Что называют сварочным автоматом
Преимущества автоматической сварки
На поточном производстве сварочный автомат полностью заменяет опытного сварщика. С большой производительностью, без участия человека обеспечивает точное соединение деталей. Автоматическая сварка – полностью механизированная технология.
Аппарат самостоятельно поддерживает стабильное горение дуги, подает присадочную проволоку. Процесс происходит в закрытом корпусе. Оператор не подвергается воздействию вредных факторов. Автоматы-сварщики способны работать без перерывов и выходных. После программирования процедура сварки полностью контролируется в автоматическом режиме. При ускоренном процессе получаются качественные швы.
Сущность автоматической сварки
Процедуру автоматизации сварки по электродуговой технологии условно делят на несколько операций:
При этом автомат контролирует:
Автоматы различаются по:
При таком разнообразии аппаратов сущность процесса одинаковая.
Благодаря автоматическим установкам производителям удалось увеличить производительность и качество сварных соединений.
Виды сварочных автоматов
Исходя из функционала, в любом оборудовании с автоматической сваркой должны быть базовые элементы:
Все эти части собраны в едином корпусе. Необходимо предусмотреть стол для укладки заготовок. Устройство формирует шов за счет взаимного движения ванны расплава и головки. Одни из элементов закреплен жестко, другой подвижен. Разработано два типа автоматов:
Саморегулирование происходит за счет удлинения дуги для снижения ампеража рабочего тока. Соответственно, при короткой дуге сила тока возрастает. Если преобразованный сигнал об изменении электродуги передавать на механизм вращения роликов, корректируется скорость подачи проволоки. В автоматах в постоянном режиме регулируется ампераж и вольтаж. Величина напряжения устанавливается на пульте управления, ток регулируется по внешним характеристикам источника питания.
Сварочный трактор
Первые установки для автоматической сварки создавались в годы СССР для тяжелого машиностроения. Электропривод одновременно подает крутящий момент на механизм подачи проволоки и ходовую часть аппарата. Дополнительно монтируется бункер для подачи флюса, бобина для проволоки. Головка с тугоплавким электродом закреплена стационарно в нижней части трактора, вблизи оси, проходящей по центру тяжести сварочного устройства.
Автомат устойчиво движется по свариваемой поверхности или рельсовым направляющим. Устройство применяется для изготовления и ремонта габаритных емкостей, демонстрирует высокую производительность.
Подвесное оборудование
Сварочные автоматы выпускают двух типов:
Первые применяются для соединения труб или других вращающихся вокруг оси заготовок. Самоходные нужны для формирования длинных швов. Область применения подобных автоматов обширна, например изготовление сварного проката или наплавка крупногабаритных деталей. Подвесное оборудование используется в робототехнике, оснащается манипуляторами.
Продвигаясь по заданной траектории на недоступных человеку скоростях, автоматическая сварка обеспечивает достойный уровень качества сварных соединений.
Используются для однослойной или многослойной сварки деталей различной толщины с разделкой кромок или без, внахлест или встык. Автоматы выполняют угловые, кольцевые прямые швы.
Технология автоматической сварки
Главный узел аппарата – токопроводящая сварочная головка. Осуществляется подача:
Автоматическая сварка чаще производится с использованием присадочной проволоки, закрепляемой на бобине или катушке. За счет роликовой системы устанавливается траектория движения, скоростной режим. Предварительно присадка выпрямляется, затем поступает в направляющий мундштук, который в процессе работы размещается над рабочей зоной.
Автоматическим сварочным аппаратом дуга формируется по тому же принципу, что у ручного – при замыкании электрода на поверхности детали происходит пробой заряда. Контакт и электродуга расположены так, что присадка выполняет функцию короткого плавящегося электрода. За счет непрерывной подачи проволоки длина токопроводящего отрезка остается неизменной.
Сварочная зона обширная, зависит от марки оборудования. При правильной настройке не возникает перегрева металла или мундштука. Инверторный источник питания способен зажигать дугу без контакта дуги и заготовки. Когда длина электродуги фиксированная, исчезает риск залипания электрода при коротком залипании по капле. Металл стабильно поступает в ванну расплава. При падении капли проволока на холостом ходу движется назад, увеличивая дистанционный разрыв, необходимый для поддержания электроразряда. Вручную подобную стабильную работу обеспечить невозможно.
Преимущества и недостатки
Визуально швы по автоматической технологии намного ровнее, чем ручной. Сварка автомат обладает другими достоинствами:
Теперь о недостатках сварки автоматом:
По этим причинам сварочные автоустройства не могут полноценно заменить сварщиков.
Что такое автоматическая сварка
При автоматической сварке оборудование самостоятельно обеспечивает устойчивое горение дуги, непрерывную подачу проволоки. Сварщик не подвергается влиянию опасных факторов. Приборы способны функционировать без длительного перерыва. Процесс контролируется программным обеспечением, что позволяет получать однородные сварные соединения.
.jpg "svarka(14)")
Автоматическая сварка – способ неразъемного соединения изделий из металла.
Сварка автомат: что это
Процесс формирования шва автоматическим способом сводится к следующим операциям:
Отличие от полуавтоматической
Разница между технологиями минимальна. Процессы различаются степенью механизации операций. Полуавтоматические аппараты имеют более простое строение. Они снабжены устройствами подачи расходного материала на держатель. Сварщик отвечает за перемещение дуги, направляет ее в нужную сторону.
Технология, при которой проволока подается оборудованием, а электрод ведется мастером, называется полуавтоматической.
При автоматической сварке все процессы контролируются оборудованием.
Инвертор и автомат
Автомат от инвертора отличается тем, что при его использовании не нужно осуществлять операции вручную. Сварщик выполняет роль настройщика, выставляя нужный режим. Инвертор использует те же расходные материалы, однако технология сварки с его использованием отличается от автоматической. Агрегат требует ручной настройки силы тока, напряжения, скорости подачи проволоки.
При использовании автомата не нужно осуществлять операции вручную.
Принцип работы
Автоматический аппарат регулирует:
Главным параметром является напряжение дуги, зависящее от длины. При использовании плавящегося электрода автомат обеспечивает равномерную подачу проволоки. Это помогает поддерживать стабильную длину дуги. Нарушение равенства параметров наблюдается при скачках напряжения, неправильной обработке свариваемых деталей, влиянии магнитного поля. Сварочный автомат нивелирует эти нарушения, восстанавливая нужную длину дуги. При программировании оборудования применяют 2 принципа регулировки:
Принцип саморегулирования лежит в основе ряда простых сварочных аппаратов, подающих проволоку с постоянной скоростью. При использовании агрегатов с принудительной регулировкой при увеличении длины дуги возрастает ее напряжение.
Двигатель подающего механизма вращается быстрее, скорость выведения расходного материала повышается.
Конструкция автоматического оборудования
Сварочные аппараты состоят из следующих элементов:
Автоматы, работающие в среде защитных газов, вместо мундштука оснащаются горелками.
Разновидности автоматических аппаратов
С учетом конструктивных особенностей агрегаты делятся на:
Тракторный тип
Прибор создан для формирования длинных сварных соединений. Электрический двигатель приводит в движение ходовой и подающий механизмы. Все элементы заключены в единый корпус, являющийся основанием трактора. Электрод установлен возле вертикальной оси, пролегающей через центр тяжести.
Трактор – это простой, но в то же время функциональный сварочный аппарат.
Эта особенность помогает вести сварку в емкостях и трубах большого диаметра. Низкое расположение центра тяжести делает аппарат более устойчивым.
Подвесная конструкция
Оборудование состоит из таких компонентов:
Подвесные приборы бывают самоходными или стационарными. Последние отличаются невозможностью перемещения. Они применяются для сварки труб. Самоходные агрегаты снабжаются тележкой для передвижения по рабочей зоне. Их используют для формирования протяженных сварных швов.
Сфера применения
Универсальный метод используется для:
Особенности автоматической технологии
Главный элемент агрегата – головка. Она подает проволоку и электрический заряд, необходимый для горения дуги. Присадочный материал наматывается на катушку или бобину. Роликовая система задает скорость и направление подачи проволоки. Перед выходом в сварочную ванну присадка выпрямляется, после чего попадает в мундштук. Дуга при автоматизированной сварке разжигается так же, как при ручной.
Площадь сварочной ванны зависит от типа оборудования. Металл или электрод при корректной настройке агрегата не перегревается. Риск залипания электрода отсутствует, присадка стабильно подается в шов. При снижении напряжения дуги электрод подается назад. Увеличивается расстояние между концом стержня и заготовкой, что помогает стабилизировать электроразряд.
Выполнить подобные действия вручную практически невозможно.
Виды сварки автоматом
Способ выбирают с учетом характеристик соединяемых материалов, типа оборудования, требований к качеству швов.
В газовой среде
Автоматическая дуговая сварка в аргоне ведется с использованием неплавящегося вольфрамового электрода. Между стержнем и заготовкой появляется дуга. Незадолго до этого начинается подача инертного газа, предотвращающего контакт сварочной ванны с воздухом. Это помогает получить прочный однородный шов. Аргонодуговая сварка чаще всего ведется с помощью стационарной головки. Заготовка автоматически проворачивается под этим элементом, что помогает получить равномерное соединение. Реже сварка выполняется с использованием движущейся головки.
.jpg "v gazovoj srede(1)")
Сварку в защитных газах можно выполнять неплавящимся электродом.
С использованием флюса
При сварке под флюсом плавящийся стержень подается в сварочную ванну с помощью роликов. Напряжение на конце проволоки способствует формированию дуги. Флюс защищает обрабатываемые области от попадания посторонних включений. После сварки таким способом шов требует дополнительной механической обработки. При отказе от чистки соединение становится менее прочным.
Плазменная сварка
Метод применяется для быстрого соединения стальных деталей. Особенностью плазменной сварки считается то, что:
Как варить автоматической сваркой
Процесс состоит из нескольких этапов, первым из которых является подготовка оборудования и свариваемых деталей.
Инструменты и необходимое оборудование
Помимо сварочного агрегата, придется приобретать:
Режимы автоматической сварки
Чтобы шов получился прочным и однородным, нужно правильно настроить аппарат. При выборе режима учитывают такие факторы:
Для подбора режима используют прилагаемые к инструкции таблицы.
Пошаговая инструкция
Автоматизированную электродуговую сварку ведут так:
Преимущества и недостатки автоматической сварки
К достоинствам автоматизации процесса относятся:
Недостатками автоматического оборудования считают низкую маневренность, необходимость дополнительной настройки при смене операций, высокую стоимость.
Изучаем устройство сварочного автомата
На поточном производстве сварочный автомат полностью заменяет опытного сварщика. С большой производительностью, без участия человека обеспечивает точное соединение деталей. Автоматическая сварка – полностью механизированная технология.
Аппарат самостоятельно поддерживает стабильное горение дуги, подает присадочную проволоку. Процесс происходит в закрытом корпусе. Оператор не подвергается воздействию вредных факторов. Автоматы-сварщики способны работать без перерывов и выходных. После программирования процедура сварки полностью контролируется в автоматическом режиме. При ускоренном процессе получаются качественные швы.
Сущность автоматической сварки
Процедуру автоматизации сварки по электродуговой технологии условно делят на несколько операций:
При этом автомат контролирует:
Автоматы различаются по:
При таком разнообразии аппаратов сущность процесса одинаковая.
Благодаря автоматическим установкам производителям удалось увеличить производительность и качество сварных соединений.
Классификация автоматов и основные узлы
Автоматы для сварки плавящимся электродом классифицируются:
1) по способу защиты зоны сварочной дуги — для сварки под флюсом, в защитных газах, без внешней защиты и универсальные, допускающие сварку несколькими способами;
2) по способу перемещения вдоль шва — тракторного типа, подвесные и самоходные;
3) по количеству электродов — одноэлектродные, многоэлектродные (несколькими изолированными токоподводами, от раздельных источников сварочного тока или расщепленным электродом от одного источника);
4) по типу плавящегося электрода — для сварки электродной проволокой, ленточным электродом или стержнями;
5) по роду тока — для сварки на постоянном и переменном токах.
Автомат для сварки плавящимся электродом включает следующие основные узлы: механизм подачи электродной проволоки (ленты), токоподвод, механизмы настроечных или регулировочных перемещений, кассету с электродной проволокой, флюсовую или газовую аппаратуру, тележку, пульт управления, источник сварочного тока.
Современные автоматы комплектуются системами слежения за линией шва.
Виды сварочных автоматов
Исходя из функционала, в любом оборудовании с автоматической сваркой должны быть базовые элементы:
Все эти части собраны в едином корпусе. Необходимо предусмотреть стол для укладки заготовок. Устройство формирует шов за счет взаимного движения ванны расплава и головки. Одни из элементов закреплен жестко, другой подвижен. Разработано два типа автоматов:
Сварочные автоматы
При автоматической сварке плавящимся электродом механизируются операции по возбуждению дуги и перемещению ее по линии наложения шва с одновременным поддержанием заданных параметров сварки. Сварочные автоматы представляют собой устройства, предназначенные для автоматической сварки. Конструктивно они могут выполняться на самоходных тележках и в подвесном варианте.
Представителями таких конструкций являются сварочный автомат на самоходной тележке (тракторного типа) серии АДФ (рис. 63) и сварочный автомат подвесного типа А-1400 (рис. 63-А).
Рис. 63 Сварочный автомат АДФ: 1-подающий механизм (проволока); 2-бункер для флюса; 3-пульт управления; 4-подача флюса; 5-светоуказатель; 6-кассета электродной проволоки; 7-10-регуляторы положения головки; 8-самоходная тележка; 9-рукоятка сцепления с приводом тележки
Рис.6З-А Сварочный автомат А-1400: 1-подаущий механизм; 2-суппорт; 3-механизм вертикального перемещения; 4-флюсовая аппаратура; 5-кассета с электродной проволокой; 6-пульт управления.
Все сварочные автоматы условно можно разделить на три группы, в зависимости от типа двигателя, применяемого для подачи электродной проволоки.
К первой группе относят автоматы, имеющие электродвигатель постоянного тока, обеспечивающий плавное регулирование скорости подачи проволоки в определенном диапазоне. Данная группа автоматов работает без блоков 3, 5, 7 и обеспечивает регулирование скорости подачи электродной проволоки в узком диапазоне напряжений сварочной дуги.
Вторая группа автоматов предусматривает регулировку скорости подачи электродной проволоки. Это обстоятельство значительно сказывается на производительности автомата.
Третья группа автоматов работает в полноценном режиме и лишена указанных недостатков. Скорость подачи электродной проволоки регулируется в широком диапазоне при помощи электронной схемы, что обеспечивает надежность в работе и стабильный процесс сварки. В состав сварочного автомата (рис.64) входят:
Сварочная головка — по праву считается основным узлом автомата. При помощи этого узла подается электродный материал в зону горения дуги, осуществляется подвод электрического тока, автоматически поддерживается процесс сварки и прекращается после ее завершения. Состоит сварочная головка из подающего механизма (с катушкой, кассетой или бухтой электродной проволоки), токоподводящего устройства, механизма перемещения электрода относительно сварочного шва, самоходной тележки и системы управления. Вспомогательная флюсовая или газовая аппаратура (за исключением баллона) тоже размещается на сварочной головке.
Перемещаться сварочная головка может по специальным направляющим или непосредственно по свариваемому изделию. Головка, имеющая механизм перемещения над сварочным изделием, называется самоходной. Если головка закреплена неподвижно над свариваемым изделием, то она называется подвесной. В этом случае относительно дуги изделие перемещается с помощью вспомогательного механизма.
Подающий механизм сварочной головки обеспечивает подачу сварочной проволоки в зону дуги. Конструктивно эти механизмы подобны тем, которые применяются в сварочных полуавтоматах. Подающий механизм оснащен устройством, которое выпрямляет поступающую сварочную проволоку.
Токоподводящее устройство в головке обычно называют мундштуком или же сварочной горелкой. Мундштуки могут быть трубчатыми, колодочными, роликовыми или сапожковыми. Сапожковый мундштук (рис.65) состоит из токопроводящего наконечника 1, ввернутого соосно в направляющую трубку 2. К трубке 2 на шарнире прикреплена специальная вилка 3 сапожкового типа, на конце которой имеется износостойкая вставка 4, а на другом — прижимной механизм 5, состоящий из пружины и винта. Для ленточного электрода и порошковой проволоки применяют специальные мундштуки, конструкции которых существенно отличаются от рассмотренных.
Рис. 65 Сапожковый мундштук: 1-наконечник; 2-направляющая трубка; 3-сапожковая 4-вставка; 5-прижимной механизм.
Флюсовая и газовая аппаратура, применяемая в сварочных автоматах, практически не отличается от аппаратуры, используемой в полуавтоматах. Копиры в сварочных автоматах предназначены для сварки с разделкой шва. Широкое распространение получили роликовые копиры, автоматически направляющие электрод по кромке шва. Кроме того, контроль положения электрода относительно кромки шва может выполняться световыми указателями.
Управление сварочным автоматом представляет собой единую систему, выполняемую при помощи унифицированных блоков, из которых можно собрать любой комплекс управления. Технические характеристики автоматов для сварки плавящимся электродом приведены в таблице 23.
Применение в сварочном производстве полуавтоматических и автоматических установок позволяет существенно повысить производительность труда, доведя ее до предельных значений. Дальнейшее развитие автоматических установок осуществляется по схеме применения одновременной сварки в нескольких местах, то есть использование многодуговых сварочных автоматов. Преимущества данного метода сварки очевидны. Многодуговые сварочные посты занимают гораздо меньше места, снижают вероятность появления послесварочных деформаций, увеличивают производительность сварочного процесса.
Таблица 23
Технология автоматической сварки
Главный узел аппарата – токопроводящая сварочная головка. Осуществляется подача:
Автоматическая сварка чаще производится с использованием присадочной проволоки, закрепляемой на бобине или катушке. За счет роликовой системы устанавливается траектория движения, скоростной режим. Предварительно присадка выпрямляется, затем поступает в направляющий мундштук, который в процессе работы размещается над рабочей зоной.
Преимущества и недостатки
Визуально швы по автоматической технологии намного ровнее, чем ручной. Сварка автомат обладает другими достоинствами:
Теперь о недостатках сварки автоматом:
По этим причинам сварочные автоустройства не могут полноценно заменить сварщиков.
Виды сварочных аппаратов
Параметры электроэнергии из сети не подходят для осуществления сварки. Чтобы преобразовать её в сварочный ток, используют сварочные аппараты. Они понижают напряжение до необходимых значений, в результате увеличивается сила тока. Устройства делятся несколько разновидностей: трансформаторы, выпрямители, инверторы и полуавтоматы.
Трансформаторы
Это самый простой и старейший вид сварочного аппарата. Основой конструкции является трансформатор, состоящий из первичной и вторичной обмоток. Он понижает приходящее на него напряжение, выдавая переменный ток, значение которого регулируется смещением обмоток относительно друг друга.
: цена, надёжность, простота конструкции, неприхотливость в обслуживании и эксплуатации, высокая мощность.
: низкий КПД, большой вес и габариты, нестабильная дуга, сильно просаживает электросеть и потребляет много энергии, можно варить только чёрные металлы.
: используется для сварки низколегированной стали, если не важна высокая точность и качество шва.
Выпрямители
Конструктивно выпрямители схожи с трансформаторами, но имеют выпрямительный блок, за счёт которого на выходе получается постоянный ток.
: неприхотливость, простота в обслуживании и надёжность, высокая мощность, стабильная дуга, возможность варить цветные металлы и нержавейку, хорошее качество шва.
: большой вес и габариты, потребляют значительное количество электроэнергии, просаживая сеть.
: как и трансформаторы, выпрямители могут иметь переключатель, позволяющий запитать устройство от домашней сети 220 В или от трёхфазной 380 В (последний вариант предпочтительней). Варят чёрные и цветные металлы, нержавейку и чугун.
Инверторы
Это самый популярный на сегодняшний день вид сварочных устройств. Электричество из сети поступает на выпрямитель, меняя значение с переменного на постоянное. Затем ток проходит через блок схем, превращаясь снова в переменный, при этом увеличивается его частота. Дальше его путь лежит через трансформатор, затем через ещё один выпрямитель. В итоге на дугу подаётся высокочастотный постоянный ток.
: компактен, мало весит, высокий КПД, мощная дуга, минимальное разбрызгивание металла, качественный шов, можно варить как чёрные, так и цветные металлы, потребляет минимум энергии.
: сложная конструкция затрудняет ремонт и обслуживание, боится пыли и повышенной влажности.
инвертора заключается в его универсальности. Он широко
применяется
на производстве для сварки различных металлов, а так же является лучшим вариантом для дома и дачи.
Полуавтоматы
Этот вид оборудования отличается более сложной конструкцией. Здесь сварка происходит не обычными электродами, а специальной проволокой в среде защитного газового облака. Газ из баллона поступает к месту сварки через горелку, через неё же автоматически подаётся проволока. Газовое облако защищает шов от окисления кислородом, а подача проволоки обеспечивает более высокую скорость работы.
: полуавтоматы применяются для работы как с чёрными, так и с цветными металлами, можно варить даже тонкий листовой металл, качественный сварной шов, производительность.
: кроме самого аппарата нужен ещё и баллон с газом – это делает конструкцию более массивной и взрывоопасной, при работе на улице сильный ветер может сдувать защитную газовую среду.
при сварке цветных и чёрных металлов, не заменим при работе с листовой сталью толщиной менее 1 мм.