высокой стабильностью работы.

На рис. 3.16. приведена электрическая схема, показывающая принцип действия сварочного трехфазного выпрямителя, которая является упрощенной. На схеме показаны только сварочный трансформатор и блок полупроводниковых диодов со сварочной дутой.

На рис. 3.17 приведена принципиальная электрическая схема сварочного выпрямителя ВД-306. Силовой трансформатор Т1 включается магнитным пускателем КМ. От трансформатора получает питание блок выпрямительных вентилей VD1-VD6. Также получает питание двигатель вентилятора через автоматический выключатель QF и системы защиты.

 

Рис. 3.16. Упрощенная принципиальная схема сварочного выпрямителя:
Т— трансформатор понижающий; VD1-VD6 — блок выпрямительных вентилей; I_в — ток вентиля; I_d — выпрямленный ток

 

Переключение диапазонов изменения сварочного тока осуществляется переключением первичных и вторичных обмоток трансформатора Т1 в «треугольник—треугольник» (диапазон больших токов) или в «звезду—звезду». Такое переключение диапазонов обеспечивает изменение величины сварочного тока в три раза без дополнительного расхода активных материалов.

Плавное регулирование тока внутри диапазона производится за счет изменения расстояния между катушками первичного и вторичного напряжений трансформатора Т1. Выпрямительный блок состоит из шести кремниевых вентилей VD1-VD6, соединенных по трехфазной мостовой схеме выпрямления.

Рис. 3.17. Принципиальная электрическая схема сварочного выпрямителя:
КМ - магнитный пускатель включения выпрямителя; Т1 - трансформатор понижающий; Т2 - трансформатор в цепи управления; А - магнитный усилитель; К1 - реле защиты от аварийных режимов; К2 - реле контроля работы вентилятора; М - электродвигатель; S - переключатель обмоток трансформатора на схемы "звезда - звезда" или "треугольник - треугольник"

 

Вентиляция выпрямителя — воздушная принудительная, работа которой контролируется ветровым реле К2. При отсутствии вентиляции контакт К2 ветрового реле размыкается и пускатель КМ отключает выпрямитель от сети.

Выпрямитель имеет также защиту, отключающую его от сети при выходе из строя одного из вентилей выпрямительного блока или при пробое на корпус вторичной обмотки трансформатора. Защита состоит из магнитного усилителя А, трансформатора Т2 и реле К1. В нормальном состоянии переменный ток, текущий по фазным проводам, проходящим через окно магнитопровода магнитного усилителя, не насыщает магнитопровод, и все напряжение падает на обмотках усилителя. При аварийных режимах в фазных проводах появляется постоянная составляющая токов, магнитопровод магнитного усилителя насыщается, в цепи реле К1 появляется ток и оно срабатывает, размыкая цепь управления магнитного пускателя КМ и выпрямитель отключается от сети.

 

Сварочные агрегаты переменного тока.

 

Технико-экономическое сопоставление электричес­кой сварки на постоянном и переменном токе говорит о том, что в тех случаях, когда сварка на переменном токе обеспечивает необходимое качество соединения, она обладает существенным преимуществом перед свар­кой на постоянном токе. Основными причинами этого являются:

Меньшая стоимость источника сварочного тока, питаемого непосредственно от сети переменного тока.

Простота устройства и высокая степень надежно­сти работы сварочного оборудования переменного тока обусловливают меньшие эксплуатационные расходы на его обслуживание и ремонт.

Меньший расход электроэнергии на единицу сва­риваемой продукции.

Источниками питания при дуговой сварке на пере­менном токе являются специальные сварочные транс­форматоры.

                       Сварочные трансформаторы

 

Сварочный трансформатор включает в себя понижающий трансформатор, присоединяемый к сети 380 или 220 В и различные устройства для создания требуемой внешней характеристики (для ручной дуговой сварки падающей) и регулирования сварочного тока, также для ограничения тока короткого замыкания.

Для получения падающей характеристики и ограничения тока короткого замыкания необходимо при сварке включать последовательно с дугой большое сопротивление, которое по соображениям экономичности должно быть в основном индуктивным.

Такое сопротивление можно создать:

дроссельной катушкой, включаемой последовательно с дугой;

дроссельными катушками, конструктивно объединенными в одно целое с трансформатором, также включаемыми последовательно с дугой;

путем увеличения внутреннего магнитного рассеяния трансформатора.

На рис. 3.18. приведена схема сварочного трансформатора с отдельным дросселем.

.

 

18. Рис.3.18.Схема сварочного трансформатора с отдельным дросселем:
1 — сердечник трансформатора; 2 — сердечник дросселя; 3 — подвижная часть сердечника дросселя; 4 — винт; а — зазор; ВН, НН — обмотки высокого и низкого напряжений; Др — обмотка дросселя

 

На сердечнике 1, набранном из листов электротехнической стали, находятся обмотка высокого напряжения ВН (первичная) и обмотка низкого напряжения НН (вторичная). На сердечнике 2 отдельного дросселя находится обмотка дросселя Др, включенная последовательно с обмоткой НН. Сердечник дросселя не сплошной и имеет разрыв a, который может изменяться подвижной частью сердечника 3, перемещаемой с помощью винта, имеющего опору против поступательного движения.

Дроссель предназначен для создания падающей внешней характеристики сварочного трансформатора и для регулирования величины сварочного тока. При возбуждении дуги (при коротком замыкании) ток короткого замыкания, проходя через обмотку дросселя, создает мощный магнитный поток, наводящий в дросселе ЭДС самоиндукции (противо-ЭДС), направленную против напряжения трансформатора. При этом вторичное напряжение трансформатора полностью поглощается падением напряжения в дросселе, и напряжение в сварочной цепи достигает почти нулевого значения.

При возникновении дуги величина сварочного тока уменьшается, что влечет за собой уменьшение ЭДС самоиндукции дросселя, направленной против напряжения трансформатора. В сварочной цепи устанавливается рабочее напряжение, меньшее напряжения холостого хода, необходимое для устойчивого горения дуги.

Сила тока в сварочной цепи изменяется при изменении индуктивного сопротивления дросселя изменением величины зазора а между подвижной и неподвижной частями магнитопровода дросселя.

При увеличении зазора магнитное сопротивление магнитопровода дросселя увеличивается, что приводит к ослаблению магнитного потока, уменьшается ЭДС самоиндукции катушки дросселя и ее индуктивное сопротивление. Это приводит к увеличению сварочного тока.

При уменьшении зазора сила сварочного тока уменьшается.

На рис. 3.19 приведена электрическая схема сварочного аппарата со встроенным дросселем. Сердечник трансформатора состоит из замкнутой части 1 и части 2 с зазором а, который можно изменять перемещением подвижной части магнитопровода с помощью винта 4.

.

.

Рис. 3.19. Схема сварочного трансформатора со встроенным дросселем:
1 — сердечник замкнутый; 2 — сердечник разомкнутый; 3 — подвижная часть магнитопровода; 4 — винт; ВН, НН — обмотки высокого и низкого напряжений; Др — обмотка дросселя

На замкнутой части магнитопровода расположены обмотки ВН и НН собственно трансформатора, а на части с зазором — обмотки дросселя Др

Регулирование силы сварочного тока производится изменением зазора а с помощью винта 4 по тому же принципу, как и в сварочном трансформаторе с отдельным дросселем

На рис.3.20. приведена электрическая схема трансформатора с повышенным магнитным рассеянием. На магнитопроводе 1 трансформатора в нижней части расположены две обмотки высокого напряжения ВН, а в верхней части — две обмотки низкого напряжения НН, которые могут перемещаться вверх-вниз при вращении винта 2. Для повышения коэффициента мощности сварочного трансформатора может устанавливаться конденсатор 3. Сварочный ток регулируется изменением расстояния между обмотками ВН и НН при вращении винта 2.

При вращении винта по часовой стрелке обмотка НН приближается к обмотке ВН.

Магнитный поток трансформатора замыкается в основном по сердечнику, а магнитный поток рассеяния и индуктивное сопротивление уменьшаются, сварочный ток возрастает.

 

 

Рис. 3.20. Схема сварочного трансформатора с повышенным магнитным рассеянием: 1 — сердечник трансформатора; 2 — винт;3 — конденсатор;
 ВН, НН — обмотки высокого и низкого напряжений

 

При вращении рукоятки против часовой стрелки обмотка НН удаляется от обмотки ВН, часть магнитного потока замыкается помимо сердечника, т.е. магнитный поток рассеяния и индуктивное сопротивление растут, а сварочный ток уменьшается.

На рис. 3.21. приведена схема сварочного трансформатора с подвижным магнитным шунтом, который имеет замкнутый магнитопровод 1, на одном стержне его расположены первичная ВН и вторичная НН обмотки, а на другом — обмотка дросселя Др. Между обмотками находится
стержень — магнитный шунт, который замыкает магнитные потоки
обмотки ВН и обмотки Др. При этом образуются потоки рассеяния, создающие значительное индуктивное сопротивление, что обеспечивает падающую внешнюю характеристику.

 Регулирование силы сварочного тока производится перемещением шунта вдоль направления магнитного потока. При выдвижении магнитного шунта рассеяние магнитных потоков обмоток ВН и Др уменьшается, поэтому уменьшается индуктивное сопротивление трансформатора, значение силы сварочного тока возрастает, и наоборот.

 

 

Рис. 3.21. Схема сварочного трансформатора с подвижным магнитным шунтом: 1 — сердечник трансформатора; 2 — подвижный магнитный шунт; ВН, НН — обмотки высокого и низкого напряжений; Др — обмотка дросселя

 

Дуговая сварка.