Оборудование для электрошла ковой сварки
При электрошлаковой сварке должно соблюдаться равенство мощности, выделяемой в шлаковой ванне, и мощности, необходимой для поддержания сварочной ванны заданных размеров.
Стабильность процесса обеспечивается при применении источников питания переменного тока с жесткими вольтамперными харак теристиками. Сварочные аппараты при электрошлаковой сварке выполняют следующие действия:
подачу электродной проволоки или расходуемого электрода в зону сварки со скоростью их плавления;
по мере заполнения зазора электродным металлом сварочный аппарат перемещают вверх вдоль шва со скоростью сварки;
принудительное формирование наружных поверхностей сварных швов с помощью водоохлаходаемых кристаллизаторов-ползунов;
осуществление возвратно-поступательного движения электродов между торцами свариваемых кромок;
автоматическое регулирование уровня сварочной ванны.
Для выполнения этих операций электрошлаковые аппараты в отлитое от автоматов для дуговой сварки снабжаются устройствами для удержания шлаковой и металлической ванн и принудительной: формирования шва, а также для автоматического регулировании уровня металлической ванны, механизмами для подачи электрод-г ных проволок, вертикального перемещения аппарата и др. По конструкции в зависимости от способа удержания и передвижения аппараты могут быть рельсового, безрельсового и подвесного типе Аппараты рельсового типа перемещаются вдоль шва по верти • кально установленному рельсу или направляющий!, укрепленным на свариваемом изделии параллельно шву. Рельсы или специальны* направляющие снабжаются зубчатой рейкой, по которой перекатывается зубчатое колесо ходового механизма. Аппарат при этом перемещается снизу вверх. Рельсовый путь может быть жестким (для сварки прямолинейных швов) или гибким (для сварки криволинейных швов). Максимальная длина сварных швов, выполняемых аппаратами рельсового типа, сравнительно небольшая и ограничивается длиной рельса и зубчатой рейки. К аппаратам такого типи относятся аппараты А-372Р, А-433Р и др.
В процессе сварки скорость перемещения аппарата регулируется автоматически в зависимости от уровня металлической ванні» относительно медных ползунов. С этой целью в один из ползуъм» вмонтирован щуп для контроля уровня ванны, электрически сі* занный с устройством для автоматического регулирования скорости сварки. При автоматической работе система обеспечивает поддс|К жание уровня металлической ванны в пределах ±2 мм относительно заданной величины.
Аппараты безрельсового типа применяют при сварке деталей сравнительно небольшой толщины (до 90—100 мм). В этой групп» различают два вида аппаратов: с механическим прижимом и ма| нитошагающие.
К аппаратам с механическим прижимом относятся А-306М, А-340М и др. Они перемещаются непосредственно по изделию, принудительно сцепляются с ним механическим путем и копируют его поверхность при сварке. Отсутствие ряда сложных механизмов, имеющихся в аппаратах рельсового типа, делает их более простыми. Сцепление аппарата с-изде лием осуществляется за счет сил трения между ходовым механизмом и кромками изделия. В качестве ходового механизма используют две тележки, расположенные по обе стороны свариваемого стыка и связанные между собой плоскими тягами, которые пропущены через зазор собранных деталей и стянуты пружинами.
Особую группу аппаратов безрельсового типа составляют маг - нитошагаюшие (легкие подвесные аппараты), в которых электродная проволока подается по гибкому шлангу с помощью отдельного механизма подачи. Они предназначены для получения соединений деталей толщиной до 100 мм. Сварка может производиться одним или двумя электродами. Магнито-шагающие аппараты удерживаются и перемещаются по вертикальной плоскости с помощью двух или нескольких постоянно включенных электромагнитов, связанных между собой кривошипным или эксцентриковым валом. При вращении вала электромагниты поочередно отрываются от изделия и переступают (шагают) вперед по направлению сварки. Аппараты безрельсового типа, как с механическим прижимом, так и магнитошагающие, применяют при большой длине шва, когда рельс становится тяжелым и громоздким, что затрудняет крепление его на изделие с необходимой точностью.
Аппараты подвесного типа. В аппаратах этого типа, как правило, отсутствует механизм для сварочного движения, что делает их достаточно простыми и портативными. Обычно в состав таких аппаратов входят механизм подачи электродов и устройство для подвода сварочного тока к мундштуку. Аппараты подвесного типа можно разделить на три основные группы. В аппаратах для сварки пластинчатыми и стержневыми электродами вместо проволочных электродов используют пластины размером 20x250 мм или стержни диаметром до 30 мм и более, а также стержни квадратного сечения. Одним из недостатков таких аппаратов является то, что максимальная высота сварного шва зависит от предельно возможной длины электродов. К этой группе относят аппараты А-480, А-500 и др.
В аппаратах для сварки плавящимся мундштуком сварочный ток подводится к шлаковой ванне по телу мундштука, внутри которого проходит присадочная проволока. В процессе сварки плавятся как мундштук, так и проволока, которые и образуют наплавленный металл. Эти аппараты применяют для сварки изделий сложного профиля, изделий с труднодоступными швами, при ремонтных работах. В эту группу входят аппараты А-645, А-741 и др.
1 Ни пограло» В С
В аппаратах для выполнения кольцевых швов проволочными электродами механизм подачи проволоки устанавливается непод вижно, а по мере заполнения зазора с помощью обычных роликовых стендов вращается свариваемое изделие. К ним относятся аппарат и А-356, А-401 и др.
В качестве источников питания при электрошлаковой сварк~ используют сварочные трансформаторы с жесткой вольтампернов характеристикой и пониженным напряжением холостого хода. Наи большее распространение получили однофазные и трехфазные сва рочные трансформаторы с нормальным магнитным рассеянием Особенностью трансформаторов является широкий диапазон регуі лирования вторичного напряжения (чаще ступенчатое). Рекомендуются трансформаторы однофазные (ТШС-1000-1, ТШС-3000-1) и трехфазные (ТШС-600-3, ТШС-1000-3, ТШС-ЗООО-З и др.).