Специализированные источники питания
Оборудование для сварки в инертных газах иенлавящимся электродом на постоянном токе, а также универсальное для сварки на постоянном и переменном токе выпускается с двумя видами регулирования - тиристорное и с использованием высокочастотных инверторов.
К источникам питания дуги для сварки иенлавящимся электродом на постоянном токе предъявляются следующие основные требования:
• возможность плавного регулирования тока в широких пределах;
• регулирование времени продувки горелки и зоны сварки до начала процесса и задержка отключения подачи защитного газа после окончания сварки;
© плавное регулирование увеличения и уменьшения значений тока в процессе сварки (наличие функции заварки кратера);
• бесконтактное высокочастотное возбуждение дуги;
• регулирование по заданной программе тока импульсов, частоты и их длительности в режиме импульсной сварки.
Контроль параметров режима сварки, как и в других видах
сварочного оборудования, осуществляется с помощью цифровых дисплеев, которые устанавливаются на источнике питания. Возможна комплектация источника выносным пультом. Некоторые современные источники питания снабжаются синергетическими регуляторами процесса сварки.
Фирма ESAB выпускает инверторные источники питания с номинальным током 160-320 A, «Fronius» — модель с поминальным током 160-260 А и др.
Сварка алюминия и его сплавов выполняется иенлавящимся электродом на переменном токе. В сварочной цени при выполнении такого процесса возникает постоянная составляющая тока. Ее наличие отражается на качестве формирования шва и на работе трансформатора (повышается намагничивающий ток, снижается коэффициент мощности и др.). Поэтому источники питания дуги переменным током, используемые для сварки иенлавящимся электродом, содержат, кроме сварочного трансформатора, дросселя насыщения, осциллятора для первоначального возбуждения дуги, блок подавления постоянной составляющей сварочного тока.
В современных источниках питания для сварки иенлавящимся электродом на переменном токе используются схемные решения, позволяющие регулировать соотношения между полуволнами обратной и прямой полярности. Это позволяет соблюдать баланс между эффектом очистки, который реализуется током обратной полярности и глубиной проплавления основного металла. Параметры импульса (амплитуда ~ 600 В, длительность 60-80 мкс) устанавливаются в соответствии с требованием технологии. Пик тока может достигать 60-800 А.
Ряд перечисленных выше решений был реализован в специализированных установках для сварки типа УДЛР-300, УДАР-500, выпускаемых ранее, и современных типа УД Г-300, УДГ-500 и др. Основные параметры оборудования для сварки неплавящимся электродом приведены в табл. 3.4.
Таблица 3.4. Источники питания дуги для сварки иенлавящимся электродом
|
ОАО «Завод «Электрик» выпускает установки для сварки алюминия и его сплавов иенлавящимся электродом только с тиристор-
I
ным регулированием универсальные установки серии УДГ'У, рассчитанные на номинальный ток 200 и 315 А, а также установки УДГ-500, предназначенные для сварки только на переменном токе.
Практически все зарубежные фирмы выпускают для сварки алюминия инверторные источники питания. В этом случае за счет регулирования частоты формируются импульсы заданной формы, позволяющие повысить качество шва и стабильность дугового процесса. Такие источники питания производит фирма «Lincoln Electric» серии Invertec-V250, фирма ESAB Arusto Tig AC/DC на номинальный ток 150-320 А, фирма «Fronius» — модель Magnc Wave на номинальный ток 130-300 А и др.
Осцилляторы. Для бесконтактного возбуждения дуги при сварке неплавяшимся электродом в защитных газах применяют осцилляторы. Они обеспечивают подачу кратковременного импульса напряжения, который позволяет возбудить дугу без непосредственного касания электродом свариваемого изделия. Осциллятор представляет собой генератор затухающих по амплитуде знакопеременных импульсов высокого напряжения (~ 3 кВ) и высокой частоты (100-3000 кГц). При подаче импульсов на промежуток между электродом и изделием происходит его пробой искрой и последовательное развитие искрового разряда в дуговой. В результате создаются условия для горения сварочной дуги, питаемой от основного источника питания.
С источниками питания постоянного тока осцилляторы применяются для первоначального возбуждения дуги. С источником питания дуги переменного тока осциллятор используется как для первоначального возбуждения дуги, так и для возбуждения дуги при смене полярности (при переходе тока через нуль). В сварочный контур осцилляторы включаются параллельно и последовательно.