Сварочный аппарат дуга: вся польза устройства

Сварка ручная дуговая – что это такое и принцип действия

Прежде чем приступать к рассмотрению сущности процесса и технологических особенностей, стоит привести разъяснение терминологии.

Сварка ручная дуговая – операция сваривания металла, в качестве источника энергии выступает электрическая дуга.

Электросварка – метод сваривания металлов, который во время нагревания и расплавления предполагает использование электрической дуги, температурный диапазон может достигать 7000 °С и превосходить температурные значения оплавления любых металлов.

Дуговая сварка неплавящимся электродом – осуществляется в защитных средах инертных газов (например, в среде аргона).

Один из методов дугового сваривания путем плавления, используемый при обработке алюминия, магния и его сплавов, нержавейки и иного неферромагнитного металла.

Процесс работы с неплавким элементом схож с газовой автогенной сваркой. В итоге использования данного метода получаются высококачественные швы.

Механизированная сварка плавящимся электродом – одна из разновидностей дугового способа, процесс которой предполагает подачу плавящегося элемента, перемещение дуги и деталей при помощи механизмов. Во время задействования механизма, без управления оператором, она считается автоматической дуговой сваркой.

Далее разберем более подробно сущность электродуговой сварки, что это такое и технологические нюансы работы с ней.

Принцип действия

Электрическая энергия от сторонних источников (сварочные трансформаторы, агрегаты, преобразователи, инверторные устройства) для получения и работоспособности дуги подается к электроду и свариваемым деталям. Она может быть от источников переменного и постоянного тока.

Схема дуговой сварки предполагает следующие процедуры. Во время соприкосновения рабочей части и детали возникает сварочный ток. Воздействие повышенной температуры расплавляет кромки деталей и электродных концов.

Образуется, как ее называют, сварочная ванна, находящаяся определенное время в расплавленном состоянии. В ней металл детали и электрода смешиваются, а с помощью шлака образуется защитная поверхность.

После застывания получаются соединения сварные.

Процедура может реализовываться плавящимся и неплавящимся элементом. В случае использования плавящегося, сварной шов формируется за счет расплавления непосредственно электрода. Применение неплавящегося расплавляется присадочная проволока, которая подводится к точке сваривания.

Электрод является стержнем, имеющим диаметр до 1 сантиметра, закрепляемый в держателе. При его прикосновении к металлу замыкается электрическая цепь. После этого его конец начинает нагреваться.

Затем после отведения на расстояние до 5 мм появляются дуговые разряды, продолжающие поддерживать наличие тока в цепи.

В месте размещения дуговых разрядов осуществляется активное нагревание и деталь начинает плавиться.

Для осуществления процесса требуется наличие источника питания, имеющего низкое напряжение и высокий уровень тока.

Ручная дуговая сварка. 1 — электродное покрытие, 2 — электрод, 3 — защитный газ, 4 — место расплава металла, 5 — заготовка, 6, 7 — шов

Классификация и способы

Классифицировать виды ручной дуговой сварки можно по различным признакам: механизация, вид тока, полярность, применяемые рабочие части и т.п. Подробнее далее.

Можно выделить следующие способы дуговой сварки:

  • Ручная дуговая. Предполагает использование только ручной работы человека без применения механизмов;
  • Механизированная. Схема ручной дуговой сварки этого типа предполагает осуществление механизации процедуры подачи проволоки к точке сваривания, а части процессов руками человека;
  • Автоматическая. Предполагается полная механизация процессов создания дуги, регулировки ее длин, перемещений. Является наиболее стабильным методом сварки.

Выбор будет зависеть от способов зажигания, поддерживания сварочной дуги, операций и способов движения электродов, окончания процессов.

Существуют также способы ручной дуговой сварки следующего типа:

  • Пучком. Принцип основывается на связывании в пучок нескольких электродов, сваривании их торцов и установке в держателе. Из-за поочередного горения каждого стержня их нагрев при определенном токе будет меньше в сравнении с использованием одиночного электрода. Это позволяет применять больший диапазон токов и повышать производительность.
  • Сварка лежачим электродом. Данный способ сварки электродуговой предполагает укладку длиной 500-1200 мм с обмазкой в разделанный стык или угол. На него накладывается брус из меди, имеющий продольную канавку. Заготовка и электрод подключаются к источнику тока. Угольный стержень поджигает дугу, уходящую под брусок. Она перемещается по стыку, плавя рабочий элемент и сваривая кромку. Получается шов. Оптимальным метод является в труднодоступном месте или значительном горизонтальном расстоянии под сварку.
  • Сварка наклонным. Еще один метод увеличения производительности. Электрод закрепляется в зажиме, имеющем обойму, перемещающуюся под своей массой по стойке. Когда зажигается дуга и он начинает оплавляться, то обойма будет опускаться вниз. Электрод будет изменять свое положение при сохранении постоянного угла наклона к поверхности детали.

Исходя из типа используемого тока выделяют следующую сварку дуговую:

  • Прямой полярности постоянного тока. Минус находится на электроде;
  • Обратной полярности. На электроде находится плюсовой контакт;
  • Использование переменного тока.

Тип дуги определяет следующие различия:

  • Прямого действия. Определяется как зависимая дуга;
  • Косвенного действия – независимая.

Первый метод предполагает использование дуги меж электродами и свариваемыми элементами, являющимися элементом цепи. Второй – розжиг дуги происходит меж 2 электродов.

Исходя из применяемых рабочих элементов, выделяются:

  • Дуговая сварка плавящимся электродом;
  • Применение неплавящегося элемента – угольный, графитовый, вольфрамовый.

Применение плавящегося варианта – наиболее распространенный способ. Может проводиться с применением одного или нескольких электродов. Исходя из этого Ручная электродуговая сварка может быть разделена на, использующую один, два или многоэлектродную, которая применяется в целях повышения скорости и качества работы.

Исходя из длин свариваемых стыков, а также толщин свариваемых заготовок можно выделить методы создания швов:

  • Короткий – до 250 миллиметров;
  • Средний – длиной 250-1000. Выполняется путем прохода от середин заготовки к ее краям ступенчатыми переходами;
  • Длинный. Применяется обратноступенчатый способ, переходы аналогичны предыдущему методу.

Используемые электроды

В электродуговой сварке может применяться плавящийся и неплавящийся электрод. Они изготавливаются из проволоки с защитным покрытием.

Процесс выбора электрода будет зависеть от многих нюансов, включая присадочные материалы, положения, необходимых характеристик сварных швов.

Выбор покрытия определяет процесс устойчивости сварочной дуги, обеспечение защиты зоны ее действия от влияния химических веществ, содержащихся в окружающей среде. Для предотвращения загрязнения в покрытия может вводиться раскислитель.

Он необходим для очистки швов, обеспечивает стабильное поддержание дуги, добавляет легирующих элементов, которые улучшают конечное качество швов.

Металл в электродах используется аналогичный свариваемому основному. Периодически внедряют отличный, который может влиять на характеристики получаемых сварных швов. К примеру, из нержавейки может использоваться для сваривания заготовок из стали с повышенным содержанием углерода, а также соединения нержавейки с подобной сталью.

В составе могут находиться различные вещества: рутил, фториды, целлюлозные компоненты и т.п. К примеру, для рутиловых характерна простота применения и эстетический внешний вид швов.

Однако они отличаются повышенной хрупкостью, т.к. содержат много водорода. Для инструмента с фторидом кальция характерна гигроскопичность из-за чего необходимо хранить без влияния влаги.

Из них получаются прочные сварные соединения, но довольно грубые.

По международным стандартам используются следующие обозначения электродов для дуговой сварки:

  • A – кислые; RА – рутилово-кислые;
  • B – основные; RВ –рутилосновные;
  • С – целлюлозные; RС – рутилцеллюлозные;
  • R – рутиловые;  RR – рутиловые толстые;
  • S – другие типы.

По российским стандартам для электродов, предназначенных для сваривания углеродистой, низколегированной, легированной с высокой прочностью стали маркировка наносится следующая:

  • Э – электроды для ручного использования и наплавления;
  • Следующее цифровое обозначение определяет уровень прочности во время растяжения;
  • Наличие индекса A свидетельствует о том, что швы обладают повышенными пластичными свойствами и ударной вязкостью.

Источники питания

В качестве источника могут применяться трансформаторы, имеющие низкое выходное напряжение и высокий ток до нескольких сот ампер.

Во время использования постоянного тока применяется выпрямитель, преобразующий переменную составляющую в постоянную.

Могут применяться разнообразные виды, включая инверторы, которые обладают меньшим весом и габаритами. Они используют принцип высокочастотного преобразования напряжения.

Сила тока может меняться различными методами: изменением количества витков на катушках или расстояний меж вторичными и первичными катушками.

Положение электродов во время работы

Расположение рабочей части будет зависеть от положений швов. Можно выделить следующее размещение: нижние швы, вертикальные, горизонтальные на вертикальных плоскостях, потолочные. Вертикальные швы могут создаваться в любом направлении как снизу вверх, так и наоборот.

Сущность процесса и основные направления движения во время работы можно изучить на изображении.

Основы безопасности при работе

Изучая основы дуговой сварки нельзя не упомянуть о том, что она является одной из наиболее опасных и способных причинить значительный вред здоровью сварщика. Основной опасностью является присутствие очень яркого света. Он может нанести ожоги.

Если этого не удалось избежать, то рекомендуем изучить статью о том, что делать если произошел ожог от сварки. Помимо этого световой диапазон способен наносить ущерб и коже. Поэтому помимо защитной маски необходимо применять защитную одежду с перчатками.

Техника безопасности при электродуговой сварке также предполагает то, что нужно учитывать следующие моменты:

  1. Помимо света происходит разброс раскаленного металла в виде окалины. Чтобы избежать ожога от них необходимо одеваться в плотную одежду и обувь, способную защитить от раскаленных частиц. Это можно отнести и к работе над головой. Необходимо иметь защитных головной убор, рукава плотно застегнуть, а на кисти рук надеть перчатки.
  2. При отсутствии спецодежды для сварщика рекомендуется использовать элементы одежды из хлопчатобумажной ткани, т.к. она имеет большую стойкость к возгоранию нежели синтетика.
  3. Сварочные мероприятия должны выполняться в качественно проветриваемых помещениях/улице, т.к. при электрической сварке выделяется значительное количество вредных паров и газов. Надышавшись ими можно получить отравление.
  4. Перед началом работ необходимо подготовить воду или огнетушитель, чтобы в случае пожара из-за разлетающейся окалины было чем тушить. Нужно учесть, что в непосредственной близости возле места сварочных работ не должно быть взрывоопасных и пожароопасных материалов.
  5. Нельзя допускать контактов токоведущей части оборудования с жидкостью. В противном случае можно получить поражение электрическим током.
  6. По завершении работ на поверхности образуется шлак. Его необходимо удалять с помощью молотка. При ударе он может разлетаться на значительные расстояния. Поэтому обязательно нужно использовать защитные очки или маску.

Техникой безопасности при ручной дуговой сварке ни в коем случае нельзя пренебрегать. В противном случае можно получить серьезные травмы.

Скачать ГОСТ

Источник: https://oxmetall.ru/svarka/svarka-ruchnaya-dugovaya-chto-eto-takoe-i-printsip-dejstviya

Электродуговая сварка

Среди всех современных разновидностей способов соединения металла электродуговая сварка является одним из самых востребованных, так как она отличается простотой и относительно невысокой себестоимостью.

Именно эта разновидность появилась одной из первых и до сих пор сохраняет свою популярность. В основном, изменениям подвергается только техника, которая необходима для проведения процесса, хотя принцип действия остается прежним.

Современные аппараты служат для преобразования электрического тока под нужные параметры и могут питаться от обыкновенной розетки.

Если сначала это были громоздкие трансформаторы, у которых сложно было подобрать точное значение параметров, то сейчас это компактные инверторы, на некоторых из которых установлена цифровая шкала. Также они не уступают трансформаторам по мощности.

Читайте также:  Сварка металлов в домашних условиях и принцип ее работы

Процесс электродуговой сварки

Область применения

Электродуговая сварка для начинающих является наиболее простой в освоении. Именно по этой причине именно ее чаще всего используют в бытовой сфере. Для этого существует широкий спектр компактных сварочных инверторов. Но этим все не ограничивается, так как имеется и более серьезная техника, а также узкоспециализированные расходные материалы.

Чаще всего сварку такого рода применяют для соединения углеродистых сталей, но при необходимости может осуществляться сварка цветных металлов, высокоуглеродистой стали, нержавейки и высоколегированных металлов и их сплавов.

Все это проходит проблемно, так что в профессиональной сфере стараются использовать иные методы, такие как аргонодуговая сварка, но благодаря простоте этого метода в частной сфере нередко используют именно его. Это может привести к появлению брака, с большой вероятностью. Справиться со всеми сложностями могут только опытные сварщики.

В промышленности, при создании металлоконструкций, или в строительстве данная методика применяется для самых простых и менее ответственных швов.

Преимущества

Электродуговая сварка получила широкое распространение и высокую востребованность благодаря следующим качествам:

  • Нет необходимости в длительных подготовительных процедурах, так что аппарат быстро настраивается;
  • Как сами аппараты, так и расходные материалы к ним отличаются мобильностью и компактностью;
  • Шов обладает относительно низкой себестоимостью, если сравнивать с более современными методами сварки;
  • Стоимость оборудования также не является слишком высокой;
  • Электродуговая сварка является более безопасной, чем газовая;
  • Работы проводятся практически с любыми толщинами металла;
  • Создание шва получается достаточно быстрым;
  • Сварочные инверторы работают от обыкновенной бытовой сети;
  • Имеется огромный выбор сварочной техники с самыми разнообразными параметрами;
  • Техника и расходные материалы находятся в свободном доступе.

Недостатки

В то же время электродуговая сварка обладает рядом недостатков, которые и привели к развитию более современных методов соединения металла. Среди основных негативных моментов стоит отметить следующие:

  • Из-за высокой скорости проведения сварочного процесса порой сложно сформировать валик хорошего качества;
  • Обмазка сварочных электродов может быть отсыревшей, что приведет к попаданию водорода в сварочную ванну, а это грозит появлением трещин, свищей, пор и прочих дефектов;
  • Цветные металлы очень плохо свариваются, так что риск появления бракованного шва здесь становится очень высоким;
  • Швы, полученные данным методом, становятся менее надежными;
  • Здесь почти всегда нужно использовать флюс и прочие дополнительные материалы для улучшения качества сварки;
  • Наблюдается слишком большая зависимость от внешних условий, от которых не всегда защищает покрытие.

Виды электродуговой сварки

Ручная дуговая сварка может проводиться в двух различных видах.

Первым является стандартный, когда применяется обыкновенный трансформатор или инвертор, а металл шва получается из плавкого электрода. Таким методом осуществляется подавляющее большинство операций.

Именно он и ассоциируется с понятием «ручная дуговая сварка». Здесь допустимо использование флюсов и других стандартных материалов.

Электродуговая сварка покрытыми электродами

Вторым видом является сварка, которая проводится неплавким электродом, или плавким без покрытия, в среде защитных газов. Данный метод также проводится вручную и здесь задействована дуга, в качестве основной температурной силы. Здесь нужен больший опыт работы с металлом, так как технология более сложная и затратная, так как проводится дополнительное подключение газовой горелки.

Схема

Схема проведения электродуговой сварки выглядит следующим образом:

Схема электродуговой сварки

  1. Стержень электрода;
  2. Защитное покрытие над стержнем;
  3. Газовая защита, которая получается благодаря расплавлению покрытия дугой;
  4. Сварочная ванна с расплавленным металлом;
  5. Корка образовавшегося шлака на остывшем металле;
  6. Шов;
  7. Основной материал;
  8. Капли металла.

Технические характеристики

Основным видом техники, который используется для такой процедуры как ручная дуговая сварка, является сварочный трансформатор.

Оборудование для этого процесса подбирается под каждую операцию отдельно, если есть такая возможность, но в большинстве случаев стараются обзавестись универсальным инвертором, благодаря которому можно выполнять большинство всех операций.

Для этого требуется точно знать характеристики используемой техники. Здесь приведены основные показатели одних из самых популярных моделей.

Параметры трансформатора ТДМ22 ТДМ140 ТДМ169 ТДМ180 ТДМ121
Напряжение переменного тока в сети частотой50 Гц, В 180 — 240 220 220 220/380 220
В каком диапазоне можно регулировать сварочный ток, А 80 — 220 40 — 140 50 — 160 40 — 180 40 — 140
Продолжительность беспрерывной максимальной нагрузки  за определенный период времени, % 20 15 20 20 20
Напряжение х.х, В 58 50 63 70 49
Мощности потребления энергии, кВ*А 9 7,5 13 13 7,5
Размеры, мм 380 х 300 х 220 270 х 240 х 420 330 х 160 х 300 360 х 360 х 930 185 х 270 х 430
Вес, кг 25 28 30 45 25

Технология сварки

Технология электродуговой сварки является достаточно простой, если рассматривать ее физические параметры. Но если вдаваться в нюансы проведения каждого отдельного процесса и правильную последовательность операций, то все становится намного сложнее.

Сущность процесса электродуговой сварки состоит в создании и поддерживании, до тех пор, пока соединение не будет закончено, электрической дуги. Практически во всей области электротехники она является вредным явлением, но для сварки она полезное.

С ее помощью можно расплавить металл и электрод, чтобы эта масса образовала единое неразъемное соединение, отличающееся крепостью.

Правильный сварной шов при электродуговой сварке

Оборудование для электродуговой сварки также является относительно простым, не считая всех особенностей настроек и дополнительных режимов в современных моделях.

Ток поступает из сети на трансформатор, после чего передается на плюс и минус выводов, которыми являются «земля» и держатель с электродом.

Вне зависимости от того, что какую роль выполняет, при размыкании цепи, которое осуществляется между поверхностью свариваемого металла и электродом, образуется дуга, создающая ванну расплавленного металла в месте своего нахождения.

Технология электродуговой сварки

Задачей сварщика является поддерживание дуги и перемешивание металла, чтобы он образовал крепкую однородную массу. Для этого совершаются колебательные движения с заданной амплитудой. Когда шов доходит до конца, дуга разрывается.

Техника безопасности

Электродуговая сварка является небезопасным процессом. Здесь есть риск поражения током, благодаря чему нужно соблюдать правила электробезопасности.

Специалист обязательно должен проводить сварку в рабочей одежде и с применением средств индивидуальной защиты, таких как сварочная маска и прочие. Корпус трансформатора обязательно должен быть заземлен.

В месте проведения работ не должно находиться легко воспламеняемых предметов. Огарки отработанных электродов запрещается выбрасывать на пол, так как это следует делать в строго определенные места.

Заключение

Технология электродуговой сварки является одной из самых простых в данной сфере, но, тем не менее, она нелегка в освоении, чтобы создать действительно качественное соединение. Ведь нужно правильно подобрать оборудование, режимы и придерживаться техники безопасности.

Источник: http://svarkaipayka.ru/tehnologia/termicheskaya/elektrodugovaya-svarka.html

Как правильно варить дуговой сваркой | Строительный портал

Несколько десятков лет назад не было такого, чтобы люди сами могли выбирать, каким способом варить металл. Было один-два способа.

Нынче же, в эпоху технологического прогресса и требований к качеству материалов существует множество способов сваривания металла. Самым оптимальным и эффективным из них является сварка дуговым аппаратом.

Им пользуются наибольшее количество людей, поэтому это способ наиболее популярен.

Содержание:

Принцип работы аппарата дуговой сварки

Преимущество дуговой сварки – температура дуги, которая достигает более 5 тыс. градусов. Она гарантирует сваривание абсолютно любых материалов, так как может расплавить даже самый крепкий материал. Зона максимально высокой температуры сосредотачивается в дуговом разряде. Направление дуги можно менять на прямую дугу, и косвенно действующую.

Рассмотрим разницу между дугой прямого действия и косвенного. Огонь между сварочными металлами и электродом характеризует сварку с дугой прямого действия. Косвенная дуга начинает гореть между самими электродами. В этом случае, металлы для сплавки не обрабатываются сварочным током.

Зажечь дугу можно только тогда, когда сквозь основу электрода протекает ток, а конец электрода соприкасается с металлом. После, дуга начинает гореть между металлом, который расплавляется в процессе и, основанием электрода.  Впоследствии этой дуги, температура мгновенно повышается, и металл начинает плавиться. Одновременно с расплавкой металла, плавиться и электрод.

Расплавленный металл имеет небольшую впадину и образует сварочную ванну.

Там он продолжает плавиться вместе с покрытием выбранного электрода. Когда расплавляется электрод, вокруг ванны образуется некий газовый слой, который защищает, шлаковую ванну. Если бы на электроды не наносили специально предназначенную обмазку, расплавленный металл не защищался бы шлаком.

Когда, по каким-то причинам, в процессе проварки не нужен шлаковый защитный газ, можно это предусмотреть и выбрать электроды, которые не обработаны минеральными частицами и разными ферросплавами. Именно эти покрытия электрода, при плавлении, дадут нужную газовую защиту от внешней среды.

Сварочная дуга не стоит на месте, а продвигается по мере провара. Смещение дуги вызывает охлаждение проваренного места и отвердевание его. После того, как он охладится, станет видно сварочный шов, имеющий маленький налет шлака, который напоминает корку.

Разновидности аппаратов позволяющих варить металл: сварочный трансформатор, выпрямитель, сварочный инвертор

На сегодняшний день существует огромное количество разных материалов, требований к их проварке в труднодоступных местах, поэтому требования к сварочному аппарату очень серьезные. Это отразилось на количестве разных аппаратов для сварки, которые уже можно поделить по типу источника переменного или постоянного тока на три основных вида.

Сварочные трансформаторы

Это наиболее простое решение, для получения нужного тока. Принцип его работы – понизить сетевое напряжение, до оптимального, для работы сварочного аппарата, с чем и должна справляться его главная деталь – трансформатор.

Получить на выходе постоянный ток невозможно с использованием трансформатора, так как он может позволить выдать только переменный. В работе довольно часто нужно регулировать силу выделяемого тока, про что не забыли изготовители, оснастив аппарат так, что передвигая первичную и вторичную обмотку, меняется сила тока.

Читайте также:  Особенности технологий сварки легированных, аустенитных и жаропрочных сталей

Хотя, кроме этого способа, существуют и несколько других. Но, поскольку они используются крайне редко, нет нужды говорить о них подробно.

Сварочный трансформатор имеет все необходимые возможности, чтобы варить качественно и точно, при условии, что к нему будут подобраны специальные электроды для переменного тока. В этом случае шансы на качественную проварку металла только увеличиваются. Раз уж разговор зашел о качестве и эффективности аппарата, просто нельзя позабыть о коэффициенте полезного действия (КПД).

Дело в том, что сварочный трансформатор достигает отличных результатов – 90%. Всегда и у всех аппаратов разного применения будут потери эффективности (нагрев, внешняя среда), и 10% это сравнительно небольшой процент. Стоит упомянуть, что только на охлаждение ему потребуется много усилий, но сварка имеет очень мощные вентиляторы, способные охлаждать температуру в сотни раз.

Что может быть главнее эффективности трансформаторной сварки? Конечно, ее стоимость и долговечность. Удивительно, но цена – невысокая и полностью себя оправдывает, а срок работы аппаратуры – главный плюс и козырь трансформаторного сварочного аппарата.

Сварочный выпрямитель

Их основная цель – выпрямлять напряжение, преобразовывать и делать постоянный ток, используя непостоянный. Структура этих аппаратов очень простая: один трансформатор понижения тока, диодный блок (выпрямитель) и системы для регулировки защиты, а также пуска.

Если сравнивать состав этого выпрямителя с компонентами трансформаторной сварки, то абсолютно точно можно подчеркнуть, что выпрямители порядком сложнее, чем трансформаторы.

Что является их достоинством, ведь это непосредственно оказывается на практике – работают намного стабильнее – сварочный ток и дуга имеют лучшие характеристики.

Если качество работы выпрямителей намного выше предыдущих, то существенно лучше и качество получаемого шва.

Нельзя сказать о плохом качестве швов в трансформаторах, однако выпрямители делают его еще лучше и надежнее. Небольшие минусы здесь все-таки присутствуют: большой вес выпрямительного аппарата и работает он под очень большим напряжением, что сказывается на ухудшении напряжения в сети, во время его работы.

Современные сварочные аппараты – инверторы

Бывает и так, что для нормальной работы 50 Гц напряжения недостаточно, и использование трансформаторов, как и выпрямителей в некоторых ситуациях невозможно. Из-за этого, благодаря нынешним технологиям, широко производятся новые, намного более мощные сварочные аппараты. Они называются инверторными, и работают под частотой более 500 Гц.

Для передачи энергии, не нужен трансформатор внушительных размеров, а достаточно маленького, который обеспечит протекание постоянного тока все время.

Чтобы сравнить, в сколько раз меньше весит силовой трансформатор от обычного, нужно отталкиваться от их одинаковых параметров силы тока. Силовому трансформатору для выработки тока в 160А не надо весить 20 кг и более.

А это уменьшает вес полной сборки инвертора в 5-7 раз. В то время как обычному трансформатору никак не удастся избежать несколько десятков килограммов массы.

Вес полностью укомплектованного инвертора не превышает 8 кг (бывает меньше, но не больше). Это очень удобно и компактно, так как, транспортируя аппарат, тратится намного меньше усилий.

Комплектующие инвертора немного похожи на выпрямительный аппарат.

В состав инвертора входит сетевой фильтр, два выпрямителя, преобразователь переменного напряжение, работающего на очень высоких частотах и последнее – схемы управления.

Им можно работать намного дольше, без перерыва, так как его работа максимально стабильная. Кроме этого, инвертор позволяет сварщику расширено выбирать сварочный ток.

Переключатель находится на самом инверторе и может очень точно переходить к разным значениям силы тока. Это просто необходимо, если варить потребуется тоненькими электродами.

При выборе любого типа сварочного аппарата, нужно сосредотачивать внимание на диапазоне допустимого изменения сварочного тока. Именно этот показатель, указывает на его активную мощность. От широкого диапазона зависит много: выбор электродов (большой диапазон позволяет использовать электроды большого размера, но и малые тоже).

Важно и то, как быстро аппарат сможет зажечь дугу, от этого, в некоторой мере, зависит продуктивность работы. Как понять, будет ли данный аппарат быстро зажигать дугу или медлить? Очень просто, эти параметры специально указываются в технических характеристиках любых сварочных аппаратов в колонке – ток холостого хода.

Рекомендуемое значение данного параметра 60 – 80В, если больше – лучше, и дуга будет загораться мгновенно.

Достаточно редко встречаются сварочные аппараты, использующие углекислый газ, которые называются полуавтоматами.

Они имеют профессиональное качество проварки металла, работают с достаточно тонкими металлическими листами. Стоимость полуавтоматов весьма внушительная, поэтому они не распространены  в домашнем процессе сварки, а широко используются на более ответственном и масштабном уровне.

Каким бы аппаратом не пользовался сварщик, трансформаторным или инверторной сваркой, все равно не сможет начать процесс без неотъемлемой части сварочного аппарата – электрода. А значит следующий этап для успешного протекания процесса – подбор электродов по определенным требованиям и в зависимости от материалов металла.

Какие бывают электроды, и как не ошибиться в их выборе?

Электрод похож на тонкую металлическую палочку с защитным покрытием. Так и есть на самом деле, электрод – это самый натуральный металлический стержень, а образованное покрытие – ферросплавы и минералы. В процессе расплава металла и образования сварочной ванны они будут защищать ее, создавая слой защитного газа, сквозь который воздух не сможет попасть и окислить сварочную ванну.

Электрод должен в сварочном процессе расплавиться и расплавить также необходимое место металлического листа. Осуществляется это за счет прохождения тока значительной величины по самому электроду. Электрический ток, который попадает на электрод, начинает проходить и попадает к месту, где вскоре образуется шов, из-за того, что электрод будет соприкасаться с листом металла.

Электроды различаются по типажу:

  • Чугунные, стальные и стальные с добавлением минералов.
  • Плавящиеся с получаемым сечением.

  • Неплавящиеся для работы при контактной сварке..

Электроды нестандартные, и бывают всевозможного диаметра и длины. В зависимости от задач и сложности сварки, выбираются или  маленькой длины, которые уменьшают напряжение, или длинные – основная их задача – повысить сопротивление.

Не всем известно, что сварщики различают электроды: профессиональные и обычные. В полуавтоматической сварке используются только первые. Это – вольфрамовые электроды, плазменные. Принцип действия одинаковый – плавясь, они выделяют защитный газ.

Покрытие электрода, как уже известно, защищает сварочную ванну от агрессивного воздействия воздуха, но еще и помогает гореть дуге более устойчиво. На электродах можно увидеть разное покрытие: кислое, основное, целлюлозное и другие, малоиспользуемые.

Самое главное, выбирая электроды – покупать только те, которые будут соответствовать целям сварки. Выбор сварочных аппаратов напрямую меняет тип электродов. Чаще всего используют электроды марки УОНИ-13/НЖ/12х13. Их применяют при работе с низколегированной сталью и углеродистыми листами. Р-3С используют для сварки переменным и постоянным током. Используются для таких же материалов.

Технология выполнения ручной дуговой сварки своими руками

Все домашние работы, которые нуждаются в сварочной работе, не могут обойтись без ручного аппарата дуговой сварки. Даже спустя многие годы, этот аппарат не потерял своей актуальности, а стал еще более популярным и используемым.

Одним из существующих способов является вариант сварки электродом, вместе с защитными газами (аргон с добавлением небольшого количества кислорода). Электроды в этом случае используют неплавкие и, часто вольфрамовые.

Важным моментом следует отметить качество шва. Чтобы место сварки было качественным, а не ослабленным швом, нужно правильно подбирать электроды под материал(они должны быть того же качества, что и металл). Только тогда, расплавка и смешивание химического состава электрода и металла не будет различаться, и ухудшать его.

Сваривание ручной дуговой сваркой требуется проводить постоянным током. Исключение составляет сварка алюминия, которую лучше производить переменным и током с обратной полярностью.

Объясняется это тем, что алюминий имеет некий слой оксидной пленки, а она, в свою очередь, имеет очень высокую температуру плавления (больше 1000 градусов), и переменный ток лучше ее плавит.

Сварка с аргоном более дорогая, в сравнении с обычной, и скоростью похвастаться не может, зато можно уверенно сказать о преимуществе данного типа для работы производственном масштабе.

Для начинающих же сварщиков не рекомендуется использовать этот способ дуговой сварки, так как освоить и хорошо управлять им немного сложнее. Электроды для обычной ручной сварки подходят простые, но покрытые химическими элементами.

Один конец у них оставляют непокрытым, так как он будет крепиться в держателе.

Итак, первое, на что надо обратить внимание, начиная работу с дуговой ручной сваркой – подбор силы тока. Оптимальный выбор силы сварочного тока гарантирует шов хорошего качества. Тем, кто не знает, как в домашних условиях выбрать силу тока, расстраиваться не нужно, а всего-навсего заглянуть в документацию к сварочному аппарату, где должно быть указано, как выбирать.

Следующим этапом рассмотрим быстроту сварки. Скорость перемещения электрода зависит от толщины материала. Чем толще металл, тем дольше будет его плавка, а значит, скорость немного упадет. Главным показателем выбора скорости является наполнение сварочной ванны расплавленным металлом.

Держать электрод нужно на одном место столько, чтобы эта ванна наполнилась и немного возвышалась над остальным слоем металла на несколько миллиметров.

Перемещать электрод слишком медленно тоже недопустимо, так как сварочный шов, точнее расплавленный металл начнет растекаться, и препятствовать дальнейшему процессу.

Очень важный момент в работе – это зажигание сварочной дуги. Именно с ее появления начинается процесс сварки металла. Зажечь ее можно не одним способом, однако, самым активно используемым методом является соприкосновение электрода и поверхности выбранного листа металла. Касаться или чиркать нет разницы, в любом случае дуга должна появиться.

Эти действия проводят только с новым электродом. Любой новичок или опытный сварщик сделают это легко, и бояться этого не стоит. Другой метод вызывания сварочной дуги предназначен для всех труднодоступных и мало контролируемых мест. Для того чтобы вызвать дугу, надо коснуться электродом поверхности металла, после чего отвести на несколько миллиметров.

Подводить электрод нужно обязательно под прямым (вертикально) углом.

Как осуществить наплавку швов поверхностей которые размещены под углом и внахлест?

При условии, что электрод находится под углом 45 градусов, относительно поверхностей, можно уверено твердить, что шов получится очень высокого качества и результат будет положительный. При этом поверхности лучше всего сложить «Г-образно». Только в таком положении двух поверхностей получится наплавить швы, имеющие большое сечение. 

Читайте также:  Виды сварочных швов и соединений: полезная информация

Два элемента, которые находятся внахлест, наплавляют короткой дугой, при этом двигая электродом вперед-назад, для разогрева всей поверхности. Разогрев всей поверхности важен, так как это будет влиять на равномерное заполнение жидким металлом ванны.

Техника безопасности или как защитить себя сварщику?

Самым важным элементом  защиты и безопасного проведения работ на сварочном аппарате является защитный щиток и перчатки. Эти элементы просто неотъемлемы при сварке, и должны быть одеты еще перед включением дугового аппарата.

Если нет защитной маски, которая одевается на голову, сварщик может использовать щиток подобного типа, но его надо держать другой рукой. Сквозь защитное стекло будет видно расплавленный металл и место сварки. Стоит отметить, что держать щиток не нужно все время, от включения сварочного аппарата и до самого окончания.

Защитное стекло, которое включает в себя подложку из оргстекла, должно защищать глаза только в период возгорания дуги.

Кроме перчаток, сварщику в обязательном порядке нужно быть одетым в специальный защитный костюм, который плохо горит, а значит и возможности тлеть у материалов не будет. Хорошо подходят ткани из брезента и кожи. При работе нельзя гарантировать, что ни капли расплавленного металла, не попадет на одежду или обувь, поэтому все части тела должны быть защищены.

Чтобы не нарушить правила техники безопасности, приниматься за работу надо только на том оборудовании, которое изначально было проверено.

Последнее, важное замечание к безопасности относят плохое закрепление сварных деталей. Именно этим правилом пренебрегают многие любители домашней сварки. Это в некоторых случаях очень опасно, так как в противоположном случае, горячая или расплавленная часть материала может упасть на пол или на ногу.

Источник: http://strport.ru/instrumenty/kak-pravilno-varit-dugovoi-svarkoi

Сварочные аппараты: виды и особенности

Сварочные аппараты бывают 2 видов: бытовые и профессиональные. Бытовые работают с постоянной нагрузкой относительно мало времени. Ток работы обычно менее 200 А при напряжении 220 В и частоте 50 Гц. Такие аппараты являются почти универсальными. Например, они легко варят армированные корпуса, ворота и прочее. Для частных нужд этого обычно хватает.

Профессиональные агрегаты работают с напряжениями 220 и 380 В с частотой выше 50 Гц, током свыше 200 А. Отличаются большой массой и габаритами по сравнению с бытовыми, что требует наличия колес для мобильности. Используются широко в промышленности. Например, при ремонте авто. Обеспечивают надежное сварное соединение корпусов, газонефтепроводов.

Работа с любым видом сварочного агрегата делается на переменном или постоянном токе в зависимости от типа металла, нужного качества сварного шва и др. Обычно сварочные агрегаты работают с одноразовым электродом. Они конструктивно просты, легко ремонтируются, долговечны и функциональны. Сейчас актуальны инверторы и полуавтоматы, хотя еще продаются трансформаторы и выпрямители.

Приобретать сварочное оборудование рекомендуем у проверенных поставщиков. В Москве можем порекомендовать интернет-магазин «Сварочные технологии», предлагающий оборудование от ведущих производителей.

Сварочный аппарат с трансформатором

Старейший вид аппарата с элементарной конструкцией. Преобразует высокое напряжение переменного тока в низкое напряжение переменного тока. В результате и сваривается металл. Ток регулируется изменением взаимного расположения катушечных обмоток, а также главного сердечника.

Все трансформаторы по методу регуляции параметров работы делятся на типы:

  • с обычным магнитным рассеиванием;
  • тиристорные;
  • с повышенным магнитным рассеиванием.

Рабочий график крутопадающий: он определяет рабочие настройки и режим аппарата.

Переменный ток не позволяет постоянно гореть дуге, поэтому ее поддерживают. Вследствие этого и наличия множества включений газа вместе со шлаком разбрасывается металл, снижается качество шва.

Трансформаторы зачастую огромны и много весят, при работе потребляют немало энергии, зависимы от скачков напряжения в сети. Сварка возможна стыковкой и внахлест, но нужен опытный сварщик.

Аппарат все еще повсеместно эксплуатируется. Но варить можно лишь некоторые марки чугуна и популярные марки стали.

Сварочный аппарат с выпрямителем

Аппарат исключает все отрицательные стороны переменного тока. Снижение тока сети происходит вместе с преобразованием его из переменного в постоянный. Это осуществляется диодами, что изменяют форму тока с синусоидальной на линейную с плавнопадающим графиком.

Дуга достаточно стабильна для сварки швов одинаковой глубины, где нужно высокое качество и хорошая герметичность. Разбрызгивание небольшое. Улучшенная защита дуги делает соединение очень прочным и однородным. Зачистка поверхности деталей от капель тут не нужна. Положительная сторона – применяются электроды любого типа.

Сварке легко поддается черный металл. Вариться и алюминий, но лишь при токе с обратной полярностью из-за оксидной пленки. Сфера использования аппаратов: все марки стали и чугуна, цветной металл (чистые и в сплаве титан, никель, медь и пр.).

Сварочный аппарат с инвертором

Лучший вид аппарата за последние 10 лет, так как легок, компактен, высокопроизводителен и многофункционален. Режим работы автоматический для ускорения сварки, что облегчает работу новичку и профессионалу.

Конструкция у аппаратов несложная. Переменный сетевой ток становится постоянным и сглаженным, пройдя через выпрямитель. Выпрямленный ток идет в блок инвертора, где вновь становится переменным, но с возросшей частотой. Потом небольшой трансформатор высокой частоты уменьшает напряжение. Далее ток входит в силовой выпрямитель. В итоге получается постоянный ток большой мощности.

Инвертором автоматически управляет микропроцессор, что дает высокоточную регуляцию диапазона вольтамперных графиков: от крутопадающих до увеличивающихся.

Преимущество аппарата – выходной ток практически полностью сглажен, что делает дугу почти постоянной. Он имеет высокую точность настройки для любой сварки, нечувствителен к перепадам сетевого напряжения.

Получается отличный шов даже на листах малой толщины.

Инвертор имеет КПД не меньше 90 %. Есть удобные функции быстрого старта и противозалипания электродов.

Сфера применения: сварка всех цветных и черных металлов разной толщины, расположенных как угодно.

Полуавтоматы

Аппарат значительно сокращает время на сварку, увеличивая при этом ее качество. Шов сплошной из-за отсутствия смены электродов. Сваривают в газовой среде с использованием активного или инертного газа. Работа автоматизирована: сплошной стержень электрода сам подносится к дуге.

Основные элементы: источник тока (или трансформатор, или инвертор, или выпрямитель), блок поднесения электрода, баллон с газом, электрокабель, горелка со шлангом.

Газ подбирается для конкретного металла. Из активных газов используют углекислый газ, азот или кислород. Из инертных – аргон или гелий. Зачастую применяется газовая смесь.

Газ к горелке идет по патрубкам, а далее к дуге.

Позитивная сторона газовой сварки в том, что газ укрепляет защиту ванны от вредной газовой смеси окружающего воздуха, сообщает постоянность дуге и конкретные химические свойства шву.

Автоматизация обеспечивает подвод стержня штучного электрода к горелке. Подбором смесей и электродов придают нужные параметры ванне.

Полуавтоматы варят проволокой и обычной из стали, и особой самозащитной (порошковой). Самозащитная проволока имеет под оболочкой из стали флюсовый сердечник.

При возгорании порошкового стержня появляется газовое облако, что служит и газом для сварки обычной проволокой.

Результат одинаков: появляется защита ванны от окисления кислородом, сердечник сообщает металлу требуемые свойства, горение дуги более постоянное. И не нужно баллона со шлангами и горелкой.

Для работы и с газом, и с порошковой проволокой берут универсальную версию полуавтомата. Внешние параметры задаются либо автономно электронными системами, либо вручную оператором. Аппараты MIG-MAG, использующие любой газ, имеют большую производительность при хорошем шве на всех видах металлов и сплавов, тонких листах толщиной более 20 мм.

Отрицательная сторона полуавтоматов – есть серьезные угарные потери и разбрызгивание металлических капель.

TIG-аппараты

Аппараты для сварки TIG делают шов высокого качества. Потому их используют при очень ответственном и аккуратном исполнении швов.

Тут применяют электроды следующих типов: вольфрамовые (неплавящиеся) и графитовые.

Рабочий принцип аналогичен MIG/MAG: через шланги горелка с электродом получает газ, а от блока питания идет постоянный или переменный ток. В баллон могут накачать азот, гелий, аргон и их смеси.

Обычно при сварке неплавящимся электродом нет попадания расплава в ванну. Поэтому в ход идет особая присадочная лента с проволокой.

Химическая структура присадок бывает разной для получения требуемых параметров шва. Выпрямленный ток подходит для сварки стали и чугуна разных марок, а ток переменный – для цветных металлов.

Сварка аргоновой дугой наиболее сложна, поэтому ее используют только профессионалы. Вследствие этого дилетантам лучше воздержаться от сварки на TIG-аппарате, пусть даже процесс в основном автоматизирован. Проще начать с простого инверторного аппарата.

Аппараты TIG малопроизводительны, что оправдывается отменным качеством шва.

Точечная сварка: споттеры

Точечная сварка нужна для местного соединения металлов. Ее делают споттером, что широко используется в автомобильной индустрии. Мастерские по ремонту автокузовов выбирают профессиональную версию такого аппарата за его функциональность и мощность. Малые автосервисы и частные лица ограничиваются лишь особыми клещами.

Принцип работы заключается в сварке металла током под воздействием давления. Между 2 электродами из меди рабочие поверхности свариваемых деталей прижимаются внахлест.

Дуга идет от одного электрода к другому, что приводит к местному расплавлению деталей. После краткого периода горения дуги клещи сдавливают сильнее. Далее стыки застывают: сварка завершена.

Обычная сфера использования споттеров – листы металла.

Для крепежа листов большой площади пользуются односторонним пистолетом. Он сваривает металл в двух близко поставленных точках. Сила тока может кратковременно достигать 9000 А.

Достоинства: отличное качество и внешний вид шва при высокой работоспособности. Есть разные расходники: заклепки, крюки и другие.

Плазменная резка

Разрезка плазмой заготовок из металла делается по принципу: с большой скоростью идет через шланги газ или кислород к плазменной горелке, а дальше ток воспламеняет дугу. В результате струя газа ионизируется. Температура плазмы достигает 20000 К. Заготовку режут расплавкой ее плазмой с выпусканием скоростной ионизированной струи.

Плазморезки бывают большими для промышленной разрезки металла, и бытовыми – легкими и мобильными с инвертором.

Положительные качества:

  • качественность, высокая скорость и точность резки всех видов металла;
  • аккуратный разрез исключает дополнительную обработку изделия;
  • можно сделать фигурный листовой раскрой;
  • ионизированная струя режет заготовки с толщиной стенок вплоть до 200 мм, исключив при этом деформацию поверхностей.

Отрицательные стороны тут: по сравнению с дуговой ручной сваркой расходники приходят в негодность в 2 раза быстрее и для работы нужно приобретать сопло, колпачки защиты, диффузоры, а также направляющие.

Источник: http://sxteh.ru/svarochnye-apparaty-vidy-i-osobennosti.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector