Меню

Как узнать сварочный аппарат постоянного тока или переменного

Как правильно регулировать ток трансформатора в сварочном полуавтомате

Сварка – это ручной труд, но сварщики должны обладать достаточным количеством технических знаний, даже если в школе физика для них была чем-то сверхъестественным.

Одним из обязательных понятий, которые необходимо знать, является «сварочный ток». Сварщик должен хорошо понимать, что такое полярность и какое влияние она оказывает на процесс сварки.

На сварочных аппаратах и электродах можно заметить обозначения AC или DC, которые описывают полярность тока. Почему электрические токи и полярность возникают во время сварки? Давайте рассмотрим эти понятия внимательно.

Что такое переменный (AC) и постоянный (DC) ток?

AC от англ. «alternating current» обозначает переменный ток, а DC «direct current»постоянный ток.

АС чередует направление тока, а DС течет только в одном направлении.

Сварочные машины и электроды с маркировкой DC имеют постоянную полярность, тогда как маркированные AC изменяют полярность 120 раз в секунду с частотой тока 60 герц.

Сварочный ток. ACϟDC

Применяемые электроды


Таблица разновидностей электродов.

Электроды, предназначенные для сварки переменным током, применяются в данной отрасли уже довольно-таки давно, когда сварка постоянным током была очень дорога. Поэтому приходилось искать компромиссные варианты, пусть и уменьшая качество конечного результата.

Такая ситуация возникла в большей степени из-за того, что выпрямительные элементы, которые были рассчитаны на большие сварочные токи, до недавнего времени представляли собой громоздкие, дорогие и неэффективные агрегаты. Ситуация изменилась в лучшую сторону относительно недавно. Это стало возможным благодаря тому, что появились малогабаритные, высокоэффективные полупроводниковые выпрямители последнего поколения. Ну после того, как были изобретены инверторы, РДС стала доступна широкому кругу пользователей. Ниже будут приведены основные марки электродов, которые позволяют производить инверторную сварку.

Наиболее популярными электродами, которыми варят на переменном электрическом токе, являются такие, как AHO, O3C и MP.

Данные виды отличаются не только по виду покрытия, но и также по химическому составу. Например, электроды, имеющие маркировки МР-3 и АНО-6, имеют особое рутиловое покрытие, оно является основным и ильменитовым соответственно. Ну а все прочие, марок МР-3С, ОЗС-12, ОЗС-6, ОЗС-4,АНО-6, АНО-4, АНО-21, имеют обыкновенное рутиловое покрытие. Необходимо отметить то, что эти электроды применяются для сварки углеродистых, малоуглеродистых и низколегированных сталей. Одной из главных особенностей данных электродов является то, что они прекрасно подходят и для сварки с помощью подачи постоянного электрического тока.

Чем переменный и постоянный ток различаются при сварке?

Сварка при постоянном токе (DC) создает более плавные и более устойчивые дуги, образуется меньше брызг. Легче производится сварка в вертикальном и верхнем положениях.

Тем не менее, переменный ток (AC) может быть предпочтительным выбором начинающих сварщиков, поскольку часто используется в недорогих сварочных аппаратах начального уровня. AC также распространен в судостроительной сварке или в любых условиях, где дуга может плавать из стороны в сторону.

Сварка постоянным током Виды сварки в защитных газах

Оборудование, выдающее переменный электрический ток

Все оборудование, предназначенное для сварки переменным током, можно разделить на следующие категории:

  1. Оборудование, которое предназначено для полуавтоматической сварки. Данный процесс осуществляется с помощью особой электродной проволоки, в средах защитного (MAG) и инертного (MIG) газов.
  2. Оборудование, предназначенное для осуществления РДС электрическим переменным током. Осуществляется с помощью особых штучных электродов, с особым покрытием.
  3. Оборудование, с помощью которого можно осуществлять ручную аргоновую сварку. Данный метод осуществляется с помощью неплавящихся электродов, изготовленных из вольфрама.


Схема устройства сварочного аппарата.

Кроме того, необходимо добавить, что эти аппараты имеют свои собственные аббревиатуры и позволяют выполнять сварку постоянным или же переменным током. Дуговая сварка штучными электродами обозначается как ММА, а аргоновая сварка неплавящимися электродами – TIG.

Кроме того, методы сварки подразделяются на следующие виды:

  • MMA-AC/MMA-DC (РДС штучными электродами);
  • TIG -AC /TIG-DC (неплавящимися электродами).

Рассмотрим основные плюсы и минусы, которые присущи TIG. Вне зависимости от типа подачи тока, данный вид сварки имеет следующие преимущества:

  • высочайшее качество сварного шва;
  • возможность «варить» металлические объекты, обладающие большой площадью сечения;
  • отсутствие брызг.

Вполне естественно то, что там, где есть преимущества, есть и недостатки. А недостатки вышеназванного метода следующие:

  1. Сварщику нужно иметь высокую квалификацию, а также обладать особым профессионализмом.
  2. Постоянно надо с собой таскать баллон с газом.
  3. Очень низкая скорость выполнения сварочных работ.

Теперь следует сказать пару слов о методе MMA. Его преимуществами является:

  • более экономичное использование;
  • отсутствие необходимости в наличии баллона с газом.

Ну, а недостатками метода можно считать:

  • очень низкую производительность работы;
  • необходимость снимать шлак с готового изделия.

Что такое прямая и обратная полярность постоянного тока (DC)?

Полярность
прямая обратная
отрицательная положительная
(–) (+)

Процесс сварки будет различаться в зависимости от направления, полярности тока: положительной (+) или отрицательной (–).

Положительная полярность постоянного тока (DC+) обеспечивает высокий уровень проплавления, в то время как отрицательная полярность постоянного тока (DC–) даст меньшее проплавление, но более высокую скорость осаждения (например, на тонком листовом металле). Различные защитные газы могут дополнительно влиять на процесс сварки.

Полярность

Характеристики шва Толщина электрода

Параметры аппаратов

Основными параметрами являются выходные ток и напряжение, а так же динамическая характеристика.

Выходной ток и напряжение

Основным параметром аппарата для сварки является выходной ток. От него зависит диаметр электродов и толщина металла. В индивидуальных аппаратах он достигает 200А. Поскольку выходное напряжение имеет значение только при зажигании дуги, в современных инверторных устройствах для уменьшения потребляемой мощности и габаритов выпрямителя этот параметр максимально снижен, а поджиг дуги обеспечивается дополнительными встроенными устройствами.

Выходное напряжение в однопостовых аппаратах составляет 45-65В. В больших аппаратах, рассчитанных на одновременную работу нескольких сварщиков, выходное напряжение может достигать 110В.

Сварочный трансформатор

Динамическая характеристика

При изменении расстояния от конца электрода до детали меняется длина дуги и ее сопротивление. Поэтому не менее важной является динамическая, или вольт амперная характеристика – зависимость тока от длины дуги:

Крутопадающая, или мягкая. При росте тока в устройстве с такой характеристикой падает напряжение, что ограничивает его рост. Это обеспечивает более стабильную дугу при изменении расстояния до детали. В самодельных аппаратах небольшой мощности мягкая характеристика обеспечивается внутренним устройством – первичная и вторичная обмотки намотаны на разных частях магнитопровода. За счет особенностей конструкции без добавочных сопротивлений они могли работать с электродами определенного, для каждого аппарата своего, диаметра. В устройствах большей мощности динамическую характеристику смягчают балластные сопротивления. Эти методы могут совмещаться.

Пологопадающая, или жесткая характеристика. При жесткой характеристике напряжение не меняется, а ток, соответственно меняется при изменении длины дуги. Такие параметры имеют большие много постовые аппараты или автоматические устройства, поддерживающие постоянное расстояние между электродом и деталью.

Сварка током прямой полярности

Под сваркой прямой полярности принято понимать сварку, при проведении которой на свариваемую деталь (изделие) подаётся положительный заряд от сварочного аппарата, т.е. сварочный кабель соединяет свариваемое изделие с клеммой (+) сварочного аппарата. На электрод же подаётся отрицательный заряд через электрододержатель, соединённый кабелем с клеммой (–).

При сварке током прямой полярности основная температурная нагрузка ложится на металлическую свариваемую деталь. То есть, она разогревается сильнее, что позволяет углубить корень сварочного шва.

Ток прямой полярности рекомендуется применять при необходимости резки металлоконструкций и сварке толстостенных деталей, а также в иных случаях, когда требуется добиться большого выделения тепла, что как раз и является характерной особенностью такого типа подключения.

Источник Яндекс картинки Источник Яндекс картинки Источник Яндекс картинки Источник Яндекс картинки Источник Яндекс картинки

Сварочный выпрямитель

Использование постоянного напряжения дает более качественный шов. Она позволяет кроме обычных видов обработки выполнять аргонно-дуговую сварку и другие виды работ.

Информация! Такие устройства кроме однофазных изготавливают трехфазные. Это увеличивает мощность с распределением нагрузки на три фазы и обеспечивает более “гладкое” выходное напряжение, без пульсаций.

Сварочные выпрямители различают по типу установленных выпрямительных блоков:

  • С двумя диодами. Вместо одной вторичной обмотки мотаются две и диоды подключаются по схеме с общей средней точкой.
  • С обычным диодным мостом. В однофазных аппаратах устанавливается обычный мост, из четырех диодов, в трехфазных – мост Ларионова, из шести.
  • Транзисторные. Редко встречаются из-за слишком мощных выходных транзисторов.
  • Тиристорные. Разновидность диодных аппаратов, но вместо диодов устанавливаются тиристоры и система управления. Регулировка осуществляется за счет изменения угла открытия тиристора и действующего значения напряжения.
  • Инверторные. Современные электронные аппараты индивидуального использования. Ток регулируется ручками управления или кнопками, расположенными на передней панели.

Принцип работы тиристора

Детали регулятора подключены как параллельно, так и встречно друг другу. Они постепенно открываются импульсами тока, которые образуются транзисторами vt2 и vt1. При запуске прибора оба тиристора закрыты, С1 и С2 это конденсаторы, они будут заряжаться через резистор r7. В тот момент, как напряжение какого-либо из конденсаторов достигнет напряжения лавинной пробивки транзистора, тот открывается, и через него и идёт ток разряда, совместного с ним конденсатора. После открытия транзистора открывается соответствующий ему тиристор, он подключит нагрузку в сеть. Затем начинается противоположный по признакам полупериод переменного напряжения, что предполагает закрытие тиристора, затем следует новый цикл подзарядки конденсатора, уже в противоположной полярности. Далее открывается следующий транзистор, но снова подключит нагрузку в сеть.

Изменение количества витков

При этом методе регулировка характеристик дуги осуществляется благодаря изменению коэффициента трансформации. Коэффициент трансформации позволяют изменить дополнительные отводы из вторичной катушки. Переключаясь с одного отвода на другой можно менять напряжение в выходной цепи аппарата, что приводит к изменению мощности дуги.

Регулятор должен выдерживать большой сварочный ток. Недостатком является трудность нахождения коммутатора с такими характеристиками, небольшой диапазон регулировок и дискретность коэффициента трансформации.

Электрическое сопротивление проводников

Сопротивление проводника зависит:

— от длины проводника – с увеличением длины проводника его электрическое сопротивление возрастает; — от площади поперечного сечения проводника – с уменьшением площади поперечного сечения сопротивление увеличивается; — от температуры проводника – с увеличением температуры сопротивление увеличивается; — от коэффициента удельного сопротивления материала проводника.

Чем больше сопротивление проводника прохождению электрического тока, тем больше энергии теряют свободные электроны, и тем сильнее нагревается проводник (которым обычно является электрический провод).

Для каждой площади сечения провода существует допустимая величина тока. Если сила тока окажется больше этой величины, то провода могут нагреться до высокой температуры, что, в свою очередь, может вызвать воспламенение изоляционного покрытия.

Максимальные допустимые значения силы тока для различных сечений медных изолированных сварочных проводов приведены ниже в таблице:

Поперечное сечение провода, мм2 16 25 35 50 70
Предельно допустимый ток, А 90 125 150 190 240

Запомните! Величина тока в амперах (I), приходящаяся на один квадратный миллиметр площади поперечного сечения провода (S), называется плотностью тока (j):

j (А/мм2) = I (А) / S (мм2)

Эксплуатация балластного соединения

Показатель балластного сопротивления регулирующего аппарата находится на уровне 0,001 Ом. Он подбирается путём эксперимента. Непосредственно для получения сопротивления, преимущественно используется сопротивление проволоки больших мощностей, их применяют в троллейбусах или на подъёмниках.

Такое сопротивление включается стационарно или по-другому, чтобы в будущем была возможность с легкостью отрегулировать показатели. Один край этого сопротивления подключается к выходу конструкции трансформатора, другой обеспечивается специальным инструментом для зажима, который сможет перекидываться по всей длине спирали, что позволит выбрать нужную силу напряжения. Основная часть резисторов с использованием проволоки большой мощности, производится в виде открытой спирали. Она монтируется на конструкцию в длину полметра. Таким образом, спираль делается также из проволоки ТЭНа. Когда резисторы, изготовленные из магнитного сплава скооперировать со спиралью или любой деталью из стали, в процессе работы прохождения тока с высокими показателями, она начнёт заметно дрожать. Такой зависимостью спираль обладает только до того момента, пока она не растянется.

Читайте также:  Как драйвер стабилизирует ток

Регулировка в инверторах

Сварочные инверторы – это самые современные аппараты для электродуговой сварки. Использование мощных полупроводниковых выпрямителей на входе устройства и последующей трансформации переменного тока в постоянный, а затем в переменный высокой частоты позволил создать устройства компактные и мощные одновременно.

В инверторных аппаратах основным регулятором является изменение частоты задающего генератора. При одном и том же размере трансформатора мощность преобразования напрямую зависит от частоты входного напряжения.

Чем меньше частота, тем меньшая мощность передается на вторичную обмотку. Ручка регулировочного резистора выводится на лицевую панель инвертора. При ее вращении изменяются характеристики задающего генератора, что приводит к изменению режима переключения силовых транзисторов. В итоге получается требуемый сварочный ток.

При использовании инверторных сварочных полуавтоматов настройка происходит так же, как и при использовании ручной сварки.

Кроме внешних регуляторов в блоке управления инвертором предусмотрены еще много различных управляющих элементов и защит, обеспечивающих стабильную дугу и безопасную работу. Для начинающего сварщика лучшим выбором будет инверторный аппарат для сварки.

Источник



Как отличить электроды постоянного тока от переменного

Сварка – это ручной труд, но сварщики должны обладать достаточным количеством технических знаний, даже если в школе физика для них была чем-то сверхъестественным.

Одним из обязательных понятий, которые необходимо знать, является «сварочный ток». Сварщик должен хорошо понимать, что такое полярность и какое влияние она оказывает на процесс сварки.

На сварочных аппаратах и электродах можно заметить обозначения AC или DC, которые описывают полярность тока. Почему электрические токи и полярность возникают во время сварки? Давайте рассмотрим эти понятия внимательно.

Что такое переменный (AC) и постоянный (DC) ток?

AC от англ. «alternating current» обозначает переменный ток, а DC «direct current»постоянный ток.

АС чередует направление тока, а DС течет только в одном направлении.

Сварочные машины и электроды с маркировкой DC имеют постоянную полярность, тогда как маркированные AC изменяют полярность 120 раз в секунду с частотой тока 60 герц.

Сварочный ток. ACϟDC



Электроды для переменного тока: особенности и выбор

Современный рынок предлагает множество типов электродов для выполнения различных сварочных работ. Многие из них разделяются по типу используемого тока, что очень удобно как для производителей, так и для мастеров.

Поэтому большинство сварщиков используют электроды постоянного и переменного тока.

В этой статье мы подробно расскажем, какие электроды лучше для сварки с использованием переменного тока и чем отличаются электроды постоянного тока от электродов переменного.

Где используется переменный ток

Переменный ток, переменное напряжение или, как его часто называют, просто «переменка» широко используется и при любительской сварке в гараже, и при сборке сложных металлоконструкций на заводе.

Аппараты с «переменкой» завоевали свою популярность благодаря демократичной цене и простоте эксплуатации.

Поэтому многие начинающие и опытные сварщики имеют в своем арсенале хотя бы один сварочник с переменным напряжением.

Для работы сварщику необходим не только аппарат, но и расходные материалы, в частности электроды. У многих начинающих сварщиков возникает вопрос: «В чем отличия электродов для переменного и постоянного тока?».

Отвечаем: электроды переменного тока от электродов постоянного отличаются тем, что вы можете без страха использовать их при сварке с любым током, а вот электроды для «постоянки» запрещено использовать для переменного напряжения.

Поэтому электроды для переменного тока и качественной сварки можно назвать универсальными, что является большим преимуществом. Какие еще плюсы и минусы есть у такого типа электродов?

Достоинства и недостатки электродов для переменного тока

Говоря о достоинствах следует также упомянуть отличные защитные свойства таких электродов: они хорошо защищают сварочную ванну от негативного воздействия атмосферы. Также в работе с трансформатором не нужно использовать выпрямитель.

Но, несмотря на это, сварочные электроды переменного тока имеют свои недостатки. Они проигрывают материалам для постоянного напряжения в качестве получаемого шва, способствуют активному разбрызгиванию металла и слабо поглощают энергию от механических нагрузок, из-за чего менее долговечны.

Виды обмазок для электродов

На данный момент производители предлагают электроды с четырьмя видами обмазки (или покрытия):

  • Кислое покрытие. В его состав в большом количестве входит железо и марганец, иногда к ним добавляют титан и кремнезем. Сами электроды маркируются буквой «А». Такое покрытие позволяет варить неочищенный металл, но при этом весьма токсично.
  • Основной покрытие. Одно из самых популярных, имеет индекс «Б». Электродами с основным покрытием можно работать на переменном токе, но мы не рекомендуем это делать. Потенциал ионизации у основного покрытия крайне мал, а это важно при работе с переменным напряжением.
  • Рутиловое покрытие. Наиболее подходящее и востребованное среди электродов для работы с переменкой. Процесс сварки быстрый и удобный, металл разбрызгивается меньше, а качество шва заметно лучше. Маркируются буквой «Р».
  • Целлюлозное покрытие. Оно менее распространено из-за сильного разбрызгивания металла при работе с такими электродами, но в целом подходит и для переменки, и для постоянки. Имеет индекс «Ц/С».

Лучшие модели

Мы выбрали марки электродов, популярных у профессионалов и новичков. Конечно, это не все типы электродов, предлагаемых на рынке, но с них можно начать без страха испортить работу:

  • ОЗС-12 с рутиловым покрытием. Эта марка широко используется при сварке особо важных металлических конструкций, когда требуется повышенное качество сварных швов. Дуга очень устойчивая, в шве не образуются поры, материал нетоксичен.
  • МР-3. Наиболее популярный диаметр у этой марки — 3 мм. Используется для сварки стали с небольшим содержанием углерода. Швы так же получаются качественными и надежными, можно варить неочищенный металл.
  • АНО-4. В большинстве случаев такие электроды используются в работе со сталью, в составе которой содержится большое количество углерода. Они легко зажигаются, не образуют трещин, шлак легко удаляется с поверхности детали, и, по сравнению с другими марками, металл почти не разбрызгивается.
  • МР-3С с рутиловым покрытием. Так же, как и предыдущие электроды, применяются для работы со сталью с высоким содержанием углерода. Это самый распространенный тип электрода для работы с переменкой. Дуга легко воспламеняется и стабильно держится, шов не окисляется и получается относительно ровным, надежным и устойчивым к механическим нагрузкам. Можно варить в любом положении, что удобно в труднодоступных местах. Мы рекомендуем эту марку новичкам.
  • АНО-6. По аналогии с МР-3 их так же используют для сварки стали с низким содержанием углерода. Можно без проблем варить по неочищенному металлу и в местах слабой коррозии, дуга горит ровно и стабильно, шов получается прочным и долговечным.

Вместо заключения

Теперь вы знаете, как выбрать электроды для сварки переменным током, чем отличаются электроды постоянного и электроды переменного тока, и какие электроды лучше для каждой отдельной задачи. Чтобы отличить качественные электроды от некачественных, достаточно выбрать популярного производителя (например, ESAB или Continent) и не стремиться за самой низкой ценой. Желаем удачи в работе!

[Всего : 0 Средний: 0/5]

  • Около сварных стыков трубопроводов, металлокаркасов, газового оборудования и т.д. нередко можно увидеть вытисненные буквы и цифры….
  • Перед тем как сдать экзамены НАКС, начинающему сварщику стоит узнать, какие же виды аттестации существуют. От…
  • Специалисты сварочного производства, имеющие небольшой стаж, рано или поздно могут столкнуться с необходимостью получить удостоверение НАКС….



Чем переменный и постоянный ток различаются при сварке?

Сварка при постоянном токе (DC) создает более плавные и более устойчивые дуги, образуется меньше брызг. Легче производится сварка в вертикальном и верхнем положениях.

Тем не менее, переменный ток (AC) может быть предпочтительным выбором начинающих сварщиков, поскольку часто используется в недорогих сварочных аппаратах начального уровня. AC также распространен в судостроительной сварке или в любых условиях, где дуга может плавать из стороны в сторону.



Рейтинг электродов для постоянного тока


Отличия в сварке при различной полярности тока.
Разновидности электродов, применяемых для сварки постоянным током:

  • УОНИ – 13/55 – знаменитые в своем роде электроды для постоянного тока, применимы для стальных сплавов – с низкими дозами легирующих элементов и с добавкой углерода. Обладают значительными достоинствами: сварочный шов очень пластичен и вязок для механических воздействий, весьма долговечный. Почти не образуется примесей и газов. Дуга легко поджигается. В стержень помещается проволока параметров Св-08 или Св-08А.
  • УОНИ – 13/45 также используются для соединения заготовок из углеродистых и низколегированных сталей. Шов не склонен образовывать трещин – ни горячих, ни холодных. Он весьма пластичный и вязкий, с идеальной герметичностью, что делает его подходящим вариантом для сварки емкостей, которые в дальнейшем будут подвергаться высокому давлению. Швы, выполненные с данными электродами, намного дольше не стареют.
  • ОЗЛ – 6 отличаются своей узкой направленностью: они используются в работе с жаропрочными сталями. В швах не образуются поры и трещины, они не подвергаются в дальнейшем коррозии и обладают такой же жаропрочностью, как и основной металл. Подходит для металлов с разной структурой.
  • ОЗС – 12 предназначаются для стальных сплавов с низкой долей легирующих добавок и углерода. Работать возможно в любых пространственных положениях, лояльны к поверхностям с ржавчиной. Сварной шов формируется с отличными характеристиками: прочностью и долговечностью. Устойчивая дуга. Во время работы не наблюдается выделений токсических веществ.
  • ЦЛ – 11 также узкоспециализированные электроды, которые предназначены для стальных сплавов с добавками хрома и никеля, а также коррозионностойких сталей. Сварные швы отличаются стойкостью к коррозии. Металл почти не разбрызгивается, дуга устойчивая, хорошо отделяется шлак в виде корки.
  • АНО – 21 несмотря на то, что предназначены они также для углеродистых и низколегированных стальных сплавов, как и предыдущие марки электродов, данные расходники чрезвычайно популярны среди мастеров самого разного уровня профессиональной подготовки. Их особенности – мелкочешуйчатая структура металла сварочного шва, отличный поджиг дуги, мягкость, небольшое разбрызгивание металла и так далее.
  • LB – 52U отличаются высокой производительностью процесса сварки с их помощью. Дуга стабильная, металл почти не разбрызгивается, возможна работа в любом положении в пространстве, в шве почти не образуются трещины.
  • МР – 3 типичные универсальные электроды, которые с полным правом присутствуют в обоих списках – и для переменного, и для постоянного тока. В шве практически не образуются поры и горячие трещины, дуга мощная и стабильная, малое разбрызгивание металла, легкое отделение шлака в виде корки.
  • ОЗЧ – 2 предназначаются для сварки чугуна. При всей своей кажущейся узкой функциональной направленности они имеют солидные преимущества в виде универсальности, простоте в использовании, отличной дуге с прекрасными характеристиками, пластичности сварочного шва без трещин, хорошо отделяемой корки со шлаком в конце процесса.
Читайте также:  Чем измеряют силу тока напряжение сопротивление

Что такое прямая и обратная полярность постоянного тока (DC)?

Полярность
прямая обратная
отрицательная положительная
(–) (+)

Процесс сварки будет различаться в зависимости от направления, полярности тока: положительной (+) или отрицательной (–).

Положительная полярность постоянного тока (DC+) обеспечивает высокий уровень проплавления, в то время как отрицательная полярность постоянного тока (DC–) даст меньшее проплавление, но более высокую скорость осаждения (например, на тонком листовом металле). Различные защитные газы могут дополнительно влиять на процесс сварки.

Полярность

Характеристики шва Толщина электрода

Специфика сварки переменным током

Процесс сваривания имеет несколько особенностей:

  • менее устойчивое поведение дуги по сравнению с постоянным;
  • сварочная дуга отклоняется от первоначальной оси, что приводит к ухудшению качества шва;
  • возобновление горения дуги возможно при повышенном напряжении;
  • высокий уровень разбрызгивания металла;
  • относительная простота и более демократическая стоимость оснащения.

Сварка током прямой полярности

Под сваркой прямой полярности принято понимать сварку, при проведении которой на свариваемую деталь (изделие) подаётся положительный заряд от сварочного аппарата, т.е. сварочный кабель соединяет свариваемое изделие с клеммой (+) сварочного аппарата. На электрод же подаётся отрицательный заряд через электрододержатель, соединённый кабелем с клеммой (–).

При сварке током прямой полярности основная температурная нагрузка ложится на металлическую свариваемую деталь. То есть, она разогревается сильнее, что позволяет углубить корень сварочного шва.

Ток прямой полярности рекомендуется применять при необходимости резки металлоконструкций и сварке толстостенных деталей, а также в иных случаях, когда требуется добиться большого выделения тепла, что как раз и является характерной особенностью такого типа подключения.

Источник Яндекс картинки Сварка постоянным током Источник Яндекс картинки Источник Яндекс картинки Источник Яндекс картинки Виды сварки в защитных газах Источник Яндекс картинки

Эксплуатация балластного соединения

Показатель балластного сопротивления регулирующего аппарата находится на уровне 0,001 Ом. Он подбирается путём эксперимента. Непосредственно для получения сопротивления, преимущественно используется сопротивление проволоки больших мощностей, их применяют в троллейбусах или на подъёмниках.

Такое сопротивление включается стационарно или по-другому, чтобы в будущем была возможность с легкостью отрегулировать показатели. Один край этого сопротивления подключается к выходу конструкции трансформатора, другой обеспечивается специальным инструментом для зажима, который сможет перекидываться по всей длине спирали, что позволит выбрать нужную силу напряжения.

Основная часть резисторов с использованием проволоки большой мощности, производится в виде открытой спирали. Она монтируется на конструкцию в длину полметра. Таким образом, спираль делается также из проволоки ТЭНа. Когда резисторы, изготовленные из магнитного сплава скооперировать со спиралью или любой деталью из стали, в процессе работы прохождения тока с высокими показателями, она начнёт заметно дрожать. Такой зависимостью спираль обладает только до того момента, пока она не растянется.

Источник

Разница между сваркой переменным и постоянным током

сварка переменным током

О СВАРКЕ

  1. Что такое переменный ток
  2. Что такое постоянный ток
  3. Особенности применения
  4. Влияние сварочного тока на сварку
  5. Факторы, влияющие на выбор показателей
  6. Выбор тока для сварки материалов
  7. Электрод 4 мм
  8. Электрод 3 мм
  9. Электрод 2 мм
  10. Сварочное оборудование переменного и постоянного тока
  11. Что такое электроды постоянного и переменного тока
  12. Отличия электродов постоянного и переменного тока
  13. Марки электродов для переменного и постоянного тока
  14. Разница между сваркой переменным и постоянным током
  15. Обозначения сварочного тока для электродов
  16. Дополнительная информация

Сварка переменным током обходится дешево и применяется в случаях, когда к качеству шва предъявляют низкие требования. Некоторые электроды для такого вида работ не подходят.

Работа сварщика

Что такое переменный ток

Данный вид тока представляет собой организованное колебательное движение заряженных частиц. Причиной явления выступает электрическое напряжение, изменяющееся по синусоидальному закону. Электроток связан с ним прямой зависимостью: I=U/R. Значит, он постоянно меняется таким же образом.

Ток и напряжение этого вида характеризуются следующими параметрами:

  1. Мгновенным значением. Это сила тока i и напряжение u в текущий момент времени.
  2. Максимальной величиной. Это наибольшее отклонение от нулевого значения (Imax и Umax).
  3. Амплитудой. Это разница между наибольшими отклонениями.
  4. Частотой. Это число колебаний в единицу времени (f). Для сетевого тока показатель составляет 50 Гц (циклов в секунду).
  5. Периодом. Это длительность одного цикла колебаний в секундах (T). Величина связана с частотой: Т=1/f.

Тот факт, что электроток и напряжение постоянно меняются, сильно усложняет расчеты. Для их упрощения вводят т.н. действующее значение. Это постоянный ток (напряжение), эквивалентный данному переменному, т.е. вызывающий выделение такого же количества тепла в линейном проводнике.

Например, действующим значением является вольтаж 220 В в бытовой розетке. По факту, напряжение в ней постоянно меняется по синусоидальному закону от +311 до -311 В.

Что такое постоянный ток

Постоянным током называют упорядоченное движение заряженных частиц, отвечающее 2 условиям:

  • направление не меняется;
  • ампераж варьируется столь плавно, что индуктивные свойства цепи никак себя не проявляют.

Один полюс источника постоянного напряжения является отрицательным (-), другой – положительным (+). Принято считать, что ток движется в направлении от «+» к «-». Но в металлах, где свободными частицами являются отрицательно заряженные электроны, они перемещаются наоборот – от «-» к «+».

Постоянный электроток для сварки получают путем выпрямления переменного. Используют схему из диодов (вентилей) – полупроводниковых приборов, пропускающих электричество только в одном направлении. Для сглаживания пульсаций диодный мост дополняют емкостным фильтром.

схема сварочного аппарата постоянного тока

Особенности применения

Работа электрического тока в проводниках заключается в 2 явлениях:

  1. Выделении тепла. Его количество пропорционально квадрату силы тока: Q=(I^2)*R, где R – сопротивление проводника.
  2. Создании магнитного поля. Его интенсивность возрастает, если проводник смотан в катушку.

Сварка основана на первом явлении. При движении электротока через воздушный промежуток образуется дуговой разряд, характеризующийся высокой температурой. Он вызывает плавление металла, вследствие чего кромки заготовок сливаются воедино.

Способность электротока создавать магнитное поле используют для понижения напряжения с помощью трансформатора. Он состоит из 2 не связанных между собой катушек. Первичная подключается к сети, и протекающий в ней электроток посредством переменного магнитного поля наводит ЭДС во вторичной. Коэффициент понижения напряжения зависит от соотношения числа витков в катушках.

Влияние сварочного тока на сварку

Согласно формуле Q=I²хR, тепловложение в процессе электросварки зависит от силы тока. Чем выше ее значение, тем глубже плавится металл.

Необходимо подобрать оптимальную величину, иначе возникают следующие дефекты:

  1. При заниженном токе – непровар.
  2. При завышенном – прожог металла, обширная сварочная ванна, деформация заготовок.

В обоих случаях шов становится менее прочным.

Факторы, влияющие на выбор показателей

Величину сварочного тока выбирают по 2 критериям:

  1. Диаметру электрода. Чем толще расходник, тем выше ампераж.
  2. Материалу обмазки. Например, рутиловыми электродами варят на меньшем электротоке, чем основными.

Диаметр расходника выбирают в зависимости от толщины заготовок.

Таблица влияния сварочного тока

Выбор тока для сварки материалов

Рекомендуемый диапазон приводится на упаковке с расходниками. Точное значение определяют опытным путем.

Электрод 4 мм

Такими расходниками варят заготовки толщиной 4-6 мм. Устанавливают силу электротока в пределах 120-200 А.

Электрод 3 мм

Расходники с такой толщиной используют для соединения деталей со стенкой в 3-4 мм. Оптимальные значения сварочного тока находятся в диапазоне 80-160 А.

Электрод 2 мм

Тонким расходником варят сталь толщиной 2-3 мм. Выбирают ампераж между 40 и 80 А.

Сварочное оборудование переменного и постоянного тока

Работы по сварке производят с применением следующих аппаратов:

  1. Трансформаторов. Наиболее простые, дешевые и надежные устройства. Дают на выходе переменное напряжение.
  2. Выпрямителей. Отличаются от предыдущих наличием диодного или тиристорного моста, преобразующего переменный электроток в постоянный. По сравнению с предыдущим вариантом имеют большие размеры и вес, сложнее устроены и стоят дороже.
  3. Инверторов. Дают на выходе постоянный электроток. Отличаются компактными размерами.

Инвертор преобразует сетевой ток в следующем порядке:

  1. Выпрямляет.
  2. Превращает в переменный с высокой частотой (60-80 кГц). Эту функцию выполняет специальный электронный узел с быстропереключающимися транзисторами, управляемый микросхемой.
  3. С помощью преобразователя понижает напряжение до рабочей величины.
  4. Опять выпрямляет.

Повышение частоты электротока позволяет существенно уменьшить размеры и вес трансформатора. В результате сокращаются стоимость устройства и потери в нем.

Оснащение инвертора электроникой дает дополнительные преимущества в виде следующих функций:

  1. Горячий старт. Облегчает розжиг дуги путем кратковременного увеличения напряжения.
  2. Антизалипание. Сброс напряжения в ситуациях, когда расходник надолго коснулся заготовки (часто наблюдается при розжиге).
  3. Форсаж дуги. Состоит в кратковременном увеличении силы электротока в случае, когда есть риск затухания дуги. Чаще всего это происходит при замыкании электрода и заготовки каплей расплавленного металла.
  4. Стабилизация. Обеспечивает сохранение параметров режима сварки в условиях колебания напряжения на входе.

Инверторы стоят дороже прочих видов, но удобство работы и высокое качество шва разницу в цене оправдывает.

Различают аппараты для следующих видов электросварки:

  1. Тугоплавким расходником в среде защитного газа. Используют горелку с вольфрамовым или графитовым электродом и соплом для нагнетания аргона. В зону сварки подают присадочный материал в виде проволоки. Возможна работа устройства без подачи газа. Тогда в качестве присадочного материала используют полую проволоку, заполненную флюсом. Тот при выгорании превращается в газ.
  2. Плавящимся электродом. Такие расходники снабжены собственным флюсом в виде покрытия (обмазки). Помимо защитных компонентов, оно содержит легкоионизируемые, улучшающие горение дуги.

Аппараты для сварки плавящимися расходниками оснащены электрододержателем.

По назначению устройства делятся на виды:

  1. Для ручной сварки – аргонной и плавящимся электродом.
  2. Полуавтоматы. Предназначены для сварки тугоплавким расходником, присадочный материал подается механизированным способом.
  3. Автоматы. Работа ведется без участия человека в соответствии с заданными пользователем настройками. Агрегат оснащается тугоплавким электродом.

Что такое электроды постоянного и переменного тока

Электродом называют отрезок металлической проволоки, предназначенный для подведения электричества к заготовке. Изделия делятся на 2 вида:

  • плавящиеся;
  • тугоплавкие.

Изделия первого типа снабжены обмазкой. Она выполняет следующие функции:

  1. Образует защитный газ.
  2. Служит источником легирующих элементов.
  3. Поддерживает горение дуги за счет легкоионизируемых элементов. Для протекания электротока нужны свободные носители заряда. Присутствие в промежутке между расходником и заготовкой, помимо электронов, прочих ионов стабилизирует процесс.

Плавящиеся электроды делятся на виды:

  • универсальные – работают на любом виде электричества;
  • для сварки на постоянном напряжении.

Тугоплавкие электроды тоже относятся к универсальным.

Сварочные электроды

Отличия электродов постоянного и переменного тока

По виду обмазки расходники делятся на виды:

  1. Кислые.
  2. Целлюлозные.
  3. Рутиловые.
  4. Основные (фтористо-кальциевые).

Первые 3 вида являются универсальными, четвертый – предназначен для сваривания только на постоянном напряжении. Основные и рутиловые электроды наиболее распространены.

Особенность сварки на переменном электротоке заключается в менее стабильном горении дуги. Она крайне чувствительна к числу свободных носителей заряда. В обмазке основного типа содержится фтор, выступающий деионизирующим элементом. Он затрудняет горение дуги, поэтому на переменном напряжении такие расходники работают плохо.

Преимущество фтористо-кальциевой обмазки состоит в отсутствии органики, что исключает насыщение металла водородом и обеспечивает ему хорошую защиту от окисления. В результате шов получается прочным и пластичным.

Необходимо обращать внимание и на характеристики сварочного аппарата. Для старта дуги на переменном токе некоторые электроды требуют повышенного напряжения холостого хода – 70 или 90 В против стандартных 50. Это особенно необходимо при повторном розжиге, когда расходник покрыт шлаком. У большинства трансформаторов напряжение холостого хода составляет 50 В. Есть модели с дополнительным выходом, генерирующим напряжение холостого хода в 70 (В). Они стоят дороже. Для инвертора этот показатель составляет 89-93 (В).

Читайте также:  Определение утечки тока аккумулятора мультиметром

Типы сварочных аппаратов

Марки электродов для переменного и постоянного тока

На переменном токе можно варить расходниками:

  1. ОЗС-4, ОЗС-6, ОЗС-12 (рутиловыми). Предназначены для сварки углеродистых сталей.
  2. МР-3. Созданы для соединения низкоуглеродистых сталей. Рекомендованы начинающим сварщикам. Обеспечивают высокое качество соединения даже при наличии на заготовках грязи, ржавчины и влаги. Разновидность МР-3С предназначена для высокоуглеродистых и низколегированных сталей.
  3. АНО-4, АНО-6, АНО-21. Первая марка создана для низкоуглеродистых сталей, средняя – для углеродистых, третья – для высокоуглеродистых и низколегированных.
  4. WP. Вольфрамовые расходники.
  5. WL-15 и WL-20. Легированные вольфрамовые расходники.

Следующими электродами варят только на постоянном электротоке:

  1. УОНИ-13/55. Считаются лучшими для изготовления ответственных конструкций из углеродистой стали. При затухании дуги расплавленная обмазка сразу застывает на торце электрода, поэтому для повторного розжига его следует зачистить.
  2. ОЗЛ-8. Предназначены для сталей, легированных хромом и никелем. Используются при изготовлении узлов, испытывающих высокие нагрузки; создают прочный, устойчивый к окислению шов. Необходимо обеспечить плавное остывание металла, иначе возможно его растрескивание.
  3. Kobelco LB-52U (Япония). Созданы для изготовления ответственных конструкций из низкоуглеродистой стали. Часто применяются при отсутствии возможности выполнить двухстороннее обваривание, например при монтаже трубопроводов. Чувствительны к влажности обмазки, потому нуждаются в предварительной прокалке при температуре 300°С.
  4. ESAB OK 61.30 (Швеция). Электрод для нержавеющей стали.

Разница между сваркой переменным и постоянным током

Трансформаторы переменного тока имеют следующие преимущества:

  • низкую стоимость;
  • простую конструкцию;
  • высокий КПД;
  • надежность;
  • большой ресурс.
  1. Низкое качество шва. Он получается широким и неровным из-за колебаний дуги.
  2. Большие потери металла из-за сильного разбрызгивания.
  3. Плохое горение дуги.
  4. Возможность варить только углеродистую сталь.

Сварку переменным током используют в следующих ситуациях:

  1. К качеству предъявляются низкие требования.
  2. Необходимо большое тепловложение, например при строительстве судов.

Аппараты постоянного электротока сложнее, дороже. Они характеризуются относительно большими потерями мощности, но обеспечивают высокое качество соединения и стабильность дуги. Помимо углеродистой стали, ими можно варить нержавеющую, а также цветные металлы (используют соответствующие электроды).

В сварке на постоянном электротоке различают 2 способа подключения:

Токи

  1. С прямой полярностью. Отрицательный полюс (катод) подключается к электроду, положительный (анод) – к заготовке.
  2. С обратной полярностью. Анод подключают к расходнику, катод – к заготовке.

Обозначения сварочного тока для электродов

Маркировка расходников имеет вид дроби. Последняя цифра в знаменателе обозначает род тока. «0» расшифровывается как «только постоянный с обратной полярностью». Прочие цифры означают, что расходник является универсальным, т.е. может варить любым видом тока. При этом для постоянного зашифрована полярность, для переменного – минимально требуемое значение вольтажа холостого хода.

Данные сведены в таблицу:

Рекомендуемая полярность постоянного электротока Разность потенциалов холостого хода источника переменного электротока, В Обозначение
Обратная
Любая 50±5 1
Прямая 2
Обратная 3
Любая 70±10 4
Прямая 5
Обратная 6
Любая 90±5 7
Прямая 8
Обратная 9

Таким образом, цифра «5» в маркировке означает, что электродом можно варить:

  1. Постоянным током прямой полярности.
  2. Переменным, если напряжение на холостом ходу источника составляет не менее 70 В.

Дополнительная информация

При сварке постоянным током наблюдается неравномерное распределение тепловой энергии между заготовкой и электродом:

  1. Для плавящихся расходников. Анодное пятно холоднее катодного. Поэтому для соединения тонкостенных заготовок используют прямую полярность (чтобы не прожечь их), для толстостенных – обратную (для более глубокого проплавления).
  2. Для тугоплавящихся расходников. Анодное пятно, наоборот, горячее катодного.

Сварку тугоплавким электродом ведут только на прямой полярности, независимо от толщины заготовок. При обратном подключении, когда разряд бьет в расходник, он быстро засоряется.

Источник

Разница между сваркой переменным и постоянным током

Если вы уже работали со сваркой или хотя бы немного знакомы с ней, то, скорее всего, слышали термины “AC” и “DC”. AC и DC — это различные типы токов, которые используются в процессе сварки. Поскольку при сварке используется электрическая дуга, создающая тепло, необходимое для расплавления металла, ей необходим стабильный ток с различной полярностью, которая зависит от свариваемого материала.

Чтобы сделать качественный сварной шов, для начала нужно понять, что означают эти два тока на сварочном аппарате, а также на электродах.

Но сначала: в чем разница между сваркой переменным и постоянным током?

Сварка DC и AC относится к полярности тока, проходящего через электрод аппарата. AC означает переменный ток, а DC — постоянный. Прочность и качество сварного шва будут зависеть от полярности электрода.

Что такое полярность?

Скорее всего, вы знакомы с термином «полярность».

Электрические цепи имеют полюса — отрицательный и положительный. В цепи с постоянным током (DC) движение электронов идет в одном направлении от плюса к минусу. Применительно к сварке отрицательный полюс получает меньше тепловой нагрузки.

Переменный ток (AC), как следует из названия, меняется в направлении, в котором он идет. Половину времени он идет в одном направлении, а другую половину — в противоположном. Переменный ток меняет свою полярность примерно 120 раз в секунду при токе 60 Гц.

Прямая полярность при сварке постоянным током дает более глубокое проплавление металла. А обратная полярность отлично подходит для сварки тонколистовых заготовок за счет меньшего тепловложения.

Покрытые электроды иногда могут использовать любую полярность, в то время как некоторые будут работать только на одной.

Качественный сварной шов предполагает правильное проплавление и равномерное наплавление валика, а для этого необходимо использовать правильную полярность. При неправильной полярности вы не только получаете плохое проплавление и неравномерное образование валика, но и чрезмерное разбрызгивание и перегрев, а в некоторых случаях можно даже потерять контроль над дугой.

Электрод также может быстро сгореть.

Большинство сварочных аппаратов для дуговой сваркиимеют обозначенные клеммы или направления, чтобы сварщики точно знали, как настроить сварочный аппарат на переменный или постоянный ток. Некоторые сварочные аппараты также используют переключатели для изменения полярности, а некоторые требуют переподключение клемм кабеля.

Сварка различными токами

Различные типы сварных швов требуют разного вида токов из-за природы их возникновения и оказываемого ими воздействия.

Сварка переменным током

Сварка переменным током считается уступающей сварке постоянным током и поэтому используется редко. Сварочные аппараты переменного тока чаще всего используются только при отсутствии аппаратов постоянного тока.

Сварку переменным током чаще всего используют для соединения толстолистового металла, быстрой наплавки и TIG-сварки с высокой частотой, хотя иногда она также используется для устранения проблем, связанных со сварочной дугой. Проблемы с дугой возникают, когда она прерывает сварное соединение, которое должно свариваться при более высоких уровнях тока, что происходит в основном при работе с электродами, имеющими большой диаметр.

Сварка переменным током также может использоваться для намагниченных металлов, что невозможно при сварке постоянным током. Постоянное изменение направления тока при сварке переменным током означает, что намагниченный металл не будет влиять на электрическую дугу.

Переменный ток также лучше подходит при работе с высокими температурами. Так как он обеспечивает высокий уровень тока, что создает глубокий провар, и поэтому используется для сварки при строительстве кораблей.

Сварка переменным током хорошо подходит для ремонта оборудования, так как многие из них имеют намагниченные поля и участки, подвергшиеся ржавчине.

Однако, нестабильность направления при сварке переменным током также может быть недостатком в том, что процесс имеет меньшую производительность, чем при сварке постоянным током.

Сварка постоянным током

Сварка постоянным током, как и сварка переменным током, имеет свои преимущества, и используется в случаях, когда сварка переменным током не может обеспечить должного результата, например, вертикальная сварка, пайка одним припоем или TIG-сварка нержавеющей стали.

Сварка на постоянном токе имеет более высокую скорость осаждения, она лучше всего подходит для сварщиков, которым требуются большие размеры наплавленного слоя. Несмотря на то, что сварка переменным током обеспечивает лучшее проплавление, она имеет более низкую скорость осаждения, что может быть непригодно.

При сварке постоянным током образуется также меньше брызг, чем при сварке переменным током, что делает сварочный шов более равномерным и гладким. Постоянный ток также является более надежным, и поэтому с ним легче работать, так как электрическая дуга остается стабильной.

Сварка постоянным током часто используется для сварки тонких металлов. Оборудование, работающее с этим типом тока, также дешевле, что помогает сократить расходы.

Однако, несмотря на то, что само оборудование имеет более низкую стоимость, процесс фактического использования постоянного тока немного дороже.

Это происходит из-за того, что необходимо специальное оборудование для преобразования переменного тока на постоянный, потому что это не предусмотрено электрической сетью. Однако, поскольку постоянный ток лучше подходит для большинства видов сварочных процессов, эти затраты считаются необходимыми.

Хотя сварка постоянным током лучше для многих металлов, она не рекомендуется при работе с алюминием, так как для этого требуется выделение тепла высокой интенсивности, что невозможно при использовании постоянного тока. Кроме того, если при работе с постоянным током будет создаваться магнитное поле, то возрастет риск дугового разряда, что может быть опасно.

Какой электрод использовать?

Так как вид используемого тока влияет на полярность на электроде, надо учитывать используемый электрод.

Для сварки методом TIG чаще применяют постоянный ток прямой полярности. Иногда также используют ток обратной полярности или переменный ток. В этих случаях применяют вольфрамовые электроды с легирующими добавками для улучшения стабильности дуги.

  • WP — вольфрамовые электроды для сварки на переменном токе;
  • WL-20 и WL-15 — легированные вольфрамовые электроды для сварки на постоянном и переменном токах.

Для ММА сварки в основном использую покрытые плавящиеся электроды.

В настоящее время производители выпускают электроды с четырьмя видами обмазки:

  • Кислое (маркировка “А”). В его составе железо и марганец в довольно большом объеме. Можно сваривать неочищенный металл.
  • Основное (маркировка “Б”). Эти электроды можно использовать для работы на переменном токе, но из-за малого потенциала ионизации не рекомендуется этого делать.
  • Рутиловое (маркировка “Р”). Лучше всего подходит для работы на переменном токе. Небольшое разбрызгивание металла и хорошее качество шва.
  • Целлюлозное (маркировка “Ц/С”). Подходит для работы на переменном и постоянном токе, но выдает много брызг металла.

Существует несколько различных видов электродов для сварки переменным током, но многие из них могут использоваться как для сварки переменным током, так и для сварки постоянным током.

Выбор правильной полярности и тока, а также правильного электрода может иметь решающее значение для выполнения хорошего сварного шва.

Источник