1. Назначение оборудования. Технологические процессы, в которых используется оборудования.

Установка «УСКС-26» предназначена для автоматической дуговой сварки в контролируемой среде неплавящимся (вольфрамовым) электродом корпусных изделий из химически активных металлов и сплавов на их основе.

Максимальный диаметр свариваемых изделий 500 мм, максимальная высота – 500 мм, максимальный вес с оснасткой – 50 кг.

В рабочей камере размещены: электрододержатель, токоподвод, щеткодержатель, вращатель с планшайбой и само изделие, предназначенное для сварки.

Вакуумная система создает в камере предварительный вакуум 2,6 Па (210-2 мм рт. ст.). После этого в камеру поступает аргон до избыточного давления не более 0,02МПа (0,2 атм). Камера с загруженным изделием готова к сварке.

Пульт оператора и шкаф управления служат для управления процессом сварки. Аппаратура в шкафу контролирует рабочее давление аргона в вакуумной камере. Предохранительный клапан поддерживает давление в камере. Он расположен на коллекторе вакуумной системы.

Источник питания «ВСВУ-400» подает энергию для сварочной дуги.

Два смотровых окна со светофильтрами предназначены для визуального наблюдения. Дополнительные боковые окна служат для освещения рабочего пространства от внешних светильников.

Пневмоцилиндр поднимает вертикально вверх колпак камеры для загрузки и выгрузки изделий. Пневмоцилиндр соединен шарнирно с направляющей, которая имеет возможность поступательно перемещаться в корпусе механизма подъема. Верхняя часть направляющей жестко соединена с подъемной частью камеры вакуумной.

2. Особенности используемых физических процессов.

Аргонодуговая сварка в среде инертных газов широко применяется для соединения цветных металлов и легированных сталей, особенно малой толщины. В противном случае используются присадки.

Присадки для аргонодуговой сварки представляют собой металлы большей плотности и меньшей температуры плавления, которые напыляются наплавкой и являются соединяющей “прослойкой”.

В таком случае возможна сварка только в среде инертных газов или углекислого газа, так как попадание воздуха приведет к разбрызгиванию мягких расплавленных металлов.

3. Техническое описание. Особенности конструкции. Преимущества оборудования.

Установка «УСКС-26» состоит из следующих основных составных элементов:

- Вакуумная камера;

- Основание;

- Электрододержатель

- Механизм подъема;

- Вращатель;

- Вакуумная система;

- Система подачи инертного газа;

- Электроразводка;

- Сварочный источник питания;

- Система управления.

3.1 Вакуумная камера

Камера является герметичной вертикально расположенной цилиндрической емкостью, с закругленной верхней частью. Камера изготовлена из нержавеющей стали. На лицевой стороне камеры имеются два смотровых окна, а на боковых сторонах - два окна для подсветки внутреннего пространства камеры наружными светильниками.

В камере размещены: планшайба вращателя, изделие для сварки, электрододержатель, токоподвод и щеткодержатель.

3.2 Основание

Основание представляет собой прямоугольную сварную рамную конструкцию из квадратных труб. На верхней обвязке рамы установлена столешница, к которой крепится основание вакуумной камеры, вращатель, прижимы камеры, механизм подъема камеры вакуумной, светильники и коллектор вакуумной системы.

Боковые стороны основания закрыты съемными стальными панелями. Спереди и сзади установлены распашные стальные двери для свободного доступа при обслуживании вакуумной системы, системы пневматической, привода вращателя и электроразводки.

Для регулировки расположения стола установки в горизонтальной плоскости основание имеет винтовые регулировочные опоры с возможностью фиксации в нужном положении контргайкой.

3.3 Электрододержатель

Электродержатель предназначен для настройки вольфрамового электрода на свариваемый стык. Электродержатель состоит из вертикальной несущей стойки поворотного и выдвижного кронштейна с поворотной головкой, в которую через цангу закрепляется сварочный электрод.

Настройка электрода на стык осуществляется вручную при открытой камере.

3.4 Механизм подъема

Для подъема, опускания и фиксации в крайнем верхнем положении вакуумной камеры, предусмотрен механизм подъема.

Пневмоцилиндр подъема камеры оснащен тормозом пневматическим, автоматически фиксирующим положение штока в заданном положении и обеспечивающим удержание в текущем (поднятом) положении камеры вакуумной в случае аварийного отключения электроэнергии или воздуха. Разжим тормоза происходит при подаче в полость тормоза воздуха.

Сигналы о крайних (верхнее и нижнее) положениях камеры вакуумной передаются в АСУ установки от установленных на корпусе пневмоцилиндра двух датчиков положения.

3.5 Вращатель

Вращатель предназначен для вращения изделия с оснасткой, установленного на планшайбе, с заданной скоростью в процессе сварки. Для уменьшения габаритов по высоте установки и вакуумной камеры, в шпинделе имеется цилиндрическая полость для заглубления части свариваемой детали за плоскость планшайбы.

3.6 Система вакуумная

Система вакуумная предназначена для создания предварительного вакуума в камере до напуска инертного газа. Система вакуумная размещается внутри основания установки. В состав системы входят: насос безмасляный вакуумный механический, клапаны вакуумные пневматические, датчики вакуумные, вакуумметр, клапан сброса избыточного давления.

С помощью системы вакуумной в камере создается предварительный вакуум 2,6 Па (2×10-2 мм рт. ст.). При достижении указанного вакуума от системы подачи аргона производят напуск аргона в камеру до избыточного давления не более 0,02МПа (0,2 атм.).

В аварийной ситуации (отключение электроэнергии, прекращение подачи воздуха) вакуумная камера отсекается от насоса клапанами вакуумными с пневмоприводом.

3.7 Система подачи инертного газа

Система подачи аргона предназначена для подачи инертного газа аргона под требуемым давлением в вакуумную камеру перед процессом сварки изделия неплавящимся вольфрамовым электродом.

Предварительная настройка необходимого давления подачи инертного газа производится вручную двумя ступенями: грубая настройка – на газовом баллонном редукторе и точная настройка – на регуляторе давления по показаниям манометра.

Напуск инертного газа в камеру производится через клапан вакуумный по команде АСУ установки.

Установка имеет систему контроля и измерения давления аргона в камере.

Возможно оснащение установки системой очистки инертного газа от механических загрязнений, образующихся в процессе сварки с замкнутым циклом без разгерметизации камеры вакуумной.

Избыточное давление, возникающее в камере в процессе сварки или при напуске инертного газа перед сваркой, сбрасывается предохранительным клапаном.

3.8 Электроразводка

Электроразводка предназначена для обеспечения питанием цепей управления механизмами, имеющими электроприводы. Электроразводка уложена в коробах, обеспечивая свободный доступ к ней при профилактических и ремонтных работах. В электроразводке используются современные многожильные кабели.

3.9 Источник питания

Выпрямитель универсальный «ВСВУ-400» предназначен для питания установок автоматической и ручной дуговой сварки жаропрочных, нержавеющих сталей и титановых сплавов в среде аргона неплавящимся электродом, а также для сварки покрытыми электродами углеродистых сталей сжатой, непрерывной и импульсной дугой.

3.10 Система управления

Управление процессом сварки осуществляется с пульта оператора или с пульта дистанционного управления. Пусковая и защитная аппаратура расположена в шкафу управления. Система управления обеспечивает:

- автоматическое управление процессом сварки от контроллера;

- ручное и автоматическое управление вакуумной системой;

- напуск инертного газа;

- напуск воздуха;

- управление пневмосистемой.

Длина дуги устанавливается сварщиком вручную.