Билеты экзамена по проверке знаний специалистов сварочного производства 2 уровень. Зависит ли напряжение дуги от сварочного тока
Зависит ли напряжение дуги от сварочного тока
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Cтраница 1
Напряжение дуги увеличивается с увеличением длины дуги, при этом становится больше ширина шва и несколько уменьшается глубина проплавления. [2]
| Форма статической ( вольт-амперной характеристики дугиз. [3] |
Напряжение дуги зависит от величины сварочного тока и длины дуги. Эта зависимость называется статической ( вольт-амперной) характеристикой дуги. На рис. 24 приведены примерные формы статических характеристик дуг длиной 2 и 3 мм. Как видно из кривых, напряжение дуги резко падает при небольших значениях тока. Для больших токов, которые обычно применяются при автоматической сварке, напряжение дуги не зависит от тока, а определяется только длиной дуги. [4]
Напряжение дуги изменяется пропорционально длине дуги. С увеличением длины дуги повышается ее напряжение и возрастает доля тепла, идущая на плавление флюса и металла. В результате этого ширина шва увеличивается, а глубина провара и высота усиления уменьшаются. [5]
Напряжение дуги зависит от ее длины: чем длиннее дуга, тем выше в ней напряжение. С увеличением напряжения дуги увеличивается ширина шва и уменьшается глубина провара. Напряжение дуги автоматически устанавливается в зависимости от выбранной величины сварочного тока при данной длине дуги. [6]
| Характеристика сварочных тракторов. [7] |
Напряжение дуги активизирует катушку реле напряжения РНЗ-1. Реле напряжения срабатывает: три нормально разомкнутых контакта включают трехфазный мотор М перемещения трактора, а нормально замкнутый контакт разомкнет щетки мотора УМ - 22, якорь которого получит нормальное питание от потенциометра R - Rz и изменит направление своего вращения. С этого момента начинается установившийся процесс работы схемы при сварке: трактор передвигается вдоль свариваемого изделия, а электродная проволока подается в зону горения сварочной дуги. [8]
Напряжение дуги при установившемся режиме не зависит от силы тока, а зависит только от длины дуги, которая при сварке плавящимся электродом может многократно меняться, что связано в значительной степени с процессами плавления и переноса металла ( см. гл. [10]
| Процесс отключения корот-козамкнутой цепи постоянного тока. [11] |
Напряжение дуги увеличивается линейно до максимального значения и далее остается неизменным до момента погасания дуги. [12]
Напряжение дуги ограничивается условием электрической прочности оборудования. При срабатывании автомата напряжение на кольцах ротора ы / U - ия не должно превышать половины амплитуды испытательного напряжения ротора. [14]
Напряжение дуги является очень важным элементом режима сварки. [15]
Страницы: 1 2 3 4 5
www.ngpedia.ru
Электрическая дуга при сварке - стабильная, но изменчивая
Сварные конструкции сегодня можно встретить в самых разных сферах производства. Например, невозможно найти ни одного здания, при создании которого не применялись бы сварные конструкции. Именно поэтому к технологиям производства самых разных сварных конструкций предъявляются повышенные требования. И при этом каждая конструкция, в зависимости от ее особенностей, требует отдельного комплексного подхода.
В данной статье автор попытался дать довольно детальный ответ на вопросы: «что такое ток сварочной дуги, и какие бывают виды тока?». Простыми словами о том, что обычно пишут в учебниках о токе сварочной дуги. Рассматривается дуга постоянного и переменного токов.
В этой статье ознакомимся с нормированием сварочной работы, с организацией рабочего места и труда, которые сильно влияют на производительность труда, посмотрим основные формулы, которые помогут рассчитать нормы работы.
stalevarim.ru
Влияние напряжения на дуге на форму шва
В понятие режим сварки под слоем флюса включают силу тока, напряжение на дуге и скорость сварки. Такие технологические факторы, как диаметр электродной проволоки и скорость подачи проволоки, устанавливают исходя из условий получения нужной силы тока.
Сила тока оказывает существенное влияние на глубину проплавления и незначительное влияние на ширину шва. С увеличением силы тока почти пропорционально увеличивается глубина проплавления. По данным Б. И. Медовара, увеличение силы тока на 100 а приводит к увеличению глубины проплавления в среднем на 1 мм в случае сварки стыковых швов без разделки.
На глубину проплавления оказывает влияние также род тока. Так, при сварке на постоянном токе глубина проплавления при обратной полярности больше, чем при прямой.
Фиг.72.Влияние напряжения на дуге на форму шва
На величину силы тока влияет диаметр электрода и скорость его подачи.
В свою очередь диаметр электрода оказывает влияние на глубину проплавления. Так, при одной и той же силе тока глубина проплавления увеличивается с уменьшением диаметра электродной проволоки. Последнее связано с увеличением плотности тока.
Напряжение на дуге оказывает существенное влияние на ширину шва и лишь незначительное на глубину проплавления. С увеличением напряжения значительно увеличивается ширина шва при некотором уменьшении глубины проплавления. Влияние напряжения на размеры шва представлено на фиг. 72.
Как и в случае ручной дуговой сварки, более чувствителен к режимам сварки металл небольшой толщины. В связи с этим при сварке такого металла следует применять постоянный ток, дающий более постоянное напряжение на дуге по сравнению с переменным током.
Для хорошего формирования шва при сварке под слоем флюса необходимо выдерживать определенное соотношение между напряжением и силой тока. Подобные соотношения приведены в табл. 60.
Скорость сварки также оказывает влияние на глубину проплавления и ширину шва (8—25 м/час). Увеличение скорости сварки в интервале от 8 до 25м/час приводит к увеличению глубины проплавления с одновременным уменьшением ширины шва. Дальнейшее увеличение скорости сварки в интервале 20—30 м/час приводит к уменьшению глубины проплавления с одновременным уменьшением ширины шва.
www.prosvarky.ru
Сварочные свойства дуги и протекающие в ней процессы
Сварочная дуга – это главный элемент электродуговой сварки. Именно сварочная дуга является главным «поставщиком» тепловой энергии, благодаря которой и происходит расплавление сварочного электрода и металла с последующим образованием сварного шва. От того, насколько стабильна дуга, зависит прочность и непрерывность сварного соединения.
Ручная дуговая сварка занимает первое место как способ соединения металлоконструкций. Статья расскажет о том, как зависит техника дуговой сварки от остальных факторов, и как правильно двигать электродом, чтобы получить качественный сварной шов.
В статье дается подробный анализ характеристикам сварочной дуги и их особенностям в различных видах сварки. Говорится о вольтамперной характеристике, эластичности дуги и показателях КПД. Указывается, почему важно следить за этими характеристиками в процессе сваривания.
stalevarim.ru
www.samsvar.ru
Билеты экзамена по проверке знаний специалистов сварочного производства 2 уровень
БИЛЕТ № 3
ВОПРОС 1
Какие явления наиболее правильно отражает сущность дуговой сварки плавящимся электродом в среде инертных ( МИГ ) и активных ( МАГ ) газов?
1. Нагрев и плавление основного и присадочного металла осуществляется теплом от сжигания газов в атмосфере воздуха
2. Нагрев и плавление основного и присадочного металла осуществляется теплотой от электрической дуги между электродом и изделием, а защита расплавленных металлов инертными или активными газами.
3. Защита дуги и образование сварочной ванны осуществляется за счет теплотворной способности газов
Какой из перечисленных способов обработки стали обеспечивает минимальное содержание неметалличе-ских включений в металле?
1. Выплавка в вакууме.
2. Электрошлаковый переплав.
3. Продувка в ковше аргоном.
ВОПРОС 3
Какие модификации железа образуются в стали при ее нагреве до плавления и охлаждении по термиче-скому циклу сварки?
1. Тростит, сорбит, перлит, цементит.
2. Аустенит и бейнит.
3. Гамма, дельта, альфа-железо.
ВОПРОС 4
Какая из углеродистых сталей, охлаждающихся с одинаковой скоростью, имеет более высокую пластич-ность?
1. Сталь с 0,2% С.
2. Сталь с 0,4% С.
3. Сталь с 0,6% С.
ВОПРОС 5
Какие химические соединения образуются в сварочной ванне при сварке низкоуглеродистых сталей в процессе взаимодействия жидкого металла с кислородом?
1. Сульфиды железа.
2. Оксиды железа.
3. Карбиды железа.
ВОПРОС 6
Содержание, какого газа в металле шва малоуглеродистых, легированных и теплоустойчивых сталей оп-ределяет его склонность к пористости?
1. Кислород.
2. Водород, азот.
3. Углекислый газ.
ВОПРОС 7
Зависит ли напряжение дуги от сварочного тока?
1. Зависит
2. Не зависит
3. Зависит при малых и больших величинах сварочного тока
ВОПРОС 8
Параметры режима ручной дуговой сварки покрытыми электродами могут быть заданы в следующих пределах?
1. Величина тока 200-400 А, напряжение холостого хода 20-60 В, скорость сварки — 4 мм/сек.
2. Величина тока 70-180 А
3. Величина тока 70-180 А., напряжение холостого хода 10-20 В, скорость сварки — 4 мм/сек.
ВОПРОС 9
Укажите наиболее правильное перечисление видов контактной сварки?
1. Сварка оплавлением, сопротивлением, давлением.
2. Точечная, рельефная, шовная, стыковая сварка.
3. Автоматическая, специализированная, универсальная сварка.
ВОПРОС 10
Какие должны быть род и полярность тока при сварке соединений из углеродистых сталей электродами с целлюлозным покрытием?
1. Переменный ток.
2. Постоянный ток обратной полярности.
3. Переменный ток или постоянный ток обратной полярности.
ВОПРОС 11
Для сварки какого класса сталей применяют электроды типов Э-09М и Э-09МХ?
1. Для сварки теплоустойчивых низколегированных сталей.
2. Для сварки конструкционных сталей повышенной и высокой прочности.
3. Для сварки высоколегированных сталей.
ВОПРОС 12
Укажите рекомендуемый род тока при сварке конструкций и трубопроводов электродами типа ТМУ-21У, ТМЛ-3У.
1. Постоянный прямой полярности.
2. Постоянный обратной полярности .
3. Переменный.
ВОПРОС 13
Какое назначение имеет дежурная дуга при импульсно-дуговой сварке вольфрамовым электродом?
1. Облегчает возбуждение дуги в импульсе.
2. Исключает образование дефектов в кратере.
3. Увеличивает глубину проплавления основного металла.
ВОПРОС 14
Какую полярность дуги называют обратной?
1. На электроде плюс, на изделии минус.
2. На электроде минус, на изделии плюс.
3. Переменное изменение полярности на электроде и изделии.
ВОПРОС 15
В какой цвет окрашивают баллон для хранения аргона?
1. Серый.
2. Голубой.
3. Белый.
ВОПРОС 16
Укажите наиболее правильный перечень оборудования, которое входит в состав поста для сварки в угле-кислом газе?
1. Подающий механизм, держатель со шлангом, баллон с газом, источник тока и редуктор.
2. Подающий механизм, шкаф управления, держатель со шлангом, баллон с газом, источник тока и ре-дуктор, подогреватель газа и осушитель.
3. Подающий механизм, шкаф управления, держатель со шлангом, баллон с газом, источник тока, ка-тушка для электродной проволоки, редуктор, подогреватель газа и осушитель.
ВОПРОС 17
Укажите, какое влияние оказывает увеличение сварочного тока при автоматической дуговой сварке под флюсом на геометрические размеры шва?
1. Увеличиваются глубина провара и.
2. Глубина провара увеличивается, а высота усиления шва остается постоянной.
3. Увеличивается высота усиления шва.
ВОПРОС 18
Какую вольт-амперную характеристику имеет сварочная дуга
1. Возрастающую.
2. Падающую.
3. U — образную.
ВОПРОС 19
Укажите, при каких условиях разрешается газовая и плазменно-дуговая резка при обработке кромок де-талей из низкоуглеродистых и низколегированных сталей.?
1. При условии последующей механической обработки кромок с удалением следов резки.
2. При условии последующей механической обработки кромок с удалением слоя глубиной не менее 1 мм.
3. То же, но с удалением слоя глубиной не менее 2 мм.
ВОПРОС 20
Возможно ли выполнение пайки без применения флюса?
1. Возможно.
2. Невозможно.
3. Возможно только в случае применения самофлюсующихся припоев.
ВОПРОС 21
Какие системы питания применяют для контактной сварки?
1. Постоянного тока генераторы, выпрямители.
2. Высокочастотные генераторы и универсальные сварочные установки.
3. Однофазные переменного тока, трехфазные с выпрямлением, трехфазные, конденсаторные.
ВОПРОС 22
Какое основное отличие дуговой сварки высокоуглеродистой стали от низко- и среднеуглеродистых сталей?
1. Сварка должна производиться с минимальным тепловложением.
2. Сварка должна производиться с обязательным предварительным и сопутствующим подогревом до 350-4000 С.
3. После сварке обязательная закалка с нормализацией.
ВОПРОС 23
Какой сварной шов обеспечивает наиболее высокое сопротивление усталостному разрушению?
1. Угловой.
2. Стыковой.
3. Нахлесточный.
ВОПРОС 24
Какие свойства определяют при испытании сварных соединений на статическое растяжение?
1. Предел прочности, предел текучести, относительное удлинение и сужение.
2. Предел прочности или предельную нагрузку до разрушения образцов.
3. Предел прочности и предел текучести.
ВОПРОС 25
Какие факторы наиболее сильно влияют на свариваемость металла?
1. Химический состав, теплофизические и механические свойства металла.
2. Характер кристаллической решетки металла при высоких температурах.
3. Выбранный способ сварки плавлением металла..
ВОПРОС 26
Что такое “холодные трещины”?
1. Межкристаллитное или внутрикристаллитное разрушение металла сварных соединений
с блестящей поверхностью излома без следов высокотемпературного окисления, наблюдаемое при от-рицательных (ниже -40 С) температурах.
2. Межкристаллитное или внутрикристаллитное разрушение металла сварных соединений с блестящей поверхностью излома без следов высокотемпературного окисления, наблюдаемое после полного его охла-ждения.
3. Внутрикристаллитное разрушение металла сварных соединений с блестящей поверхно-стью излома без следов высокотемпературного окисления, наблюдаемое после испытаний на растяжение при нормальной температуре.
ВОПРОС 27
Когда следует исправлять дефекты сварных соединений подлежащих последующей термообработке?
1. До отпуска.
2. По согласованию с головной материаловедческой организацией.
3. После отпуска.
ВОПРОС 28
Чем определяется выбор визуального метода контроля?
1. Требования конструкторской и нормативно-технологияческой документации.
3. Требованиями Госгортехнадзора РФ.
4. Тип объекта контроля.
ВОПРОС 29
Какие признака наиболее правильно отражают сущность газовой сварки ( ГС )?
1. Нагрев и плавление металла осуществляется теплом от сжигания горючего газа в кислороде
2. Защита сварочной ванны газом
3. Защита дуги и сварочной ванны осуществляется газом
ВОПРОС 30
Что служит источником нагрева при электрошлаковой сварке?
1. Теплота, выделяющееся в ванне расплавленного флюса при прохождении через нее тока от электрода к изделию.
2. Теплота, выделяющееся в электрической дуге между электродом и изделием, защищенным слоем флюса.
3. Электрическая дуга между слоем расплавленного флюса и изделием.
Для перехода на следующую страницу воспользуйтесь постраничной навигацией ниже
Теги: билеты, сварщик
web-mechanic.ru
Билеты экзамена по проверке знаний специалистов сварочного производства 2 уровень
БИЛЕТ № 14
ВОПРОС 1
Как осуществляется процесс плазменной сварки дугой прямого действия?
1. Плазменная дуга возбуждается и горит между двумя неплавящимися вольфрамовыми электродами.
2. Плазменная дуга возбуждается и горит между неплавящимся электродом и свариваемым изделием.
3. Плазменная дуга возбуждается и горит между двумя плавящимися электродами.
ВОПРОС 2
Что обозначают буквы «А» и «АА» в маркировке сварочной проволоки Св-08А или Св-08АА?
1. Пониженное и низкое содержание серы и фосфора в проволоке.
2. Пониженное содержание углерода в проволоке.
3. Пониженное содержание фосфора в проволоке и высокую пластичность.
ВОПРОС 3
Какие стали относятся к сталям перлитного класса?
1. 08Х13, 05Х12Н2М, 06Х12Н3Д, 1Х12В2МФ.
2. 10Х2М, 10ГН2МФА, 15Х2МФА, 15Х2НМФА.
3. ХН35ВТ-ВД, 03Х21Н32М3Б, 20Х20Н35.
ВОПРОС 4
Что происходит с температурой фазовых превращений в стали при увеличении скорости нагрева?
1. Температура снижается.
2. Температура повышается.
3. Температура остается неизменной.
ВОПРОС 5
Какие условия охлаждения должны соблюдать для проведения нормализации стали?
1. Охлаждение вместе с печью.
2. Охлаждение на воздухе.
3. Принудительное охлаждение.
ВОПРОС 6
Зависит ли напряжение дуги от ее длины?
1. Зависит
2. Не зависит
3. Зависит при малых и больших величинах сварочного тока.
ВОПРОС 7
Какие источники применяют для автоматической аргонодуговой сварки плавящимся электродом ме-таллоконструкций из высоколегированных сплавов?
1. Специальные источники питания.
2. Сварочные выпрямители.
3. Тиристорные трансформаторы.
ВОПРОС 8
Какой сварочный источник имеет наибольший К.П.Д.?
1. Сварочный трансформатор
2. Сварочный преобразователь
3. Сварочный выпрямитель с управляющим дросселем
ВОПРОС 9
Какова частота переменного тока, вырабатываемого электростанциями в России?
1. Переменный ток с частотой 100 Гц.
2. Переменный ток с частотой 60 Гц.
3. Переменный ток с частотой 50 Гц.
ВОПРОС 10
Какие требования, предъявляемые к контролю сварочной проволоки сплошного сечения перед выдачей ее на производственный участок?
1. Каждая бухта проволоки должна быть проверена стилоскопированием на соответствие содержания основны¬х легирующих элементов по ГОСТ 2246 или ТУ.
2. Контролю качества легированная проволока не подвергается, так как оно должно быть гарантирова-но заводской поставкой.
3. Каждая партия проволоки должна быть проверена стилоскопированием на соответствие ГОСТ 2246 или ТУ на основании контроля одной бухты.
ВОПРОС 11
Какие химические примеси в металле сварного шва снижают его пластические свойства?
1. Церий и магний.
2. Олово и свинец.
3. Хром и никель.
ВОПРОС 12
Какие должны быть род и полярность тока при сварке электродами с фтористо-кальциевым покрытием соединений из углеродистых сталей?
1. Переменный ток.
2. Постоянный ток обратной полярности.
3.Переменный ток или постоянный ток обратной полярности.
ВОПРОС 13
Какие рекомендуются род и полярность тока при аргонодуговой сварке неплавящимся электродом из низкоуглеродистой стали?
1. Переменный.
2. Постоянный ток прямой полярности.
3. Постоянный ток обратной полярности.
ВОПРОС 14
Укажите требования, предъявляемые к качеству поверхности проволоки сплошного сечения?
1. Разрешается применять в состоянии поставки.
2. Поверхность проволоки должна быть чистой, без окалины, ржавчины, масла, смазки и грязи.
3. Поверхность проволоки должна быть очищена от смазки, грязи и масла.
ВОПРОС 15
Какую плотность имеет углекислый газ по сравнению с воздухом?
1. Больше.
2. Меньше.
3. Плотности близки.
ВОПРОС 16
Когда и в каком объеме должны быть проконтролирована влажность сварочных флюсов?
1. Перед использованием проверяется каждая партия флюса(или каждая ее часть, при использовании партии по частям) или соответствие допустимых сроков использования флюсов в зависимости от их марки и условий хранения.
2. Каждая партия проверяется в процессе ее использования в производстве.
3. Перед использованием производится выборочная проверка партий флюсов, но не менее 50% от обще-го их количества.
ВОПРОС 17
Какую вольтамперную характеристику имеет источник тока при электрошлаковой сварке электродными проволоками диаметром 3 мм?
1. Возрастающую.
2. Крутопадающую.
3. Пологопадающую.
ВОПРОС 18
Сколько кислорода содержится в полном 40 литровом стальном баллоне?
1. 6000 литров
2. 8000 литров
3. 12000 литров
ВОПРОС 19
Какое назначение имеет сухой постовой затвор?
1. Чтобы избежать возвратного поступления кислорода в сеть горючего газа.
2. Чтобы избежать попадания пламени в трубопроводную сеть или газогенератор.
3. Чтобы избежать последующего поступления горючего газа.
ВОПРОС 20
Где выделяется максимальное количество тепла при контактной электрической сварке?
1. В контактах между изделием и зажимными губками.
2. В изделиях при прохождении тока.
3. В контакте между свариваемыми изделиями (деталями).
ВОПРОС 21
Какие структурные составляющие вызывают охрупчивание сварных соединений теплоустойчивых сталей?
1. Мартенсит, тростит.
2. Сорбит, бейнит.
3. Низкоуглеродистый феррит.
ВОПРОС 22
Как расчетным способом определяют содержание феррита в аустенитных сталях?
1. Сравнением суммарного содержания аустенито- и ферритообразующих химических элементов в ста-ли.
2. Отношением суммарного содержания аустенито- и ферритообразующих химических элементов в ста-ли.
3. Расчетом содержания в стале эквивалентного Ni экв и Cr экв по диаграмме Шеффлера.
ВОПРОС 23
Какой сварной шов обеспечивает наиболее высокое сопротивление усталостному разрушению?
1. Угловой.
2. Стыковой.
3. Нахлесточный.
ВОПРОС 24
Какие свойства определяют при испытании металла шва на статическое растяжение?
1. Предел прочности, предел текучести, относительное удлинение и сужение.
2. Предел прочности или предельную нагрузку до разрушения образцов.
3. Предел прочности и предел текучести.
ВОПРОС 25
Как расчетным путем оценивается свариваемость аустенитных сталей?
1. По эквивалентному содержанию углерода.
2. По эквивалентному содержанию никеля и хрома.
3. По содержанию хрома и никеля.
ВОПРОС 26
В какой цвет рекомендуется окрашивать стены и оборудование цехов сварки?
1. Красный, оранжевый.
2. Белый.
3. Серый (стальной), желтый, голубой.
ВОПРОС 27
Какие методы включает разрушающий контроль сварных соединений?
1. Метрический контроль.
2. Механические испытания при нормальной и высоких температурах.
3. Механические испытания, испытания на межкристаллитную коррозию, коррозию под напряжением, металлографические исследования и определение химического состава.
ВОПРОС 28
Чем определяется выбор визуального метода контроля?
1. Требования конструкторской и нормативно-технологияческой документации.
3. ТребованиямиГосгортехнадзора РФ.
4. Тип объекта контроля.
ВОПРОС 29
Какой род тока более опасен при поражении человека электрическими токами при одинаковых напряже-ниях и мощности электрической цепи?
1. Переменный ток 50 Гц.
2. Постоянный ток.
3. Ток высокой частоты.
ВОПРОС 30
Каково соотношение между ацетиленом и кислородом для нормального пламени?
1. 1:1,1
2. 1:2,5
3. 2:3
Для перехода на следующую страницу воспользуйтесь постраничной навигацией ниже
Теги: билеты, сварщик
web-mechanic.ru
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СВАРОЧНАЯ ДУГА
Основы сварочного дела
Электрическая сварочная дуга представляет собой устойчивый длительный электрический разряд в газовой среде между твердыми или жидкими электродами при высокой плотности тока, сопровождающийся выделением большого количества теплоты. Электрический разряд в газе есть электрический ток, проходящий через газовую среду благодаря наличию в ней свободных электронов, а также отрицательных и положительных ионов, способных перемещаться между электродами под действием приложенного электрического поля (разности потенциалов между электродами).
Электрон — это частица весьма малой массы, несущая элементарный (наименьший, неделимый) электрический заряд отрицательного знака. Масса электрона равна 9,1 • Ю~28г; элементарный электрический заряд равен 1,6 • Ю-19 Кл. Ионом называется атом или молекула вещества, имеющая один или несколько элементарных зарядов. Положительные ионы имеют избыточный положительный заряд; они образуются при потере нейтральным атомом или молекулой одного или нескольких электронов из своей наружной (валентной) оболочки (электроны, вращающиеся в валентной оболочке атома, связаны слабее, чем электроны внутренних оболочек, и поэтому легко отрываются от атома при столкновениях или под действием облучения). Отрицательные ионы имеют избыточный отрицательный заряд; они образуются, если атом или молекула присоединяет к своей валентной оболочке лишние электроны.
Процесс, при котором из нейтральных атомов и молекул образуются положительные и отрицательные ионы, называется ионизацией. Ионизация, вызванная в некотором объеме газовой среды, называется объемной ионизацией. Объемная ионизация, полученная благодаря нагреванию газа до очень высоких температур, называется термической ионизацией.
При высоких температурах значительная часть молекул газа обладает достаточной энергией для того, чтобы при столкновениях могло произойти разбиение нейтральных молекул на ионы; кроме того, с повышением температуры увеличивается общее число столкновений между молекулами газа. При очень высоких температурах на процесс ионизации начинает влиять также и излучение газа и раскаленных электронов. При обычных температурах ионизацию можно вызвать, если уже имеющимся в газе электронам и ионам сообщить с помощью электрического поля большие скорости. Обладая большой энергией, эти частицы могут разбивать нейтральные атомы и молекулы на ионы. Кроме того, ионизацию можно вызвать световыми, ультрафиолетовыми, рентгеновскими лучами, а также излучением радиоактивных веществ.
В обычных условиях воздух, как и все газы, обладает весьма слабой электропроводностью. Это объясняет1 ся малой концентрацией свободных электронов и ионов. Поэтому, для того чтобы вызвать в воздухе или в газе мощный электрический ток, т. е. электрическую дугу, необходимо ионизировать воздушный промежуток (или другую газообразную среду) между электродами. Ионизацию можно произвести, если приложить к электродам достаточно высокое напряжение; тогда имеющиеся в газе (в малом количестве) свободные электроны и ионы будут разгоняться электрическим полем и, получив большие энергии, смогут разбить нейтральные атомы и молекулы на ионы.
При сварке из соображений техники безопасности нельзя пользоваться высокими напряжениями. Поэтому используют явления термоэлектронной и автоэлектронной эмиссий. При этом имеющиеся в металле в большом количестве свободные электроны, обладая достаточной кинетической энергией, переходят в газовую среду межэлектродного пространства и способствуют ее ионизации.
При термоэлектронной эмиссии благодаря высокой температуре свободные электроны «испаряются» с поверхности металла. Чем выше температура, тем большее число свободных электронов приобретает энергию, достаточную для преодоления потенциального барьера в поверхностном слое и выхода из металла. При автоэлектронной (холодной) эмиссии создается внешнее электрическое поле, которое изменяет потенциональный барьер у поверхности металла и облегчает выход тех электронов, которые имеют достаточную энергию для преодоления этого барьера.
Ионизация газовой среды характеризуется степенью ионизации, т. е. отношением числа заряженных частиц в данном объеме к первоначальному числу частиц (до начала ионизации).
При полной ионизации степень ионизации равна единице. На рис. 6 представлен график зависимости степени ионизации от температуры нагрева некоторых веществ. Из графика видно, что при температуре 6000...8000 К такие вещества, как калий, натрий, кальций, обладают достаточно высокой степенью ионизации. Пары этих элементов, находясь в дуговом промежутке, обеспечивают легкость возбуждения и устойчивое горение дуги. Это свойство щелочных металлов объясняется тем, что атомы
Этих металлов обладают малым потенциалом ионизации.
V = W / е,
Где V — потенциал ионизации, В; W—работа, выхода электрона, Дж; е — заряд электрона, Кл.
Сложные атомы, содержащие в своем составе много электронов, имеют несколько потенциалов ионизации. Первый потенциал ионизации соответствует выходу электрона, находящегося в наружной оболочке атома и слабее других связанного с ним. Выход следующих электронов, расположенных ближе к ядру и сильнее связанных с ним, требует большей работы. Поэтому вторые и последующие потенциалы ионизации, соответствующие выходам второго и последующих электронов, будут больше. Первые потенциалы V, ионизации некоторых элементов:
Как видно, наименьшим потенциалом ионизации обладают калий, натрий, барий, литий, алюминий, кальций и др. Поэтому для повышения устойчивости горения электрической дуги эти вещества вводят в зону дуги в виде электродных покрытий или флюсов.
Таким образом, электропроводность воздушного промежутка между электродами, а отсюда и устойчивое горение дуги обеспечивается эмиссией катода и объемной ионизацией газов в зоне дуги, благодаря которым в дуге перемещаются мощные потоки заряженных частиц.
Электрическая дуга постоянного тока возбуждается при сопрйкоснове - нии торца электрода и кромок свариваемых деталей. Контакт в начальный момент возникает между микровыступами поверхностей электрода и свариваемой детали (рис. 7, а). Высокая плотность тока способствует мгновенному расплавлению этих выступов и образованию пленки жидкого металла (рис. 7, б), которая замыкает электрическую цепь научастке «электрод — свариваемая деталь». При последующем отводе электрода от поверхности детали на 2...4 мм (рис. 7, в) пленка жидкого металла растягивается, а сечение ее уменьшается, вследствие чего возрастает плотность тока и повышается температура металла. Эти явления приводят к разрыву пленки и испарению вскипевшего металла. При этом интенсивные термо - и автоэлектронная эмиссии обеспечивают ионизацию паров металла и газов межэлектродного промежутка. В образовавшейся ионизированной среде возникает электрическая сварочная дуга (рис. 7, г). Процесс возбуждения дуги кратковременен и осуществляется сварщиком в течение долей секунды.
В установившейся сварочной дуге (рис. 7, г) различают три зоны: катодную /, анодную 3 и столба дуги 2. Катодная зона глубиной около Ю-5 см, так называемое катодное пятно, расположена на торце катода (на рис. 7 электрод является катодом, а деталь—анодом). Отсюда вылетает поток свободных электронов, ионизирующих дуговой промежуток. Плотность тока на катодном пятне достигает 60...70 А/мм2. К катоду устремляются потоки положительных ионов, которые бомбардируют его и отдают свою энергию, нагревая его до температуры 2500...3000° С.
Анодная зона, называемая анодным пятном, расположена на 'торце анода. К анодному пятну устремляются и отдают свою энергию потоки электронов, накаляя его до температуры 2500...4000°С. Столб дуги, расположенный между катодной и анодной зонами, состоит из раскаленных и ионизированных частиц. Температура в этой зоне достигает 6000...7000° С в зависимости от плотности сварочного тока.
В начальный момент для возбуждения дуги необходимо несколько большее напряжение, чем при ее последующем горении. Это объясняется тем, что при возбуждении дуги воздушный зазор недостаточно нагрет, степень ионизации невысокая и необходимо напряжение, способное сообщить свободным А)
80 120 1801,А
Рис. 8
Электронам такую энергию, чтобы при их столкновении с атомами газового промежутка могла произойти ионизация. Увеличение концентрации свободных электронов в объеме дуги приводит к интенсивной ионизации дугового промежутка, а отсюда к повышению его электропроводности. Вследствие этого напряжение падает до значения, необходимого для устойчивого горения дуги.
Зависимость напряжения дуги от тока и сварочной цепи называют статической вольт-амперной характеристикой дуги.
Вольт-амперная характеристика дуги (рис. 8, а) имеет три области: падающую /, жесткую 2 и возрастающую 3. В области 1 (до 100 А) с увеличением тока напряжение значительно уменьшается. Это происходит в связи с тем, что при повышении тока увеличивается поперечное сечение, а следовательно, и проводимость столба дуги. В области 2 (100... 1000 А) при увеличении тока напряжение сохраняется постоянным, так как сечение столба дуги и площади анодного и катодного пятен увеличиваются пропорционально току. Область характеризуется постоянством плотности тока. В области 3 напряжение возрастает вследствие того, что увеличение плотности тока выше определенного значения не сопровождается увеличением катодного пятна ввиду ограниченности сечения электрода. Дуга области / горит неустойчиво и поэтому имеет ограниченное применение. Дуга области 2 горит устойчиво и обеспечивает нормальный процесс сварки.
Вольт-амперная характеристика дуги при ручной дуговой сварке низко-
Углеродистой стали (рис. 8, б) представлена в виде кривых а (длина дуги 2 мм) и б (длина дуги 4 мм). Кривые В (длина дуги 2 мм) и г (длина дуги 4 мм) относятся к автоматической сварке под флюсом при высоких плотностях тока.
Напряжение, необходимое для возбуждения дуги, зависит: от рода тока (постоянный или переменный), длины дугового промежутка, материала электрода и свариваемых кромок, покрытия электродов и ряда других факторов. Значения напряжений, обеспечивающих возникновение дуги в дуговых промежутках, равных 2...4 мм, находятся в пределах 40...70 В. Напряжение (В) для установившейся сварочной дуги может быть определено по формуле
Ua = а + bin
Где а — коэффициент, по своей физической сущности представляющий сумму падений напряжений в катодной и анодной зонах, В, Ь — коэффициент, выражающий среднее падение напряжения на единицу длины дуги, В/мм; /д — длина дуги, мм.
| Рис. 10 |
Длиной дуги называется расстояние между торцом электрода и поверхностью сварочной ванны. «Короткой» называют дугу длиной 2...4 мм. Длина «нормальной» дуги — 4...в мм. Дугу длиной более в мм называют «длинной».
Оптимальный режим сварки обеспечивается при короткой дуге. При. длинной дуге процесс протекает неравномерно, дуга горит неустойчиво, металл, проходя. через дуговой промежуток, больше окисляется и азотируется, увеличиваются угар и разбрызгивание металла.
Электрическая сварочная дуга может отклоняться от своего нормального положения при действии магнитных полей, неравномерно и несимметрично расположенных вокруг дуги и в свариваемой детали. Эти поля действуют на движущиеся заряженные частицы и тем самым оказывают воздействие на всю дугу. Такое явление называется магнитным дутьем. Воздействие магнитных полей на дугу прямо пропорционально квадрату силы тока и становится заметным при сварочных токах более 300 А.
На отклонение дуги влияют место подвода тока к свариваемой детали (рис. 9, а, б, в) и наклон электрода (рис. 9, г). Наличие вблизи сварочной дуги значительных ферромагнитных масс также нарушает симметричность магнитного поля дуги и вызывает отклонение дуги в сторону этих масс.
Магнитное дутье в некоторых случаях затрудняет процесс сварки, и поэтому принимаются меры по снижению его действия на дугу. К таким мерам относятся: сварка короткой дугой, подвод сварочного тока в точке, максимально близкой к дуге, наклон электрода в сторону действия магнитного дутья, размещение у места сварки ферромагнитных масс.
При использовании переменного тока анодное и катодное пятна меняются местами с частотой, равной частоте тока. С течением времени напряжение Uд и ток / периодически изменяются от нулевого значения до наибольшего, как показано на рис. 10 (t/x-x — .напряжение зажигания дуги). При переходе значения тока через нуль и перемене полярности в начале и в конце каждого полупериода дуга гаснет, температура активных пятен и дугового промежутка снижается. Вследствие этого происходит деиони - зация газов и уменьшение электропроводности столба дуги. Интенсивнее падает температура активного пятна, расположенного на поверхности сварочной ванны в связи с отводом теплоты в массу основного металла. Повторное зажигание дуги в начале каждого полупериода возможно только при повышенном напряжении, называемом пиком зажигания. При этом установлено, что пик зажигания несколько выше, когда катодное пятно находится на основном металле. Для снижения пика зажигания, облегчения повторного зажигания дуги и повышения устойчивости ее горения применяют меры, снижающие эффективный потенциал ионизации газов в дуге. При этом электропроводность дуги после ее угасания сохраняется дольше, пик зажигания снижается, дуга легче возбуждается и горит устойчивее.
К этим мерам относится применение различных стабилизирующих элементов (калий, натрий, кальций и др.), вводимых в зону дуги в виде электродных покрытий или в виде флюсов.
Важное значение имеет сдвиг фаз между напряжением и током: необходимо, чтобы при переходе тока через нулевое значение напряжение было достаточным для возбуждения дуги.
В последнее время с появлением китайской техники на мировом рынке, сварочный аппарат стал наиболее популярным инструментом у владельцев частных домов, коттеджей, дач и гаражей. Учитывая соотношение цен на приобретение сварки …
Выполнение сварочных работ на строительно-монтажной площадке требует особо четкого выполнения всех правил безопасности производства работ. Сварочные работы на высоте с лесов, подмостей и люлек разрешается производить только после проверки этих …
Из применяемых средств контроля особую опасность представляют рентгеновские и гамма-лучи. Рентгеновские и гамма-лучи опасны для человека при продолжительном облучении и большой дозе. Предельно ДОпустимая доза, которая не вызывает необратимых изменений …
msd.com.ua
Билеты экзамена по проверке знаний специалистов сварочного производства 2 уровень
БИЛЕТ № 5
ВОПРОС 1
Что такое сварка плавящимся электродом?
1. Дуга горит между свариваемым изделием и плавящимся сварочным электродом или электродной про-волокой, а сварочная ванна защищается газом и шлаком
2. Сварочная ванна защищается газом и шлаком, которые образовались в процессе плавления основного и сварочного материалов.
3. Электрод плавится за счет тепла дуги или газового пламени.
ВОПРОС 2
При разливки какой стали имеется наибольшая возможность образования усадочной пористости?
1. В спокойной стали.
2. В полуспокойной стали.
3. В кипящей стали.
ВОПРОС 3
Какие основные параметры приняты для оценки механических свойств металлов?
1. Временное сопротивление разрыву, предел текучести, относительное удлинение и сужение, ударная вязкость.
2. Жаропрочность, жаростойкость и хладостойкость металла.
3. Твердость, сопротивление изгибу и количество циклов ударного нагружения до разрушения металла.
ВОПРОС 4
Какой тип кристаллической решетки имеет феррит?
1. Кубическую объемноцентрированную решетку.
2. Кубическую гранецентрированную решетку.
3. Гексагональную плотноупакованную решетку.
ВОПРОС 5
Как влияет присутствие легирующих элементов ( марганца и молибдена) в стали на ее прокаливаемость?
1. Увеличивает.
2. Снижает.
3. Не изменяет.
ВОПРОС 6
Какие химические соединения образуются в сварочной ванне при сварке низкоуглеродистых сталей в процессе взаимодействия жидкого металла с кислородом?
1. Сульфиды железа.
2. Оксиды железа.
3. Карбиды железа.
ВОПРОС 7
Что называют статической вольтамперной характеристикой дуги?
1. Зависимость напряжения на дуге от сварочного тока при переменной длине дуги и постоянстве ос-тальных параметров.
2. Зависимость напряжения на дуге от сварочного тока при постоянной длине дуги и постоянстве ос-тальных параметров.
3. Зависимость напряжения на дуге и сварочного тока от длины дуги.
ВОПРОС 8
Какими электроизмерительными приборами должно быть оснащено сварочные источники питания для ручной дуговой сварки(наплавки)?
1. Амперметром.
2. Амперметром и вольтметром.
3. Вольтметром и устройством для контроля скорости сварки.
ВОПРОС 9
Для повышения напряжения питающей системы как должны соединятся несколько сварочных источни-ков питания?
1. Параллельно
2. Последовательно
3. Последовательно-параллельно
ВОПРОС 10
Какие требования предъявляются к хранению сварочных материалов?
1. Сварочные материалы хранят в специально оборудованном помещении без ограничения температуры и влажности воздуха.
2. Сварочные материалы хранят в специально оборудованном помещении при положительной темпера-туре воздуха.
3. Сварочные материалы хранят в специально оборудованном помещении при температуре не ниже 150 С и относительной влажности воздуха не более 50%.
ВОПРОС 11
Для какого класса сталей применяют при сварке электроды типов Э- 50, Э-50А, Э-42А, Э-55, Э-60?
1. Для сварки конструкционных сталей повышенной и высокой прочности.
2. Для сварки углеродистых сталей.
3. Для сварки высоколегированных сталей.
ВОПРОС 12
Допускается ли длительный перерыв в процессе сварки низколегированных теплоустойчивых сталей перлитного и мартенситно-ферритного классов?
1. Допускается при положительной температуре окружающей среды.
2. Не допускается.
3. Допускается при выполнении сварки в помещении цеха.
ВОПРОС 13
Какое назначение имеет дежурная дуга при импульсно-дуговой сварке вольфрамовым электродом?
1.. . Поддерживает дуговой промежуток дуги в ионизированном состоянии
2. Исключает образование дефектов в кратере.
3. Увеличивает глубину проплавления основного металла.
ВОПРОС 14
Какую полярность тока дуги называют прямой?
1. На электроде плюс, на изделии минус.
2. На электроде минус, на изделии плюс.
3. Переменное изменение полярности на электроде и изделии.
ВОПРОС 15
В какой цвет окрашивают баллон для хранения аргона?
1. Серый.
2. Голубой.
3. Белый.
ВОПРОС 16
Укажите газы, которые смешивают с углекислым газом при механизированной сварке плавящимся элек-тродом соединений деталей из углеродистых и низколегированных сталей?
1. Кислород до 5%.
2. Гелий до 50%; азот до 75%.
3. Кислород до 40%.
ВОПРОС 17
Укажите, как влияет на сварной шов уменьшение диаметра сварочной проволоки (при неизменном токе) при сварке под флюсом ?
1. Увеличивается глубина провара, уменьшается ширина шва и коэффициент формы шва.
2. Увеличивается глубина провара.
3. Никакого влияния не оказывает.
ВОПРОС 18
Какие существуют основные способы электрошлаковой сварки и наплавки?
1. Сварка с применением проволочных электродов, плавящихся мундштуков, электродов большого се-чения и ленточных электродов.
2. Сварка с применением одного электрода и многоэлектродная.
3. Сварка с применением кристаллизаторов и водяного душа.
ВОПРОС 19
Какие способы резки применяют для подготовки деталей из аустенитных сталей?
1. Кислородная.
2. Кислородно-флюсовая, плазменно-дуговая, угольным электродом.
3. Воздушно-дуговая.
ВОПРОС 20
Какие условия охлаждения должны соблюдать для проведения нормализации стали?
1. Охлаждение вместе с печью.
2. Охлаждение на воздухе.
3. Принудительное охлаждение.
ВОПРОС 21
Изменяется ли плотность тока на контактной поверхности свариваемых деталей при различных методах контактной сварки?
1. Нет.
2. Да.
3. Зависит от параметров режима сварки.
ВОПРОС 22
При каком виде контактной сварки обеспечивается более высокое качество сварного соединения термоуп-рочняемой низколегированной стали?
1. При стыковой сварке оплавлением.
2. При точечной и роликовой сварке.
3. При стыковой сварке сопротивлением.
ВОПРОС 23
Допускается ли термообработка сварного соединения после сварки аустенитными электродами хромо-молибденовых сталей (12ХМ, 15ХМ и др.) ?
1. Последующая термообработка обязательна.
2. Не допускается.
3. Допускается при толщине более 36 мм.
ВОПРОС 24
Как влияет значительное увеличение скорости деформации на свойства металла сварных соединений при испытании на статическое растяжение?
1. Уменьшает прочность и увеличивает пластичность.
2. Увеличивает предел текучести и уменьшает прочность.
3. Увеличивает прочность и уменьшает пластичность.
ВОПРОС 25
Как определяют длительную пластичность материала?
1. По величине предела текучести при испытаниях образцов на длительную прочность.
2. По величине предела текучести при испытаниях образцов с постоянной скоростью деформирования.
3. По величине относительного удлинения при испытаниях образцов на длительную прочность.
ВОПРОС 26
Какое явление вызывает образование холодных трещин в сварных соединениях перлитных и мартенситных сталей?
1. Скопление неметаллических включений в элементах микроструктуры стали.
2. Сегрегация примесей на границах аустенитных зерен при 200-4000 С.
3. Мартенситное превращение аустенита в сварном шве и околошовной зоне.
ВОПРОС 27
Что называют трещиной?
1. Дефект в виде разрыва металла сварного соединения или наплавленной детали (изделия).
2. Нарушение сплошности металла.
3. Недопустимое отклонение от требований Правил Контроля.
ВОПРОС 28
С какой целью проводят визуальный контроль сварных соединений?
1. Для выявления недопустимых дефектов и качества зачистки выполненных швов и околошовной зоны.
2. Для выявления поверхностных дефектов.
3. Для выявления внутренних дефектов.
ВОПРОС 29
Какой род тока более опасен при поражении человека электрическими токами при одинаковых напряже-ниях и мощности электрической цепи?
1. Переменный ток 50 Гц.
2. Постоянный ток.
3. Ток высокой частоты.
ВОПРОС 30
Норма времени определяется как:
1. Затраты времени работника или бригады на выполнение единицы продукции в чел./час.
2. Затраты времени на производство партии продукции.
3. Затраты времени на годовой объем выпускаемой продукции.
Для перехода на следующую страницу воспользуйтесь постраничной навигацией ниже
Теги: билеты, сварщик
web-mechanic.ru
Практика сварочного обмана. Как не проколоться при выборе аппарата. Часть 2
Работа при пониженном напряжении в питающей сети
Данная особенность аппарата, в условиях отечественных электросетей – безусловно важна. Если инвертор не справляется с просадкой в сети до 190В – грош ему цена. Работа в гараже или на даче, в местах, где сети не могут похвастать стабильностью, - будет просто невозможна. Даже если в вашей розетке стабильно 220В, то при использовании удлинителей в 30, 50 или 100 метров - просадок всё равно не избежать.
Обман, как и в случае с дополнительными функциями, вызван страхом производителей проиграть в конкурентной борьбе. Если все продавцы техники обещают, что их инверторы работают при 160 В в розетке, почему бы не заявить, что наш «Дуб» не может работать и при 120 В, не теряя при этом в качестве шва.
Простейший способ проверки работоспособности инвертора при пониженном напряжении – использовать устройство под названием ЛАТР. Лабораторный АвтоТрансформатор позволяет настроить нужные параметры напряжения и посмотреть, как сварочный аппарат, подключенный через прибор, будет справляться со сваркой. Как вы понимаете, данное оборудование найдётся далеко не в каждом гараже. В лаборатории Aurora данное устройство имеется, и тесты на работу при низком напряжении в сети мы обязательно будем проводить. Так что следите за обновлениями видео на канале Aurora Online Channel.
Другая крайность – обещание продавцов сварочной техники, что при 100-110В в питающей сети аппарат будет выдавать такой же результат сварки, что и при номинальном напряжении. Это, безусловно, не правда. Сварочный ток аппарата снижается пропорционально напряжению в сети. Вопрос только при каком напряжении в розетке качество шва при работе с данным диаметром электрода станет неприемлемым. Для некоторых аппаратов это 180 В, для других 160 В.
Ещё раз повторим, работа с питающим напряжением в 220 В является гарантией идеального сплавления кромок свариваемого металла, снижение напряжения – является нештатной ситуацией и ожидать высокого качества сварочного шва в таких условиях нельзя.
Судя по рекламе – сварка при сверхнизком напряжении в питающей сети является чуть ли не главным требованием к аппарату. Между тем, хотим обратить внимание покупателей, что сварка процесс многосоставной. Кроме собственно сплавления кромок металла, нужно провести значительный объём подготовительных работ. Разрезать заготовки, зачистить место сварки, в конце концов осветить рабочее место сварщика. А падении напряжения до 140-160В ни болгарка, ни даже освещение работать не будут.
Пределы регулирования сварочного тока
Эта характеристика позволяет понять, как сварочный аппарат справится с работой с разными диаметрами электродов. Чем тоньше свариваемый металл, тем меньше должен быть сварочный ток, и соответственно, диаметр выбранного электрода. Учитывая, что минимальный диаметр электродов в свободной продаже составляет 1.6 мм, ток для них должен быть в районе 40-50А. Для работы с большими толщинами заготовок, ток, напротив, должен быть высоким, для электрода 4мм, - 140-200А.
Стоит напомнить, что ток сварки подбирается в зависимости от диаметра электрода. Для приближённых расчётов используется формула:
Iсв=k х dэл
Значения коэффициента k – можно узнать из таблицы:
|
dэл |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
k |
25-30 |
30-45 |
35-50 |
40-55 |
45-60 |
Кратность регулирования сварочного тока вычисляется делением максимального сварочного тока на минимальный.
Iсв. max/Iсв. Min.
Для простейших бытовых ММА аппаратов данное соотношение должно быть не менее 2, для профессиональной техники и производственного оборудования - от 3 до 8.
Обман в данном случае может сводиться к преувеличению диапазона регулировок. Если аппарат выдаёт ток от 80 до 120А – работать с электродами тоньше 2.5 и толще 4 мм – будет сложно.
Устойчивость и стабильность процесса сварки
Любитель, который сталкивается со сваркой впервые, думает, что раз электрод «искрит» – значит аппарат работает. Это неверно. Если аппарат зажигает дугу, это совсем не значит, что процесс сплавления кромок свариваемого металла идёт так, как нужно.
Бывает, что аппарат даже выдаёт заявленные токовые характеристики, а сварка всё равно не идёт. И тут стоит обратить внимание на ещё один принципиальный момент – устойчивость системы: «Источник питания-Дуга». Для того чтобы процесс сварки был стабильным должны выполняться следующие условия:
U (напряжение) дуги = U источника I (ток) дуги = I источника.Графически эти равенства определяются точкой пересечения статической Вольт-амперной характеристики дуги (СВАХ дуги) и статической внешней характеристики источника питания (Внешняя характеристика ИП).
Все эти ВАХ и СВАХ для обывателя – тёмный лес. А значит жулики будут этим беззастенчиво пользоваться. К примеру, есть два аппарата с одинаковыми токовыми характеристиками: EWM PICO 162 и наш, уже знаменитый «Дуб». Допустим оба аппарата выдают заявленный номинальный ток в 150А, при этом сварка PICO – просто песня. Аппарат не варит а шепчет. В то время как у владельца «ДУБа» - проблема… очень много брызг, дуга не стабильна и то обрывается, то прожигает дыры в заготовках... В чём может быть дело? Да как раз, в форме внешней характеристики источника. Так что соберитесь, и постарайтесь вникнуть в детали, о которых пойдёт речь далее:
СВАХ дуги представляет собой зависимость напряжения дуги от её тока, т.е. U дуги= ʄ (I дуги) (Напряжение дуги – есть функция от тока дуги).
Т.к. дуга является нелинейным элементом электрической цепи, то и СВАХ дуги будет иметь криволинейный характер и состоять из 3-х характерных участков: падающего, жёсткого и возрастающего.
При разных способах сварки СВАХ дуги реализуется только на некоторых участках. Для ММА сварки это падающий и жёсткий:
Положение СВАХ дуги зависит от длинны дуги
Удаляя электрод от детали сварщик удлиняет дугу напряжение при этом растёт (L1), приближая электрод к поверхности дуга уменьшается, а вместе с ней падает и напряжение (L3).
Внешняя характеристика источника питания
Внешняя характеристика источника питания представляет собой зависимость напряжения на внешних зажимах от тока, т.е. U источника = ʄ (I дуги). (Напряжение на внешних зажимах источника есть функция от тока дуги)
Внешняя характеристика может быть падающей (1), Жёсткой (2), или возрастающей (3).
Для каждого способа сварки, для того, чтобы добиться устойчивости процесса – необходим источник питания с определённой внешней характеристикой. Для ММА сварки источник питания в общем виде должен иметь падающую или круто падающую внешнюю характеристику:
Сварщик не может удержать дуговой промежуток неизменным. Длинна дуги во время сварки то увеличивается, то уменьшается, соответственно меняется и сила тока. При падающей внешней характеристике изменение длинны дуги сопровождается незначительными изменениями сварочного тока. Это значит, что размер сварочной ванны и геометрические параметры шва остаются постоянными. Чем круче падение графика внешней характеристики источника питания - тем меньше изменения тока. Сварщик может удлинять дугу не опасаясь её обрыва, или укорачивать её без опасения прожечь заготовку.
Давайте остановимся на падающей внешней характеристике подробнее, почему важна именно такая форма графика, и чем чреват обман? Предположим, что мы решили использовать для сварки аппарат с полого падающей внешней характеристикой, которой, кстати, часто грешат производители бюджетного сварочного оборудования. Некоторые производители в погоне за высокими токами, вместо номинального сварочного тока указывают ток короткого замыкания. При разработке дешёвого аппарата инженеры не мудрят, а создают источник с такой вот внешней характеристикой:
Ток короткого замыкания здесь, допустим, 200А, которые, недобросовестные продавцы обозначают как номинальный сварочный ток. Однако из данного графика видно, напряжение дуги при токе в 200А – равно нулю, а значит сварочный процесс будет невозможен. Для нормального сплавления кромок металла, напряжение 200-амперного источника должно быть в районе 28 В (откуда появилось это значение мы расскажем чуть позже, когда будем говорить об условной рабочей нагрузке), а значит максимальный сварочный ток приведённого на графике инвертора будет значительно ниже заявленного производителем значения.
Чем ещё плоха данная внешняя характеристика для аппаратов ММА?
При изменении длинны дуги – будет серьёзно меняться и выдаваемый ток аппарата. Как видите диапазон изменения тока при полого падающей характеристике – очень велик, а значит о стабильности сварочного процесса говорить не приходится: аппарат с пологой ВАХ будет то прожигать металл, то не проваривать его в зависимости от положения электрода относительно сварочной ванны. Так же можно сказать, что для сварки покрытым электродом не подходят аппараты с жёсткой или возрастающей внешней характеристикой. Добиться стабильного процесса сварки при таких условиях будет невозможно.
В случае с крутопадающей внешней характеристикой Источника питания диапазон изменения тока будет незначителен, а значит процесс сплавления металла – гораздо стабильнее:
Именно поэтому, для ММА сварки так принципиальна крутизна падения графика. Чем круче – тем стабильнее процесс.
У современных источников питания для ММА сварки внешняя характеристика может быть комбинированной и состоять из 4-х участков:
Такая характеристика обеспечивает соответствие инвертора специфическим требованиям к каждой стадии сварочного процесса.
1 участок – Высоковольтной подпитки
Формируется специальной цепью с напряжением холостого хода 80-100В и Током короткого замыкания 10-50А, для обеспечения стабильности сварочного процесса при работе на малых токах.
2 участок - пологопадающий или жёсткий
Формируется основной силовой цепью с напряжением холостого хода 40-60В, с наклоном 0-0.05 В/А.
Эти параметры выбирают на основе компромисса:
- Требования экономичности (чем ниже напряжение холостого хода, тем дешевле источник питания)
- Получение удовлетворительных сварочных свойств: чем выше напряжение холостого хода, тем выше надёжность зажигания и эластичность дуги.
3 участок - крутопадающий (рабочий режим)
Обеспечивает поддержание устойчивого дугового разряда при установленном значении сварочного тока. Наклон участка можно изменять при проектировании источника – чем он круче, тем выше стабильность тока при изменении длинны дуги. Именно падающая форма данного участка, как уже было сказано, - гарантирует постоянство глубины проплавления и эластичность дуги.
4 участок – Форсирование дуги
О данном отрезке мы говорили выше, когда разбирались с функцией Arc Force. Некоторые источники имеют регулировку форсажа, что позволяет изменять жёсткость дуги. Уменьшение форсирования снижает разбрызгивание, увеличение – позволяет добиться увеличения глубины проплавления и снижение возможности залипания электрода.
Вы можете посмотреть данную статью в видео-ролике:
evrotek.spb.ru
Влияние напряжения на дуге на форму шва
В понятие режим сварки под слоем флюса включают силу тока, напряжение на дуге и скорость сварки. Такие технологические факторы, как диаметр электродной проволоки и скорость подачи проволоки, устанавливают исходя из условий получения нужной силы тока.
Сила тока оказывает существенное влияние на глубину проплавления и незначительное влияние на ширину шва. С увеличением силы тока почти пропорционально увеличивается глубина проплавления. По данным Б. И. Медовара, увеличение силы тока на 100 а приводит к увеличению глубины проплавления в среднем на 1 мм в случае сварки стыковых швов без разделки.
На глубину проплавления оказывает влияние также род тока. Так, при сварке на постоянном токе глубина проплавления при обратной полярности больше, чем при прямой.
Фиг.72.Влияние напряжения на дуге на форму шва
На величину силы тока влияет диаметр электрода и скорость его подачи.
В свою очередь диаметр электрода оказывает влияние на глубину проплавления. Так, при одной и той же силе тока глубина проплавления увеличивается с уменьшением диаметра электродной проволоки. Последнее связано с увеличением плотности тока.
Напряжение на дуге оказывает существенное влияние на ширину шва и лишь незначительное на глубину проплавления. С увеличением напряжения значительно увеличивается ширина шва при некотором уменьшении глубины проплавления. Влияние напряжения на размеры шва представлено на фиг. 72.
Как и в случае ручной дуговой сварки, более чувствителен к режимам сварки металл небольшой толщины. В связи с этим при сварке такого металла следует применять постоянный ток, дающий более постоянное напряжение на дуге по сравнению с переменным током.
Для хорошего формирования шва при сварке под слоем флюса необходимо выдерживать определенное соотношение между напряжением и силой тока. Подобные соотношения приведены в табл. 60.
Скорость сварки также оказывает влияние на глубину проплавления и ширину шва (8—25 м/час). Увеличение скорости сварки в интервале от 8 до 25м/час приводит к увеличению глубины проплавления с одновременным уменьшением ширины шва. Дальнейшее увеличение скорости сварки в интервале 20—30 м/час приводит к уменьшению глубины проплавления с одновременным уменьшением ширины шва.
www.prosvarky.ru
