Сварка, как вид соединения металлических элементов, получила массовое распространение чуть больше века назад. Однако сегодня применяется во многих сферах деятельности, от производства электроники до строительства гигантских конструкций. Поскольку состав используемых при этом металлов бывает весьма разнообразным, для получения надёжных сварочных швов было придумано и реализовано множество видов оборудования. Наиболее популярными среди них являются сварочные аппараты. Рассмотрим, какие бывают сварочные аппараты, виды, плюсы и минусы каждого.
Трансформаторы
Трансформатор является наиболее традиционным видом электрического сварочного аппарата. Одновременно он один из самых простых по конструкции. Основным элементом конструкции этого типа сварочников служит понижающий трансформатор, преобразующий напряжение электросети до значения, необходимого для сварки. Сила тока при этом изменяется с помощью разных методик, наиболее известный - смещение одной обмотки относительно второй. По мере изменения промежутка между обмотками меняется ток.
Особенностью считается переменный ток на выходе, что приводит к заметному разбрызгиванию металла и ухудшению качества швов. Чтобы проводить сварку цветных металлов, повысить качество горения дуги, в структуру аппарата нужно добавлять достаточно массивные и громоздкие компоненты. Основной элемент - трансформатор - также не отличается компактностью и малым весом. При использовании аппарата для производства серьёзных работ необходимы специфические (для переменного тока) электроды и немалый опыт сварщика.
КПД прибора достаточно высокий, достигает 90%, однако часть энергии тратится на нагрев. Охлаждение осуществляется при помощи вентиляторов разной мощности, поскольку требуется охлаждать агрегат весом в несколько десятков, а иногда и сотен килограммов. Применение этого вида сварочных аппаратов сегодня сокращается, но они всё же пользуются спросом, из-за низкой стоимости, надёжности и долговечности. Используются трансформаторы для сварки низколегированных типов стали .
Выпрямители
Сварочные выпрямители можно считать усовершенствованием аппаратов-трансформаторов. В сварочных швах, полученных при помощи выпрямителей, практически исключены те изъяны, что обусловлены применением переменного тока. Устройства, кроме понижающего трансформатора, имеют в конструкции диодный блок (выпрямитель), элементы регулирования, запуска и защиты. Переменный ток не только меняет напряжение, но и преобразуется в постоянный. Это даёт возможность получить ровную, устойчивую дугу. Соответственно, снижается разбрызгивание металла, шов получается более качественным. Работать можно любыми электродами.
Расширяется также сфера использования сварочника - можно соединять не только низколегированные «чёрные» стали, но и цветные металлы, нержавейку, чугун (применяя соответствующие электроды). Поскольку постоянный ток обладает полярностью, не следует об этом забывать - при подключении электродов этом параметр следует учесть. Некоторые сварочные работы целенаправленно выполняются на обратной полярности (сварка алюминия).
Многие производители сегодня снижают изготовление этого вида бытовых аппаратов. Если же говорить о профессиональном использовании, они до сих пор используются довольно широко . Недостатками можно считать большой вес, необходимость работы квалифицированного сварщика, серьёзную «просадку» напряжения в электросети в процессе сварки. Достоинства - невысокая цена, надёжность и неплохое качество шва.
Полуавтоматы
Полуавтоматические сварочные аппараты в среде инертных или активных газов, или просто полуавтоматы - устройства более сложные, нежели трансформаторы или выпрямители. Однако в использовании более удобны. Часто применяются при кузовном ремонте автомобилей, достаточно широко используются в быту, частном домохозяйстве.
Конструкция состоит из следующих компонентов:
- трансформатора;
- выпрямителя;
- привода, подающего проволоку;
- газового баллона;
- рукава с горелкой.
Сваривание деталей осуществляется плавящейся в электрической дуге проволокой, которая в процессе расположена в среде защитного газа. Регулировка тока осуществляется чаще всего ступенчато, подвержена изменению также скорость подачи проволоки. Соотношением этих параметров устанавливается необходимый режим работ .
Различные модели полуавтоматов работают:
- только с газом;
- с газом или без газа (переключается);
- только без газа.
Если работа производится без газа, применяется специальная проволока (флюсовая). Отличается от обычной флюсовая проволока тем, что в её состав, кроме металла, включается флюс. При горении составляющих флюса образуется облако защитного газа, который предотвращает окисление сварной ванны воздухом. Кроме того, активные элементы состава флюса придают металлу нужные параметры, дуга становится более стабильной. При этом не нужен газовый баллон, что удобно, однако сама проволока существенно дороже.
При работе с различными металлами используют разный газ - углекислый при сварке железа, смесь аргона и углекислоты, если работают со сталью, при сварке алюминия - аргон. Газовые баллоны следует применять промышленные либо фирменные.
Полуавтоматы отличаются высокой производительностью, дают прекрасный качественный шов на различных металлах. Недостатками можно отметить разбрызгивание металла и большой расход материалов на угар.
Инверторы
Аппараты этого типа называют также импульсными. Сегодня сварочные инверторы считаются одними из самых распространённых аппаратов из-за своего небольшого веса и общедоступности. И если ещё лет 10 назад инверторы были дороги и не очень надёжны, то сейчас эти недостатки устранены . Использование инверторной методики даёт сегодня уменьшение размеров трансформатора, повышение качественных свойств дуги, оптимизации КПД, снижение разбрызгивания металла при сварке.
Сварочный инвертор состоит из силового трансформатора, назначением которого является снижение сетевого напряжения до нужной величины, блока электросхем и дросселя-стабилизатора, нужного для минимизации пульсаций тока.
Напряжение питающей сети подаётся в инверторе на выпрямитель, на выходе которого блок схем трансформирует постоянный ток в переменный, обладающий высокой частотой. Этот, полученный на выходе силового блока, переменный ток подаётся на сварочный трансформатор высокой частоты, более компактный и лёгкий, чем обычный сетевой преобразователь. Напряжение на выходе сварочного трансформатора снова выпрямляется и подаётся на дугу.
Аргонодуговой сварочный аппарат
Этот вид оборудования для сварки использует специальные неплавящиеся электроды из вольфрама, газом для защиты служит гелий или аргон .
Аргонодуговой аппарат с использованием вольфрамового электрода содержит следующие компоненты:
- источник, обеспечивающий получение постоянного или переменного сварочного тока;
- приспособление регуляции для работы с током;
- комплект горелок для применения с различными напряжениями;
- управляющая схема, обеспечивающая координацию цикла сварки и защиту;
- стабилизирующее устройство для возбуждения, а также выравнивания дуги.
Агрегаты этого вида применяют, если есть необходимость в качественной сварке цветных металлов.
Аппарат для точечной сварки
Сварка точечным способом является одним из видов контактных сварок термомеханического класса. Сам процесс состоит из нескольких моментов. Для начала детали, сложенные необходимым образом, помещаются между электродами и сжимаются друг с другом, после чего нагреваются до момента достижения пластичности и совместно деформируются. Скорость сварки в условиях завода - до 10 точек в секунду.
Детали разогреваются при помощи мгновенного (0,01–0,1 сек.) импульса тока сварки. Этот быстрый импульс даёт возможность достичь разогрева металла до расплавления, что приводит к возникновению объединённой для обеих деталей жидкой зоны. После прекращения действия тока детали по-прежнему совмещены, прижаты друг к другу до снижения температуры и отвердевания расплавленной точки. Сжатие деталей прекращается с задержкой по времени, для создания условий лучшей кристаллизации металла.
Достоинствами точечной сварки можно выделить экономичность, надёжность и прочность шва, несложность достижения автоматизации. К сожалению, подобного вида сварочный шов не обладает герметичностью, что ограничивает сферу его использования .
Аппарат для газовой резки и сварки
Газовая сварка предполагает нагрев детали до расплава пламенем высокой температуры . При этом применяются горючие газы - водород, природный газ, ацетилен. Отличительным свойством этих газов является хорошее горение на воздухе. Чаще всего в газосварочных аппаратах используют ацетилен, легко получаемый с помощью карбида кальция и воды. Температура горения этого газа 3200–3400 °C.
Достоинства газовой сварки и резки металлов:
- Несложная технология.
- Не требуется доступ к электрической сети, нет необходимости в использовании электрического тока.
- Оборудование, на базе которого выполняется сварка, достаточно несложно.
Следует, однако, отметить, что газовая сварка не обеспечит высокую скорость работ и производительность, ведь выполняется лишь вручную.
Серьёзное внимание при газовой сварке уделяется подготовке деталей, регулированию мощности горелки, установке её в нужное положение.
Плазменная сварка
Плазменная сварка (резка) металлов - операция, в ходе которой происходит расплавление металла потоком плазмы. Плазма - это газ, в составе которого содержатся заряженные частицы, проводящие электрический ток. Газ ионизируется путём нагрева дугой, выходящей из плазмотрона. Чем более высокую температуру будет иметь газ, тем выше ионизация. Температура дуги в аппаратах плазменной сварки достигает десятков тысяч градусов.
Технология такая: к горелке в быстром темпе подаётся газ и электрический ток для формирования дуги. Резка происходит не только из-за расплавления металла, но и за счёт того, что скоростной ионизированный поток вымывает металл из зоны действия плазмы .
Кроме знания того, какие бывают сварочные аппараты, при выборе следует учитывать потребности пользователя. И если в автомастерской или на производстве может понадобиться профессиональный аппарат, то для бытовых нужд достаточно недорогого прибора.
Использование сварки в быту является довольно частым. Сварочные операции производят агрегатом, действующим за счет силового трансформатора, являющегося центральным конструкционным элементом в устройстве.
Агрегаты для сварки имеют не только достоинства, одновременно можно выделить и наличие эксплуатационных недостатков. Использование сварочных инверторов в быту связано с качественным скачком в области сварки. Что же представляет собой данный агрегат?
Особенности работы сварочных инверторов
Выбор инвертора нужной модели определяется соответствующими техническими характеристиками. Отсутствие знаний обо всех конструктивных особенностях сварочных инверторов будет препятствовать качественному выбору. Отличие сварочных инверторов состоит в особой мобильности, то есть их можно с легкостью перемещать по определенной площади и поднимать на определенную высоту.
Универсальный сварочный инвертор позволяет работать с любыми электродами, поддерживающими постоянный или переменный ток. При этом можно использовать неплавящиеся электроды, то есть аргонодуговую сварку. Регулировать силу тока инвертора можно в большом диапазоне. В агрегате предусмотрены специальные функции, которые устройство может с успехом реализовать:
- Предотвратить процесс залипания (Arc Force).
- Снизить силу тока во время короткого замыкания для минимальных значений (Anti-Sticking).
- Обеспечить розжиг для электрода (Hot start).
Недостатки, которые можно выделить:
- Длина кабеля должна быть не больше 2,5 м, что является ограничением.
- Необходимый температурный диапазон будет определяться типом инвертора.
- «Внутренняя» схема нуждается в постоянной очистке от пыли.
- Высокая стоимость инвертора, который стоит в два раза дороже, чем трансформатор.
Некоторые из моделей нельзя эксплуатировать в зимних холодных условиях, как и любую электронику. Контраргументом, который противостоит недостаткам, является многофункциональность инвертора и удобство в его работе. Вместе с тем способ усвоения метода работы со сварочным инвертором является наиболее простым, поэтому и доступным многим покупателям.
Инверторы получили широкое применение благодаря разнообразию всех характеристик, помогающих превосходно осуществлять сварку как металлов, так и сплавов. Свойства инверторов зависят от вида сварки, который характерен для определенной модели:
- Ручной дуговой.
- Автоматической.
- Полуавтоматической.
Инвертор выполняет не только процесс сварки металлов, но и резки. Устройство инвертора отличается по своим конструктивным особенностям в зависимости от типа сварки.
Основные технические характеристики инверторов
Показатель мощности выступает одной из основных технических характеристик, присущих любой модели инвертора. За счет показателя потребляемой мощности определяются значения величины показателя и диапазона его изменений, в пределах которых происходит изменение значений тока. Максимальным значением тока для сварки является показатель, превышающий 300 А. Если инвертор с показателем малой мощности, то регулировка технических характеристик происходит в диапазоне 10-130 А.
Максимальный ток при сварке может не только влиять на скорость сварки, но и позволяет использовать сварочные электроды с разным размером диаметра. Это автоматический процесс, поскольку регулирование скорости сварки не связано с ее указанием на датчиках прибора.
За счет повышенного сварочного тока возможен быстрый переход металлического состава электрода на свариваемую кромку. Производительность сварки не зависит от ее скорости. Это связано с тем, что сварочный процесс больше ориентирован на настройки и подгонку необходимых для сварки деталей. На это может уйти очень много времени, как и на то, чтобы удалить шлак, накопившийся на сварочных швах.
Присущие агрегату для сварки технические характеристики, которые способны защитить его от воздействий извне, сводятся к свойствам:
- Противоударности.
- Влагозащищенности.
- Пылезащищенности.
Для каждой модели инвертора предусмотрен уровень температурного рабочего диапазона, определяемого в процессе производства агрегата. Если помещение является холодным, то после хранения в нем инверторов может не произойти их включения.
Специфические технические характеристики инверторов
Устройствам присущ ряд важных характеристик, позволяющих осуществлять резку по металлу способом воздушно-дугового вида резки.
Их можно одновременно применять в процессе ручной сварки. С этой целью осуществляют настройку сварочного тока, выбрав значение полярности. Расчет бытового устройства необходим в получасовом интервале при условии непрерывного горения дуги.
Если интервал непрерывного процесса работы выбран небольшой, то это позволяет использовать силовые элементы с транзисторными ключами, имеющими малую мощность. Эти технические характеристики являются определяющими для стоимости сварочных инверторов и их размеров.
Наличие иных характеристик устройства инвертора и его возможностей не будет оказывать влияние на качество сварных швов после того, как будет окончена работа агрегата. Разделение различных моделей инверторов по данному признаку считается условным.
Принцип работы сварочного оборудования
Технические характеристики промышленных и бытовых приборов
В процессе работы современного инвертора используется принцип двойного преобразования. Если не вникать во все нюансы работы агрегата, в которых может разобраться только специалист, можно остановиться на основном моменте, связанном с параметром частоты переменного тока. На входе агрегата ток выпрямляется, а затем, пройдя фильтр, он переходит на транзисторную сборку, где происходит его преобразование. Поэтому вырабатываемый ток высокой частоты будет иметь параметры, которые определяются видом модели.
Максимальным значением тока в/ч является 50 кГц. Этот результат связан с особенностью, которая сводится к скачкообразным повышениям силы тока. По этой причине в аппаратах для сварки применяются малогабаритные трансформаторы с небольшим весом. Обычный сварочный аппарат и трансформатор инвертора имеют разницу в весе, которая колеблется в интервале нескольких десятков раз, что и определяет небольшие габариты устройства.
Инверторы могут использоваться не только в промышленных условиях, но и в быту, так как предусмотрены различные виды сварки. Данный критерий позволяет разделить инверторы на четыре основных типа, из которых для бытовой сварки пригодно только устройство, имеющее аббревиатуру ММА («ручная дуговая»). Предназначение других типов инверторов связано с более сложным технологическим процессом сварки.
Электроды, применяемые в устройстве ММА для сварки в быту, могут быть обычными, все зависит от размера элемента. Толщина свариваемого металла определяется маркой электрода, то есть его сечением.
Учитывая параметры, которые определяют напряжение и мощность прибора, лучше всего воспользоваться аппаратом, подключаемым к обычным розеткам. В любом случае рассчитаны они на приборы, имеющие мощность не больше 4 кВт. На это и требуется опираться при покупке сварочных инверторов, поскольку при этом не надо будет производить установку отдельной розетки, ограничивая возможную мобильность устройства, так как оно везде может понадобиться.
Вместе с тем требуется уделить внимание параметру частоты силы тока: чем данный показатель больше, тем прибор более легок и компактен. Будет достаточно параметра силы тока максимум 160 А.
Способность прибора к постоянной работе сводится к одной операции по сварке за 15 минут, после чего можно начинать следующую. Чем выше напряжение прибора при «холостом ходе», тем дуга загорается легче. Среди добавочных функций можно выделить выпрямление тока, в результате чего при нагреве металла получается высококачественный шов.
Поскольку перемещать инвертор можно путем ручной переноски, к агрегату прилагают дополнительно «чемоданчик». Данный вид прибора «не любит» пыли и грязи, поэтому требуется уделить особое внимание этому моменту, выяснив у продавца особенности ухода за инвертором. Вместе с тем следует поинтересоваться о возможности ремонта агрегата.
Как правильно выбрать инвертор?
При покупке следует подготовиться к худшему. Если учитывать данное правило, то оно никогда не подведет, поэтому предварительно следует задать соответствующий вопрос продавцу о том, где данную модель можно отремонтировать, проведя сервисное обслуживание и гарантийный ремонт.
Для любого обычного человека понятно, что никто не станет делать ремонт прибора, если он не обеспечен соответствующими гарантийными обязательствами. Поэтому перед покупкой следует задать все соответствующие вопросы продавцу, которые должны быть связаны со взаимоотношением изготовителя и магазина.
Все технические и общие вопросы должны выясняться с особенной тщательностью, иначе время нахождения агрегата на гарантийном ремонте может увеличиться. Все указанные выше аспекты должны быть предусмотрены с целью, чтобы соответствующий выбор был сделан и новичком, а не только профессионалом.
К другим свойствам сварочных инверторов относятся такие, которые неподготовленным покупателям не будут полезны. Если возникли какие-либо сомнения в процессе выбора инвертора, то целесообразным будет разговор с экспертом-практиком. Необходимо осмысливать, что, делая оценку сварочных инверторов по определенной технической характеристике, к наилучшему выбору можно и не прийти. Необходимо тщательно и всесторонне исследовать свойства прибора, выяснив способы наилучшего его применения, ориентируясь сначала на цель покупки аппарата.
Одним делом является каждодневная профессиональная работа, а другим — использование устройства в быту. Возможно, что прибор будет применяться не часто, а только с целью проведения легких операций. Платить излишние средства за многофункциональный сварочный инвертор, потенциал которого не будет применяться на практике, смысла нет.
Как правильно прочитать перечень характеристик?
Для более полной технической характеристики нужен перечень, который предусматривает каждый элемент с единицами измерения. Приведена таблица для модели KEMPPI MINARC EVO150.
Например, в строке таблицы информация «Рном при Iмакс ПВ 35%TIG 150 A / 3,2 кВт» читается следующим образом. При использовании дуговой сварки максимальный уровень силы тока составляет 150 А, а номинальная мощность при данной силе тока — 3,2 кВт, если нагрузка равна (ПВ) 35% в среде защищенного газа. Данное устройство должно иметь эффективную систему охлаждения.
Питающая сеть должна иметь уровень напряжения и соответствующую частоту, которые определены теми значениями, являющимися характерными именно для РФ. Сварочный инвертор имеет предел допустимого уровня при падении напряжения, составляющий 180 В. Необходимая сила тока при сварке поддерживается плавной настройкой аппарата либо стабилизатором, который в него встроен.
Расшифровка аббревиатуры характеристик аппарата
Рассмотрим значения характеристик, которые связаны с аббревиатурой MMA, TIG, MIG/MAG, PAC, ПВ. Характеристики инвертора, обозначаемые аббревиатурой TIG, ПВ и ММА, требуется рассмотреть отдельно. TIG (tungsten inert gas) означает в переводе с английского: дуговой метод сварки с использованием электрода на присадке, который является тугоплавким. При защитной среде аргона либо иных видов газа, являющихся инертными. Этот вид электрода применим при сварке металлов или сплавов.
ПВ — означает продолжительность включения. Значение данного параметра указывается в процентах и определяется отношением продолжительности рабочего времени в условиях нагрузки к общему времени, которое включает всю сумму времени работы устройства под нагрузкой, а также паузы.
Общее время составляет значение, равное 5 минутам. Оптимальным значением ПВ, достигающим 80%, принято считать 1 минуту перерыва и 4 минуты работы. Если время работы под нагрузкой увеличивается, то это приводит к тому, что срабатывает тепловая защита в блоке управления агрегатом. Обозначение ММА расшифровывается как metal manual arc, что в переводе с английского читается как «сварка ручная со сменным электродом».
Например, если рассматривать в приведенной выше таблице строку с содержанием «Рвых. (to = 40°C) ММА ПВ 100% 100A / 24,0В», то она будет иметь информацию о выходной мощности сварочного аппарата Рвых. включая ее показатели в процессе непрерывной работы за счет сменных электродов в ручном режиме при полной нагрузке, равной 5 мин, при силе тока 100 А и напряжении 24 В.
Охлаждение радиатора происходит при температуре 40 градусов по Цельсию в окружающей среде. Сопоставляя одноименные значения, указанные в перечне для разных моделей, реально сделать вывод о том, насколько являются эффективными показатели, присущие системе охлаждения.
В характеристиках разных приборов может содержаться аббревиатура: PAC, MIG или MАG (metal inert/active gas), что в переводе с английского означает полуавтоматическую сварку с использованием проволоки при наличии среды инертных газов с защитной функцией, например аргона либо углекислого, являющегося активным. В устройствах, оснащенных данной функцией, имеется:
- Сварочная горелка для режима работы на автомате.
- Механизмы для подачи проволоки.
- Шланг, отвечающий за подачу газа при наличии отсекающего клапана.
Последний элемент синхронизируется с работой системы подачи газа туда, где крепится баллон с газом.
Под аббревиатурой РАС (plasma arc cutting) подразумевают плазменно-дуговую резку. Этот метод связан с процессом удаления из зоны работы сварочной дуги сплава через сопло при сжатом воздухе. Использование кислорода на основе подогрева для наибольшей эффективности позволяет в достаточной степени повысить скорость реза и его качество.
Следует отдельно рассмотреть значения аббревиатуры для составляющих элемента, то есть их технические характеристики.
Желающему обуздать сварочное дело, либо уже опытному профессиональному сварщику всегда интересно знать, каким образом можно усовершенствовать работу, сделать ее проще и удобнее. В связи с этим выделим и рассмотрим основные виды .
Виды аппаратов для сварки
Опираясь на конструктивные особенности, а также принцип действия современных сварочных аппаратов можно выделить определенные типы сварочных аппаратов.
Типы аппаратов для сварки:
- Сварочный трансформатор;
- Сварочный инвертор;
- Сварочный полуавтомат;
- Сварочный аппарат для аргонодуговой сварки;
- Сварочный агрегат.
Сварочный трансформатор
Определение
– аппарат, преобразующий электрический ток, регулирующий данный показатель для устойчивого питания электрической дуги.
Принцип действия
На сердечнике-магнитопроводе такого аппарата размещается первичная и вторичная обмотки, которые находятся в неподвижном состоянии. Также одна обмотка может быть закреплена статично, в то время как другая свободно перемещаться по сердечнику относительно первой.
За счет подобного перемещения производится регулировка электрического тока. Другие способы регулировки сварочного тока также могут иметь место. Сварочный трансформатор работает в качестве понижающего трансформатора.
Достоинства и недостатки
Стоит выделить следующие преимущества трансформатора для сварки:
- Конструктивная простота;
- Простота использования;
- Высокая надежность;
- Низкая стоимость;
- Легкость в обслуживании.
Недостатки:
- Значительные габариты;
- Значительная масса.
Вывод
Сварочный процесс достигается путем применения переменного тока, что негативно сказывается на качественном показателе сварного шва по окончании работы. Имеются некоторые сложные моменты в процессе удержания электрической дуги в работе. Аппарат трансформаторного типа применяется зачастую для соединения деталей из низколегированных сталей.
Сварочные выпрямители
Определение
Аппараты представляют собой источник питания, который состоит из трансформатора с регулирующим устройством, а также выпрямительного блока.
Принцип действия
Принципиальная работа устройства основана на питании электрической дуги постоянным током, который протекает через вторичную обмотку и проходит через выпрямительный блок кремневых или селеновых выпрямителей. Чтобы получить ножную характеристику, устройство данного типа достаточно часто оснащается дополнительным дросселем.
Стоит отметить, что дуга подобных устройств обладает достаточной стабильностью, непрерывностью, с помощью чего сварщик получает возможность выполнять качественную сварку. Аппарат доступен для работы даже новичку в сварочном деле.
Преимущества:
- Выпрямитель дает возможность производить качественную работу, при этом сварщику не обязательно иметь навыки;
- В условиях применения аппарат с необходимой комплектацией, а также оборудованием, устройство может соединять чугунные детали, и даже элементы цветных металлов;
- Стабильное горение дуги;
- Возможность соединения низколегированных и нержавеющих сталей.
Вывод
Выпрямительный сварочный аппарат позволяет осуществлять работу с различными материалами, а, следовательно, является отличным помощником, как в хозяйстве, так и в профессиональной деятельности.
Сварочный инвертор
Определение
Сварочный аппарат инверторного типа – устройство, работающее с повышенной частотой.
Принцип действия
Устройство создавалось для сварки в условиях стабильного напряжения, вызванного применение электрогенераторов, а также длинных соединительных проводов. Аппараты инверторного типа зачастую оборудованы защитой от перепадов напряжения сети, прилипания электродов. Доступна функция «горячий старт», облегчающая сварку. Также за отсутствием перегрева аппарата следит автоматический стабилизатор мощности.
Современные инверторы способны работать в условиях перепадов напряжений в диапазоне 160-270 В. Также стоит отметить, что многие из них оснащаются вентиляционной системой охлаждения. Таким образом, становится возможным использование устройства относительно сцепления тяжелых конструкций, при значительных нагрузках, в промышленных условиях. По сути, инвертор – универсальный сварочный аппарат.
Преимущества:
- Существенное повышение КПД источника питания за счет высокотехнологичной составляющее инвертора;
- Незначительная масса и габариты;
- Высокочастотные устройства дают возможность обеспечивать отличные технологические свойства, а также предел регулирования;
- Высокая устойчивость электрической дуги;
- В результате сварки производится качественный и ровный сварной шов;
- Возможность работы с широким диапазоном токов;
- Возможность работы в условиях высокой нагрузки;
- Простота и удобство применения;
- Способность сварки помощью всех известных типов электродов.
Вывод
Аппарат инверторного типа допускает возможность эксплуатации в профессиональной, любительской деятельности.
Полуавтомат
Определение
Сварочный полуавтомат эксплуатируется с помощью постоянного или импульсного тока в среде защитных газов, либо с применением специализированной проволоки без участия газовой среды.
Принцип действия
Из механизма подачи электродная проволока поступает посредством гибкого шланга в держатель, который находится в руке сварщика. В одно время с проволокой по рукаву подается защитный газ (аргон, углекислый газ или их смесь). Отсутствие необходимости баллона при использовании специальной защитной проволоки вполне допустимо.
Достоинства:
- Высококачественный сварной шов;
- Незначительные брызги;
- Высокая производительность;
- Возможность сваривания тонких металлов.
Вывод
Аппараты широко применяются при ремонте автомобилей. Типы аппаратов при кузовных работах позволяют не снижать стойкость к коррозии, а также прочность. Качественный шов после работы аппаратом не испытывает потребность в очистке от окалины флюса.
Аппарат для аргонодуговой сварки
Определение
Аппарат данного типа в работе применяет вольфрамовые неплавящиеся электроды, а в роли защитного газа выступает аргон, либо гелий.
Принцип работы
Во время сварки может применяться присадочная проволока. Установка аргонодуговой сварки работает на постоянном токе, переменном или импульсном. Скрепление деталей достигается путем использования вольфрамовых неплавящихся электродов. Защищающая газовая среда – аргон или гелий. Основное предназначение аппарата – сварка нержавеющих сталей, алюминия, латуни, меди, титана, а также сплавов магния.
Достоинства и недостатки
Преимущества:
- Исключительное качество сварного шва;
- Возможность сварки различных металлов и сплавов.
Недостатки:
- Сложность настройки аппарата;
- Требования к квалификационному уровню сварщика.
Вывод
Если имеется необходимость сварки цветных металлов наряду с высоким профессионализмом, аппарат предназначен именно для Вас.
Сварочные агрегаты
Определение
Сварочный агрегат – аппарат с автоматическим питанием. В некоторых случаях сварочный агрегат - достаточно выгодное устройство.
Принцип действия
Конструкция аппарата содержит достаточно сложное электромеханическое устройство, которое объединяет в себе двигатель внутреннего сгорания, мощный генератор, механическую энергию, полученную за счет вращения коленчатого вала двигателя, а также необходимые системы обеспечения его эксплуатации.
Механическая энергия, полученная за счет вращения коленчатого вала двигателя, преобразуется генератором в требуемый параметр (электрический ток) посредством выпрямителя. Показатели выпрямителя, в свою очередь, отвечают за стабильность горения сварочной дуги.
Достоинства и недостатки
Преимущества:
- Возможность использования при отсутствии централизованного электрического снабжения;
- Высокое качество сварки.
Недостатки:
- Значительные габариты;
- Большая масса;
- Сложность использования.
Вывод
Применения в бытовых условиях сварочного генератора достаточно неудобно. Однако в условиях отсутствия электроэнергии генератор – незаменимый аппарат.
Ручная электродуговая сварка . Электрическая дуговая сварка в настоящее время является важнейшим видом сварки металлов. Источником тепла в данном случае служит электрическая дуга между двумя электродами, одним из которых является свариваемые заготовки. Электрическая дуга является мощным разрядом в газовой среде.
Процесс зажигания дуги состоит из трех стадий: короткое замыкание электрода на заготовку, отвод электрода на 3-5 мм и возникновение устойчивого дугового разряда. Короткое замыкание производится с целью разогрева электрода (катода) до температуры интенсивной экзо- эмиссии электронов.
Автоматическая сварка под флюсом . Флюс насыпается на изделие слоем толщиной (50-60) мм, в результате чего дуга горит не в воздухе, а в газовом пузыре, находящемся под расплавленном при сварке флюсом и изолированным от непосредственного контакта с воздухом. Этого достаточно для устранения разбрызгивания жидкого металла и нарушения формы шва даже при больших токах. При сварке под слоем флюса обычно применяют силу тока до (1000-1200) А, что при открытой дуге невозможно. Таким образом, пари сварке под слоем флюса можно повысить сварочный ток в 4-8 раз по сравнению со сваркой открытой дугой, сохранив при этом хорошее качество сварки при высокой производительности.
Электрошлаковая сварка является принципиально новым видом процесса соединения металлов, изобретенном и разработанным в ИЭС им. Патона. Свариваемые детали покрываются шлаком, нагреваемом до температуры, превышающей температуру плавления основного металла и электродной проволоки. На первой стадии процесс идет так же, как и при дуговой сварке под флюсом. После образования ванны из жидкого шлака горение дуги прекращается и оплавление кромок изделия происходит за счет тепла, выделяющегося при прохождении тока через расплав. Электрошлаковая сварка позволяет сваривать большие толщи металла за один проход, обеспечивает большую производительность, высокое качество шва.
Электронно-лучевая сварка. Источником тепла является мощный пучок электронов с энергией в десятки килоэлектронвольт. Быстрые электроны, внедряясь в заготовку, передают свою энергию электронам и атомам вещества, вызывая интенсивный разогрев свариваемого материала до температуры плавления. Процесс сварки осуществляется в вакууме, что обеспечивает высокое качество шва. Ввиду того что электронный луч можно сфокусировать до очень малых размеров (менее микрона в диаметре), данная технология является монопольной при сварке микродеталей.
Плазменная сварка. источником энергии для нагрева материала служит плазма - ионизованный газ. Наличие электрически заряженных частиц делает плазму чувствительной к воздействию электрических полей. В электрическом поле электроны и ионы ускоряются, то есть увеличивают свою энергию, а это эквивалентно нагреванию плазмы вплоть до 20-30 тыс. градусов. Для сварки используются дуговые и высокочастотные плазмотроны. Для сварки металлов, как правило используют плазмотроны прямого действия, а для сварки диэлектриков и полупроводников применяются плазмотроны косвенного действия. Высокочастотные плазмотроны так же применяются для сварки. В камере плазмотрона газ разогревается вихревыми токами, создаваемыми высокочастотными токами индуктора. Здесь нет электродов, поэтому плазма отличается высокой чистотой. Факел такой плазмы может эффективно использоваться в сварочном производстве.
Диффузионная сварка. Способ основан на взаимной диффузии атомов в поверхностных слоях контактирующих материалов при высоком вакууме. Высокая диффузионная способность атомов обеспечивается нагревом материала до температуры, близкой к температуре плавления. Отсутствие воздуха в камере предотвращает образование оксидной пленки, которая смогла бы препятствовать диффузии. Надежный контакт между свариваемыми поверхностями обеспечивается механической обработкой до высокого класса чистоты. Сжимающее усилие, необходимое для увеличения площади действительного контакта, составляет (10-20) МПа.
Технология диффузионной сварки состоит в следующем. Свариваемые заготовки помещают в вакуумную камеру и сдавливают небольшим усилием. Затем заготовки нагревают током и выдерживают некоторое время при заданной температуре. Диффузионную сварку применяют для соединения плохо совместимых материалов: сталь с чугуном, титаном, вольфрамом, керамикой и др.
Контактная электрическая сварка. нагрев осуществляется пропусканием электрического тока достаточной иглы через место сварки. Детали, нагретые электрическим током до плавления или пластического состояния, механически сдавливают или осаживают, что обеспечивает химическое взаимодействие атомов металла. Таким образом, контактная сварка относится к группе сварки давлением. Контактная сварка является одним из высокопроизводительных способов сварки, она легко поддается автоматизации и механизации, вследствие чего широко применяется в машиностроении и строительстве. По форме выполняемых соединений различают три вида контактной сварки: стыковую, роликовую (шовную) и точечную.
Холодная сварка. Соединение заготовок при холодной сварке осуществляется путем пластического деформирования при комнатной и даже при отрицательных температурах. Образование неразъемного соединения происходит в результате возникновения металлической связи при сближении соприкосающихся поверхностей до расстояния, при котором возможно действие межатомных сил, причем в результате большого усилия сжатия пленка окислов разрывается и образуются чистые поверхности металлов.
Свариваемые поверхности должны быть тщательно очищены от адсорбированных примесей и жировых пленок. Холодной сваркой могут быть выполнены точечные, шовные и стыковые соединения.
Вкратце рассмотрим принцип работы инвертора. Переменный ток подается на выпрямитель, превращается в ток постоянного напряжения, далее переходит на устройство, преобразующее постоянный ток обратно в переменный, но уже с заданными характеристиками частоты и силы тока.
Главное отличие инвертора от трансформаторного аппарата это возможность регулировки сварочного тока в широком диапазоне и поддержание режима работы в случае незначительных колебаний напряжения в сети, от чего зависит устойчивость в дуги и как следствие, качество сварного шва.
Числовые параметры сварочных инверторных аппаратов
Сварочный ток
Сварочный ток измеряется всегда в амперах (А). Для сварочного аппарата инверторного типа важен диапазон между максимальным и минимальным токами.
Для сварки массивных заготовок толщиной более 5 мм необходимо обратить внимание на параметр максимального сварочного тока Imax.
Для сварки тонкого металла, наоборот, стоит обратить внимание на минимальный сварочный ток Imin. Чем этот показатель меньше, тем меньшей толщины металл можно сваривать.
Если нужно купить инверторный сварочный аппарат с широкими возможностями на все случаи жизни, то следует выбирать аппарат, у которого диапазон сварочного тока будет довольно широкий, например от 15 до 250 А.
В технических характеристиках сварочных аппаратов иногда пишут диаметр электродов, который можно использовать с конкретным инвертором. Этот показатель второстепенный, так как диаметр электрода зависит от величины сварочного тока.
Это тесно связанные параметры, и по указанному сварочному току всегда можно понять, какие электроды следует использовать.
Степень защиты (IP)
Имеется в виду степень защиты от влаги. Например, IP21 - это электробезопасность при прямом дожде, IР23 - защита от косого дождя. Уточнить эти параметры можно по специальным таблицам.
Чем выше этот параметр, тем лучше . Но по технике безопасности под дождем сварочные работы выполнять нельзя, поэтому на практическую эксплуатацию инвертора этот параметр влияет мало.
Потребляемая мощность
Потребляемая мощность измеряется в киловаттах и имеет принципиальное значение там, где с мощностью могут быть проблемы. Например, бытовая электрическая сеть позволяет получать мощность 2,2 кВт. В садовых товариществах бывает, что допустимая мощность на участок составляет всего 1,5 кВт или даже меньше.
Аппарат подходит для работ в городе на открытом воздухе
Для выполнения сварочных работ в городе или еще где-то, где проблем с мощностью электрической сети нет, этот параметр не так актуален.
Обзор бюджетных сварочных аппаратов – самые популярные инверторы прошлого года. Подробности в этом видео.
ПВ, ПН, НПР (продолжительность включения, продолжительность нагружения, непрерывная продолжительность работы).
Это разные обозначения одного и того же параметра, который показывает в процентах, какое количество времени сварочный аппарат может работать и сколько ему необходимо простаивать (для остывания).
Правила работы на сварочном аппарате таковы, если взять цикл за 100%, то ПВ = 60% означает, что 60% времени инвертор может работать, а 40% ему нужно «отдыхать». Циклы бывают 5 и 10 – минутные, и желательно, чтобы в технических характеристиках также было указано, какой именно цикл имеется в виду.
Например, если при цикле 10 минут время непрерывной работы составляет 60%, то 6 минут можно работать, а 4 минуты сварочный аппарат должен простаивать и остывать. Обычно при разных токах эти проценты отличаются.