Сварочная головка для сварки под флюсом
Обновлено: 19.05.2024
В процессе сварки применяются два вида автоматического оборудования: подвесные (неподвижные и самоходные) головки и сварочные тракторы (таб. 23). Они производят следующие операции: возбуждение дуги, непрерывную подачу в зону дуги электродной проволоки флюса в процессе сварки, перемещение сварочной дуги вдоль свариваемого шва, гашение дуги в конце сварки.
Важным условием, обеспечивающим нормальный устойчивый процесс автоматической сварки, является равенство скорости подачи электродной проволоки и скорости ее плавления. Это условие в процессе сварки может нарушаться различными факторами: изменениями напряжения в сети, нечеткой работой подающего механизма, неровностями поверхностей свариваемых кромок, при которых изменяется дуговой промежуток, и др. Чтобы процесс сварки протекал устойчиво, а длина дуги сохранялась постоянной, применяют автоматы, сконструированные по двум основным принципам: автоматы с переменной скоростью подачи электронной проволоки, зависящей от изменения дугового промежутка, и автоматы с постоянной скоростью подачи электронной проволоки. Автоматы с переменной скоростью подачи электродной проволоки имеют относительно сложную электрическую схему и поэтому получили ограниченное применение (при низких напряжениях и малых сварочных токах). Более широкое применение получили автоматы с постоянной скоростью подачи электродной проволоки.
Электродвигатель, обеспечивающий через редуктор и подающие ролики подачу электродной проволоки, питается непосредственно от сети. Поэтому скорость вращения электродвигателя будет постоянна, независимо от длины (следовательно, и напряжения) дуги. Саморегулирование осуществляется так.
Если в процессе сварки длина дуги уменьшится (например, из-за неровностей на поверхности свариваемых кромок), то напряжение на дуге понизится. Так как внешняя характеристика источника питания дуги падающая, то уменьшение напряжения приведет к возрастанию сварочного тока и тем самым к увеличению скорости плавления электродной проволоки (скорость плавления проволоки почти пропорциональна сварочному току). Повышение скорости плавления проволоки при постоянной скорости ее подачи приведет к удлинению дуги, то есть к восстановлению установленного режима сварки. Если же длина дуги увеличится, то напряжение возрастет, и в соответствии с внешней характеристикой источника тока сварочный ток понизится. Следовательно, скорость плавления электродной проволоки уменьшится, что при постоянной скорости ее подачи приведет к сокращению дугового промежутка.
Технические характеристики сварочных тракторов
Процесс саморегулирования осуществляется нормально при питании дуги постоянным током. При переменном токе для устойчивой работы автомата колебания напряжения в сети не должны превышать 6–8 %.
Автоматические головки АБС состоят из трех узлов (рис. 83). Первый узел – сварочная головка – включает электродвигатель, механизм подачи проволоки с правильным механизмом, токоподводящий мундштук, корректировочный механизм для направления головки по шву и трехкнопочный пульт управления. Набор сменных шестерен механизма подачи позволяет изменять скорость подачи электродной проволоки в пределах от 28,5 до 225 м/ч.
Рис. 83.
Сварочный аппарат типа АБС:
I узел: 1 – мундштук; 2 – правильное устройство; 3 – подающий механизм; 4 – пульт управления; II узел: 5 – катушка; 6 – флюсоаппарат; III узел – самоходная тележка
Второй узел – подвесной механизм – состоит из подъемного механизма для подвески и вертикального подъема сварочной головки, флюсоаппарата для подачи флюса в зону дуги и отсасывания неиспользованного флюса обратно в бункер и кассеты с электродной проволокой.
Третий узел представляет собой самоходную тележку, состоящую из электродвигателя, от которого движение через фрикционное устройство, червячные передачи и одну сменную пару шестерен передается ведущим бегунам тележки. Сменные шестерни позволяют изменять скорость перемещения тележки, то есть скорость сварки, в пределах 13,5–112 м/ч.
Головка АБС предназначена для сварки стыковых, угловых и нахлесточных швов. При этом узлы, входящие в головку АБС, позволяют использовать ее как подвесную неподвижную и как самоходную.
Сварочный трактор является более эффективным и маневренным сварочным аппаратом. Он представляет собой автоматическую головку, установленную на самоходной тележке, которая перемещается с помощью электродвигателя по свариваемому изделию или по направляющему рельсовому пути вдоль свариваемого шва. Трактор ТС–17М (рис. 84) применяется при изготовлении и монтаже различных строительных конструкций (ферм, мачт, балок), при сварке под флюсом наружных и внутренних кольцевых швов, при сварке труб и резервуаров диаметром более 800 мм (тракторы других марок незначительно отличаются от ТС–17М – рис. 85). Им можно производить сварку всех видов швов в нижнем положении.
Рис. 84.
Сварочный трактор ТС–17М:
1 – направляющие колеса; 2 – электродвигатель для подачи электродной проволоки и передвижения трактора; 3 – ведущие колеса; 4 – пульт с кнопками управления; 5 – кассета с электродной проволокой; 6 – электроизмерительные приборы; 7 – электродная проволока; 8 – бункер для флюса; 9 – механизм подачи проволоки; 10 – мундштук
Рис. 85.
Сварочный трактор АДС–100–2:
1 – самоходная каретка; 2 – электродвигатель; 3 – пульт управления с кассетой для проволоки; 4 – электродная проволока; 5 – электродвигатель механизма подачи проволоки; 6 – бункер для флюса; 7 – механизм подачи проволоки
Трактор имеет один электродвигатель трехфазного тока, который приводит в движение механизм подачи электродной проволки и механизм передвижения трактора вдоль свариваемого шва. Подающий механизм состоит из понижающего редуктора и двух роликов (ведущего и прижимного), между которыми протаскивается электродная проволока. Механизм передвижения трактора состоит из редуктора и двух ведущих бегунов, вал которых соединен с редуктором фрикционной муфтой. Наличие сменных шестерен позволяет в широких пределах изменять скорость подачи электродной проволоки и скорость передвижения трактора в соответствии с режимом сварки. В комплекте трактора имеется два токопроводящих мундштука. Для электродной проволоки диаметром 1,6–2,0 мм применяют трубчатый мундштук с бронзовым наконечником, смещенным к оси трубки, который обеспечивает хороший электрический контакт с электродной проволокой. Для электродной проволоки большего диаметра применяют мундштук с двумя бронзовыми контактами, между которыми перемещается проволока. Правка электродной проволоки осуществляется специальным правильным механизмом.
Трактор снабжен двумя бункерами для флюса: один бункер применяют при сварке вертикальным электродом, а второй – при сварке наклонным электродом. Толщина насыпаемого слоя флюса устанавливается вертикальным перемещением патрубка, по которому подается флюс в разделку кромок. Если сваривают стыковой шов без разделки кромок, то трактор направляется вручную.
Если сваривают шов с разделкой кромок, то на одну из штанг подвески устанавливают копир, состоящий из двух последовательно расположенных роликов, которые при сварке катятся по разделке кромок и тем самым направляют трактор вдоль свариваемого шва.
При сварке угловых швов «в лодочку» копировальным элементом служит ролик, закрепленный на специальной штанге и катящийся по углу свариваемого шва.
Трактор имеет трехкнопочный пульт управления. Кроме того, есть дополнительный пульт управления, используемый при сварке кольцевых швов на цилиндрических изделиях (котлы, цистерны, резервуары), для управления электродвигателем стенда. На стенде вращается свариваемое изделие (рис. 86).
Рис. 86
. Стенд сварки швов (а) и флюсоременная подушка (б)
Рассмотрим и шланговый полуавтомат (рис. 87).
Рис. 87.
Схема поста полуавтоматической сварки под флюсом:
1 – кассета подающего механизма; 2 – гибкий шланг для подачи электродной проволоки и электрического тока; 3 – ролики подающего механизма; 4 – держатель; 5 – подающий механизм; 6 – аппаратный ящик с электрооборудованием полуавтомата; 7 – сварочный трансформатор
Он сочетает универсальность и маневренность ручной сварки с преимуществами автоматической сварки под флюсом. Полуавтоматическая установка производит только подачу электродной проволоки в зону дуги, а перемещение дуги вдоль свариваемого шва осуществляет сварщик с помощью специального электрододержателя. Сварка производится при повышенных плотностях тока до 200 А/мм 2 , что позволяет применять электродную проволоку диаметром 1,2–2,5 мм. Высокие плотности тока повышают температурный режим сварки, коэффициент плавления и глубину провара шва. Вследствие этого допускается некоторое уменьшение разделки кромок, уменьшается необходимый расход электродной проволоки на единицу длины разделки кромок. При этом не только повышается производительность процесса сварки, но и значительно сокращается расход электроэнергии.
В сварочном производстве получили большое распространение шланговые полуавтоматы типов ПШ–5, ПШ–54.
Шланговый полуавтомат типа ПШ–54 состоит из источника тока, шкафа управления, кассеты с электродной проволокой, механизма подачи проволоки, гибкого шланга, который заканчивается держателем. Бухта электродной проволоки заправляется в кассету после тщательной очистки от грязи, масла и ржавчины. Подача электродной проволоки осуществляется с помощью электродвигателя трехфазного тока мощностью 100 Вт, который через редуктор вращает ведущий ролик механизма подачи. Между ведущим и поджимным роликами протаскивается электродная проволока. Переключением шестерен коробки скоростей можно изменять скорость подачи электродной проволоки в пределах 78–600 м/ч. Шланговый провод длиной 3,5 м и диаметром 27 мм служит для подачи электродной проволоки по центральному каналу в зону дуги. В шланг вмонтированы провод для подвода сварочного тока и провода управления пуском и выключением электродвигателя механизма подачи, включением и выключением сварочного тока. Держатель представляет собой трубчатый мундштук с ручкой и специальной воронкой для флюса. Воронка вмещает 1,5 кг флюса и снабжена пластинчатой заслонкой. Шкаф управления содержит контрольные приборы (амперметр и вольтметр) и устройства для включения и выключения системы управления.
Включение электродвигателя для подачи электродной проволоки и тока сварочной цепи у полуавтомата типа ПШ–54 производится замыканием сварочной проволоки на изделие, а прекращение процесса сварки достигается удалением держателя от поверхности свариваемого изделия, т. е. обрывом сварочной дуги. В полуавтоматах типа ПШ–5 включение и выключение электродвигателя механизма подачи электродной проволоки и тока сварочной цепи производят пусковой кнопкой на рукоятке.
Шланговый полуавтомат типа ПДШ–500 имеет по сравнению с полуавтоматами ПШ–5 две существенные особенности. Полуавтомат работает по принципу зависимости скорости подачи электродной проволоки от напряжения дуги, и поэтому электрическая схема саморегулирования режима сварки сходна со схемой автоматической головки АДС–1000.
Второй особенностью является принудительная подача флюса сжатым воздухом по шлангу через держатель в зону сварки. Подающий механизм, смонтированный на подвижной тележке, работает от электродвигателя постоянного тока через понижающий редуктор. Ведущий и нажимной ролики подают электродную проволоку из кассеты по шлангу в зону сварки.
Скорость подачи электродной проволоки устанавливают реостатом, включенным в цепь обмотки электродвигателя. На тележке укреплен бункер с устройством для пневматической подачи флюса в зону сварки. Воздух используется от заводской воздушной сети или от компрессора. На специальной панели тележки установлены измерительные приборы и устройства управления.
Полуавтомат типа А–1197 служит для сварки под флюсом и в среде углекислого газа как сплошной, так и порошковой проволокой. Полуавтомат имеет модификации: А–1197С – подающий механизм с асинхронным электродвигателем, а регулирование скорости подачи осуществляется сменными зубчатыми шестернями; А–1197П – подающий механизм с электродвигателем постоянного тока, обеспечивающий плавное регулирование скорости подачи электродной проволоки. Номинальный сварочный ток – 500 А. Диаметр электродной проволоки 1,6–3,5 мм. Скорость подачи электродной проволоки 90–900 м/ч. Шланговые автоматы отличаются от полуавтоматов тем, что вместо держателя для ручного перемещения сварочной дуги применяется самоходная сварочная головка легкого типа с электродвигателем и устройством для перемещения ее по свариваемому изделию вдоль шва.
Техническая характеристика шланговых полуавтоматов
Шланговый автомат типа АДШ–500
имеет два типа самоходных головок: ГСА–1–2 и ГСА–2–2. Головка типа ГСА–1–2 предназначена для приварки к горизонтальной плоскости различных полос, ребер или других профильных элементов высотой 50–160 мм. Головку типа ГСА–2–2 применяют для тех же работ, но при высоте привариваемых элементов более 160 мм. Она прижимается к свариваемому изделию электромагнитами, полюсами которых служат катки тележки. Сварочный ток устанавливается в пределах 150–600 А. Для включения и выключения сварочного тока автомат оборудован дистанционным кнопочным устройством.
Автомат позволяет производить сварку со скоростью 10–65 м/ч. Флюс подается в зону сварки пневматически. Контрольные приборы – амперметр и вольтметр, а также маховичок потенциометра для плавного регулирования скорости сварки – смонтированы на корпусе механизма подачи электродной проволоки. Вес самоходной головки составляет 10–12 кг.
Разработан способ шланговой многоэлектродной сварки. Он предусматривает подачу в зону дуги с одинаковой скоростью одновременно трех электродных проволок диаметром 1,6–2,0 мм. Это позволяет применять сварочные токи до 800–1000 А и тем самым значительно повышать производительность сварки. Важным преимуществом этого способа является также возможность легирования металла свариваемого шва. Для этой цели применяется легированная сварочная проволока.
Установки и приспособления, служащие для механизации вспомогательных работ, могут быть разбиты на две основные группы: универсальные и специализированные.
Универсальные установки и приспособления применяют при разнообразных сварочных работах. К ним относятся устройства и приспособления общего назначения: стенды и кантователи различной конструкции, струбцины, винтовые стяжки, правильные скобы, хомуты, домкраты и др. Специализированные установки и приспособления разрабатывают и применяют при серийном и массовом производствах. Они представляют собой стенды и установки с неподвижными и подвижными фиксаторами, имеющими зажимные устройства с механическим, пневматическим, гидравлическим или электрическим приводами. Такие устройства позволяют быстро и с достаточной точностью фиксировать взаимное расположение элементов свариваемой конструкции, значительно сокращая объем работ по разметке и проверке сборки свариваемого изделия.
Сварочные тракторы / сварочные автоматы
При сварке под флюсом электрическая дуга образуется между свариваемым изделием и электродной проволокой, непрерывно подаваемой в зону сварки, и горит под слоем защитного гранулированного флюса. Флюс служит для защиты зоны сварки и остывающего металла шва и одновременно раскисляет и легирует металл сварочной ванны.
Сварочная дуга горит в газовом пузыре, образующимся в результате плавления флюса и металла и заполненном парами металла, флюса и газами. По мере удаления дуги расплавленный флюс при остывании образует шлаковую корку, которая легко отделяется от поверхности шва.
Расплавленные электродный и основной металлы в сварочной ванне перемешиваются, образуя при кристаллизации сварной шов.
Подробнее о процессе сварки под флюсом в нашей статье здесь.
Наша компания предлагает широкую гамму сварочных тракторов / сварочных автоматов для сварки под флюсом, различающихся по конструкции, мощности и назначению.
Помимо стандартного варианта сварки под флюсом одной электродной проволокой мы предлагаем сварочные тракторы с двухэлектродной сваркой под флюсом двумя электродными проволоками в одной головке, а также тандемные сварочные тракторы с использованием двух источников сварочного тока, каждый из которых раздельно питает свою однопроволочную сварочную головку.
В качестве источников сварочного тока для сварочных тракторов могут использоваться тиристорные или инверторные источники. Инверторные источники обладают более высокими сварочно-технологическими свойствами. Однако при этом они предъявляют повышенные, по сравнению с тиристорными источниками, требования к качеству электропитания.
В зависимости от конструкции сварочные тракторы / сварочные автоматы могут осуществлять сварку стыковых и угловых швов в нижнем положении, осуществляя передвижение по рельсам. Вести сварку в нижнем положении "в лодочку". Сваривать, передвигаясь по двутавровой балке с опорой на боковые ролики.
Сварочные трактора / сварочные автоматы, имеющие трехколесную конструкцию, имеют возможность автоматически отслеживать сварочный шов. Главной конструктивной особенностью таких тракторов является наличие специальных направляющих роликов, установленных на кронштейне в виде коромысла, используемых в качестве третьего колеса. При работе эти ролики катятся по разделке и обеспечивают точное автоматическое позиционирование трактора.
Все сварочные тракторы / автоматы позволяют автоматически поддерживать заранее заданную величину напряжения или тока дуги путем изменения скорости подачи сварочной проволоки.
Сварочные тракторы / сварочные автоматы имеют богатый набор настроек. В частности, помимо стандартных возможностей предустанавливать сварочный ток, напряжение, скорость и направление движения сварочного трактора, имеется возможность устанавливать диаметр сварочной проволоки, задавать напряжение, силу тока и время заварки кратера, определять режим зажигания дуги (касанием или чирканьем), переключать полярность сварки (Более точная информация по функциональным настройкам содержится в описаниях конкретных моделей сварочных тракторов).
Компактная головка для сварки под флюсом ГЗС-400
Головка для сварки под флюсом ГЗС-400 предназначена для сварки различных емкостей изнутри продольными и кольцевыми швами.
Головка для сварки под флюсом ГЗС-400 поставляется в комплекте с оборудованием флюсорекуперации совместно со специальной системой флюсоподогрева (50 литров), электроприводом Х/У, системой управления джойстиком.
Особым преимуществом оборудования является сварка внутри труб небольшого диаметра 400 мм. Это оборудование можно широко использовать в нефтяной и газовой промышленности, а также для изготовления трубопроводов пара и горячей воды.
Оборудование является воплощением рационального подхода к проектированию и производству, сочетает в себе удобство в эксплуатации, высокую культуру изготовления и надёжность, а также позволяет производить сварочные работы с высоким качеством.
Внимание!
Головку можно использовать только совместно с системой рекуперации и подогрева флюса.
Благодаря использованию такой системы решаются несколько проблем: снижается расход флюса на сварку (экономия), уменьшается запылённость рабочего места, но самое главное преимущество заключается в том, что значительно снижается риск попадания частиц флюса в дыхательные пути и на открытые участки тела рабочих. Соответственно можно говорить и о повышении уровня труда для сотрудников предприятия.
Комплексная система для рекуперации, подогрева и транспортировки флюса используется для оснащения оборудования сварки под флюсом.
Процесс работы системы заключается в следующем:
Флюс после сварки всасывается вакуумным компрессором и транспортируется по воздуховодам в контейнер для флюса, закрепленный на установке сварки. Во время сварки флюс из основного бункера транспортируется в рабочий контейнер для флюса (располагающийся на сварочной головке) и затем в место сварки.
Система позволяет значительно сократить расход флюса, повысить качество сварки и чистоту на рабочих местах. Значительно снижается запыленность в некоторых случаях канцерогенным флюсом.
Система за счет высокого давления разряжения (0,6 МПа) убирает флюс очень чисто. Работа системы управляется микропроцессом со специально разработанной программой, позволяющей получить эффективность процесса рекуперации до 95%.
Во флюсоконтейнере устанавливается подогреватель для дополнительной просушки флюса. Данное требование закладывается в подавляющее большинство отраслевых нормативных требований.
Оборудование оснащено специальной системой слежения, которая позволяет четко регулировать движения головки по отношению к стыку сварного шва. Это позволяет добиться качественного и равномерного сварного шва.
Комплектующие для автоматической сварки
Для сварочных автоматов зачастую требуются опционные комплектующие для выполнения всех требуемых операций и создания совершенной системы вашего сварочного производства. Правильный подбор всего необходимого оборудования с нашей помощью облегчит ваши технологические задачи.
ООО «НТ – Сварка» предлагает различные варианты комплектации оборудования:
Стандартный. В состав данной комплектации входят сварочные головки, вспомогательная флюсовая и газовая аппаратура, источник питания сварочной дуги и блок управления. Все блоки и их составные части универсальны, поскольку позволяют переоснащать сварочные автоматы в условиях цеха.
Опционный – под ваши любые требования.
Рассмотрим составные части сварочного автомата более подробно.
Сварочная головка является основной частью сварочного автомата. Это электромеханическое устройство, осуществляющее подачу в зону дуги плавящегося электрода, подвод к нему сварочного тока, поддержание устойчивого дугового процесса, а также прекращение процесса сварки.
Подающий механизм является неотъемлемой частью сварочного автомата, так как он осуществляет подачу сварочной проволоки в зону сварочной ванны. Сварочная проволока подается с определенной скоростью, зависимой от скорости сварки. Подающий механизм снабжен кассетой или бухтой для хранения электродной проволоки с рядной намоткой и имеет тормозное устройство, блокирующее самопроизвольное раскручивание сварочной проволоки.
Токоподводящие устройства (мундштуки) применяются для направления сварочной проволоки в зону сварочной ванны и подвода к ней тока. Для сварки под слоем флюса в сварочных автоматах токоподводящим устройством является мундштук, а для сварки в среде защитных газов – сварочная горелка.
Под суппортами понимают устройства, предназначенные для перемещения сварочной проволоки относительно сварного шва. Суппорт поворачивается на любой заданный угол в каждую сторону, как поперек, так и вдоль сварного шва.
Газовая и флюсовая аппаратура предназначена для обеспечения защиты зоны сварочной дуги защитным газом или смесью газов. В нее входят баллоны, подогреватели и осушители газа, регуляторы давления, расходомеры, газовые смесители и электромагнитные клапаны.
Для автоматической сварки под флюсом применяют флюсовую аппаратуру, состоящую из бункеров для флюса, шланга с патрубком для подачи флюса в зону сварочной дуги и шланга для отсоса излишнего флюса после проведения сварки.
Система управления сварочным автоматом. В систему управления входит блок управления перемещением сварочной головки подвесного или самоходного (тракторного) типа, блок управления сварочным процессом, а также аппаратура контроля параметров сварки, слежения и поиска сварного шва. Все составные части блока управления сформированы на современных микросхемах и мощных управляемых диодах.
Читайте также: