Устройство сварочных полуавтоматов для дуговой сварки плавящимся электродом в защитных газах МИГ/МАГ
В состав современного полуавтомата входят механизм подачи проволоки; сварочная горелка; источник питания сварочной дуги, объединенный с блоком управления; дистанционный пульт управления. Сварочный полуавтомат обеспечивает стабильную скорость подачи проволоки и плавную ее регулировку.

Классификация полуавтоматов:
по виду защитного газа: в активных, в инертных;
• по способу регулирования скорости подачи проволоки: плавная, ступенчатая, комбинированная;
• по типу механизма подачи проволоки: толкающего, тянущего, универсального;
• по способу охлаждения горелки: с естественным охлаждением защитным газом, с принудительным жидкостным охлаждением;
• по конструкции: однокорпусные – источник питания, механизм подачи, блок управления и кассета с проволокой размещены в одном корпусе (ПДГ-165-1, ПДГ-2010, ПДГ-2510, ДС-200.КЗ, «Мастер-400»); двухкорпусные – источник питания и блок управления в одном корпусе, а механизм подачи с горелкой – в отдельном блоке (ПДГ-2511, ПДГО-5010, ПДГ-3010, ПДГ-525-4).

Полуавтоматы поставляются в комплекте, состоящем из механизма подачи, горелок со шлангами, источника сварочного тока, системы подачи газа, блока управления, соединительных проводов (рис. 1). В ряде случаев этот комплект дополняется транспортными устройствами, автономными системами водяного охлаждения.

Рис. 1
По конструктивному исполнению (компоновке) полуавтоматы подразделяются на:

- однокорпусные - их механизм подачи и блок управления размещаются в одном корпусе с источником сварочного тока. Преимуществом такого исполнения является то, что все подвижные элементы защищены от брызг, пыли. Недостаток состоит в ограничении зоны обслуживания, равном длине шланга горелки (3- 4 м).
Такие полуавтоматы используют на стационарных рабочих местах. К ним относятся полуавтоматы ПДГ-165-1, ПДГ-2510 завода «Электрик»;

- стационарные полуавтоматы - механизмы подачи размещаются на верхней крышке источника сварочного тока, на турели – устройстве, допускающем его вращение вокруг вертикальной оси. При необходимости механизм подачи может быть снят и перемещен на необходимое расстояние. Примером такого исполнения является полуавтомат ПДГ-525-3.

Полуавтоматы с транспортируемым механизмом подачи располагаются вблизи рабочего места на расстоянии 10- 20 м от источника сварочного тока. В зависимости от транспортируемой массы эти устройства имеют колеса для перекатывания или рукоятки для переноски. Удобна компоновка полуавтомата типа ПДГ-164-2, в котором источник сварочного тока типа ВДГ-164 и механизм подачи транспортируются на тележке.

На рис. 2 показан сварочный полуавтомат ПДГ-502. В нём используется источник питания ВДУ-504-1, сварочная горелка ГДПГ-501-4 и механизм подачи открытого типа.

Рис. 2. Сварочный полуавтомат ПДГ-502: 1 – сварочная горелка; 2 – источник питания; 3 – механизм подачи сварочной проволоки; 4 – пульт управления
Полуавтомат типа ПДИ-304 предназначен для импульсно-дуговой сварки алюминия, его сплавов и высоколегированных сталей в аргоне. Он состоит из механизма подачи проволоки, комплекта сварочных горелок, выносного пульта и комплектуется выпрямителем типа ВДГИ-302. Сварочные горелки имеют сменные каналы из полиамида, обеспечивающие равномерную подачу алюминиевых проволок диаметром 1,6 и 2,0 мм. Обеспечивается сварка алюминиевых сплавов толщиной 2- 20 мм на токах 60-315 А. Для каждого сварочного тока должны быть выбраны оптимальные частота и энергия импульсов. Частоту 50 Гц следует применять на токах до 100 А. Для оптимальной энергии импульсов характерны монотонное гудение дуги, мелкокапельный перенос металла и почти полное отсутствие разбрызгивания.

Полуавтоматы с инверторными выпрямителями. Производители сварочного оборудования создали широкую гамму полуавтоматов с компактными инверторными выпрямителями на токи 100-630 А, которые обладают более высокими технологическими характеристиками и возможностями, чем традиционные полуавтоматы.

1. Управление процессом сварки с помощью микрокомпьютера в комбинации с мощными быстродействующими транзисторными источниками позволяет регулировать параметры режима на всех стадиях перехода капли через дугу в сварочную ванну и существенно повысить качество сварки. Блок программирования дает возможность даже неопытному сварщику достичь хороших результатов по сварке и обеспечивает опытному сварщику свободу программирования параметров для специальных условий применения. Сначала выбирается способ сварки: ручная дуговая штучным электродом; газоэлектрическая плавящимся электродом; импульсная. После предварительного введения данных о типе и толщине свариваемого материала, материале и диаметре проволоки, составе газа – компьютер выбирает сварочные параметры, которые наилучшим образом подходят для данной задачи. Ключом для синергетической сварки являются оптимальные зависимости напряжения дуги и сварочного тока (скорости подачи электродной проволоки). Можно отрегулировать сварочные параметры во время сварки, не нарушая синергетического эффекта. Память хранит до 100 сварочных программ. Кроме того, сварщик может применить любую из 20-40 готовых стандартных программ.

2. Инверторные выпрямители, управляемые компьютером, обеспечивают стабильное быстрое зажигание дуги, минимальное разбрызгивание и высокую стабильность дуги. Продолжительностью зажигания является промежуток от момента касания электрода детали до момента достижения стабильного процесса сварки. Благодаря двукратному уменьшению времени (высокой скорости нарастания сварочного тока) инверторные выпрямители обеспечивают зажигание дуги с первого касания.

3. В ряде полуавтоматов для обеспечения стабильного повторного зажигания дуги предусмотрен сброс последней капли с электродной проволоки за счет подачи импульса тока при выключении дуги. Это позволяет в конце сварки иметь заостренный торец прово­локи, что является предпосылкой для хорошего повторного зажигания дуги.

4. Индуктивность в зависимости от условий сварки (материал и диаметр электродной проволоки, состав защитного газа) регулируется. Плавная регулировка индуктивности позволяет выбрать оптимальные условия горения дуги, снизить разбрызгивание и получить плавное формирование шва. При переходе на проволоку большего диаметра индуктивность должна быть увеличена. При возрастании индуктивности дуга горит «мягче», с малым разбрызгиванием, обеспечиваются большая глубина проплавления и плавная конфигурация шва с мелкой чешуйчатостью. При уменьшении индуктивности дуга становится «жесткой», разбрызгивание увеличивается, шов имеет усиление с резким переходом к основному металлу.

5. Двухрежимная сварка дает возможность сварщику изменять режим между двумя заранее установленными уровнями: малый ток – большой ток – нажатием на кнопку горелки. Эта функция позволяет быстро переходить с режима на режим при сварке в различных пространственных положениях. Она очень эффективна при сварке соединений, собранных со значительными зазорами. Участки с большим зазором выполняются на малых режимах, а там, где зазоры маленькие, сварочный ток увеличивается.

Рис. 3
Материал заимствован из книги:

Лупачев, А. В. Источники питания и оборудование сварки плавлением : учеб. пособие / А. В. Лупачев, В. Г. Лупачев. - Минск: РИПО, 2018. - 288 с.
См. страницы 153-158.