Технология и оборудование контактной сварки

Раздел ГРНТИ: Сварка
Гуляев А.И
Машиностроение, 1985 г.

Ссылка доступна только зарегистрированным пользователям.
Технология и оборудование контактной сварки

 

МАШИНЫ   КОНТАКТНОЙ СВАРКИ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ И ПАРАМЕТРЫ, АППАРАТУРА УПРАВЛЕНИЯ
 
§ 5. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
И ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ.   ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К КОНТАКТНЫМ МАШИНАМ
 
Машины для контактной сварки разделяют по способам сварки: точечной, рельефной, шовной и стыковой. Их изготовляют по техническим требованиям, изложенным   в ГОСТ 297—80.
К основным параметрам машин относятся вторичный ток, кото­рый указывается в технических характеристиках машин двумя зна­чениями как номинальный (расчетный) длительный ток и наиболь­ший кратковременный (ток короткого замыкания). Кроме того, даются номинальные значения (или их пределы) следующих пара­метров: усилия сжатия, размеров вылетов и их раствор, линейных скоростей вращения электродов шовных машин, а также номиналь­ных усилий осадки для стыковых машин и др.
В технических характеристиках некоторых машин, приведенных ниже, указывается вторичный сварочный кратковременный ток, как это было принято ранее. Он меньше наибольшего кратковремен­ного тока в машинах одинаковой мощности.
Система обозначения контактных машин , позволяет определить назначение машин и ее возможности. Машины любого типа обозна­чают двумя пли тремя буквами и цифрами (четыре, пять). Первая буква М — машина. Вторая буква указывает способ сварки: Т — точечная, Р — рельефная, Ш — шовная, С — стыковая. Если в бук­венное обозначение входит третья буква, то она указывает на харак­тер импульса сварочного тока: Н — низкочастотный, К — разря­дом конденсатора, В — с выпрямлением во вторичном контуре, а также при стыковой сварке, С — сопротивлением и О — оплавле­нием, или на особенности машины, например Р — радиальная, П — подвесная. Первые две или три цифры обозначают главный параметр — наибольший вторичный кратковременный ток в кило-амперах. Для стыковых машин, работающих оплавлением, обозна­чают усилие осадки в десятках килоныотоиов. Остальные две цифры указывают номер, который характеризует конструктивные особен­ности машины. Затем дается вид климатического исполнения, группа машины, напряжение и частота питающей сети, номер технических условий или ГОСТа на контактные машины.
Машины с повышенной стабильностью параметров принадлежат к группе А, остальные к группе Б.
Цифровые обозначения в машинах ранних выпусков соответ­ствовали номинальной мощности в киловольтамперах (кВ-А), на­пример, точечная машина МТП-75 и др.
Специальные машины, разработанные в ИЭС им. Е. О.» Патона, обозначают буквой К (контактные) и трехзначной цифрой, указы­вающей на определенную модель (например, К-700).
Сварочные машины рассчитывают на подключение к сети пере­менного тока частотой 50 Гц и напряжением 380 В, за исключением машин небольшой мощности, которые по специальному заказу мо­гут быть изготовлены на напряжение 220 В, а мощные машины — па 660 В.
Машина должна иметь достаточную глубину регулирования сва­рочного тока. Отношение наибольшего вторичного тока к наимень­шему допускается для машин группы А не менее 2, а для машин группы Б не менее 1,4 н 1,8 (при отсутствии фазового регулиро­вания).
^ Машины снабжают отключающими устройствами, рассчитанными на максимальную мощность. Электрическая аппаратура машины должна работать при колебаниях напряжения сети от —10 до +5 в номинального значения.
Допустимы отклонения сварочного тока при номинальных усло­виях в пределах ±5 %, а у стыковых машин для сварки оплавле­нием— в пределах ±8 %. Усилие сжатия и осадки должно регу­лироваться в пределах не менее 1:4.
В шовных машинах регулирование скоростей вращения роликов для машин прессового типа и с радиальным ходом должно быть 1 в пределах соответственно 1 : 5 и I : 3,5. Отклонение скоростей допускается не более ±10 %,
 
§ 6. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СИЛОВАЯ ЧАСТЬ МАШИН
 
Каждая машина для контактной сварки имеет электриче­скую силовую часть, в которой электрическая анергии сети преобра­зуется в требуемый вид (но силе, форме и продолжительности им­пульса).
Место сварки и вторичный (сварочный) контур машины имеют небольшое электрическое сопротивление, поэтому для создания сварочного тока большой силы (до 250 кА), необходимого для бы­строго нагрева места сварки, обычно требуется пониженное напря­жение (1—25 В). Электрическая часть машины всегда включает понижающий сварочный трансформатор с переключателем ступеней, с помощью которого регулируют ток путем изменения числа витков первичной обмотки, включаемых на напряжение сети.
Аппаратура управления обеспечивает включение и выключение сварочного тока, плавное регулирование вторичного напряжения, заданную последовательность и продолжительность всех или части операций сварочного цикла, а в некоторых случаях контролирует процесс по заданным параметрам.
В зависимости от способа получения сварочного тока контактные сварочные машины разделяют на однофазные, переменного тока промышленной или повышенной частоты; трехфазные, низкочастот­ные, постоянного тока (с выпрямлением во вторичном контуре);
с накоплением энергии (в конденсаторах, электромагнитных систе­мах, вращающихся массах и аккумуляторах).
Однофазные машины переменного тока (рис. 26). В этих машинах сварочный ток появляется во вторичной обмотке однофазного сва­рочного трансформатора СТ после включения контактора — пре­рывателя Пр. Сила тока регулируется переключателем ступеней ПС. Время и форма импульса регулируется аппаратурой управления ЛУ. В простейшем случае этот импульс имеет синусоидальную (рис. 26, б) или близкую к иен (рис. 26, в) форму. При необходимости можно получить импульс с постепенным нарастанием и спадом тока (рис. 26, г) или многоимпульсный ток с изменением формы импульса н силы тока (рис. 26, в).
Приведенная схема получила наибольшее распространение в ма­шинах для всех способов контактной сварки. Преимущества схемы: простота устройства для преобразования электрической энергии сети и возможность получения импульсов тока, различных по форме и продолжительности. К недостаткам относят неравномерную за­грузку фаз силовой сети, большие импульсы тока при включении машин значительной мощности, низкий коэффициент мощности
Потребляемая мощность из сети зависит в основном от полного сопротивления вторичного контура машины, которое определяется размерами контура, толщиной и физическими характеристиками свариваемого металла. Эта мощность повышается с увеличением площади контура, толщины и сечения свариваемого материала. При сварке ферромагнитных металлов при размещении детали в контуре мощность существенно увеличивается. Коэффициент мощности таких машин 0,5—0,7, а машин с большими контурами 0,2—0,3. Металлы, имеющие меньшее удельное сопротивление, также свариваются при повышенной мощности.