79) Способы получения различных внешних характеристик источников сварочного тока. Регулирование режимов сварки.

Внешняя характеристика источников пита­ния (сварочного трансформатора, выпрямителя и генератора) — это зависимость напряжения на выходных зажимах от величины тока нагрузки. Зависимость между напряжением и током дуги в установившемся (статическом) режиме называется вольт-амперной характеристикой дуги.

Внешние характеристики источников питания сварочной дуги показаны на рис. 59. Внешние характеристики сварочных генераторов, показанные на рис. 59 (кривые 1и 2), являются падающими.

Длина дуги связана с ее напряжением: чем длиннее сва­рочная дуга, тем выше напряжение. При одинаковом падении напряжения (изменении длины дуги) изменение сварочного тока неодинаково при неодинаковых внешних характеристиках источника. Чем круче характеристика, тем меньше влияет длинасварочной дуги на сварочный ток. При изменении напряжения на величину δ при крутопадающей характеристике изменение тока равно а₁, при пологопадающей — а₂.

 

Для обеспечения стабильного горения дуги необходимо, чтобы характеристика сварочной дуги пересекалась с характери­стикой источника питания (рис. 60).

В момент зажигания дуги (рис. 60, а) напряжение падает по кривой от точки 1 до точки 2 — до пересечения с ха­рактеристикой генератора, т. е. до положения, когда электрод отводится от поверхности основного металла. При удлинении дуги до 3 — 5 мм напряжение возрастает по кривой 2—3 (в точке 3осуществляется устойчивое горение дуги). Обычно ток короткого замыкания  превышает рабочий ток,   но  не более чем в 1,5 раза. Время восстановления напряжения после короткого замыкания до напряжения дуги не должно превы­шать 0,05 с, этой величиной оцениваются динамические свойства источника.

 

 

 

На рис. 60,6 показаны падающие характеристики 1 и 2 источника питания при жесткой характеристике дуги 3, наи­более приемлемой при ручной дуговой сварке.

Напряжение холостого хода (без нагрузки в сва­рочной цепи) при падающих внешних характеристиках всегда больше рабочего напряжения дуги, что способствует значитель­ному облегчению первоначального и повторного зажигания дуги. Напряжение холостого хода не должно превышать 75 В при номинальном рабочем напряжении 30 В (повышение напряжения облегчает зажигание дуги, но одновременно уве­личивается опасность поражения сварщика током). Для по­стоянного тока напряжение зажигания должно быть не менее 30 — 35 В, а для переменного тока 50 — 55 В. Согласно ГОСТ 7012 —77Е для трансформаторов, рассчитанных на свароч­ный ток 2000 А, напряжение холостого хода не должно превышать 80 В.

Повышение напряжения холостого хода источника перемен­ного тока приводит к снижению косинуса «фи». Иначе говоря, увеличение напряжения холостого хода снижает коэф­фициент полезного действия источника питания.

Источник питания для ручной дуговой сварки плавящимся электродом и автоматической сварки под флюсом должен иметь падающую внешнюю характеристику. Жесткая характеристика источников питания (рис. 59, кривая 3) необходима при выполнении сварки в защитных газах (аргоне, углекислом газе, гелии) и некоторыми видами порошковых проволок, на­пример СП-2. Для сварки в защитных газах применяются также источники питания с пологовозрастающими внешними характеристиками (рис. 59, кривая 4).