2tom020

2. URZĄDZENIA SPAWALNICZE 42

Rys. 2.2. Przebiegi zmian napięcia i prądu przy spawaniu prądem stałym, wg [2.28]: a) elektrodą otuloną; b) elektrodą topliwą w osłonie CO,

V„ — napięcie stanu jałowego, (/, napięcie luku, 1, — prąd zwarcia, /, prąd spawania, I — długość tuku

Przebiegi prądów i napięć w obwodach spawalniczych prądu stałego przy spawaniu elektrodą otuloną oraz. elektrodą topliwą w osłonie C0₂ są pokazane na rys. 2.2.

Łuk spawalniczy jest stabilny, jeżeli współczynnik stabilności obliczony jako różnica dynamicznych rezystancji luku i zasilacza, jest większy od zera. A zatem

K

80)

~dT,

(2.1)

— rezystancja dynamiczna zasilacza.

su,    su.

przy czym: —--rezystancja dynamiczna łuku, -—-

81,    81.

2.2.2. Zasilacze łuku do spawania elektrodami otulonymi

Do zasilania łuku przy spawaniu elektrodami otulonymi są stosowane zasilacze prądu przemiennego lub prądu stałego, w zależności od wymagań technologii spawania. Jako zasilacze prądu przemiennego są wykorzystywane transformatory spawalnicze, zaś jako zasilacze prądu stałego następujące urządzenia:

—    prostowniki spawalnicze,

—    przetwornice spawalnicze elektromaszynowe,

—    przetwornice spawalnicze elektroniczne.

Prawidłowość procesu inicjacji i przebiegu wyładowania ładunkowego zależy od warunków fizykochemicznych środowiska oraz od właściwości i parametrów zasilacza. Zdolności do wywoływania i utrzymywania procesu wyładowania łukowego w dowolnych pozycjach spawania są nazywane właściwościami spawalniczymi zasilacza.

Podstawowe warunki stałości wyładowania łukowego przy spawaniu elektrodami otulonymi są następujące:

—    opadająca lub stałoprądowa charakterystyka zewnętrzna zasilacza;

—    stosunek prądu zwarcia do prądu spawania zawarty w przedziale

(2.2)

— stosunek napięcia stanu jałowego do napięcia luku przy spawaniu prądem przemień' nym

(2.3)

- wartość napięcia stanu jałowego przy spawaniu prądem stałym U„ = 40 — 60 V w zależności do rodzaju otuliny elektrod.

Najważniejszymi parametrami technicznymi zasilaczy do spawania elektrodami otulonymi są następujące wielkości:

__umowne napięcie robocze mierzone na zaciskach zasilacza, określone zależnością

(2.4)

U, = 20 + 0,04/,

przy prądzie spawania w przedziale O-r-600 A.

Przy prądzie spawania większym niż. 6(X) A przyjmuje się napięcie robocze o stałej wartości równej 44 V;

napięcie stanu jałowego, które zgodnie z normami nie powinno przekraczać 100 V w zasilaczach prądu stałego oraz 80 V w zasilaczach prądu przemiennego;

—    znamionowy prąd spawania, określany przy umownym napięciu roboczym oraz. znamionowej pracy przerywanej¹ wynoszącej 60% dla zasilaczy przewoźnych, a 20% lub 35% dla zasilaczy przenośnych;

maksymalny prąd spawania i względny czas pracy przerywanej przy maksymalnym prądzie spawania;

—    sprawność zasilacza

—    współczynnik mocy cos(p.

U

3

O i 200    400 | 600 A 800 I_s

hmln    hmax

minimalnym wysterowaniu, 3 linia umownego napięcia roboczego U_r = 20 + 0.04/,, gdy 0 < /, < 600 A oraz

Rys. 2.3. Wyznaczanie zakresu nastawiania prądu spawania I — charakterystyka zewnętrzna zasilacza przy maksymalnym wysterowaniu, 2 charakterystyka zewnętrzna przy

U, = 44 V przy /, > 600 A

Prąd spawania może być regulowany w sposób ciągły, skokowy lub mieszany ^w granicach od wartości minimalnej — określonej przez charakterystykę zewnętrzną przy minimalnym wysterowaniu — do wartości maksymalnej wynikającej z tej charakterystyki Przy wysterowaniu maksymalnym (rys. 2.3).

1

Praca przerywana jest określona przy cyklu 5-minutowym, składającym się np. z 3 lub 1 minuty obciążenia prądem spawania i następującego po nim 2- lub 4-minutowcgo stanu jałowego przy pracy przerywanej 60% lub 20%.