Теория сварочных напряжений и деформаций
Технологии изготовления и эксплуатации сварных конструкций. Деформации и напряжения в металле сварных конструкций. Влияние деформаций, напряжений и перемещений в сварных соединениях и конструкциях на их прочность, жесткость и коррозионную стойкость.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | книга |
Язык | русский |
Дата добавления | 08.04.2010 |
Размер файла | 374,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Оборудование для сварки
При автоматической сварке механизируются процесс подачи электродной проволоки в дугу и перемещение ее вдоль сварного соединения; при полуавтоматической сварке механизирован только процесс подачи проволоки в дугу, перемещение же ее вдоль сварного соединения осуществляется вручную. В зависимости от типа защиты различают автоматическую и полуавтоматическую сварку под флюсом, в среде аргона (Аr) и в среде углекислого газа (СО2). Сварочные автоматы для механизированной сварки бывают стационарными и переносными. Автоматы стационарного типа широко применяются для сварки однотипных и не особенно крупных изделий: барабанов и коллекторов котлов, различных резервуаров, сварных балок различного профиля и т. п. На судостроительных заводах, для которых характерны крупногабаритные изделия, автоматы такого типа не имеют широкого применения, так как в процессе сварки очень трудно перемещать громоздкие конструкции; поэтому в основном применяются переносные самоходные автоматы, получившие название сварочных тракторов. Автоматы для механизированной сварки имеют следующие основные части: 1) источник питания сварочной цепи; 2) шкаф управления, в котором располагаются источники питателей автомата, электромагнитный включатель, т. е. устройство для замыкания и размыкания сварочной и вспомогательных цепей; иногда здесь же размещаются приборы; устройство для зажигания дуги и подачи проволоки в дугу, называемое сварочной головкой; 4) самоходную каретку, которая служит для перемещения сварочной головки вдоль сварного соединения и на которой, кроме того, размещен барабан с запасом проволоки, пульт управления, а при сварке под флюсом - бункер с запасом флюса. При полуавтоматической сварке каретка отсутствует, а барабан с запасом проволоки размещается на устройстве для подачи проволоки в дугу, которое в этом случае называется подающим механизмом. Наиболее легкие части переносных автоматов (сварочный трактор весом 25-60 кг, либо - при полуавтоматической сварке - подающий механизм весом до 13 кг) связаны кабелями с более тяжелыми частями - источниками питания (свыше 500 кг) и шкафами управления (до 200 кг). При полуавтоматической сварке проволока от подающего механизма к месту сварки поступает по гибкому шлангу, который заканчивается сварочным инструментом, чаще всего называемым держателем. Конструктивные формы, габариты, вес и стоимость сварочных автоматов и полуавтоматов в значительной степени зависят от принципа, положенного в основу работы сварочной головки или подающего механизма, которые должны обеспечить постоянство определяющих процесс сварки энергетических параметров дуги: силы сварочного тока и напряжения на дуге. По данным Института электросварки, колебания сварочного тока не должны выходить за пределы + -(25-50) а, а напряжения + - 2 в. Величины сварочного тока и напряжения могут существенно изменяться из-за колебаний длины дуги, вызванных, например, влиянием таких факторов, как неровности поверхности изделия, колебания напряжения в силовой сети, пробуксовывание проволоки в подающем механизме и т. п. Сварочная головка должна быстро реагировать на эти изменения, так как стабильность процесса сварки определяется тем, что проволока, поступающая в дугу, плавится равномерно, причем скорость плавления проволоки должна равняться скорости подачи проволоки. При нарушениях длины дуги неизбежно нарушение равенства между скоростью плавления и скоростью подачи проволоки. Равновесие может быть восстановлено либо временным изменением скорости подачи проволоки, либо временным изменением скорости ее плавления. Для изменения скорости подачи проволоки при изменении длины дуги необходимо наличие автоматически действующего регулятора. Изменение скорости плавления проволоки при нарушении стабильности процесса происходит автоматически благодаря явлению саморегулирования дуги, которое будет пояснено ниже; в этом случае воздействовать на интенсивность изменения скорости плавления проволоки можно изменением типа внешней характеристики источника питания дуги. В настоящее время существуют два типа сварочных головок, отвечающих указанным выше условиям: 1) головки автоматически изменяющие скорость подачи электродной проволоки с целью восстановления заданной длины дуги (напряжения); 2) головки, подающие электродную проволоку в дугу с постоянной скоростью, независимо от колебаний длины дуги; благодаря саморегулированию при изменениях длины дуги автоматически изменяется скорость плавления проволоки. Принципиальная схема сварочных головок первого типа, называемых головками с автоматически регулируемой скоростью подачи проволоки. Двигатель, вращающий через редуктор ролики подачи проволоки, получает питание от специального генератора, у которого одна из обмоток возбуждения подключена на напряжение дуги, а вторая - от независимого источника питания. Эти обмотки возбуждения генератора создают два магнитных потока возбуждения Фд и Фн. Электродвижущая сила в генераторе индуктируется суммарным магнитным потоком, величина которого зависит от напряжения на дуге. В процессе сварки магнитный поток Фд больше Фн; при этом направление тока обеспечивает вращение мотора в сторону подачи проволоки в дугу, где она плавится. Если дуга неожиданно удлиняется, увеличиваются поток Фд и суммарный поток. Это приводит к возрастанию э. д. с. , а следовательно, увеличивается и число оборотов мотора головки; проволока быстрее поступает в дугу, и длина дуги снова приобретает заданную величину. При неожиданном укорочении дуги подобным же образом происходит замедление подачи проволоки. Головки с автоматически регулируемой скоростью подачи проволоки появились раньше, чем головки второго типа, и созданы на основе опыта ручной сварки, при которой сварщику необходимо осуществлять одновременно и подачу проволоки в дугу и принудительное поддержание постоянной длины дуги. Построение сварочной головки по такому же принципу привело к тому, что сварочный автомат должен был иметь не менее двух электродвигателей: один для подачи проволоки в дугу и второй для перемещения каретки. В 1942 г. В. И. Дятлов, изучая мощные дуги, горящие под слоем флюса, открыл явление саморегулирования дуги, которое заключается в том, что благодаря большой плотности тока устойчивость горения дуги значительно повышается, и случайные изменения длины дуги автоматически устраняются без участия сварочной головки. В. И. Дятлов предложил принципиально новый тип сварочной головки - автоматическую головку с постоянной скоростью подачи проволоки в дугу. Электродвигатель, с постоянной скоростью подающий проволоку в дугу, одновременно через второй редуктор обеспечивает и перемещение каретки. Явление саморегулирования дуги, обеспечивающее устойчивость процесса и сохранение заданных параметров сварки при постоянной скорости подачи проволоки, заключается в том, что при нарушениях длины дуги в связи с изменением силы сварочного тока и напряжения на дуге автоматически изменяется и скорость плавления проволоки. При крутопадающих характеристиках изменение невелико и скорость плавления проволоки почти не меняется; поэтому в этих случаях необходимо принудительное поддержание длины дуги. И. Я. Рабинович показал, что зависимость скорости плавления проволоки от сварочного тока и напряжения на дуге приближенно может быть выражена уравнением. В пределах плотностей сварочного тока, обычно применяемых под флюсом, и при неизменном диаметре электрода коэффициенты остаются примерно постоянными. Обширные исследования регулирования процессов сварки под флюсом, проведенные Б. Е. Патоном, показали, что только при диаметре электродной проволоки 4-6 мм и в очень узком диапазоне токов (400-700 а) может быть целесообразным применение сварочных головок с автоматически регулируемой скоростью подачи проволоки. Во всех остальных случаях в связи с существенным повышением плотности сварочного тока наиболее правильно применять более простые и надежные головки с постоянной скоростью подачи проволоки, так как в этих случаях процессы саморегулирования из-за большой плотности тока идут настолько интенсивно, что нарушают работу системы принудительного регулирования скорости подачи проволоки. Использование сварочных головок с постоянной скоростью подачи проволоки оправдано и тем, что это позволяет устанавливать на сварочном автомате не два, а один электродвигатель (с двумя редукторами), который одновременно осуществляет подачу электродной проволоки в дугу и перемещение каретки. Благодаря этому упрощается все устройство автомата, снижается его стоимость; сварочный трактор становится легче, компактнее, проще в эксплуатации и ремонте. Как показал опыт, при полуавтоматической сварке наличие системы, автоматически поддерживающей постоянную длину дуги, совершенно нерационально. Это объясняется возможностью более частых колебаний длины дуги при ручном перемещении электрода, «пружинением» проволоки в гибком шланге и, в основном тем, что процессы саморегулирования при тонкой проволоке идут настолько интенсивно, что отпадает всякая необходимость в принудительном поддерживании Lд = const. Автоматы и полуавтоматы, предназначенные для сварки в среде защитных газов (СО2, Аr), также имеют сварочные головки с постоянной скоростью подачи проволоки в связи с тем, что и здесь сварка ведется тонкой электродной проволокой, при которой наиболее надежна система саморегулирования. Поскольку характеристики дуги, горящей в среде защитных газов, возрастающие, хорошая устойчивость горения дуги (благодаря интенсивному саморегулированию) обеспечивается либо при жесткой внешней характеристике источника, либо при очень пологой характеристике.
Газы, используемые при газовой сварке
Ацетилен - бесцветный газ без вкуса и со слабым запахом, напоминающим эфир. Технический ацетилен имеет резкий запах, вызываемый содержащимися в нем примесями. Ацетилен вреден для организма человека, однако вдыхание его в небольших количествах не опасно. Плотность ацетилена по отношению к воздуху 0,906. В воздухе ацетилен воспламеняется при температуре 420° С. Ацетилен способен взрываться при повышении температуры и давления в зависимости от наличия катализатора и тех или иных примесей. Чистый ацетилен взрывается при достаточно большом объеме при увеличении давления свыше 2,0 кг/см2. Смесь ацетилена с воздухом при содержании ацетилена от 2,2 до 81 % по объему взрывается, если температура в какой-либо точке достигает 305° С при атмосферном давлении. При повышении давления температура воспламенения (взрыва) понижается. Взрываемость повышается при длительном соприкосновении плохо очищенного ацетилена с медью или серебром, так как эти металлы дают с ацетиленом сильно взрывчатые соединения - ацетилениды. При взрыве ацетилена температура повышается, а давление возрастает в 11 - 12 раз, что может привести к серьезным разрушениям. Ацетилен при сравнительно медленном нагревании при температуре свыше 300° С полимеризуется, т. е. укрупняет молекулы, образуя смеси ароматических углеводородов. При нагреве до температуры 800° С ацетилен вследствие недостаточной теплоустойчивости разлагается на более устойчивые метан и углерод. При температуре 1200° С происходит полное разложение ацетилена и метана на составные части. Весь процесс распада ацетилена на составные элементы при нагреве до температур выше 1200° С носит название пирогенного разложения. Технический ацетилен всегда содержит примеси: сернистый водород (H2S), фосфористый водород (РН3), аммиак (NН3), пары воды и др. Примеси увеличивают ядовитость ацетилена, а также понижают теплотворную способность газа. H2S и РН3 разрушают трубопроводы и арматуру и резко снижают качество шва. Поэтому при получении ацетилена в больших количествах всегда производят очистку его от примесей. Большое значение имеет способность ацетилена интенсивно растворяться в некоторых веществах. Так, при температуре 15° С и атмосферном давлении в одном объеме воды растворяется 1,15 объема газообразного ацетилена, а в одном объеме ацетона (СН3 СОСН3) - 23 объема ацетилена. Растворимость ацетилена растет пропорционально давлению. Этим свойством ацетилена широко пользуются для его хранения. Газообразный ацетилен нагнетают под давлением в баллон с ацетоном, в котором ацетилен растворяется. При открывании вентиля баллона давление ацетилена и его растворимость в ацетоне уменьшаются, и ацетилен выделяется из ацетона снова в газообразном состоянии. Ацетилен получается действием воды на твердое вещество - карбид кальция. При разложении 1 кг карбида кальция водой практически выделяется 250-300 л ацетилена. Процесс получения ацетилена из карбида кальция ведут в специальных аппаратах, называемых ацетиленовыми генераторами. Генераторы могут быть стационарными и переносными с различной производительностью (от 3 до 100 м3 газа в час) и подразделяются по принципу действия («вода на карбид», «карбид в воду», контактный и др. ). В судостроительной промышленности наибольшее применение находят генераторы средней и малой производительности. От первых обычно питают по трубопроводам цеховые участки газовой сварки и резки или посты на стапелях. Генераторы малой производительности иногда используют на достроечных набережных или для питания отдельных газосварочных постов в удаленных участках завода с подачей газа прямо по шлангам. В ацетиленовых генераторах, работающих по контактному принципу, происходит вытеснение воды или подъем ее до соприкосновения с карбидом. После получения определенного количества газа благодаря повышению его давления контакт между карбидом и водой прекращается. По величине давления генераторы согласно ГОСТ 5190-57 разделяют на три группы: низкого давления - до 0,1 кг/см2; среднего давления - до 1,5 кг/см2; высокого давления - с давлением свыше 1,5 кг/см2. Повышенное давление ацетилена (нежелательное, с точки зрения техники безопасности) обеспечивает большую производительность, дает возможность лучшей очистки ацетилена от примесей и надежной подачи газа по длинным трубопроводам. Ввиду того, что ацетиленовые генераторы представляют опасность в отношении пожара и взрыва, их установка и эксплуатация регламентируются особыми правилами. В частности, в генераторном помещении не допускается наличие источников огня или искр; освещение должно быть наружным. Чтобы предотвратить обратный ход взрывчатой смеси в ацетиленовый генератор («обратный удар»), непосредственно у выхода из ацетиленовой установки устанавливают специальный прибор - предохранительный затвор. Обратный удар происходит вследствие нарушения нормального режима горения, например из-за засорения выходного отверстия горелки; пламя распространяется внутрь ацетиленового шланга и может дойти до газгольдера генератора, что вызывает взрыв. Существует несколько систем затворов. Наиболее распространен водяной затвор, представляющий закрытый сосуд, в котором газ проходит через воду. При обратном ударе газ не может попасть в подводящую трубку затвора, соединенную с генератором, и обратный удар прекращается. Получение ацетилена в переносных генераторах сопряжено с рядом неудобств, особенно в тех случаях, когда приходится перемещать генератор с места на место в условиях достройки судна. Поэтому для монтажных газосварочных и газорезательных работ на отдаленных участках завода и на плавающих судах часто применяют ацетилен не из генераторов, а из баллонов. Так как сжатый ацетилен взрывоопасен, то для наполнения баллонов ацетиленом используется его способность к интенсивному растворению в ацетоне. Ацетиленовый баллон предварительно наполняют губчатой пористой массой из древесного и активированного угля, клетчатки, инфузорной земли, асбеста и др. Благодаря наличию такой пористой массы ацетилен распределяется в баллоне по мелким ее ячейкам, что уменьшает его взрывоопасность. Ацетон также распределится в баллоне по отдельным ячейкам пористой массы, и при этом образуется большая поверхность соприкосновения с ацетиленом, что способствует ускорению процессов растворения и выделения ацетилена. Полный баллон водяной емкостью 40 л при давлении 15 ати содержит 6000 л (6 м3) ацетилена, растворенного в ацетоне. Жидкое горючее. Для образования газового пламени часто, кроме горючих газов, используют пары некоторых жидкостей: бензина, керосина, бензола и других (чаще всего - бензин и керосин). Перед подачей в инжектор горелки жидкое горючее проходит через испарительное устройство, т. е. камеру, обогреваемую внешним источником тепла. Жидкость при этом испаряется, а пары, смешиваясь с кислородом, образуют горючую смесь. Керосиновые и бензиновые горелки дают пламя с более низкой температурой. Поэтому их редко применяют для сварки черных и цветных металлов, а используют преимущественно для подогрева при кислородной резке или для сварки и пайки металлов с более низкой температурой плавления (свинец, медные припои). В последние годы в отечественной промышленности в качестве горючих для сварки находят применение сжиженные нефтяные газы: пропан, бутан и их смеси. Кроме сжиженных газов, для сварки и резки могут быть использованы и природные газы в тех районах, где производится их добыча или транспортировка по трубопроводам. Кислород, как известно, является одной из составных частей воздуха (состав воздуха в процентах по объему: азота - 78,03; кислорода - 20,93; прочих газов - 1,04), а кроме того, входит в химический состав большинства веществ в природе. Существует несколько способов получения кислорода для промышленных целей. Наиболее распространен и экономичен способ получения кислорода из воздуха глубоким охлаждением последнего. Сжиженный воздух, повышая температуру, подвергают медленному испарению. Так как температура кипения азота (-196° С) ниже, чем кислорода (-183° С), то сначала при нагреве выделяется газообразный азот, а кислород остается в жидком состоянии. Этот оставшийся кислород может подаваться потребителям в жидком или газообразном виде. Существенным недостатком использования газообразного кислорода является громоздкость баллонов, в которых он транспортируется. Вес баллона в 8,5 раза превышает вес самого газа. Избежать этой лишней транспортировки можно применением жидкого кислорода. Один литр жидкого кислорода, испаряясь, дает при атмосферном давлении и температуре 0° С 790 л газообразного. Жидкий кислород перевозят в специальных транспортных танках под давлением 0,1-2 ати. Вес тары для жидкого кислорода составляет 120-160% веса его содержимого, причем при танках большей емкости относительный вес тары снижается. Из танка кислород переливают в специальный аппарат - газификатор, в котором происходит испарение газа. Из газификатора кислород в газообразном виде подается в кислородный трубопровод для питания постов или для накачивания в баллоны. Для выполнения газовой сварки или кислородной резки горючий газ и кислород должны быть подведены к горелке или резаку. В условиях судостроительных заводов могут применяться следующие схемы подачи газов: 1) от индивидуального кислородного баллона и ацетиленового генератора малой производительности или баллона с растворенным ацетиленом по шлангам; 2) от рампы баллонов и стационарного ацетиленового генератора средней производительности по местному трубопроводу; 3) от центральных кислородной и ацетиленовой станции по постоянным трубопроводам. Могут применяться и промежуточные схемы - комбинации перечисленных выше. На стапелях, достроечных набережных, а также в заготовительных и механических цехах питание газами чаще всего ведется по первой схеме, т. е. от индивидуальных источников. В корпусообрабатывающих, сборочно-сварочных и трубомедницких цехах наиболее распространена вторая схема, т. е. схема с питанием от рампы. Рампой называется коллекторная труба с запорными вентилями, к которой присоединяют отдельные баллоны. Коллектор разделен на две половины, каждая из которых может независимо включаться в магистраль. Пользование рампой дает возможность при большом расходе газа поддерживать в магистрали постоянное давление и заменять пустые баллоны одной половины, не прекращая питания от второй. Кислородный трубопровод прокладывается от рампы к постам стационарно, по стенам цеха. Давление кислорода в трубопроводе поддерживается не свыше 30 ати. Для снижения давления газа от 150 ати в баллоне до 30 ати в магистрали и затем от 30 до 3-5 ати в горелке служат редукционные клапаны. Ацетиленовые трубопроводы выполняют из стальных, так называемых газовых труб. В местах расположения постов сварки и газовой резки на трубопроводах ставят отводы с запорными вентилями. На ацетиленовом трубопроводе за каждым запорным вентилем устанавливают водяные затворы, к которым и присоединяют резиновые шланги от горелки. На кислородном трубопроводе за запорным вентилем ставят редукционный клапан. Редукционные клапаны устанавливают также на индивидуальные баллоны с кислородом и растворенным ацетиленом, если питание постов ведется по первой схеме. Редукционные клапаны предназначены для: 1) понижения давления выходящего из баллона газа до требуемого для работы; 2) поддержания этого давления неизменным во время работы независимо от интенсивности расхода газа; 3) предотвращения распространения обратного удара пламени в ацетиленовый баллон. От редукционных клапанов и водяных затворов газы подаются к рабочему месту по резиновым шлангам, присоединенным к горелкам. Шланги изготовлены из прорезиненной ткани и выдерживают давление до 30 ати. Рабочее устройство, в котором осуществляется смешение горючего газа с кислородом и подача смеси в пламя, носит название сварочной горелки. В зависимости от применяемого технологического процесса сварки или газопламенной обработки металла горелки могут быть различной формы и конструкции. При помощи регулировочных вентилей достигают подачи в горелку строго соответствующих количеств того и другого газа. В стволе поступающие газы перемешиваются и идут далее по наконечнику к мундштуку. В случае питания горелки ацетиленом низкого давления, он не будет поступать и смешиваться в нужных количествах с кислородом, поступающим под более высоким давлением. Поэтому обычно в конце ствола горелки помещают инжектор, который служит для засасывания ацетилена проходящим кислородом. Засасывание происходит за счет создаваемого в полостях вокруг наконечника инжектора разрежения от узкой струи кислорода, выходящего из среднего канала. Инжекторные горелки выпускаются со сменными наконечниками и мундштуками разных диаметров, обеспечивающими различную производительность (от 50 до 2500 л/час), характеризующую требуемую мощность газового пламени. Мундштук горелки изготовляют из меди, причем более массивным, чем корпус и трубка наконечника, с тем, чтобы предотвратить сильное нагревание его при сварке. Диаметр выходного отверстия в мундштуке подбирают так, чтобы при нормальном давлении в мундштуке (1,0-1,2 ати) обеспечить выход газовой смеси со скоростью не менее 70-700 м/сек. Такая скорость выше скорости горения газа, следовательно, обратного удара не должно происходить
Машины для кислородной резки
Ручные резаки широко используются в промышленности, однако основная масса работ по кислородной резке в настоящее время осуществляется механизированными способами на различных газорезательных машинах. Машины имеют один или несколько резаков и устройства для их перемещения и направления по линии разреза. В отечественной промышленности для кислородной резки листовой стали применяется несколько типов стандартных машин общего назначения с механическим приводом. Кроме того, имеется много специализированных машин для выполнения определенных операций: например, обрезки труб, вырезки отверстий, строжки канавок и т. д. По ГОСТ 5614-51 машины для кислородной резки разделяются на стационарные резательные станки - PC и переносные резательные приборы - РП; Резательные станки разделяются на три группы: 1) координатные - РСК; 2) шарнирные - РСШ; 3) параллелограммние - РСП. Резательные приборы подразделяются на приборы-тележки - РПТ и приборы-головки - РПГ. Шарнирные станки РСШ и приборы-головки РПГ несут по одному резаку. На остальных PC и РП имеется по нескольку резаков (от 2 до 20). Газорезательные машины состоят из следующих основных частей: 1) ведущего устройства, предназначенного для перемещения резака по задаваемому направлению, которое определяется линейкой, циркулем, копирной рейкой или линией чертежа; 2) передаточной системы, которая передает на резаки все движения ведущего устройства; 3) газорезательной части. Переносные приборы РП перемещаются на каретке, имеющей колеса, из которых одно или два являются ходовыми и соединены с мотором. Направление движения задается линейкой, по которой движутся колеса, или же циркулем в виде штанги, прикрепленной к неподвижному центру. Специальной передаточной системы в этих приборах нет. Один или несколько резаков укреплены на самом корпусе и перемещаются вместе с ним. Газорезательные станки РСК, РСШ, РСП могут иметь различные типы ведущих устройств. Применяются механические, электромагнитные и фотоэлектрические ведущие устройства. Основными частями ведущего устройства являются головка с ведущим элементом и электромотор с редуктором для вращения ведущего элемента. В механической головке электромотор приводит в движение два ролика с насечкой, которые катятся по копиру (или по линии чертежа, если их направляют от руки). Через передаточную систему каждое движение ведущей головки передается на резаки. В электромагнитных головках, которые сейчас наиболее распространены, мотор вращает магнитный ведущий палец, окруженный магнитной катушкой. На образующей ведущего пальца имеется насечка. Под действием магнитного потока, образованного электромагнитной катушкой, палец притягивается к копирному шаблону, изготовленному из магнитного материала, и обкатывает шаблон. При этом центр пальца описывает линию, повторяющую очертание шаблона. В последнее время в промышленности начинают находить применение головки с фотоэлементом. Работа этих головок основана на свойстве фотоэлемента изменять проводимость при изменении освещенности. Резаки передвигаются при помощи исполнительных моторов, которые через следящую систему связаны с направлением движения головки. Связь исполнительных моторов с резаками осуществляется передаточными устройствами. Передаточные устройства в газорезательных станках бывают трех видов, а именно: 1) продольно-поперечные (координатная система); 2) радиально-шарнирные; 3) параллелограммные (спаренные четырехзвенники). Первая система устроена в виде рельсов или штанг. Одни рельсы неподвижны, и по ним перемещаются каретки. Поперечная штанга подвижна и проходит через каретки, перемещаясь в них по своей длине. Подвижная штанга перпендикулярна неподвижным рельсам. Так образуется двухкоординатная система, в которой все точки подвижной штанги могут быть перемещены в любое положение в пределах контура машины, но штанга все время остается параллельной самой себе. На одном конце подвижной штанги помещается ведущее устройство, а на другом - резак. В судостроительной промышленности ввиду больших габаритов обрабатываемых листов применяются крупные продольно-поперечные газорезательные станки, размеры стола которых доходят до 6000 X 2000 мм и больше. Чтобы обеспечить точность резки на таких станках, необходимо тщательно выверять рельсы и ходовую тележку. Второй вид передаточного устройства - радиально-шарнирное - основан на использовании двух звеньев, соединенных шарниром. Одно звено машины этого типа АПШ-1 прикреплено на шарнире к неподвижной стойке, а на втором звене соосно расположены ведущая головка и резак. Копирный шаблон располагается на кронштейнах над машиной. Ведущая головка с электромагнитным пальцем расположена под шаблоном. Для резки больших деталей по копирному щиту, расположенному на стеллажах в одной плоскости с разрезаемыми листами, иногда используют машины с параллелограммным передаточным устройством. На вертикальных колоннах на шарнирах укреплены два кронштейна, концы которых также на шарнирах связаны линейкой. В целом колонны, кронштейны и линейка образуют параллелограмм. К линейке прикреплена вторая пара кронштейнов с шарнирами и второй штангой, которые образуют второй четырехзвенник-параллелограмм. Особенность спаренного параллелограмма (спаренного четырехзвенника) состоит в том, что линейки-штанги перемещаются, все время оставаясь параллельными сами себе. На одном конце второй штанги закреплена электромагнитная ведущая головка, а на другом - один или несколько резаков. Рабочим инструментом газорезательных машин являются резаки, которые, в отличие от резаков для ручной резки, имеют прямой ствол и боковую зубчатую рейку для регулирования высоты их подъема над поверхностью разрезаемого листа. На переносных газорезательных приборах резаки жестко прикрепляются к механизму передвижения. На стационарных машинах резаки часто закрепляют на плавающем суппорте, благодаря чему они могут несколько перемещаться вверх и вниз, следуя профилю волнистости на разрезаемых листах. Следящая система, которая обеспечивает постоянное расстояние от резака до поверхности, выполняется в виде опорного ролика или в виде электромагнитного щупа, идущего впереди резака. Для направления движения механических или электромагнитных ведущих головок служат копиры (шаблоны), воспроизводящие контур вырезаемых деталей. Копиры могут выполняться или сплошными из одного куска материала, или же наборными из отдельных элементов, закрепленных на фанерном или дюралюминиевом листе (на лист соответственно обводу вырезаемых деталей приклепывают стальные рейки размером от 7 X 7 до 10 X 10 мм). Копиры могут выполняться с копированием или по внешнему или по внутреннему их контуру. Для получения прямых углов или радиусов закруглений меньших, чем радиус магнитного пальца, целесообразнее пользоваться копирами с наружным контуром. На копирном щите обычно размещают контуры нескольких деталей, чтобы полнее использовать разрезаемый лист. Следует указать, что изготовление копирных щитов довольно трудоемко. Для их хранения требуется большая площадь. Точность резки недостаточно высока. В связи с указанными недостатками резки по копирным щитам в последнее время в судостроении все большее применение находит резка по масштабным копир-чертежам на машинах с дистанционной фотоэлектрической системой. Первой машиной этого типа, примененной в судостроении, был газорезательный автомат МДФКС. Этот автомат состоит из двух отдельных частей: командоаппарата и исполнительного механизма. Командоаппарат располагается в отдельном закрытом помещении и связан электрическим кабелем с исполнительной частью машины. Последнюю устанавливают в цехе и снабжают стеллажом, на котором располагается разрезаемый лист и над которым перемещается резательная машина продольно-поперечного типа. Основной частью командоаппарата является фотокопировальная головка, которая «следит» за линиями копир-чертежа, выполненного в масштабе 1 : 10. Копир-чертеж располагается на столе командоаппарата. Стол перемещается под фотокопировальной головкой моторами, причем движение стола синхронизировано с Движением каретки исполнительного механизма, на которой закреплены резаки. Однако при передаче движения все размеры на исполнительном механизме увеличиваются в 10 раз против копир-чертежа. Копир-чертежи изготовляют с большой точностью по размерам с плаза. Ширина линий, обводимых тушью, не должна превышать 0,4 мм. Вычерчивание ведется с использованием лупы, иглы и рейсфедера. Линии обводят снаружи теоретического контура детали. Независимо от того - вырезается ли деталь по копиру или по копир-чертежу, выполненному в масштабе, - точная форма ее может быть получена лишь в том случае, если учтены деформации, происходящие при нагреве и охлаждении разрезаемых кромок. Расширяющиеся нагретые участки искажают форму как самой вырезаемой детали, так и листа, из которого она режется. При этом может измениться последующее направление линии реза - она может уйти в сторону от теоретически требуемого направления. Неизбежные деформации при резке можно учесть расчетом и компенсировать обратной погибью, придаваемой линиям копир- чертежа или шаблона. Кроме того, в процессе резки нужно применять один из следующих приемов: 1) применять такую последовательность резки, при которой изменения получаются наименьшими; 2) оставлять перемычки между отдельными участками реза, удаляемые после охлаждения разрезанных участков; 3) вести резку двумя резаками параллельно для взаимной компенсации деформаций от нагрева одной и другой кромок; 4) закреплять один конец листа в процессе резки, чтобы деформации направлялись в определенную сторону. Экономическая эффективность кислородной резки зависит от толщины разрезаемых деталей. Для листов стали, начиная с толщины 5 мм и выше, трудоемкость и стоимость кислородной резки меньше, чем резки на гильотинных ножницах. С увеличением толщины эффективность газовой резки по сравнению с механической, возрастает. При газовой резке на машинах с фотоэлектрическим управлением трудоемкость будет еще меньше.
Импульсные машины для сварки легких сплавов
Необходимость повышения качества сварки цветных сплавов, увеличения толщины свариваемых листов и уменьшения потребляемых мощностей при равномерной загрузке трехфазной сети привела к широкому применению импульсных машин. Единовременно потребляемая мощность уменьшается благодаря постепенному потреблению ее из сети при импульсной подаче на сварочный контур. Эти машины обеспечивают подачу мощного импульса сварочного тока (до 100-200 тыс. а) в короткий интервал времени (0,1-0,5 сек. ). В зависимости от способа накопления энергии и подачи импульса тока можно выделить следующие основные схемы: 1) сварка энергией, запасенной в батарее конденсаторов (конденсаторная сварка); 2) сварка энергией, запасенной в магнитном поле трансформатора; 3) сварка импульсом постоянного (выпрямленного) тока. Конденсаторные машины. Стыковые машины этого типа имеют обычную механическую часть. Зажимы присоединены к конденсатору С. Перед сваркой правый зажим с деталью отводят, пружина сжимается и плита удерживается в таком положении защелкой. Когда конденсатор накопит достаточный заряд, выключателем отключают зарядную цепь и одновременно защелкой освобождают пружину; тогда правая плита движется влево вплоть до упора свариваемых деталей. Конденсатор накапливает заряд при высоком напряжении (220-1500 в), поэтому при соприкосновении деталей возникает разряд в виде дуги. Так как этот мощный дуговой разряд очень кратковременный, торцы деталей оплавляются на небольшую глубину и соединяются под действием усилия, создаваемого пружиной. Точечные машины. Особенность машин с питанием первичной обмотки разрядом конденсатора заключается в том, что питание на первичную обмотку, ничем не отличающуюся от обмотки обычной контактной машины, подается от заряженной батареи конденсаторов. Схема ее предложена советским инженером Г. И. Бабатом в 1935 г. В этой машине конденсатор С через игнитронный выключатель замыкается на первичную обмотку понижающего сварочного трансформатора с одним вторичным витком. При замыкании этой цепи конденсатор разряжается на первичную обмотку сварочного трансформатора, в которой при этом протекает изменяющийся по величине ток, создающий в сердечнике трансформатора переменный магнитный поток. В результате во вторичной цепи индуктируется кратковременный импульс сварочного тока; приложение повышенного ковочного давления в этот момент обеспечивает получение плотного металла сварной точки. Точечные машины для сварки энергией, запасенной в магнитном поле. В этих машинах первичная обмотка трансформатора присоединена к источнику постоянного тока через включатель; при этом в сердечнике создается магнитное поле. В момент размыкания цепи обмотки энергия, запасенная в магнитном поле сердечника, создает кратковременный импульс тока большой силы во вторичной обмотке, который и используется для нагрева места сварки. Точечные и шовные машины для сварки импульсом постоянного (выпрямленного) тока. В машинах этого типа импульсы выпрямленного тока на первичную обмотку поступают от шестиполупериодного игнитронного выпрямителя, включенного в трехфазную сеть по двухполупериодной схеме. Длительность импульсов зависит от продолжительности замыкания реле Р в цепях зажигателей игнитронов И1-И6 и колеблется в пределах 0,1-0,5 сек. Цепи зажигателей игнитронов включают через полупроводниковые вентили В1-В6, после чего на первичную обмотку трансформатора поступает выпрямленное постоянное напряжение. При этом за время t0 в ней постепенно нарастает первичный ток, а во вторичном контуре индуктируется сварочный ток. После того, как достигнут необходимый пик сварочного тока, специальный регулятор размыкает реле Р в цепи зажигателей игнитронов. В момент выключения выпрямителя за время t1 происходит уменьшение тока до нуля; для поглощения энергии исчезающего магнитного поля сердечника трансформатора в этот момент включается шунтирующий игнитрон И7, который и поглощает эту энергию. Для устранения постоянной составляющей магнитного потока в сердечнике трансформатора каждый поочередный импульс выпрямленного тока имеет противоположное направление; это достигается переключением концов первичной обмотки трансформатора с помощью пневматического реверсивного контактора КР. На основе рассмотренной здесь принципиальной схемы сварки импульсом тока завод «Электрик» выпускает контактные машины для сварки алюминиевых сплавов (для точечной сварки: МТИП-300, МТИП-450, МТИП-600, МТИП-1000; для шовной: МШШИ-400, МШШИ-600, МШШИ-1000). Эти типы машин наиболее перспективны и найдут широкое применение на судостроительных заводах; машины этого типа имеют значительно большие полезные вылеты плеч, чем обычные (вместо 400 - 600 до 1250 мм), что при использовании легкого кранового оборудования или тельферов позволяет непосредственно в цехе сваривать отдельные узлы и секции корпуса мелких судов (шпангоутные рамки, переборки, настилы и т. п. ). Возможности использования оборудования этого типа для сварки алюминиевых сплавов в судостроении можно установить по кратким техническим характеристикам машин. Сварка на импульсных машинах имеет значительные преимущества перед обычной контактной сваркой: во-первых, она позволяет резко увеличить свариваемые толщины (для алюминиевых сплавов с 1-2 до 7 мм); во-вторых, - загрузка силовой трехфазной сети становится равномерной, повышается косинус f и уменьшается единовременно потребляемая мощность; в-третьих - стабилизируется качество сварки и повышается ее производительность. Следует отметить также и важные технологические преимущества этого вида сварки: 1) точную дозировку электроэнергии (что и обеспечивает стабильное качество сварки); 2) кратковременность разогрева детали, исключающую окисление мест соединения и выплески и позволяющую сваривать разнородные металлы, а также резко отличающиеся по толщине детали. Необходимо подчеркнуть, что электрическая контактная сварка характеризуется очень высокой производительностью и дает возможность широкой автоматизации процесса сварки, особенно при массовом производстве изделий. Этим обусловлено весьма широкое применение ее в автомобильной и авиационной промышленности, а также в приборостроении. Одним из важных преимуществ этого вида сварки является возможность применения ее для сварки всех углеродистых сплавов (включая высокоуглеродистые и высоколегированные), цветных металлов и сплавов, а также разнородных металлов и сплавов. Несмотря на указанные преимущества, объем применения контактной сварки в судостроении все еще незначителен, что можно, в частности, объяснить нерешительностью проектировщиков, не всегда готовых к переходу к новым принципам постройки судов. Для того, чтобы применение этого вида сварки было эффективным, необходимо перейти на новую технологию изготовления таких корпусов; отказаться от клепки легких сплавов, заменив ее контактной сваркой; контактную сварку производить в цехе на стационарных импульсных машинах, для чего расчленить корпус на удобные для сварки плоские секции и узлы; отказаться от обычных типовых соединений и т. д. Все указанные решения могут быть обоснованы с точки зрения экономической целесообразности и обеспечения прочности. Все возрастающий объем использования алюминиевых сплавов как для изготовления надстроек, так и для постройки корпусов открывает перспективы широкого применения контактной сварки, особенно при постройке мелких судов.
Многопостовые и однопостовые установки постоянного тока
Питание сварочной дуги непосредственно от сети. Наиболее целесообразно питать сварочную дугу от специальных источников, однако иногда, при отсутствии таких источников, приходится осуществлять сварку от источника с жесткой внешней характеристикой. Такие случаи возникают, например, на судах, находящихся вне базы, когда единственным источником электрического тока является генератор судовой силовой сети с жесткой внешней характеристикой и напряжением 110-220 в. Необходимая для питания сварочной дуги падающая характеристика создается в этом случае включением омического сопротивления, называемого реостатом. Такая схема подобна питанию сварочной дуги от многопостового преобразователя. Однако сварка от сети оказывается очень невыгодной с экономической точки зрения. Почти 85% энергии бесполезно расходуется на потери в балластном реостате. Кроме того, неравномерность и частое изменение тока (максимум в момент короткого замыкания - нуль при обрыве дуги) весьма неблагоприятно отражаются на приводе генератора. Поэтому сварка от судовой силовой сети применяется только как аварийное средство в очень редких случаях. Простейшим средством повышения экономичности использования генераторов с жесткой внешней характеристикой для сварки с балластным реостатом служит снижение напряжения холостого хода самой машины. Если принять U=60-65 в, то к. п. д. поста составит 30 - 33%; в то же время такое напряжение достаточно для зажигания дуги и безопасно для жизни сварщика. Многопостовые преобразователи постоянного тока. Многопостовый преобразователь постоянного тока представляет собой агрегат, состоящий из генератора с жесткой внешней характеристикой, смонтированного в одном корпусе с трехфазным приводным двигателем. Посты подключаются к генератору параллельно через регулируемые балластные реостаты. Внешняя характеристика многопостового генератора должна быть обязательно жесткой, иначе одновременная работа нескольких постов будет невозможна, так как посты работают несинхронно и на одном посту может быть напряжение холостого хода, на другом - рабочее, а на третьем - равное нулю (в момент короткого замыкания). Питание от многопостовых генераторов выгоднее, чем от силовой сети, так как они имеют напряжение холостого хода 60 в и, следовательно, к. п. д. установки выше. При питании постов от многопостового генератора коэффициент использования оборудования повышается и генератор в течение всего времени включения загружается на свою полную мощность, т. е. не имеет холостого хода. Падающая характеристика на каждом посту обеспечивается наличием в сварочной цепи балластного реостата. Балластный реостат служит также для регулирования сварочного тока, что осуществляется изменением числа включенных секций сопротивления реостата. Следовательно, каждый пост имеет несколько внешних характеристик. Генератор имеет две обмотки возбуждения - параллельную и последовательную, - включенные согласно, которые дают магнитные потоки одного направления. Подмагничивающая последовательная обмотка компенсирует падение напряжения в генераторе при увеличении нагрузки, что обеспечивает генератору жесткую характеристику. Напряжение холостого хода может изменяться (обычно в пределах 50-60 в) при помощи реостата, включенного в цепь параллельной обмотки возбуждения. Нашей промышленностью выпускается один тип многопостового преобразователя постояного тока - сварочный преобразователь ПСМ-1000. Он предназначен для питания шести постов при Iсв=300 а или девяти постов при Iсв = 200 а. Однопостовые сварочные преобразователи постоянного тока с падающей внешней характеристикой. Такие установки представляют собой агрегат, состоящий из однопостового сварочного генератора постоянного тока и приводного двигателя - электромотора или двигателя внутреннего сгорания, - смонтированных в первом случае в одном корпусе, а во втором - на одном шасси. Крутопадающая внешняя характеристика генератора обычно получается благодаря встречновключенной последовательной обмотке возбуждения, либо за счет развитой реакции якоря. В этой установке обмоткой независимого возбуждения, получающей питание от независимого возбуждения, создается магнитный поток Фн одного направления, а второй обмоткой, включенной в сварочную цепь встречно-последовательно,- магнитный поток Фс противоположного направления. Величина магнитного потока Фн в процессе сварки постоянна, а величина магнитного потока Фс пропорциональна сварочному току (зависящему, в некоторых пределах, от длины дуги). Магнитный поток Фс при коротком замыкании резко возрастает, и результирующий поток Фн - Фс становится очень небольшим. Индуктируемая им в якоре э. д. с. невелика и расходуется целиком на падение напряжения внутри генератора и в сварочных проводах; напряжение на зажимах генератора практически близко нулю, что ограничивает ток короткого замыкания. Величину тока короткого замыкания и, следовательно, сварочного тока можно регулировать изменением: 1) числа витков обмотки независимого возбуждения; 2) числа витков последовательной обмотки; 3) силы тока в обмотке независимого возбуждения. Обычно применяют второй и третий способы в комбинации, поскольку это позволяет регулировать величину сварочного тока изменением как крутизны характеристики, так и напряжения холостого хода. Для регулирования тока в обмотке независимого возбуждения в цепь этой обмотки включен реостат. Изменение величины напряжения холостого хода достигается изменением тока в обмотке независимого возбуждения с помощью реостата. Так как питание обмотки независимого возбуждения от отдельного источника удорожает и усложняет конструкцию генератора, в нашей промышленности получили большое распространение генераторы, у которых обмотка независимого возбуждения подключена к главной и дополнительной щеткам самого генератора. Такие генераторы называются генераторами с независимым самовозбуждением. Сварочные генераторы, устроенные в соответствии с рассмотренной принципиальной схемой, выпускались до 1933 г. под маркой СМ; в настоящее время по этой схеме выпускаются сварочные генераторы, входящие в комплект установок ПС-300, ПАС-400, ПС-500. Сварочные генераторы такого типа получили широкое применение и за рубежом. Широкое применение получили также сварочные генераторы, у которых падающая характеристика создается за счет использования развитой реакции якоря; не рассматривая схему таких генераторов, отметим только, что к этому типу относятся выпускаемые в настоящее время генераторы, входящие в комплект сварочных установок ПС-300, ПС-300М, САК-2г-III.
Однопостовые сварочные преобразователи постоянного тока
В настоящее время еще не существует единого мнения относительно наилучших способов получения жестких и возрастающих характеристик и их вида, однако потребности практики заставляют уже сейчас изменять внешние характеристики существующих преобразователей с помощью специальных «приставок» (в виде, например, автоматической системы регулирования напряжения в цепи обмотки возбуждения сварочного генератора), либо создавать специальные генераторы с жесткими или возрастающими характеристиками. Наиболее простой принцип создания специального сварочного генератора с жесткой характеристикой - использование схемы генератора с двумя обмотками возбуждения, независимой и последовательной, включенными согласно. При таком включении последовательная обмотка возбуждения создает подмагничивающий поток возбуждения, что и будет обеспечивать жесткую или возрастающую внешнюю характеристику генератора. В настоящее время промышленностью выпускается только один тип специального сварочного преобразователя с жесткими и возрастающими характеристиками - ПСГ-350 для питания сварочной цепи автоматов и полуавтоматов, предназначенных для сварки в защитных газах (СО2; Аr) тонкой электродной проволокой диаметром 0,8-2,0 мм. Преобразователь ПСГ-350 одно-корпусный (габариты 1085 X 555 X 980 мм; вес 400 кг). Генератор имеет четыре главных и четыре дополнительных полюса. На главных полюсах расположены две обмотки: обмотка независимого возбуждения и последовательная - подмагничивающая, секционированная на две ступени. При включении двух витков последовательной обмотки получается слегка возрастающая внешняя характеристика, а при включении одного витка последовательной обмотки - жесткая характеристика. Напряжение генератора регулируется путем изменения тока в цепи обмотки независимого возбуждения с помощью реостата. Генератор с такими характеристиками может быть использован только при сварке тонкой электродной проволокой, которая в моменты короткого замыкания играет в сварочной цепи роль плавкой вставки, не допускающей чрезмерного возрастания Iк. з. Сварочные генераторы этого типа имеют два недостатка: 1) относительно низкое напряжение холостого хода, что в известной мере затрудняет зажигание дуги; 2) невозможность использования для питания сварочных цепей при ручной сварке либо при сварке под флюсом, когда требуется падающая внешняя характеристика. По указанной причине в настоящее время наблюдается тенденция к созданию схем универсальных генераторов, которые позволяли бы простым образом переходить, от падающих характеристик к жестким и возрастающим и наоборот. Очевидно, в дальнейшем, наряду с обычными типами, промышленность будет выпускать и генераторы универсального типа, пригодные для всех видов дуговой сварки.
Многопостовые и однопостовые установки переменного тока
Сварочные установки переменного тока могут быть однофазными и трехфазными. Применение трехфазного тока для целей сварки было предложено еще В. Ф. Миткевичем, однако практически было использовано только в 1940 г. на Уралмашзаводе. Значительную роль в деле практического внедрения трехфазного тока для сварки сыграли работы уральских ученых П. Михайлова, А. С. Сиунова и их сотрудников, разработавших научные основы процесса и различные типы оборудования для трехфазной сварки. Использование установок трехфазного тока дает значительные преимущества перед однофазными установками, так как трехфазные дуги горят более устойчиво, питающая силовая сеть сгружается равномерно, производительность сварки повышается 40%, а экономия электроэнергии достигает 10-20%. Трехфазная дуга пригодна как для ручной, так и для автоматикой сварки, и особенно выгодна для сварки металла больших толщин. На судостроительных заводах сварка трехфазным током не получила практического применения, так как в судовых конструкциях сталь имеет, в основном, малые и средние толщины. Однопостовые сварочные установки переменного тока с падающей внешней характеристикой. Подобные установки могут быть одного из следующих типов: 1) реакторного типа, - у которых падающая характеристика создается за счет включения в сварочную цепь индуктивного сопротивления дросселя (реактора); 2) трансформаторного типа, - у которых падающая характеристика создается благодаря искусственному увеличению потоков рассеивания, т. е. за счет увеличения индуктивного сопротивления самого трансформатора; 3) комбинированного типа, - у которых падающая характеристика создается использованием индуктивного сопротивления самого трансформатора и одновременным включением в цепь дросселя (реактора). Наибольшее распространение получили установки первого типа. В состав сварочных установок реакторного типа входят нормальный понижающий однофазный трансформатор с жесткой внешней характеристикой и дроссель, называемый иногда реактором или регулятором. Понижающий трансформатор служит для понижения сетевого напряжения до напряжения холостого хода 60 - 70 в, что необходимо по соображениям безопасности. Дроссель служит для создания падающей характеристики и для регулирования сварочного тока. Установки этого типа выпускаются в двухкорпусном и однокорпусном выполнении. Особенностью установок переменного тока является постоянство напряжения холостого хода, что обусловлено постоянством напряжения на зажимах вторичной обмотки трансформатора. В установках реакторного типа при однокорпусном их исполнении трансформатор и дроссель смонтированы на общем магнитопроводе. Эта система была предложена В. П. Никитиным и конструктивно усовершенствована на заводе «Электрик». Принцип действия установки этого типа аналогичен принципу действия установки, рассмотренной выше. Магнитные потоки трансформатора и реактора благодаря встречному включению обмоток реактора и вторичной обмотки трансформатора направлены в ярме друг против друга. Падающая характеристика получается, с одной стороны, за счет падения напряжения в реакторе, а с другой - за счет размагничивающего действия потока реактора. В установках этого типа сварочный ток регулируется изменением воздушного зазора в магнитопроводе реактора. Эти установки могут иметь ручной привод регулирования сварочного тока (трансформаторы типа СТН-500 и СТН-700) и привод от электромотора с дистанционным кнопочным управлением (трансформаторы типы ТСД-500 и ТСД-1000-3). Нагрузка сварочных трансформаторов прерывистая (перерывы для смены электродов, очистки шва и т. п. ). Режим повторного включения, определяемый величиной ПВ, обычно рассчитан на ПВ = 60-65%. В настоящее время разработаны новые типы сварочных трансформаторов ТС-120, ТС-300 и ТС-500, особенностью которых является применение алюминиевых обмоток и иного способа регулирования сварочного тока изменением расстояния между первичной и вторичной обмотками. Все трансформаторы однокорпусные. Многопостовые установки переменного тока. Установки обычно представляют собой трехфазный трансформатор с жесткой характеристикой; падающая характеристика на каждом посту создается с помощью индуктивного сопротивления дросселя, включенного последовательно в сварочную цепь. Применение для многопостовой установки мощного однофазного трансформатора возможно, но нецелесообразно из-за значительной неравномерности загрузки фаз силовой сети. Так же, как и в многопостовых установках постоянного тока, коэффициент использования многопостовой установки значительно увеличивается по сравнению с установками однопостовыми, однако такая установка целесообразна в цехах с большим количеством постоянных, близко расположенных сварочных постов. Стоимость многопостового трансформатора значительно ниже, чем стоимость соответствующего числа однопостовых; расходы на ремонт и обслуживание, а также занимаемая площадь уменьшаются. Однако, несмотря на отмеченные преимущества, многопостовые сварочные установки переменного тока практического применения на судостроительных заводах не нашли в связи с большой разбросанностью сварочных постов, при которой система питания от многопостового трансформатора становится нерентабельной из-за больших потерь энергии в низковольтной сварочной сети, значительного индуктивного сопротивления длинных сварочных магистралей, существенного падения напряжения в сварочной сети и тому подобных причин. Важной причиной является также и то, что на судостроительных заводах основные типы применяемых электродов требуют постоянного тока.
Подобные документы
Сварка как основной технологический процесс в промышленности. Характеристика материалов сварных конструкций. Виды сварных швов и соединений. Характеристика типовых сварных конструкций. Расчет на прочность и устойчивость при разработке сварных конструкций.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 23.09.2011Причины и механизмы возникновения горячих трещин. Виды высокотемпературных межкристаллических разрушений. Возникновение силовых напряжений и дополнительных сварочных деформаций. Изменение прочности и пластичности металла при кристаллизации и охлаждении.
реферат [309,6 K], добавлен 22.04.2015Зоны концентрации напряжений как основные источники повреждений при эксплуатации магистральных газопроводов. Пути и методики укрепления сварных соединений. Определение наличия напряжений в околошовной зоне, оценка эффективности неразрушающего контроля.
статья [415,2 K], добавлен 17.05.2016Анализ технологичности изготовленной сварной конструкции. Определение вероятности образования горячих и холодных трещин. Процесс сборки сварных соединений. Мероприятия по уменьшению сварочных деформаций и напряжений. Автоматическая сварка угловых швов.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 10.09.2014Проектирование операций заготовительного производства. Технология сборки и сварки, функциональные требования к применяемому оборудованию. Мероприятия по снижению сварочных напряжений и деформаций. Контроль и нормирование качества сварных соединений.
дипломная работа [1005,4 K], добавлен 01.06.2015Установка для местной термической обработкой сварных соединений, направленная на снижение уровня сварочных напряжений. Улучшение структуры, механических и специальных свойств (коррозионной стойкости, жаропрочности, хладостойкости) сварных соединений.
дипломная работа [5,8 M], добавлен 11.09.2014Изготовление сварных конструкций. Проектирование технологии и организации сборочно-сварочных работ. Основной материал для изготовления корпуса, оценка его свариваемости. Выбор способа сварки и сварочных материалов. Определение параметров режима сварки.
курсовая работа [447,5 K], добавлен 26.01.2013Знакомство с основными принципами конструктивно-технологического проектирования сварных конструкций. Общая характеристика комбинированных сварных заготовок, рассмотрение особенностей их проектирования. Сварно-литые заготовки как станины прессов.
презентация [93,2 K], добавлен 18.10.2013Изготовление сварных конструкций. Определение усилий стержней фермы по линиям влияния. Проектирование количества профилей уголков. Подбор сечения стержней. Расчет сварных соединений. Назначение катетов швов. Конструирование узлов и стыков элементов ферм.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 04.11.2014Дефекты сварных швов и соединений, выполненных сваркой. Причины возникновения дефектов, их виды. Способы выявления дефектов сварных швов и соединений. Удаление заглубленных наружных и внутренних дефектных участков, исправление швов сварных соединений.
контрольная работа [2,0 M], добавлен 01.04.2013