Класифікація, вимоги та галузі раціонального використання обладнання для електричного контактного зварювання

На підприємствах України експлуатується широка номенклатура обладнання для електричного контактного зварювання. Це обладнання можна класифікувати:

• за типом з'єднання під час зварювання (машини точкові, рельєфні, шовні та стикові);

• конструктивними особливостями - стаціонарні та підвісні радіального та пресового типу, з окремими або вмонтованими трансформаторами;

• джерелом живлення - змінного струму (однофазні), низькочастотні та постійного струму (трифазні) і конденсаторні;

• типом зусилля стиснення деталей - з постійним чи змінним зусиллям;

• технічними вимогами, що нормуються - групи А (підвищена стабільність параметрів), групи Б (нормальна стабільність параметрів);

• призначенням - універсальні та спеціалізовані:

• ступенем автоматизації - автоматичні, напівавтоматичні, та неавтоматичні;

• конструкцією приводу подавання та стиснення деталей - пружинного, важільного, пневматичного, гідравлічного, електромеханічного та комбінованого типів;

• конструкцією затискуючих пристроїв стикових машин - ексцентрикового, гвинтового, важільного, пневматичного, гідравлічного, електромеханічного та комбінованого типів.

Машини універсального призначення відповідають вимогам ГОСТ 297-80 та ІСO 669-81 (аналогічних власних стандартів Україна поки не має). Такі машини використовують для зварювання різноманітних металів та деталей різної форми у широкому діапазоні товщини; вони мають більш глибоке регулювання зусилля стиснення, зварювального струму та стабілізацію параметрів режиму.

Спеціальні машини призначаються для зварювання конкретних груп деталей та вузлів. Тому конструкції таких машин залежать від характеристик деталей та виду зварювання.

Універсальні машини точкового, рельєфного та шовного зварювання характеризують наступні параметри: діапазони вторинних струмів та зусиль стискання, номінальне значення тривалого вторинного струму, величини вильотів і розхилів електродів та хоботів і найбільша тривалість протікання зварювального струму.

У машинах зі змінним зусиллям стискання регламентується найбільше зусилля; вертикальне та обопільне зміщення електродів - у точкових та шовних машинах. У рельєфних машинах регламентується допуск паралельності контактних поверхонь електродних плит. Для шовних машин вказують діапазон регулювання лінійної швидкості обертання роликів-електродів.

У стикових машинах ставляться конкретні вимоги до величин (номінальних, найменших та найбільших) зусилля стиснення, осаджування і відстані між губками.

Для машин змінного, постійного струму та низькочастотних обумовлюються найбільша потужність короткого замикання та потужність для конденсаторних машин - тривала потужність за цикл роботи.

Машини виготовляються на напругу промислової мережі 380 В та частоту 50 Гц. За індивідуальним замовленням машини виготовляють на номінальну напругу 220 В (50 Гц) при найбільшій потужності короткого замикання до 60 кВА.

Крім того, до контактних машин ставляться і такі вимоги, як максимальна швидкість спрацьовування та мала інерційність приводів, інтенсивне охолодження елементів, що підігріваються; безпека роботи: маневреність елементів вторинного контуру для зварювання виробів різної форми без складного переналагодження; надійний захист контактних поверхонь деталей, що труться, від налипання бризок металу, води та пилу.

Особливістю роботи машини контактного зварювання є переривчастий режим їх роботи, під час якого постійно чергуються вмикання та вимикання зварювального струму. Такий режим роботи називають повторно-короткочасним і характеризують відносною (у процентах) тривалістю вмикання (ТВ).

Система позначення універсальних машин згідно з ГОСТ 297-80 дає змогу визначити їх тип та значення головних технологічних параметрів. Перша буква означає призначення обладнання: М - машина, П - прес; друга буква - вид зварювання: Т - точкове, Р - рельєфне, Ш - шовне та С - стикове; третя буква - джерело живлення: В - з випрямленням струму у вторинному контурі, Н - низькочастотні і К - конденсаторні.

Наприклад, МТ, МР, МШ і МС - машини точкового, рельєфного, шовного та стикового зварювання.

У машинах змінного струму третя буква означає або конструктивні особливості (П - підвісні, Р - радіального типу, М - багатоточкові), або уточнює спосіб зварювання (С - для стикового зварювання опором, О - для зварювання оплавленням). Наприклад, МТП і МТР - машини точкового зварювання змінним струмом, відповідно підвісні та радіального типу, МСО - машина стикового зварювання оплавленням. Іноді вводять четверту букву, щоб визначити додаткові конструктивні особливості. Наприклад, МТВР - машина точкового зварювання з випрямленням струму у вторинному контурі, яка має радіальний хід верхнього електрода; МТВП - машина точкового зварювання з випрямленням струму, підвісна.

Повне позначення однієї з машин МТВР-4001У4, А, 380 В, 50 Гц за ГОСТ 297-80 розшифруємо так: перші дві-три цифри визначають найбільший струм короткого замикання в кілоамперах (40 кА), інші дві -номер моделі (01). Далі йде кліматичне виконання та категорія розташування (У4 згідно з ГОСТ 15150-69 і ГОСТ 15543-70). Група машин залежно від технічних вимог А - з підвищеною стабільністю параметрів, напруга мережі живлення (380 В), частота мережі (50 Гц) та технічні вимоги до машини згідно з ГОСТ 297-80. У стикових машинах для зварювання з оплавленням перші дві цифри позначення характеризують зусилля осаджування у кілоньютонах.

Наприклад, МСО-301 - машина з зусиллям осаджування 30 кН (3 т).

Деякі машини для точкового та рельєфного зварювання (виробник з-д «Электрик», м. С.-Петербург) залежно від комплектування позначаються МТ-3001, МТ-3001-1, МР-4020 або МР-4020-1. Машини МТ-3001 і МР-4020 укомплектовані регуляторами циклу зварювання на базі мікроЕОМ типу РКМ, машини МТ-3001-1 і МР-4020-1 - відповідно регуляторами типу РВИ на інтегральних схемах.

Машини, що розроблені в 1ЕЗ ім. Є. О. Патона, визначаються літерою «К» з номером проекту, наприклад, К-355, К-617 та ін.

На машини, що вироблялись раніше згідно з ГОСТ 297-73, позначення були іншими. Букви характеризують особливості конструкції механізмів стиснення та подавання або електричної частини. Наприклад, МТП машина точкова з пневматичним механізмом стиснення; МСГ та МСМ -машини стикового зварювання з гідравлічним та моторним механізмом подавання. Цифри означають номінальну потужність у кіловольтамперах або номінальну величину зварювального струму у кілоамперах. Наприклад, М ГПТ-600 - машина точкового зварювання з пневматичним механізмом стиснення, трифазна, потужністю 600 кВ×А або МТ-1223 - машина точкова з номінальним зварювальним струмом (на передостанньому ступені) 12 кА.

Раціональні галузі використання машин контактного зварювання наведені у табл.

 

Таблиця. Галузі використання машин контактного зварювання

 

Машини зварювання

Галузі використання

Одноточкові з підведенням струму з двох боків деталей

Зварювання різноманітного прокату з чорних та кольорових металів 6…10 мм, а також каркасів діаметром стрижнів до 20…24 мм

Двоточкові з підведенням струму з двох боків деталей

Зварювання крупно габаритних вузлів з підвищеною товщиною заготовок (до 5 мм), а також листових конструкцій завтовшки 3 мм.

Багатоточкові з підведенням струму з одного боку деталі

Зварювання хрестоподібних конструкцій із арматурних стрижнів і дротів

Рельєфного зварювання

Зварювання деталей із вуглецевих сталей, титанових сплавів, легованих сталей і сплавів (завтовшки 0,2…3,0 мм), а також деталей з різницею в товщині більше 1:3

Шовного зварювання

Зварювання сталей та кольорових металів і сплавів завтовшки до 3,0 мм

Стикового зварювання опором

Зварювання деталей із низьковуглецевих сталей, з перерізом до 200…300 мм2, міді та алюмінію з перерізом до 100 мм2 , труб діаметром до 40 мм (в газовому середовищі), дроту діаметром до 6…8 мм

Стикового зварювання з безперервним оплавленням

Зварювання стрижнів, рейок, товстостінних труб з площею поперечного перерізу до 3000 мм2, профільного та листового прокату з площею перерізу до 6000 мм2

Стикового зварювання з безперервним оплавленням та попереднім підігріванням

Зварювання профільного прокату, рейок, труб з площею поперечного перерізу 500…10000 мм2

Стикового зварювання з безперервним оплавленням з програмним регулюванням напруги зварювання та швидкості подавання рухомого затискача

Зварювання заготовок з площею поперечного перерізу 5000…40000 мм2

Стикового зварювання імпульсним оплавленням

Зварювання сталевих деталей з площею перерізу до 200000 мм2 і більше

 

Карта