Iобр – ток в дуге обратной полярности

Итак, главной особенностью дуги при сварке алюминиевых сплавов неплавящимся электродом является несимметричность тока и напряжения относительно нуля. Это обусловливает наличие постоянной составляющей сварочного тока. Так как ток прямой полярности больше тока обратной полярности (i_пр > i_обр), то кривую сварочного тока можно представить как сумму симметричного переменного тока и постоянной составляющей I_пост (рис. 5.3). Постоянная составляющая вызывает подмагничивание сердечника трансформатора, его перегрев, сильную вибрацию, что может привести к повреждению изоляции обмоток. Поэтому в источниках переменного тока для сварки алюминиевых сплавов предусмотрены специальные устройства для ликвидации или уменьшения постоянной составляющей тока. Принцип действия таких устройств заключается в генерировании постоянного компенсационного тока I_к, равного по величине постоянной составляющей I_пост и направленного ей навстречу (рис. 5.4).

Рис. 5.4. Осциллограмма сварочного тока I и напряжения на дуге U

при аргонодуговой сварке алюминиевого сплава

неплавящимся электродом:

I_пр и U_пр – сварочный ток и напряжение при прямой полярности; I_обр и U_обр – сварочный ток и напряжение при обратной полярности; I_ис и U_ис – скачки тока и напряжения при подаче импульса от импульсного стабилизатора; t_и – длительность импульса; I_пост – постоянная составляющая тока;

I_к – компенсационный ток

Другим требованием, предъявляемым к таким источникам, является обеспечение устойчивого повторного зажигания дуги при переходе к полупериоду обратной полярности. Надежное зажигание осуществляется с помощью импульсного стабилизатора, который с частотой 50 Гц в момент перехода к полупериоду обратной полярности генерируют импульсы напряжения U_ис = 200-500 В (рис. 5.4). При этом в течении t_и = 60 мкс. Ток скачкообразно возрастает до I_ис = 20-80 А. В настоящее время разработаны импульсные стабилизаторы, генерирующие импульсы с частотой 100 Гц, которые обеспечивают надежное зажигание дуги и обратной, и прямой полярности.

На рис. 5.5 представлена блок-схема источника для аргонодуговой сварки алюминиевых сплавов вольфрамовым электродом.

Рис. 5.5. Блок-схема источника переменного тока для сварки

алюминиевых сплавов:

1 – сварочный трансформатор;

2 – устройство подавления постоянной составляющей;

3 – импульсный стабилизатор;

4 – осциллятор; 5 – фильтр

Глава 6

ВЫБОР И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ИСТОЧНИКОВ

6.1. МЕТОДИКА ВЫБОРА ИСТОЧНИКОВ

Технология сварки определяется конструкцией и назначением свариваемого изделия. А основным критерием при выборе источника питания являются требования технологического процесса сварки.

Исходя из назначения изделия, требований прочности, условий эксплуатации и других, конструктор определяет материал, из которого изготавливается изделие, задает толщину свариваемых элементов, тип сварного соединения, протяженность и конфигурацию сварных швов.

Технолог на основании этих данных разрабатывает технологический процесс – назначает способ сварки, уровень механизации, режимы сварки, способы контроля качества сварных соединений и др.