Обеспечение минимальной стоимости оборудования и затрат на его техническое обслуживание достигается путем: минимизации расхода материалов на сварочное оборудование и трудоемкости его изготовления; выбором или созданием оборудования с оптимальным набором функций для выполнения определенных задач (без избыточности); максимальным применением серийно выпускаемого оборудования; унификацией и агрегатированием сварочного оборудования.

Следует иметь в виду, что подавляющее большинство вариантов наиболее распространенного способа дуговой сварки (наплавки) может быть выполнено с помощью несложного ручного или механизированного инструмента (каким, по существу, является сварочный полуавтомат), тогда как введение высокоавтоматизированных технологических комплексов сопряжено со значительными затратами. Поэтому для получения положительного экономического эффекта при автоматизации сварочного производства необходимо обеспечивать существенное повышение производительности труда при наиболее простых технических решениях.

Важно учитывать то, что каждый конкретный способ дуговой сварки и наплавки характеризуется специфическими особенностями и вытекающими из них требованиями [20] .Так, применительно к оборудованию для сварки (наплавки) под флюсом, проводимой с большим объемом жидкого металла в ванне, возникает необходимость предотвращения протекания расплавленного металла из нижней части сварочной ванны, т. е. защиты свариваемого соединения от прожога. Кроме этого, наличие флюса в зоне возбуждения дуги и отвердевшей шлаковой пленки на конце сварочной проволоки в начале процесса требует принятия дополнительных мер по обеспечению надежного зажигания дуги. Особенностью сварки под флюсом является также невозможность прямого наблюдения за положением конца электрода и сварочной ванны, что усложняет направление электрода на линию соединения свариваемых элементов. При сварке и наплавке порошковой проволокой следует учитывать малую жесткость ее оболочки и необходимость в специальных подающих роликовых устройствах.

1.3. СВАРОЧНЫЕ ПРОЦЕССЫ КАК ОБЪЕКТЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

Формирование сварного соединения можно представить как результат функционирования системы источник питания 1 — источник нагрева 2 — изделие (присадочный материал) 3, отдельные компоненты которой объединены внутренними связями Х_ос, У_ос в сложную много контурную систему [1] (рис. 1.1). Действие этих связей проявляется в том, что изменение процесса сварки оказывает воздействие на источники нагрева 2 и питания. Так, при дуговой сварке изменение глубины провара сопровождается изменением скрытой составляющей длины дуги, а следовательно, изменением напряжения дуги и режима работы источника питания. При ЭШС изменение температуры шлаковой ванны приводит к изменению скорости плавления электрода и силы тока сварочного трансформатора. Изменение сопротивления деталей, соединяемых контактной сваркой, обусловленное наличием окалины или оксидных пленок на поверхностях либо отклонением толщин листов, приводит к изменению силы тока в сварочном контуре, сопровождающимся изменением тепловыделения в зоне сварки и соответствующими отклонениями размеров сварных точек и прочностных характеристик швов в целом.