Kraniauto.ru

Авто журнал
13 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Какая полярность на сварочном полуавтомате

Прямая и обратная полярность при сварке

Большинство современных сварочных аппаратов имеют в своей конструкции блок выпрямительных диодов, что, в свою очередь, обеспечивает постоянный сварочный ток. Для аппаратов, использующих в качестве сварочного материала проволоку (сварочных полуавтоматов) это является обязательным условием. Для аппаратов же, использующих для работы электроды это уже является опцией, позволяющей использовать практически любые марки электродов для проведения сварочных работ.

При работе полуавтоматом необходимо обязательно соблюдать полярность подключения. Так, сварка обычной обмедненной проволокой в среде защитного газа производится током прямой полярности. То есть на изделие подается плюс, а на держак минус (прямая полярность при сварке). При таком подключении ток протекает от проволоки на изделие, в связи с чем нагрев изделия получается выше, нежели сварочной проволоки. И это закономерно. Свариваемые части имеют значительно большую площадь, соответственно, требуют большего нагрева для образования сварочной ванны. Проволока же, имеющая меньшую площадь достаточно легко плавится и в место сварки попадает уже в виде расплавленной капли. Протекающий ток, а он протекает именно от плюса к минусу, захватывает расплавившийся материал, опять же способствуя формированию качественной сварочной ванны.

Судя по комментариям посетителей нашего сайта, возникла небольшая путаница с тем, в каком все таки направлении течет ток в цепи. Давайте попытаемся внести ясность в этот вопрос!

Необходимо понимать, что «направление тока» в электротехнике — это больше условность, принятая для рисования схем. Традиционно, на схемах, принято рисовать от плюса к минусу, как будто движение тока происходит от плюса к минусу, хотя реальное движение носителей заряда в большинстве случаев происходит в обратном направлении! В случае, если проводником выступает металл (провод, электрод и т.п.), реальные носители заряда — электроны, летят от минуса к плюсу (т.к. электроны — отрицательно заряженные частицы). Если проводником выступает ионизированый газ или жидкость с ионами, в таком случае ионы летят в обе стороны.

При работе полуавтоматом без защитной среды газа, используется специальная порошковая (флюсовая) проволока. В этом случае обязательно меняется полярность подключения держака и «массы». То есть на массе «минус», а на держаке плюс (обратная полярность при сварке). Обусловлено это тем, что температура плавления флюса примерно одинакова с температурой плавления металла, однако для получения качественного шва необходимо чтобы флюс сгорел и образовал небольшое газообразное облако в среде которого и будет происходить сварочный процесс. Как уже отмечалось выше, ток течет от минуса к плюсу, поэтому и падение расплавленной капли металла будет несколько более низким, что обеспечит меньший прогрев свариваемого металла, поскольку охлаждение последнего не осуществляется средой защитного газа и формирование сварочной ванны будет примерно таким же, как и при сварке в среде газа.

Сварка цветных металлов, в частности алюминия, производится, как правило, специальным вольфрамовым электродом. В этом случае обычно используют прямую полярность при сварке — минус на электроде. Такой тип подключения позволяет получить большую температуру в зоне нагрева, что особенно критично для того же алюминия, поскольку первоначально необходимо «пробить» оксидную пленку, тем более, что температура плавления у последней гораздо выше, нежели самого металла.

Прямая полярность помимо всего прочего позволяет получить более концентрированную и узкую электрическую дугу, более глубокое проплавление металла, а, соответственно, более качественный шов и, что немаловажно, использовать меньший диаметр дорогостоящего вольфрамового электрода, а также снизить расход не менее дешевого газа.

При подключении вольфрамового электрода в обратной полярности при сварке — с плюсом на держаке — шов получается менее глубоким. Такой способ хорош при сваривании тонких пластин — в этом случае отсутствует опасность прожечь свариваемый материал. Однако ещё одним минусом является эффект «магнитного дутья». В этом случае образующаяся дуга получается блуждающей и шов получается менее красивым и герметичным.

Сварка прямой полярностью

Содержание:

Постоянный сварочный ток в устройствах для сварки обеспечивает специально встроенный блок с выпрямительными диодами. Отметим, что когда речь заходит про полуавтоматы, работающие с электродной проволокой, то наличие такого блока обязательно. Для устройств, предназначенных для ручной сварки на электродах, блок – дополнительное преимущество, которые расширяет возможности использования электродов разных типов.

При полуавтоматической сварке очень важна полярность, которая может быть прямой и обратной. Так, сварка с обычной проволокой (покрытой медью) осуществляется при прямой полярности в среде газов. Сварка прямой полярностью предполагает, что на свариваемое металлоизделие подают плюс, а на держатель проволоки – соответственно, минус. Соблюдение такой полярности при сварке обеспечивает более сильный нагрев самого металлоизделия, чем проволоки. Обосновывается такое условие тем, что изделие, которое необходимо сварить, имеет большую площадь, чем проволока, а, значит, и нагреваться должно сильнее. Кроме того, ток, который протекает от минуса к плюсу, при прямой полярности позволяет получить сварочную ванную хорошего качества, а впоследствии и качественный шов.

Сварка прямой полярностью может применяться и с вольфрамовой проволокой.

Сварка цветных металлов при прямой полярности.

Известно, что проволоку с вольфрамовым покрытием часто специалисты используют для сваривания металлоизделий из цветных металлов. Заметим, что такая проволока относится к группе неплавящихся электродов.

Читать еще:  Что обозначает число 228

Обязательное условие сварки цветных металлов такой проволокой – это прямая полярность. Это необходимо для того, чтобы в зоне нагрева температура была выше. Для того же алюминия это условие очень важно: ведь перед процессом образования сварочной ванны, нужно предварительно избавиться от пленки оксидов, которая покрывает такие металлоизделия. Заметим, что температура, при которой оксиды начинают плавиться, превышает температуру плавления алюминия.

Также прямая полярность при сварочных работах обеспечивает получение узкой, концентрированной дуги, увеличивает глубину проплавления. Кроме того, такой способ позволяет использовать проволоку меньшего диаметра (а вольфрамовая проволока довольно дорогая), для прямой полярности требуется меньшее количество газа, т.е. процесс сварки становится более экономичным.

Влияние полярности при сварке на значения размеров сварного шва.

Заметим, что полярность при сварке обуславливает не только тип металла, используемые электроды и проволоку, но также показатели шва, а именно его форму и размеры.

Для сравнения отметим, что при обратной полярности на постоянном токе глубина провара больше, чем при прямой на такого же рода токе. Разница составляет порядка 40-50 процентов.

Такое же влияние полярность оказывает на размеры итогового соединения. Прямая полярность при сварке на постоянном токе позволяет сварщикам делать швы значительно меньшей ширины, чем обратная на том же токе.

Некоторые особенности сварки при прямой полярности.

Одной из особенностей сварки с прямой полярностью является тот факт, что металл переносят каплями большего размера, эффект разбрызгивания также больший, увеличивается и коэффициент проплавления. Еще одна важная особенность – страдает стабильность сварочной дуги.

Стоит отметить, что использование прямой полярности, способствует менее глубокому проплавлению, а это позволяет снизить содержание углерода в сварном шве.

Также следует отметить и такую особенность этого способа сварки: мы уже говорили, что прямая полярность позволяет увеличить нагрев металлоизделия, при этом сама проволока или электрод нагреваются меньше, что позволяет сварщику без опасений использовать более плотные токи.

Производительность при сварке прямой полярности.

Многие исследователи отмечают, что применение определенных сварочных материалов при сварке прямой полярности позволяет повысить коэффициент наплавки. Так, к примеру, сварка под флюсами определенных типов (к примеру, ОСЦ-45) увеличивает этот коэффициент, в сравнении с обратной полярностью. Такой же эффект можно наблюдать и при сваривании металлоизделий на прямой полярности плавящимися электродами в среде инертных и определенных активных газов.

На рисунке мы четко видим, что прямая полярность позволяет увеличить упомянутый коэффициент в 1,6-1,8 раза по сравнению с обратной.

Что же касается геометрии шва, тут также следует отметить некоторые особенности. Кроме глубины проплавления, о которой мы вспоминали немного ранее, от полярности зависит и доля наплавления металла в сварном соединении. Так, при прямой она больше, нежели при обратной.

Влияет полярность сварки и на состав шва. Отметим, что при прямой в соединении будет меньше углекислого газа, но больше марганца и кремния.

Знание особенностей сварки при разных полярностях позволяет сварщикам правильно подбирать способ сваривания для разных типов металла и получения сварных соединений с определенным химическим составом и нужных размеров.

Сварка током прямой и обратной полярности

В зависимости от условий проведения сварочных работ используются различные способы подключения токовой цепи сварочного агрегата.

Прямая полярность при сварке предполагает подключение плюсовой шины к свариваемой заготовке, а минусовой – к рабочему электроду. В случае обратной подачи питающего тока подключение осуществляется «с точностью до наоборот».

Основное отличие в подключении

В случае прямой полярности сварочный кабель подключается к положительной клемме аппарата, так что носители электрических зарядов поступают к нему через обрабатываемое изделие. Отрицательный же полюс притока зарядов образуется в районе основного инструмента сварщика – держателя с электродом.

Описанное различие прямой и обратной полярности подключения к инверторам оказывает существенное влияние на температурный режим в зоне сварки.

Так, прямое подсоединение увеличивает температуру на анодном полюсе дугового разряда (знак «+») в сравнении с катодным контактом (знак «-»). Этим эффектом и обуславливается возможная сфера применения прямой полярности при проведении сварочных работ.

Прямая направленность тока обеспечивает выделение значительных количеств тепловой энергии со стороны заготовки. Вследствие этого прямую полярность можно применяться для резки крупногабаритных металлических конструкций и массивных стальных изделий с толстыми стенками.

При обратном включении картина распределения выделяемой тепловой энергии совершенно другая. В этом случае избыток тепла наблюдается на электроде сварочного инвертора, а со стороны обрабатываемой заготовки его уровень заметно понижается.

Вот почему обратная полярность используется в тех случаях, когда нужно свести к минимуму риски выбраковки заготовок, а также при проведении ювелирно выверенных, точных работ.

Обратную полярность применяют также при сварке тонколистовых материалов и сталей различной степени легирования, чувствительных к перегреву. Наибольшее распространение получило использование тока обратного включения при работе под флюсом, а также в среде инертных газов.

Постоянный и переменный ток

Помимо прямой и обратной полярности подачи напряжения, большое влияние на сварку оказывает род тока (постоянный или переменный). Зависимость сварочного процесса в этом случае проявляется в том, что при сварке постоянным током прямой направленности электрод выгорает значительно дольше.

Род и полярность тока, как факторы, совместно влияющие на особенности сварки, имеет смысл рассматривать лишь для постоянного напряжения.

Читать еще:  Какая лампочка на ближний свет лада гранта

При формировании электрической дуги в режиме переменного тока понятие полярности автоматически исключается из рассмотрения.

Влияние типа питающего напряжения (постоянное или переменное) сказывается при выборе оборудования для сварки. Оно выражается в следующих разноречивых факторах:

  • при работе инвертором на постоянном токе удаётся получить более качественный и надёжный шов;
  • тот же результат получается при работе с полуавтоматом;
  • с другой стороны большинство электронных и автоматизированных систем сварки чувствительно к величине питающего напряжения и нуждаются в стабилизаторе;
  • обычный трансформаторный преобразователь в части питающего напряжения не имеет строгих ограничений и может запускаться даже при сильно заниженных его показаниях.

По этой причине при большой нестабильности эксплуатируемой сети лучше всего приобретать обычный трансформаторный агрегат, работающий в режиме переменного тока (в какой-то мере жертвуя качеством).

В противном случае встроенные в инверторы электронные системы будут автоматически отключаться в самый неподходящий момент.

Влияние на выбор электродов

Род тока сказывается и на выборе электродов для сварки. Так, работающий на переменном токе агрегат сможет сваривать изделия только специально предназначенными для этих целей электродами.

При работе с такой аппаратурой допускается использовать и универсальные расходные материалы.

А вот электродами, предназначенными для использования в режиме постоянного тока (УОНИИ, например) этот аппарат работать не может. Отметим также, что инвертор может варить с практически любыми расходными материалами, но предпочтение обычно отдаётся универсальным стержням.

Таким образом, род тока, как фактор влияния на сварочные процедуры, определяет выбор подходящего аппарата и используемых при сварке электродов.

Особенности каждого из подключений

Изменение полярности подключения агрегата в первую очередь отражается на качестве сварочного шва и на состоянии электрода. Применение обратной полярности при сварке характеризуется следующими положительными чертами:

  • повышенное количество тепловой энергии, расходуемое со стороны электрода;
  • качественная и глубинная проплавка обрабатываемой заготовки;
  • минимальное разбрызгивание со стороны сплавляемого изделия.

В свою очередь прямой ток ограничивает поступление тепла к заготовке со стороны электрода и меньшую по сравнению с обратной полярностью её проплавку. При этом электродный стержень всё равно быстро расплавляется и требует частой замены.

При оценке каждого из этих режимов нельзя гарантированно утверждать, что один из них предпочтительнее, чем другой.

На первый взгляд явное преимущество имеет сварка обратным током, но при этом должны учитываться и другие факторы сварочного процесса.

С этой целью для большинства используемых при сварке электродов рекомендуемая полярность указывается на их упаковке (на специальной этикетке).

Работа с полуавтоматом

Специфика работы полуавтоматических агрегатов предполагает определённую скорость подачи проволоки к месту соединения заготовок и соответственно этому – несколько режимов сварки.

Это может быть работа либо в среде защитных газов (аргона или углекислоты), либо со специальной порошкообразной проволокой. При этом полярность включения зависит от конкретно выбранного режима и определяется требованиями эффективности сварочных операций и их экономичности.

Обратная полярность востребована при сварке в среде защитных газов, тогда как прямая чаще всего применяется при работе с порошковой (флюсовой) проволокой.

За счёт правильно выбранной полярности подачи тока в полуавтоматическом режиме обеспечивается полное выгорание флюса и образование в зоне сварки требуемой защитной среды. В этом случае металл прогреваться заметно меньше, а его разбрызгивание сводится к возможному для данных условий минимуму.

Прямой полярностью при обращении с таким оборудованием сварщики пользуются при работе с вольфрамовыми электродами, чаще всего применяемыми для сплавления изделий из цветных металлов.

За счёт их использования удаётся повысить температуру в зоне нагрева, что очень важно для такого сложного в обработке металла, как алюминий.

Можно сделать вывод, что выбор той или иной полярности подключения питающего напряжения определяется рядом факторов, порой не связанных с классом используемого оборудования.

Основное влияние оказывает тип применяемого расходника (электрода), материал свариваемой заготовки и режим работы конкретного сварочного агрегата.

Полуавтоматическая сварка

Полуавтоматическая сварка

Полуавтоматическая сварка – это вид дуговой сварки, при котором сваривание происходит благодаря автоматически подающейся в зону сварки электродной проволоки с одновременной подачей в ту же зону защитного газа.

Подача газа гарантирует защиту расплавленных и нагретых основных и электродных металлов от негативного воздействия воздуха.

Следует рассмотреть такие моменты:

Сварка полуавтоматом без газа

Одним из самых перспективных направлений в этой области считается сварка полуавтоматом без газа, которая производится с помощью специальной флюсовой проволоки или как её еще называют – сварочная порошковая проволока.

Конструкция данной проволоки представляет собой стальную трубку, внутри которой находится сварочный порошок – флюс, который схож по составу с обмазкой обычных электродов.

Под действием температуры флюс сгорает и тем самым создает в сварочной зоне защитное облако газа, которое напоминает сварку простым электродом.

Из достоинств данного метода следует отметить отсутствие газовых баллонов, широкий выбор проволоки с различными химическими составами, которые дают возможность формировать свойства дуги и характеристики шва.

По причине большого сходства с обычной электросваркой, в процессе сваривания может произойти попадание шлака от использованного флюса в зону сварки, ввиду этого для получения герметизации следует сверху готового шва накладывать дополнительные швы.

Читать еще:  Как поменять рычаг скоростей на ваз 2109

По причине низкой жесткости флюсовой проволоки, её подача в зону сварки должна происходить с небольшим усилием нажатия, а изгибы шланга у полуавтоматической сварки без газа недопустимы. Кроме того, должно соблюдаться условие полярности фазного провода и «массы».

Без газа (обратная полярность); С газом (прямая полярность)

На держак горелки подключают минус источника питания, а на обрабатываемое изделие плюс. Данное подключение абсолютно противоположно тому, которое предусмотрено при сварке в среде защитного газа. Это необходимо для создания высокой температуры при плавлении флюса и образованию среды с защитным газом.

К основным преимуществам полуавтоматов со сваркой без газа относят:

  • простоту осуществления процесса сваривания;
  • отсутствие дополнительных баллонов с газом;
  • скорость осуществления сварочных работ.

Видео: Сварка полуавтоматом без газа

Сварочный полуавтомат для работы в среде защитного газа

Сварочный полуавтомат для работы в среде защитного газа является относительно новым видом сварки, которая получила широкое распространение за 20 последних лет. При этом способе сваривания применяется два варианта проведения работ:

  • MIG (Metal Inert Gas) – процесс сварки протекает при воздействии инертного газа (аргона или другой смеси газов).
  • MAG (Metal Active Gas) – сваривание металла в активном газе (углекислый газ).

Своеобразная привязка к газовому баллону уменьшает возможность применения такого вида сварки на открытом пространстве, но при стационарном способе осуществления сварочных работ аналогов данной сварке нет.

Процесс сварки происходит при участии электродной проволоки, содержащей кремний и марганец, которая подается в область сваривания. Туда же поступает углекислый газ для защиты электрода и свариваемого металла от воздействия внешней окружающей среды.

В процессе сварки полуавтоматом в среде газа сварщик имеет возможность контролировать весь процесс. К достоинствам полуавтоматической сварки в среде газа следует отнести и факт экономии времени, которое могло быть затрачено на смену электродов и зачистку швов от шлака, которые в данном случае не производятся.

Качество сварочных работ полуавтоматом в среде газа значительно лучше, чем без него, но и тут есть свои нюансы. Так, например, сварочный шов, выполненный в среде активного газа (СО2), будет иметь чешуйчатый рельеф или грат (прилипшие шарики), а сварочный шов, выполненный в среде смеси газов аргона и углекислого газа (80% и 20% соответственно), получается гладкими и ровными, практически не требующими дополнительной обработки.

В последнее время для работы сварочных полуавтоматов применяют инверторные источники питания, которые имеют массу преимуществ перед источником переменного тока:

  • малый вес;
  • плавная регулировка напряжения;
  • низкая нагрузка на электросеть.

Видео: Сварка полуавтоматом в среде газа

Выбор сварочного аппарата

Конструкция полуавтоматических сварочных аппаратов состоит из следующих элементов:

  • горелка (различные по мощности, способу охлаждения);
  • механизм подачи проволоки (по способу подачи, регулированию скорости, количеству прижимных роликов);
  • шланг (различаются по диаметру);
  • газовый редуктор (должен иметь два манометра).

При выборе полуавтоматического сварочного аппарата для сварки в среде газа требуется определить толщину металла, который будет подвергаться сварке, и какой длины швы будут им производиться. Также следует учесть в каких условиях будут проводиться сварочные работы.

Перед покупкой сварочного оборудования потребуется обязательно выяснить все эти параметры, которые помогут подобрать наиболее подходящий вариант оборудования.

Подбор сварочного оборудования следует проводить, руководствуясь такой методикой:

  • Выбор следует начинать с постановки задач, которые будут выполняться сварочным аппаратом.
  • Обратите внимание на качество исполнения сварочного полуавтомата, отзывы о его работе, завод изготовитель, стоимость, которая не может быть меньше средней.
  • При выборе сварочного полуавтомата с минимальной мощностью следует помнить, что он сможет обрабатывать только небольшие по толщине материалы.
  • Следует узнать условия гарантии на купленный товар, близость сервисного центра и доступность расходных материалов: токопроводящие наконечники, сопла для горелки, изоляционные втулки, подающие спирали и ролики и др.

Подготовка к работе сварочного полуавтомата

Для проведения сварочных работ полуавтоматической сваркой следует придерживаться простых правил подготовки к данным работам, которые помогут сделать сварочные работы безопасными и эффективными.

До начала сварочных работ необходимо подготовить поверхность свариваемого металла, чтобы в нем не образовались поры. При этом с поверхности удаляется различный мусор, грязь, влага, масло, ржавчина на расстоянии до 30 мм от краев зазора. Эту подготовку проводят стальной щеткой по металлу, ветошью, пескоструйным аппаратом, после чего обезжиривают и протравливают.

Сварочные полуавтоматы перед началом работ проходят следующие подготовительные этапы:

  • Проверка заземления сварочного аппарата. Сварочное оборудование абсолютно любого типа перед применением следует проверять на наличие присоединения к заземляющему проводнику.
  • Проверить сеть по величине напряжения, так как большинство оборудования очень восприимчиво к различным отклонениям от номинальных параметров.
  • Выбрать режим работы сварочного оборудования. Современные сварочные аппараты характеризуются наличием множества регулировок и режимов работы, которые настраиваются индивидуально под каждый вид свариваемого изделия и характер проведения работы.
  • Отрегулировать диаметр наконечника на размер, который на несколько миллиметров превышает размер проволоки.
  • Проверить регулировку горелки и подающего механизма, так как данные расстроенные элементы сварочного оборудования могут привести к серьезным ошибкам во время работы.
  • Проверить качество проволоки для сварки, которая не должна иметь отслоений, повреждений и вмятин.

Видео: Подготовка сварочного полуавтомата к работе

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector