Технические характеристики механизма типа LN

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

Изучение и испытание сварочного аппарата инверторного типа INVERTEC STT II

1. Цель работы

Ознакомиться с руководством по эксплуатации, конструкцией и техническими характеристиками сварочного источника питания (ИП) инверторного типа INVERTEC STT II.

Получить навыки управления режимом работы инверторного источника питания в комплекте с механизмом подачи проволоки.

 

Пояснения к работе

Инверторный источник питания INVERTEC STT II в комплекте с механизмом подачи проволоки типа LN-предназначен для полуавтоматической сварки плавящимся электродом в среде защитных газов. Особенностью этого ИП является реализация переноса расплавленного металла с электрода на изделие с помощью сил поверхностного натяжения. В отличии от обычных ИП для полуавтоматической сварки INVERTEC STT II осуществляет динамичный контроль и корректировку форма сварочного тока во время каждого цикла периодического короткого замыкания. Внешний вид INVERTEC STT II в комплекте с механизмом подачи проволоки типа LN показан на рис.1.

 

Рис.1. Внешний вид инверторного источника питания INVERTEC STT II и механизма подачи проволоки типа LN.

 

 

Техническая спецификация INVERTEC STT II

СЕТЬ ПИТАНИЯ   ВХОДНОЙ ТОК ПРИ НОМИНАЛЬНОЙ НАГРУЗКЕ   208/230/460 В / 3 фазы / 60 Гц   200/220/380/415/440 В / 3 фазы / 50/60 Гц   32/30/16 А   33/30/18/17/16 А   ПВ   СВАРОЧНЫЙ ТОК   НАПРЯЖЕНИЕ ДУГИ   60 %   100%           ДИАПАЗОН РЕГУЛИРОВКИ   НАПРЯЖЕНИЕ ХОЛОСТОГО ХОДА   ВСПОМОГАТЕЛЬНАЯ СЕТЬ ПИТАНИЯ   Пиковый ток10 - 450 А   Базовый ток 0 -125 А     85 В   115 В2/4 А переменного тока   42 В/4 А переменного тока   НАПРЯЖЕНИЕ И ЧАСТОТА СЕТИ ПИТАНИЯ   РАЗМЕР ПРЕДОХРАНИТЕЛЯ (А)   ВХОДНОЙ ТОК (А)   СЕЧЕНИЕ СЕТЕВОГО КАБЕЛЯ (МЕДЬ), AWG (IEC)   СЕЧЕНИЕ КАБЕЛЯ (МЕДЬ) ЗАЗЕМЛЕНИЯ, AWG (IEC)   208/60 230/60 460/60 200/50/60 220/50/60 380/50/60 415/50/60 440/50/60       10 (6 мм2) 10 (6 мм2) 10 (6 мм2) 10 (6 мм2) 10 (6 мм2) 10 (6 мм2) 10 (6 мм2) 10 (6 мм2)   10 (6 мм2) 10 (6 мм2) 10 (6 мм2) 10 (6 мм2) 10 (6 мм2) 10 (6 мм2) 10 (6 мм2) 10 (6 мм2)   ВЫСОТА   ШИРИНА   ДЛИНА   ВЕС   23,2’’   589 мм   13,2’’   336 мм   24,4’’   620 мм   100 фунтов   46 кг

 

 

Технические характеристики механизма типа LN

 

Напряжение
Жесткая вольт-амперная характеристика (CV) или Крутопадающая вольт-амперная характеристика (CC)	15-40 Вольт постоянного тока (максимальное напряжение холостого хода - 110 Вольт)
Диапазон сварочного тока
Номинальное значение сварочного тока без использования внутреннего контактора	500 А / 60% ПВ
Номинальное значение сварочного тока с использованием внутреннего контактора	300 А / 60% ПВ
Скорость подачи проволоки
12,7-178 м/мин (50-700 дюймов/мин)
Диаметр проволоки
0.6-1.6 мм (023" - 1/16") 1.2-2.4 мм (.045" - 5/64") 1.0-1.6 мм (.035" - 1/16")	Сплошная проволока Порошковая проволока Алюминиевая проволока
Размеры и вес
Высота   354 мм	Ширина   187 мм	Длина   531 мм	Вес   13 кг
Диапазон температур
Рабочие температуры:   Температуры хранения:	- 400С - + 400С   - 400С - + 850С
Класс защиты от внешней среды
IP23 (IEC529)

Заземление

 

Провод заземления подключите к терминалу ’’земля’’, обозначенному символом , в соответствии с национальными требованиями.

 

В качестве механизма подачи рекомендуется использовать STT 10, позволяющий регулировать основные параметры данного процесса - величину базового и пикового тока. Кроме этого, с данным источником применяются полуавтоматические механизмы подачи LN-742, LN-27, LN-7GMA и LN-9GMA, а также системы автоматической сварки NA-5 и NA-5R. Однако, они могут использоваться только для подачи проволоки и не способны управлять выходной мощностью источника STT II.

 

Источник Invertec STT II имеет следующие органы управления: выключатель ’’ON/OFF’’ (’’Сеть’’), регулятор пикового тока ’’PEAK CURRENT’’, регулятор базового тока ’’BACKGROUND CURRENT’’, регулятор форсированного старта ’’HOT START’’, регулятор заднего фронта импульса ’’TAILOUT’’ и тумблеры выбора диаметра и типа сварочной проволоки. Панель управления ИП приведена на рис.3.

 

 

Рис.3. Панель управления ИП INVERTEC STT II

 

1. ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ’’СЕТЬ’’: Осуществляет включение и выключение сварочного источника. Данный выключатель подает также напряжение на 14-ти контактный разъем для подключения контрольного кабеля механизма подачи.

2А. РЕГУЛЯТОР ВЕЛИЧИНЫ БАЗОВОГО ТОКА ’’BACKGROUND CURRENT’’: В конце импульса сварочный ток переходит на базовый уровень. Регулировка базового тока происходит к диапазоне 0 - 125 А.

2Б. ИНДИКАТОР ВЕЛИЧИНЫ БАЗОВОГО ТОКА: Цифровой индикатор отображает величину базового тока. Дискретность индикатора составляет 1 А. Он показывает только установленное значение.

3А. РЕГУЛЯТОР ВЕЛИЧИНЫ ПИКОВОГО ТОКА ’’PEAK CURRENT’’: Пиковый ток действует в начальной части периода горения дуги. Регулировка пикового тока осуществляется в интервале 0 - 450 А.

3Б. ИНДИКАТОР ВЕЛИЧИНЫ ПИКОВОГО ТОКА: Цифровой индикатор отображает величину базового тока. Дискретность индикатора составляет 1 А. Он показывает только установленное значение.

4. Р ЕГУЛЯТОР ФОРСИРОВАННОГО СТАРТА ’’HOT START’’: В течении начального периода горения дуги регулятор форсированного старта обеспечивает увеличение сварочного тока приблизительно на 25 - 50 % (стартовый ток). При этом улучшаются зажигание дуги и внешний вид сварного шва. ’’HOT START’’ регулирует продолжительность действия стартового тока. Шкала регулятора отградуирована от 0 до 10. При установке на отметку ’’0’’ - стартовый ток отсутствует (функция ’’HOT START’’ не работает), при установке на отметку ’’10’’ - стартовый ток действует на протяжении 4 секунд.

5. РЕГУЛЯТОР ЗАДНЕГО ФРОНТА ИМПУЛЬСА ’’TAILOUT’’: Регулятор ’’TAILOUT’’ управляет длительностью заднего фронта импульса при переходе от пикового значения сварочного тока к базовому, обеспечивая при этом увеличение объема наплавки и скорости сварки. При установке регулятора на минимум выходная характеристика источника Invertec STT II соответствует выходной характеристике первоначальной модели Invertec STT. При увеличении длительности действия заднего фронта импульса необходимо уменьшить величину пикового и базового тока, чтобы поддерживать оптимальный уровень тепловложения.

6. ТУМБЛЕР ВЫБОРА ДИАМЕТРА СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ ’’WIRE SIZE’’: С помощью данного тумблера выбирается диапазон в который входит используемый диаметр сварочной проволоки: ’’ 0,035’’ AND SMALLER ’’ (1 мм и менее) или ’’ 0,045’’ AND LARGER ’’ (1,2 мм и более). Если тумблер находится в позиции ’’ 0,035’’ AND SMALLER ’’, то это позволяет работать с проволоками малого диаметра на высоких скоростях сварки.

7. ТУМБЛЕР ВЫБОРА ТИПА СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ ’’WIRE TYPE’’: Тумблер позволяет выбрать тип сварочной проволоки: ’’STEEL’’ (Низкоуглеродистые и углеродистые стали) или ’’STAINLESS’’ (Нержавеющие стали). В позиции ’’STAINLESS’’ длительность действия пикового тока изменяется с 1 мс до 2 мс, что улучшает качество сварки нержавеющих сталей.

8. НДИКАТОР ТЕРМОСТАТИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ: Индикатор сигнализирует о том, что сработала термостатическая защита. Источник возобновит свою работу после снижения температуры внутренних компонентов до приемлемого уровня, если сработали термостатические датчики, или через 3-7 секунд после срабатывания датчиков перегрузки по току.

9. РАЗЪЕМ ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ПУЛЬТА ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ’’REMOTE CONTROL’’: Это 10-ти контактный разъем для подключения пульта дистанционного управления пиковым и базовым током. После установки пульта дистанционного управления регулировка токов на лицевой панели источника автоматически отключается.

10. РАЗЪЕМ ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ КОНТРОЛЬНОГО КАБЕЛЯ МЕХАНИЗМА ПОДАЧИ ’’WIRE FEEDER’’: Это 14-ти контактный разъем для подключения контрольного кабеля механизма подачи сварочной проволоки. Через него подается питающее напряжение 115 В и 42 В (Европейские модели Invertec STT II имеют только 42 В), а также сигнал о нажатии кнопки ’’Старт/Стоп’’ сварочной горелки. Регулировка выходной мощности сварочного источника с панели управления рекомендованных механизмов подачи невозможна, за исключением механизма STT 10.

11. РАЗЪЕМ ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ КАБЕЛЯ ДАТЧИКА НАПРЯЖЕНИЯ ДУГИ: Данный 4-х контактный разъем предназначен для подключения кабеля датчика напряжения дуги. Датчик необходим для правильной работы сварочного источника STT II. Один провод кабеля закрепляется к терминалу на подающем устройстве вместе с силовым сварочным кабелем, идущим от источника. Конец другого провода, имеющего специальный зажим типа ’’крокодильчик’’, соединяют с деталью.

12. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ 42 В КОНТУРА ВСПОМОГАТЕЛЬНОЙ СЕТИ ПИТАНИЯ: 42 В контур вспомогательной сети питания имеет 6 А предохранитель релейного типа, защищающий его от больших токов. При перегрузке кнопка предохранителя будет сильно выступать, ее нажатие вернет предохранитель в исходное состояние.

13. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ 115 В КОНТУРА ВСПОМОГАТЕЛЬНОЙ СЕТИ ПИТАНИЯ (отсутствует на европейских моделях): 115 В контур вспомогательной сети питания имеет 6 А предохранитель релейного типа, защищающий его от больших токов. При перегрузке кнопка предохранителя будет сильно выступать, ее нажатие вернет предохранитель в исходное состояние.

14. СВАРОЧНЫЙ ТЕРМИНАЛ НА ДЕТАЛЬ: Выходной отрицательный терминал источника для подключения силового сварочного кабеля на деталь. Разъем типа Twist-Mate обеспечивает быстрое подключение/отключение сварочного кабеля.

15. СВАРОЧНЫЙ ТЕРМИНАЛ НА ЭЛЕКТРОД: Выходной положительный терминал источника для подключения силового сварочного кабеля к механизму подачи. Разъем типа Twist-Mate обеспечивает быстрое подключение/отключение сварочного кабеля.

 

Инверторный источник Invertec STT II не относится ни к источнику с жесткой, ни к источнику с крутопадающей характеристикой. При сварке аппаратом Invertec STT II используется проволока большего диаметра по сравнению с той, которая применяется при аналогичных работах с источником, имеющем жесткую характеристику. Больший диаметр проволоки (до 1,6 мм) рекомендуется для увеличения скорости наплавки. Проволока диаметром менее 0,9 мм в основном не используется.

Источник Invertec STT II позволяет практически мгновенно изменять сварочный ток в зависимости от тепловых потребностей дуги. Контролируя процесс переноса капли, путем управления формой сварочного тока, источник позволяет значительно снизить уровень разбрызгивания и дымообразования. Основными сварочными параметрами процесса STT являются пиковый и базовый ток.

Скорость подачи сварочной проволоки регулирует скорость наплавки. Величина пикового тока контролирует длину дуги. Базовый ток влияет на форму сварочного шва. Увеличение длительности заднего фронта импульса ведет к повышению энергии, выделяющейся на сварочной дуге.

Пиковый ток

 

Длина дуги и величина проплавления основного металла регулируется пиковым током. Увеличение пикового тока приводит к расширению дуги и ее удлинению. Слишком высокое значение пикового тока приводит к переходу от процесса переноса металла короткими замыканиями к капельному переносу. Устанавливая его слишком маленьким, получаем нестабильную дугу и утыкание проволоки в изделие. На практике его регулируют, чтобы свести к минимуму разбрызгивание и перемешивание сварочной ванны.

 

Регулировка длины дуги величиной пикового тока.

 

Замечание: При сварке в чистом углекислом газе уровень пикового тока должен быть выше, чем при работе в смесях с высоким содержанием аргона. В углекислом газе требуется более длинная дуга, чтобы достичь минимального разбрызгивания.

Базовый ток

 

Базовый ток регулирует общее тепловложение в изделие. Слишком высокий уровень базового тока вызовет образование крупных капель и переход к капельному переносу, который, в свою очередь, приведет к повышению разбрызгивания. При низком уровне тока будет наблюдаться утыкание проволоки в изделие и плохое смачивание свариваемых кромок. Это аналогично сварке стандартным источником с жесткой характеристикой на слишком низком напряжении.

 

Управление формой сварочного валика величиной базового тока

 

 

Замечание: При работе в чистом углекислом газе базовый ток должен быть меньше, чем при работе в смесях с большим содержанием аргона, т.к. в среде СО2 генерируется большее количество тепла. (Падение напряжения по длине дуги в чистом СО2 составляет 35 В/см, в 100 % Ar - 20 В/см, 75 % Ar + 25% СО2 - 24 В/см).

 

 

Влияние вылета электрода на процесс сварки STT.

 

 

Форсированный старт

Регулятор форсированного старта предназначен для облегчения возбуждения дуги и увеличения вводимого тепла в начальный момент сварки, чтобы компенсировать влияние холодной детали. Он регулирует время действия стартового тока. Более подробная информация о функционировании данного регулятора приведена в разделе ’’РАБОТА ОРГАНОВ УПРАВЛЕНИЯ’’.