Чем должно быть оснащено сварочное оборудование для автоматической дуговой сварки наплавки

Обновлено: 17.05.2024

Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек - в наличии на складе!
Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки - в наличии на складе!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор.
Доставка по всей России!

К оборудованию для сварки предъявляются многочисленные и разнообразные требования, связанные с технологическими особенностями способов сварки, спецификой сварных конструкций различных классов и технико-экономическими особенностями сварочного производства Наиболее общими требованиями, предъявляемыми к рассматриваемому оборудованию, являются обеспечение высоких качества и производительности технологического процесса, надежности работы и эргономических показателей оборудования, а также рационального расходования материалов и электроэнергии, минимальных затрат на его изготовление.

В связи с тем, что большинство сварочных работ выполняется с применением дуговой сварки (наплавки), требования, предьявляемые к сварочному оборудованию, рассматриваются ниже преимущественно на их основе. Обеспечение высокого качества сварных соединений (наплавки) требует:

точной сборки и фиксации свариваемых соединений в рабочей зоне с учетом особенностей заготовок (значительные допускаемые отклонения от номинальных размеров и форм, возможные заусеницы, задиры, окалина, прилипшие брызги металла) и сварочных деформаций;
надежной защиты сварочной ванны от воздействия атмосферы путем подачи в зону сварки защитного газа, флюса, использования самозащитных проволок, вакуумных камер и др.; обеспечения заданного положения и ориентации источника нагрева относительно свариваемого соединения с компенсацией случайных отклонений линии соединения от расчетного положения;поддержания заданных значений параметров процесса сварки или изменения их по заданному закону с учетом случайных отклонений параметров соединения, подготовленного под сварку, от номинальных значений;
применения прогрессивных сварочных технологий и материалов (форсированные режимы, использование многодуговой и многоэлектродной сварки, ленточных электродов и т. п.).

Высокая производительность сварочного процесса и операций по изготовлению сварных конструкций достигается: применением прогрессивных сварочных процессов; механизацией, автоматизацией и роботизацией сварочного производства. Автоматизация и роботизация сварки, в свою очередь, являются факторами значительного улучшения качества и стабильности характеристик сварных соединений.

Высокая надежность оборудования для сварки достигается путем: принятия мер по обеспечению стабильной работы оборудования в условиях, характеризующихся (в зависимости от способа сварки) высокой температурой вблизи зоны сварки и шва, мощным нестационарным магнитным полем, интенсивным световым излучением, разбрызгиванием расплавленного металла, интенсивным выделением пыли или аэрозолей; повышения ресурса работы быстроизнашивающихся элементов; использования современных средств контроля состояния и диагностики и устранения неисправностей за счет быстросменных деталей, блоков и устройств; использования составных частей с высокими показателями надежности, прежде всего, путем максимального применения ранее отработанных технических решений и серийных устройств, унификации и агрегатирования.

Высокая надежность оборудования для сварки, в свою очередь, является одним из важнейших факторов обеспечения требуемого качества сварных соединений и заданной производительности.

Обеспечение рационального расходования материалов на изготовление оборудования, электроэнергии, потребляемой при сварке, и сварочных материалов достигается: рациональным построением типоразмерных рядов и выбором оптимальных компоновок сварочного оборудования; повышением КПД источников энергии, уменьшением их размеров и массы, например, применением инверторных или транзисторных источников для дуговой сварки; снижением разбрызгивания металла при сварке путем выбора оптимального ее способа, например, импульсно-дуговой в смеси газов; выбором оптимального состава и расхода защитных газов, состава флюса и способов его подачи в зону сварки и уборки после сварки.

Обеспечение высоких эргономических показателей оборудования для сварки достигается путем: улучшения санитарных условий работы (отсос аэрозолей и пыли, охлаждение горелок, защита персонала от светового излучения); механизации и автоматизации сварочных и вспомогательных работ; обеспечения безопасности труда; учета требований инженерной психологии при разработке средств управления и контроля за работой сварочного оборудования; рациональной организацией компоновки и формы оборудования и организацией рабочих мест. Вместе с тем, высокие эргономические показатели оборудования являются важным фактором повышения качества сварных соединений, производительности и надежности сварочного оборудования.

Обеспечение минимальной стоимости оборудования и затрат на его техническое обслуживание достигается путем: минимизации расхода материалов на сварочное оборудование и трудоемкости его изготовления; выбором или созданием оборудования с оптимальным набором функций для выполнения определенных задач (без избыточности); максимальным применением серийно выпускаемого оборудования; унификацией и агрегатированием сварочного оборудования.

Следует иметь в виду, что подавляющее большинство вариантов наиболее распространенного способа дуговой сварки (наплавки) может быть выполнено с помощью несложного ручного или механизированного инструмента (каким, по существу, является сварочный полуавтомат), тогда как введение высокоавтоматизированных технологических комплексов сопряжено со значительными затратами. Поэтому для получения положительного экономического эффекта при автоматизации сварочного производства необходимо обеспечивать существенное повышение производительности труда при наиболее простых технических решениях.

Важно учитывать то, что каждый конкретный способ дуговой сварки и наплавки характеризуется специфическими особенностями и вытекающими из них требованиями.Так, применительно к оборудованию для сварки (наплавки) под флюсом, проводимой с большим объемом жидкого металла в ванне, возникает необходимость предотвращения протекания расплавленного металла из нижней части сварочной ванны, т. е. защиты свариваемого соединения от прожога. Кроме этого, наличие флюса в зоне возбуждения дуги и отвердевшей шлаковой пленки на конце сварочной проволоки в начале процесса требует принятия дополнительных мер по обеспечению надежного зажигания дуги. Особенностью сварки под флюсом является также невозможность прямого наблюдения за положением конца электрода и сварочной ванны, что усложняет направление электрода на линию соединения свариваемых элементов. При сварке и наплавке порошковой проволокой следует учитывать малую жесткость ее оболочки и необходимость в специальных подающих роликовых устройствах.

Требования к сварочному и термическому оборудованию

5.1. Для наплавки следует применять сварочные установки постоянного тока, позволяющие обеспечивать заданные режимы наплавки и контроль их в процессе наплавки.

5.2. Правильность показаний приборов должна проверяться контрольными приборами в соответствии с ГОСТ 8.002-71 в установленном на предприятии порядке.

5.3. Колебания напряжения питающей сети, к которой подключено сварочное оборудование, не более ± 5 % от номинала.

.Сварочное оборудование для автоматической дуговой и электрошлаковой наплавки должно быть оснащено вольтметром, амперметром и устройствами, обеспечивающими заданную скорость сварки.

16.4.1 Местная термическая обработка может проводиться с использованием электронагревателей сопротивления, индукционного нагрева токами промышленной или средней частоты, или нагревателями комбинированного действия типа КЭН.

16.4.2 Объемная внепечная термическая обработка позволяет осуществлять нагрев всего аппарата независимо от его массы и габаритов путем введения в полость аппарата теплоносителя, который подается внутрь и выводится через существующие или специально вырезанные отверстия в корпусе аппарата. Корпус предварительно теплоизолируется и принимаются меры к свободной циркуляции теплоносителя внутри полости аппарата. Для термообработки части аппарата необходимый объем отсекается временными внутренними теплоизолирующими перегородками, теплоноситель подается только в эту зону. Теплоноситель образуется смешением продуктов сгорания жидкого или газообразного топлива с воздухом в специальном устройстве - теплогенераторе, например типа ТГЖ-1.

16.4.3 Оборудование для термической обработки должно соответствовать следующим общим требованиям:

- иметь документацию изготовителя, подтверждающую возможность его использования для целей термообработки (паспорт, техническое описание и руководство по эксплуатации, технические условия, сертификат соответствия);

- обеспечивать техническую возможность выполнения режимов и параметров нагрева, заданных технологией термообработки (скорость и температура нагрева, время выдержки, ширина зоны нагрева и зоны равномерного нагрева);

- безопасность эксплуатации для обслуживающего персонала и отсутствие помех для работы окружающего технологического оборудования;

- дополнительным требованием к теплогенераторным устройствам является исключение прямого воздействия открытого пламени на поверхность нагреваемого изделия.

16.4.4 Температура нагрева контролируется пирометрическим комплектом, состоящим в общем случае из термоэлектрических преобразователей (термопары), приборов контроля и регистрации (автоматический потенциометр класса не ниже 0,5) и соединительных проводов (компенсационные или термоэлектродные). Все приборы и материалы должны иметь действующий сертификат соответствия.

16.4.5 Теплоизоляция должна иметь рабочую температуру, соответствующую температуре термообработки и максимальной температуре нагревателей.

+ можно добавить п.7.1 ТИ040125150.00114!+ фото используемого сварочного и термического оборудования!

Оборудование для дуговой сварки и наплавки

Самым распространенным способом сварки и наплавки является дуговая сварка и наплавка. Сварка (наплавка) может выполняться без внешней защиты дуги, под флюсом и в среде защитных газов.

Сварка (наплавка) без внешней защиты дуги и в среде защитных газов может быть ручной, механизированной и автоматической, а сварка под флюсом — механизированной и автоматической. Различаются эти способы лишь степенью механизации отдельных операций.

При ручной сварке (наплавке) подача электрода в зону дуги и передвижение его вдоль свариваемого соединения производятся вручную. В качестве основного оборудования для ручной дуговой сварки применяют рабочие места, инструмент и защитные приспособления. При механизированной сварке (наплавке) механизирована только подача электрода, а перемещение его вдоль линии сварочного соединения и некоторые другие операции выполняются вручную. Наиболее распространенным способом механизированной сварки является сварка тонкой электродной проволокой диаметром 2 мм и менее, которая подается в зону сварки по гибкому шлангу. В качестве основного оборудования при механизированной дуговой сварке (наплавке) применяют шланговые полуавтоматы с различными горелками (держателями), а также специальные типы полуавтоматов, в которых используются дополнительные устройства, например ручные механизмы передвижения дуги, прижимные механизмы в случае сварки электрозаклепками и т. п. Полуавтоматы для дуговой сварки применяются как плавящимся, так и неплавящимся электродом.

При автоматической дуговой сварке (наплавке) такие процессы, как возбуждение дуги в начале сварки, поддержание дугового процесса, подача сварочных материалов в зону плавления и перемещение дуги вдоль линии сварного соединения путем перемещения сварочного инструмента или изделия, защита дуги и сварочной ванны от воздействия воздуха (по необходимости), колебательные движения электрода (по необходимости), прекращение процесса сварки, заварка кратера в конце шва, и другие выполняются механизмами без непосредственного участия человека по заданной программе. Сварочный аппарат, выполняющий эти функции, является сварочным автоматом [7, 26]. Основным оборудованием для автоматической дуговой сварки (наплавки) являются: сварочные автоматы, станки и установки. Автоматы для дуговой сварки имеют плавящиеся и неплавящиеся электроды как со свободным формированием шва, так и с принудительным.

Эффективность (повышение качества и производительности) технологических процессов сварки в большой мере зависит от технического уровня существующего и вновь создаваемого сварочного (наплавочного) оборудования: сварочных аппаратов, установок и станков (станов).

Определение "аппарат для дуговой сварки и наплавки" объединяет понятия "автомата" и "полуавтомата". Основной частью автомата для дуговой сварки является сварочная головка — устройство, осуществляющее подачу сварочной проволоки и поддержание заданного режима сварки. Подвесная сварочная головка (автомат) закреплена неподвижно, а самоходная перемещается механизмом по направляющим вдоль изделия. Трактор для дуговой сварки — это переносной сварочный автомат с самоходной тележкой, которая перемещает его вдоль свариваемого шва по поверхности изделия или переносному пути.

В состав сварочной установки, станка (стана) входят: сварочный аппарат, источник питания, аппаратура управления и регулирования процесса сварки, механизмы (устройства) для крепления и передвижения в заданном направлении сварочных аппаратов, для установки, крепления, перемещения и изменения ориентации свариваемого изделия, а также вспомогательное оборудование (флюсовые аппараты, скользящие токоподводы и др.). Четкое разграничение в определениях сварочной установки и сварочного станка отсутствует. Станком называют комплекс перечисленного оборудования, основные части которого объединены станиной. Станами обычно называют установки для сварки крупных изделий в массовом производстве (трубосварочные и картосварочные станы).

Механизация и автоматизация отдельных операций технологического процесса может быть частичной или полной. Механизированное производство — способ выполнения технологического процесса (операции) с помощью машин и механизмов, получающих энергию от специального источника. Управление машинами и механизмами, часть вспомогательных операций выполняются вручную. Комплексно-механизированное производство — способ выполнения технологического процесса по всему циклу машинами, механизмами, другим оборудованием. Основные и вспомогательные операции взаимосвязаны и обеспечивают заданный темп, производительность и осуществление в срок всего процесса. Управление частично выполняется вручную. Автоматизированное производство — способ выполнения технологического процесса, при котором основные и вспомогательные процессы, процессы управления и регулирования осуществляются машинами, механизмами автоматически, без участия человека, который только выполняет наладку и наблюдает за ходом процесса.

Комплексно-автоматизированное производство — способ выполнения производственного процесса, при котором все основные и вспомогательные операции, в том числе управление и регулирование осуществляются машинами, механизмами так, что заданная производительность и качество продукции достигаются без участия человека. Человек лишь наблюдает за работой специальных устройств или систем управления. Автоматическая (механизированная) поточная линия — ряд машин (автоматов, полуавтоматов), расположенных по технологическому циклу и соединенных транспортными устройствами. Следует отметить, что термины "автоматическая сварка" и соответственно "сварочный автомат" несколько условны и не отражают того, что сварочный автомат работает без участия человека, как это понимается в машиностроении. В то же время определение "сварочные станки-автоматы" соответствует принятому в машиностроении понятию "станок-автомат", которое обозначает агрегат, работающий по автоматическому циклу.Прогресс, достигнутый в области производства силовой производственной техники, микроэлектроники, новых электротехнических материалов, позволил разработать широкую номенклатуру современного электросварочного оборудования, отличающегося расширенными технологическими возможностями, повышенной надежностью и меньшими массой и размерами. Рост производительности и качества при сварочных работах достигается за счет применения сборочно-сварочных линий, оснащенных автоматами, сварочными роботами, инверторными источниками сварочного тока.

Тип оборудования, при выбранном способе сварки, определяют по силе сварочного тока, которую рассчитывают в зависимости от заданной производительности сварки или наплавки и площади сечения шва. Имеются ряд полуавтоматов на силу тока 160. 630 А, ряд автоматов на 500. 1600 А, источники сварочного тока силой 100. 2000 А. При определении типа оборудования и правильной его эксплуатации (кроме производительности, качества сварных соединений, металлургических особенностей, необходимости термообработки) следует учитывать ряд критериев, связанных с технологическими и эксплуатационными характеристиками оборудования.

К ним относятся следующие условия:

связанные с конструкцией свариваемого изделия (протяженностью и пространственным расположением швов, удобством подхода к шву и доступностью соединения для автомата), числом изделий в партии, а следовательно, периодичностью переналадки оборудования, точностью подготовки соединения под сварку, подачей изделия к месту сварки, необходимостью отвода оборудования после сварки, кантовкой или перемещением изделия;
производственные — цеховые или монтажные условия, необходимость энергоснабжения, газо- и водоснабжения, возможность отвода аэрозолей от места сварки, требования по очистке от брызг как изделия, так и частей оборудования, уборка флюса, предотвращение ослепления окружающего персонала;
организационные — необходимость обучения сварщиков и наладчиков при переходе на новую технику, создание фонда сменных и запасных частей оборудования, снабжение сварочными материалами и подготовка их для правильной эксплуатации оборудования и др.

В индивидуальном и мелкосерийном производстве предпочтение следует отдавать универсальному оборудованию, а также построенному на модульном принципе. В крупносерийном и массовом производстве применяют специальное сварочное оборудование, входящее в состав поточно-механизированных линий.

1.2. Классификация оборудования

Основным оборудованием для дуговой сварки и наплавки являются источники сварочного тока для ручной сварки штучными электродами, полуавтоматы, автоматы, станки и установки для сварки плавящимся электродом без внешней защиты дуги, под флюсом и в защитных газах, оборудование для импульс- но-дуговой сварки плавящимся электродом в инертных газах, установки для ручной и автоматической сварки вольфрамовым электродом, специальное оборудование для сварки конкретных изделий. Универсальное оборудование имеет различные степень сложности и эксплуатационные возможности: от простых полуавтоматов и источников со ступенчатым регулированием режимов до сложных с микропроцессорным управлением.

Классификация оборудования должна проводиться с учетом многих признаков: назначения — тип изделия и вид сварочного соединения; степени механизации сварочного процесса — ручная, механизированная и автоматическая сварка; способа защиты дуги — открытая дуга, газовая защита, слой флюса; степени специализации — универсальное, специализированное и специальное оборудование; количества электродов — для одно- и многоэлектродной сварки; способа осуществления сварочного движения — движение изделия или подвесного сварочного аппарата; способа формирования металла — свободное и принудительное; типа электродов — плавящийся и не- плавящийся, проволока, пластина, лента; количества одновременно работающих сварочных головок — или других рабочих органов; количества позиций, через которые изделие проходит последовательно в процессе сварки — одно- и многопозиционные и др.

Такое большое число признаков и отсутствие связи между ними определяют сложность построения классификационной системы оборудования для сварки. Выбор наиболее характерных признаков, которые сделали бы систему универсальной и по возможности пригодной для различных видов сварочного оборудования, может служить основой при разработке типажа и индексации оборудования, а также способствовать унификации узлов и деталей. При этом конечной целью использования системы является выбор и оценка технических характеристик различного сварочного оборудования, а также обеспечение развития работ по новым направлениям.С учетом изложенного все признаки могут быть разделены на три основные группы [24, 25|.

1. Целевые признаки: вид сварного соединения (стыковые, угловые, нахлесточные, тавровые); форма линии шва (прямолинейная, круговая, сложная); свариваемый материал (сталь, медь, алюминий и пр.); тип изделия (сосуды, балки, листовые конструкции и т. д.).

2. Технологические признаки: характер процесса сварки (непрерывный, импульсный, с колебаниями электрода); тип электрода (плавящийся, неплавящийся) и присадочного материала (проволока, пруток, металлическая крошка и др.); количество электродов и их взаимосвязь; состояние сварочной ванны (свободное или принудительное формирование шва); способ защиты дуги и давление среды, в которой протекает процесс (сварка в защитных газах, под флюсом, без внешней защиты при нормальном или повышенном давлении, а также в вакууме); прочие факторы (например, действие гравитации, невесомость и др.).

3. Эксплуатационные признаки: степень механизации и автоматизации основных и вспомогательных операций.

Кроме того, все оборудование в зависимости от назначения может быть универсальным, специализированным и специальным. Характеристика сварочного оборудования будет полной при условии, если учитываются все перечисленные признаки.

Патон Б.Е. "Машиностроение Энциклопедия т.IV-6. Оборудование для сварки”

Основные требования, предъявляемые к оборудованию для сварки и наплавки

Читайте также: