Трансформатор с подвижным магнитным шунтом

Регулирование силы тока в трансформаторах этой группы достигается при помощи подвижных магнитных шунтов, помещенных в окне магнитопровода трансформатора

магнитопровод; подвижный шунт; магнитные оттоки.

Магнитный шунт представляет собой пакет из электротехнической стали. Шунт при помощи ходового винта перемещается в колодце магнитопровода. При входе шунта в окно магнитный поток рассеяния увеличивается и сварочный ток уменьшается. При выходе из окна потоки рассеяния уменьшаются и ток увеличивается.

Изображение регулируемых сварочных трансформаторов на схемах

Маркировка источников питания

Условное обозначение источника питания состоит из буквенных и цифровых индексов.

Первая буква указывает тип изделия

Т – трансформатор;

В – выпрямитель;

П – преобразователь;

А – агрегат;

У – установка.

Вторая буква обозначает вид сварки;

Д – дуговая.

Третья буква – способ сварки

Ф – под слоем флюса;

Г – в среде защитных газов;

У – универсальный.

Четвертая буква – дальнейшее пояснение назначения источника питания

М – многопостовой.

Две последующие цифры указывают номинальный сварочный ток, округленно в десятках ампер.

Затем указывается регистрационный номер изделия.

Следующая буква указывает климатическое исполнение

У – умеренный климат;

Т – тропики.

Последняя цифра указывает категорию размещения источника питания

1 – работа на открытом воздухе;

2 – в помещениях, где температура и влажность несущественно отличаются от колебаний на открытом воздухе;

3 – в закрытых помещениях;

4 – в помещениях с искусственным регулированием климата;

5 – в помещениях с повышенной влажностью.

ВДУМ-4-401

В – выпрямитель;

Д – дуговая сварка;

У – универсальный источник;

М – многопостовой для питания 4-х постов;

40 – сварочный ток 400 А.

1 – для работы на открытом воздухе.

Режимы ручной дуговой сварки

1. Диаметр электрода.

Выбирают в зависимости от толщины металла и типа сварного соединения.

2. Величина сварочного тока, А.

Определяется, в основном, выбранным диаметром электрода

I_cв. = (40…60)d_эл..

3. Длина дуги, мм

L_д. = 0,5(d + 2).

4. Напряжение дуги, В

U_д = α + β L_д,

где α – коэффициент, характеризующий падение напряжения на электродах

- стальные электроды α = 10…12;

- угольные α = 35…38.

β - коэффициент, характеризующий падение напряжения на 1 мм длины столба дуги. Обычно β = 2,0…2,5.

5. Производительность сварки зависит от затрачиваемого времени и диаметра электрода. Полное время, ч

,

где k – коэффициент загрузки сварщика, в пределах 0,4…0,8.

- время горения дуги, ч.

,

где Q – количество наплавленного металла, г;

I – сварочный ток, А;

K_н – коэффициент наплавки, г/А ч.

6. Масса наплавленного металла, г

,

где h – длина шва, мм;

F – площадь поперечного сечения шва, см²;

γ – плотность наплавленного металла, г/см³.

.

7. Скорость сварки, м/ч

.

Расчет прочности сварных соединений (пример)

При растяжении.

- соединение встык с прямым швом

Допускаемое усилие для соединений при сжатии

P₂ = [σ'_сж.]∙l∙S

при растяжении

P₁ = [σ'_р.]∙l∙S,

где [σ'_сж.], [σ'_р.] – допускаемые напряжения для сварного шва (по справочнику);

S – толщина свариваемого изделия, мм;

l – длина сварного шва, мм.

- соединение встык с косым швом

; .

- соединение внахлестку

,

где - допускаемое напряжение на срез;

k - катет шва, мм.

- соединение несимметричных элементов

усилие, передаваемое на швы

;

необходимая длина швов

, .

Лекция 7- 1 ч.

Сварка в среде защитных газов

Сварка в среде углекислого газа

При сварке в среде защитных газов электрод, зона дуги и сварочная ванна защищаются струей защитного газа. Газ подают с помощью сварочной горелки.

Электрод, неплавящийся или плавящийся; Токоподвод; Медное сопло; Зона дуги; Защитный газ; Сварочная ванна.

Защитные газы:

- инертные (аргон и гелий);

- активные (углекислый газ, азот, водород и т.д.)

- смеси двух или более газов.

Чаще всего применяется сварка в среде СО₂.

Эту сварку выполняют только плавящимися электродами на постоянном токе. Из-за высокой окислительной способности углекислого газа, в сварочную проволоку вводится избыточное количество раскислителей марганца и кремния.

Сварочный пост для сварки в среде СО₂.

1. Баллон с газом;

2. Подогреватель газа;

3. Источник тока;

4. Шланг;

5. Механизм подачи электродной проволоки;

6. Горелка.

Область применения сварки в среде СО₂.

Это:

- узлы летательных аппаратов;

- сосуды под давлением;

- емкости для хранения и транспортировки агрессивных компонентов;

- трубопроводы химических аппаратов.

Достоинства способа:

- высокая степень защиты расплавленного металла от воздействия воздуха;

- возможность ведения процесса во всех пространственных положениях;

- возможность наблюдения за процессом формирования шва и его регулирование;

- высокая производительность процесса;

- низкая стоимость сварки в среде СО₂.

Аргонодуговую сварку применяют для производства конструкций из легких и тугоплавких металлов, а также конструкционных легированных и высоколегированных сталей. При этом:

- повышается стабильность горения дуги;

- улучшается формирование шва.

Лекция 8- 2 ч.

Газовая сварка и резка металлов

Сущность процесса газовой сварки

При газовой сварке процесс получения неразъемных соединений деталей осуществляется газокислородным пламенем. Высокотемпературное газовое пламя приводит к нагреву и расплавлению кромок свариваемых деталей и присадочного прутка, применяемого для заполнения разделки и получения необходимого сечения шва.

Применяется, главным образом, для сварки цветных металлов, чугуна, малоуглеродистых и легированных сталей небольшой толщины, для наплавки твердых сплавов и при ремонтных работах.

Газы, применяемые при сварке:

- ацетилен;

- пропан;

- метан;

- природный и светильный газ;

- пары бензина и керосина.

Чаще всего ацетилен, который получают из карбида кальция CaC₂

CaC₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂ + C₂H₂ + Qá

Газовое пламя получается при сгорании горючего газа в атмосфере технически чистого кислорода.

1.Горелка; Пруток; Газовое пламя; Изделие.

Кислород поставляется в баллонах синего цвета. Ацетилен – в баллонах белого цвета или получают на генераторных станциях.

Структура газокислородного пламени

ГКП образуется в результате сгорания ацетилена, смешивающегося в определенных пропорциях в сварочных горелках.

1.Ядро пламени; 2.Сварочная зона; 3.Факел пламени.

В зоне 1 происходит постепенный нагрев до температуры воспламенения газовой смеси, поступающей из сопла.

В зоне 2 – первая стадия сгорания ацетилена за счет кислорода, поступающего из баллона

С₂H₂ + O₂ = 2CO + H₂

В зоне 3 протекает вторая стадия горения ацетилена за счет атмосферного кислорода

2CO + H₂ + 3/2O₂ = 2CO₂ + H₂O.

1. Газовое пламя называется нормальным, когда соотношение газов O₂/C₂H = 1. Нормальным пламенем сваривают большинство сталей.

2. При соотношении газов C₂H /O₂ > 1 пламя приобретает голубоватый оттенок и обладает окислительными свойствами. Используется при сварке латуни.

3. При увеличении содержания ацетилена (O₂/C₂H < 1) пламя становится коптящим и имеет красноватый оттенок. Пламя называется науглероживающим и применяют для сварки чугуна и цветных металлов.

Устройство ацетиленового генератора

Ацетилен получают в ацетиленовых генераторах, где происходит взаимодействие между ацетиленом и водой.

Генераторы различаются по способу взаимодействия воды и карбида кальция.

Система «вода на карбид кальция».

1.Коробка с карбидом кальция; 2.Реторта; 3.Трубка для подачи воды.

При работе небольшого количества сварочных постов используется баллонный ацетилен.

Баллоны наполняют на специальных наполнительных станциях очищенным и осушенным ацетиленом. Окрашены в белый цвет.

Устройство газосварочной горелки

Горелки, по принципу подачи горючего газа в смесительную камеру, подразделяют на инжекторные и безинжекторные. Чаще всего используют инжекторные горелки.

1. Мундштук; 4. Камера разрежения;

2. Наконечник; 5. Инжектор;

3. Камера смешения; 6,7. Вентили для подачи газа.

Горелки этого типа имеют обычно 7 сменных наконечников с различными диаметрами отверстий инжектора и мундштука, что позволяет регулировать мощность пламени.

Элементы технологии газовой сварки

Для газовой сварки сталей применяют сварочную проволоку, выбираемую в зависимости от состава сплава свариваемого металла.

Для газовой сварки чугуна применяют специальные литые чугунные стержни; для наплавки износостойких покрытий – литые стержни из твердых сплавов.

Для газовой сварки цветных сплавов используют специальные флюсы, роль которых состоит в растворении окислов и образовании шлаков, всплывающих на поверхность сварочной ванны.

Области применения газовой сварки:

1. Сварка металлов малых толщин;

2. Сварка легкоплавких цветных металлов и сплавов;

3. Сварка в полевых условиях;

4. Пайка и наплавочные работы;

5. Подварка дефектов в чугунных и бронзовых отливках.