Из чего состоит сварочный аппарат


Устройство сварочного инвертора.

Принцип работы сварочного инвертора

В настоящее время стали очень популярны и доступны по цене сварочные аппараты инверторного типа.

Несмотря на свои положительные качества, они, как и любое другое электронное устройство, временами выходит из строя.

Чтобы отремонтировать инвертор сварочного аппарата нужно хотя бы поверхностно знать его устройство и основные функциональные блоки.

В первых двух частях будет рассказано об устройстве сварочного аппарата модели TELWIN Tecnica 144-164. В третьей части будет рассмотрен пример реального ремонта сварочного инвертора модели TELWIN Force 165. Информация будет полезна всем тем начинающим радиолюбителям, которые хотели бы научиться самостоятельно ремонтировать сварочные аппараты инверторного типа.

Дальше будет много букв – наберитесь терпения .

Сам инверторный сварочный аппарат представляет не что иное, как довольно мощный блок питания. По принципу действия он очень схож с импульсными блоками питания, например, компьютерными блоками питания AT и ATX. Вы спросите: «Чем они похожи? Это ведь абсолютно разные устройства…». Схожесть заключается в принципе преобразования энергии.

Основные этапы преобразования энергии в инверторном сварочном аппарате:

  • 1. Выпрямление переменного напряжения электросети 220V;

  • 2. Преобразование постоянного напряжения в переменное высокой частоты;

  • 3. Понижение высокочастотного напряжения;

  • 4. Выпрямление пониженного высокочастотного напряжения.

Это кратко, так сказать, на пальцах . Такие же преобразования происходят в импульсных блоках питания для ПК.

Спрашивается, а зачем нужны эти пляски с бубном (несколько ступеней преобразования напряжения и тока)? А дело тут вот в чём.

Ранее основным элементом сварочного аппарата являлся мощный силовой трансформатор. Он понижал переменное напряжение электросети и позволял получать от вторичной обмотки огромные токи (десятки – сотни ампер), необходимых для сварки. Как известно, если понизить напряжение на вторичной обмотке трансформатора, то можно во столько же раз увеличить ток, который может отдать нагрузке вторичная обмотка. При этом уменьшается число витков вторичной обмотки, но и растёт диаметр обмоточного провода.

Из-за своей высокой мощности, трансформаторы, которые работают на частоте 50 Гц (такова частота переменного тока электросети), имеют весьма большие размеры и вес.

Чтобы устранить этот недостаток были разработаны инверторные сварочные аппараты. За счёт увеличения рабочей частоты до 60-80 кГц и более, удалось уменьшить габариты, а, следовательно, и вес трансформатора. За счёт увеличения рабочей частоты преобразования в 4 раза удаётся снизить габариты трансформатора в 2 раза. А это приводит к уменьшению веса сварочного аппарата, а также к экономии меди и других материалов на изготовление трансформатора.

Но где взять эти самые 60-80 кГц, если частота переменного тока электросети всего 50 Гц? Тут на выручку приходит инверторная схема, которая состоит из мощных ключевых транзисторов, которые переключаются с частотой 60-80 кГц. Но чтобы транзисторы работали, необходимо подать на них постоянное напряжение. Его получают от выпрямителя. Напряжение электросети выпрямляется мощным диодным мостом и сглаживается фильтрующими конденсаторами. В результате на выходе выпрямителя и фильтра получается постоянное напряжение величиной более 220 вольт. Это первая ступень преобразования.

Вот это напряжение и служит источником питания для инверторной схемы. Мощные транзисторы инвертора подключены к понижающему трансформатору. Как уже говорилось, транзисторы переключаются с огромной частотой в 60-80 кГц, а, следовательно, трансформатор работает также на этой частоте. Но, как уже говорилось, для работы на высоких частотах требуются менее громоздкие трансформаторы, ведь частота то уже не 50 Гц, а все 65000 Гц! В результате трансформатор «сжимается» до весьма малых размеров, а мощность его такая же, как и у здоровенного собрата, который работает на частоте 50 Гц. Думаю, идея понятна.

Вся эта петрушка с преобразованием привела к тому, что в схемотехнике сварочного аппарата появляется куча всяких дополнительных элементов, служащих для того, чтобы аппарат стабильно работал. Но, хватить теории, перейдём к "мясу", а точнее к реальному железу и тому, как оно устроено.

Устройство сварочного аппарата инверторного типа. Часть 1. Силовой блок.

Разбираться в устройстве сварочного инвертора желательно по схеме конкретного аппарата. К сожалению, схемы на TELWIN Force 165 я не нашёл, поэтому нагло позаимствуем схему из руководства по ремонту другого аппарата – TELWIN Tecnica 144-164. Фотографии аппарата и его начинки будут от TELWIN Force 165, так как именно он оказался в моём распоряжении. Исходя из анализа схемотехники и элементной базы, особых отличий между этими моделями практически нет, если не учитывать мелочи.

Внешний вид платы сварки TELWIN Force 165 с указанием расположения некоторых элементов схемы.

Принципиальная схема сварочного аппарата инверторного типа TELWIN Tecnica 144-164 состоит из двух основных частей: силовой и управляющей.

Сначала разберёмся в схемотехнике силовой части. Вот схема. Картинка кликабельна (нажмите для увеличения – откроется в новом окне).

Сетевой выпрямитель.

Как уже говорилось, сначала переменный ток электросети 220V выпрямляется мощным диодным мостом и фильтруется электролитическими конденсаторами. Это нужно для того, чтобы переменный ток электросети частотой 50 герц стал постоянным. Конденсаторы С21, С22 нужны для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения, которые всегда присутствуют после диодного выпрямителя. Выпрямитель реализован по классической схеме диодный мост. Он выполнен на диодной сборке PD1.

Следует знать, что на конденсаторах фильтра напряжение будет больше в 1,41 раза, чем на выходе диодного моста. Таким образом, если после диодного моста мы получим 220V пульсирующего напряжения, то на конденсаторах будет уже 310V постоянного напряжения (220V * 1,41 = 310,2V). Обычно же рабочее напряжение ограничивается отметкой в 250V (напряжение в сети ведь может быть и завышенным). Тогда на выходе фильтра мы получим все 350V. Именно поэтому конденсаторы имеют рабочее напряжение 400V, с запасом.

А что в железе?

На печатной плате сварочного аппарата TELWIN Force 165 элементы сетевого выпрямителя занимают довольно большую площадь (см. фото выше). Выпрямительный диодный мост установлен на охлаждающий радиатор. Через диодную сборку протекают большие токи и диоды, естественно, нагреваются. Для защиты диодного моста на радиаторе установлен термопредохранитель, который размыкается при превышении температуры радиатора выше 90С0. Это элемент защиты.

В выпрямителе применяются диодные сборки (диодный мост) типа GBPC3508 или аналогичный. Сборка GBPC3508 рассчитана на прямой ток (I0) - 35А, обратное напряжение (VR) - 800V.

После диодного моста установлены два электролитических конденсатора (здоровенькие бочонки) ёмкостью 680 микрофарад каждый и рабочим напряжением 400V. Ёмкость конденсаторов зависит от модели аппарата. В модели TELWIN Tecnica 144 – 470 мкф., а в TELWIN Tecnica 164 – 680 мкф. Постоянное напряжение с выпрямителя и фильтра подаётся на инвертор.

Помеховый фильтр.

Для того чтобы высокочастотные помехи, которые возникают из-за работы мощного инвертора, не попадали в электросеть, перед выпрямителем устанавливается фильтр ЭМС – электромагнитной совместимости. На английский манер аббревиатура ЭМС обозначается как EMC (ElectroMagnetic Compatibility). Если взглянуть на схему, то фильтр EMC состоит из элементов С1, C8, C15 и дросселя на кольцевом магнитопроводе T4.

Инвертор.

Схема инвертора собрана по схеме так называемого "косого моста". В нём используется два мощных ключевых транзистора. В сварочном инверторе ключевыми транзисторами могут быть как IGBT-транзисторы, так и MOSFET. Например, в моделях Telwin Tecnica 141-161 и 144-164 используются IGBT-транзисторы (HGTG20N60A4, HGTG30N60A4), а в модели Telwin Force 165 применены высоковольтные MOSFET-транзисторы (FCA47N60F). Оба ключевых транзистора устанавливаются на радиатор для отвода тепла. Фото одного из двух транзисторов MOSFET типа FCA47N60F на плате TELWIN Force 165.

Снова взглянем на принципиальную схему и найдём на ней элементы инвертора.

Постоянное напряжение коммутируется транзисторами Q5 и Q8 через обмотку импульсного трансформатора T3 с частотой гораздо большей, чем частота электросети. Частота переключений может составлять несколько десятков килогерц! По сути, создаётся переменный ток, как и в электросети, но только он имеет частоту в несколько десятков килогерц и прямоугольную форму.

Для защиты транзисторов от опасных выбросов напряжения используются демпфирующие RC-цепи R46C25, R63C30.

Для понижения напряжения используется высокочастотный трансформатор T3. С помощью транзисторов Q5, Q8 через первичную обмотку трансформатора T3 (обмотка 1-2) коммутируется напряжение, которое поступает от сетевого выпрямителя (DC+, DC-). Это то самое постоянное напряжение в 310 – 350V, которое было получено на первом этапе преобразования.

За счёт коммутирующих транзисторов постоянное напряжение преобразуется в переменное. Как известно, трансформаторы постоянный ток не преобразуют. Со вторичной обмотки трансформатора T3 (обмотка 5-6) снимается уже намного меньшее напряжение (около 60-70 вольт), но максимальный ток может достигать 120 – 130 ампер! В этом и заключается основная роль трансформатора T3. Через первичную обмотку течёт небольшой ток, но большого напряжения. Со вторичной обмотки уже снимается малое напряжение, но большой ток.

Размеры этого самого трансформатора невелики.

Его вторичная обмотка выполнена несколькими витками ленточного медного провода в изоляции. Сечение провода внушительное, да и не мудрено, ток в обмотке может достигать 130 ампер! 

Далее со вторичной обмотки импульсного трансформатора переменный ток высокой частоты выпрямляется мощными диодными выпрямителями. С выхода выпрямителя (OUT+, OUT-) снимается электрический ток с нужными параметрами. Это и необходимо для проведения сварочных работ.

Выходной выпрямитель.

Выходной выпрямитель собран на базе мощных сдвоенных диодов с общим катодом (D32, D33, D34). Эти диоды обладают высоким быстродействием, т. е. они могут быстро открываться и также быстро закрываться. Время восстановления trr < 50 ns (50 наносекунд).

Это свойство очень важно, поскольку они выпрямляют переменный ток высокой частоты (десятки килогерц). Обычные выпрямительные диоды с такой задачей бы не справились – они бы просто не успевали открываться и закрываться, нагревались и выходили бы из строя. Поэтому в случае ремонта заменять диоды в выходном выпрямителе следует именно быстродействующими.

В выпрямителе используются сдвоенные диоды марок STTH6003CW, FFh40US30DN, VS-60CPH03 (с ними мы ещё встретимся ). Все эти диоды являются аналогами, рассчитаны на прямой ток 30 ампер на один диод (60 ампер на оба) и обратное напряжение 300 вольт. Устанавливаются на радиатор.

Для защиты диодов выпрямителя используется демпфирующая RC-цепочка R60C32 (см. схему силовой части).

Схема запуска и реализация «мягкого пуска».

Для питания микросхем и элементов, которые расположены на плате управления, используется интегральный стабилизатор на 15 вольт – LM7815A. Он установлен на радиатор. Напряжение питания на стабилизатор поступает с основного выпрямителя PD1 через два последовательно включенных резистора R18, R35 (6,8 кОм 5W). Эти резисторы понижают напряжение и участвуют при запуске схемы.

Напряжение +15 со стабилизатора U3 (LM7815A) поступает на управляющую схему. Далее, когда схема управления и драйвер «раскачали» мощную схему инвертора, то на дополнительной вторичной обмотке трансформатора T3 (обмотка 3-4) появляется напряжение, которое выпрямляется диодом D11.

Через диод D9 напряжение питания поступает на интегральный стабилизатор LM7815A и теперь схема «запитывает» как бы сама себя. Вот такой вот хитрый «приём».

Выпрямленное напряжение после диода D11 также служит для питания реле RL1, охлаждающего вентилятора V1 и индикаторного светодиода D10 (Verde – "Зелёный"). Резисторы R40, R41, R65, R37 гасят излишки напряжения. Для стабилизации напряжения питания вентилятора V1 (12V) применяется 5-ти ваттный стабилитрон D36 на 12V.

Реле RL1 обеспечивает плавный запуск инвертора («мягкий пуск»). Разберёмся с этим подробнее.

В момент включения сварочного аппарата начинается заряд электролитических конденсаторов. В самом начале зарядный ток очень велик и может вызвать перегрев и выход из строя диодов выпрямителя. Чтобы уберечь диодную сборку от повреждения зарядным током применяется схема ограничения заряда (или «мягкого пуска»). Взглянем на схему.

Основным элементом схемы «мягкого пуска» служит резистор R4, мощность которого 8W (8 ватт). Сопротивление резистора – 47 ом. Именно на него возложена роль ограничения зарядного тока в первые моменты после включения.

После того, как заряд конденсаторов закончился, а инвертор начал работу в штатном режиме, электромагнитного реле RL1 замыкает контакты. Контакты реле шунтируют резистор R4, и в дальнейшем он не участвует в работе схемы, так как весь ток проходит через контакты реле. Таким образом реализован плавный запуск.

На плате инвертора TELWIN Force 165 также можно найти элементы схемы «мягкого пуска». В качестве реле RL1 выступает электромагнитное реле модели Finder на рабочее напряжение 24V (параметры контактов реле – 16A 250V~).

Итак, мы узнали о том, что сварочный инвертор состоит из сетевого выпрямителя 220V, мощного инвертора на транзисторах, понижающего трансформатора и выходного выпрямителя. Это силовые части схемы. Через них протекают огромные токи. Но где же «мозги» этого устройства? Кто управляет работой инвертора?

Об этом мы узнаем из следующей части нашего повествования. Читать далее.

Главная &raquo Мастерская &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Конструкции и особенности сварочного оборудования

Сварка – это скрепление деталей при помощи заливки соединяемых элементов расплавленным материалом. Существует оборудование, которое нагревает металлы до состояния текучести, при котором они скрепляются. Речь о сварочных устройствах. Конструкции таких аппаратов имеет отличительные особенности, и в этой статье мы вас познакомим с ними.

Что нужно для процесса сварки?

Чтобы соединить металлы в одно целое, люди догадались нагреть их до очень высокой температуры, достигнув тем самым текучести материала. Накаливание становится возможным из-за прохождения через проводник-электрод тока. Но переменное напряжение непостоянно, поэтому шов может быть некачественный и неровный.

Регулирование дуги происходит через изменение величины силы тока. Поэтому постоянный ток был бы идеальным вариантом для получения равномерного и качественного шва. Его можно получать от аккумуляторов, химических батарей или генераторов. Но сварочные аппараты подключены в сеть именно переменного тока, и для понижения напряжения в их конструкции предусмотрены трансформаторы, которые могут регулировать его величину.

Через трансформатор сварочного аппарата проходит переменный ток от электросети, который на выходе становится постоянным. Этого хватает для создания электрической дуги. После этого становится возможным процесс сварки.

Конструкция устройств сварки

Сварочные трансформаторы выполнены из листов стали и магнитопроводов с медными или алюминиевыми обмотками с термостойкой изоляцией. Эти устройства являются источниками питания переменного тока. При их работе применяются электроды из низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Они простые в эксплуатации, недорогие, с высокой надежностью. Но для длительности работы их делают способными отводить выделяемое тепло через воздухообменник, поэтому они громоздкие и тяжелые, что является недостатком при перемещении.

Сварочные выпрямители, кроме трансформатора, имеют еще блок полупроводников, создающих одностороннее направление тока. С их помощью можно проводить соединение металлов высокого качества, но их мощность невелика. Присутствует и значительная чувствительность относительно перепадов напряжения в электросети.

У инверторов есть блок питания, который совмещен с генератором. Они работают с использованием тока высокой частоты, что дает возможность получать качественный шов. Эти устройства отличаются малым весом и компактностью. Источник питания - не единственный элемент конструкции сварочного аппарата. Они только обеспечивают питание дуги током и поддержание ее устойчивого разряда.

Операция сварки может быть автоматизированной или механической, поэтому в состав конструкции могут входить также:

  • Механизмы перемещения и подачи электрода.
  • Токоподводящие устройства.
  • Кассеты.
  • Флюсоаппараты.
  • Шланги, пульты.
  • Блоки управления.

Для плазменной сварки дополнительно необходимо иметь: диффузоры, сопла, направляющие и защитные колпаки.

Особенности сварочного оборудования

Комплексные устройства, состоящие из источников питания, системы управления и вспомогательных элементов, называются сварочным оборудованием. В зависимости от элементов, входящих в конструкцию, их подразделяют на виды:

  • Трансформаторы, преобразующие переменный ток высокого напряжения в переменный низкого. Используются для создания электрической дуги сваривания. Они имеют такие характеристики как фазовая регулировка (тиристорные), обычное и увеличенное магнитное рассеивание, от которых зависит работа и настройки каждой модификации сварочного аппарата с трансформатором.
  • Выпрямители, имеющие блок полупроводников-диодов. Снижают и преобразуют поступающий из сети переменный ток, что позволяет получать высококачественные швы с равномерной глубиной. При работе с таким аппаратом уменьшается разбрызгивание. Шов получается однородным и стойким, нет потребности в дополнительной очистке от капель расплава. Выпрямители могут работать со всеми видами электродов, сваривать любые сплавы и металлы.
  • Инверторы, содержащие в конструкции сетевой выпрямитель, который сглаживает переменный ток. Полученный на выходе постоянный ток поступает в инвертор. Высокочастотный трансформаторный блок и силовой выпрямитель в итоге выдает постоянный ток высокой мощности и стабильности. Наличие всех этих элементов в конструкции аппарата дает возможность очень точной настройки, что позволяет выполнять разные задачи любыми электродами с почти идеальной точностью.
  • Полуавтоматы – для работы в газовой среде. Вещество, использующееся в месте сваривания, может быть инертным (гелий, аргон) или активным (азот, кислород, углекислый газ), - все зависит от соединяемых металлов. В то же время электроды подаются к месту манипуляций автоматически. Настройка и регулировка параметров сварки может быть автоматическая или ручная. Такой метод дает возможность получать ровный и качественный шов, экономя время на замену электрода. Применяется при больших объемах работ в промышленности.
  • Сварочные аппараты TIG - работают в инертном защитном газе и используют графитовые или вольфрамовые неплавящиеся электроды. Из-за отсутствия капель расплава требуется использовать дополнительные присадки, которые могут изменять свойства самого шва. Указанный аппарат может соединять металлы как с помощью переменного, так и постоянного тока.
  • Точечная сварка работает по принципу давления на место сваривания, когда оно зажимается между двумя медными электродами внахлест, а проходящая через них электрическая дуга создает локальный расплав металла. После этого клещи еще больше сжимают место соединения, и состав кристаллизуется. Этот способ применяется для сварки листов металла.
  • Аппараты плазменной резки действуют по принципу создания ионизированного газового потока с помощью электродуги. Такая плазменная струя разрезает металл почти мгновенно. Устройства могут применяться как в индустрии, так и в быту.
  • Сварочное оборудование, применяемое только в промышленности:
    • Сварочные тракторы.
    • Самоходные и подвесные сварочные автоматы.
    • Специализированные устройства.

Сварочные аппараты используются в разных сферах деятельности человека. Различаются в зависимости от желательного качества шва, скорости обработки и объемов работ. Промышленные агрегаты представляют собой сложные устройства, функционирующие с помощью современных электронных средств управления. В личное пользование многие потребители покупают мобильные сварочные аппараты, позволяющие быстро регулировать параметры соединения, работать в условиях небольшого пространства. Конструкции сварочных устройств и их характеристики позволяют учитывать все важные условия для успешного выполнения поставленных задач.

Что такое сварочный инвертор, из чего состоит и как работает

Что такое сварочный инвертор?

Сегодня ММА сварка стала доступна как никогда, ведь в продаже присутствуют легкие, удобные, и функциональные в работе сварочные инверторы. Раньше, когда для ручной дуговой сварки использовались трансформаторные сварочники, проблем хватало с лихвой. Самая большая из них, это высокая мощность, из-за которой нередко выбивали пробки на электрощитке. Плюс ко всему, если залипал электрод, то электросеть садилась настолько сильно, что соседи были просто в шоке.

С появлением сварочных инверторов дела пошли веселее. Сегодня у каждого уважающего себя мастера, есть инвертор для сварки, который весит порядка пяти килограмм и совсем не садит электросеть. Как работает сварочный инвертор? Что из себя он представляет и из чего состоит? Обязательно дочитайте эту статью сайта про сварку mmasvarka.ru и вы узнаете, в чем именно преимущество инверторов.

Что такое сварочный инвертор

Сварочный инвертор — это бытовой, профессиональный или полупрофессиональный аппарат для сварки, который имеет принципиальное отличие в работе, от трансформаторных сварочных аппаратов. Если выразиться точнее, то сварочный инвертор, это преобразователь переменного тока в постоянный ток, со снижением его значений, до 90 В.

Принцип работы сварочного инвертора основан на следующем:

  • Выпрямление переменного напряжения;
  • Понижение высокочастотного тока;
  • Поддержание нужного значения тока до требуемых параметров, тех, которые нужны для ручной дуговой сварки.

Из чего состоит сварочный инвертор

За все вышеперечисленное, выпрямление переменного тока и поддержание его требуемых значений, в сварочном инверторе отвечают такие элементы, как:

Сетевой выпрямитель — он включается в себя мощные конденсаторы и диодный мост. Именно данный компонент сварочного инвертора преобразует переменный ток в сети 220 Вольт в постоянные его значения.

Высокочастотный трансформатор — такая деталь также присутствует в инверторе. А вы вправду думали, что сварочные инверторы без трансформаторов? Конечно же, нет! Маленький, но такой нужный трансформатор, все же имеется, а его главная функция, это понижение напряжения.

Инвертор — состоит из мощных транзисторов, чаще всего закреплённых к радиаторам охлаждения в виде алюминиевых пластин. Коммутирующие транзисторы, из которых состоит инвертор, нужны, как и сетевой выпрямитель, для преобразования входящего напряжения.

Выходной выпрямитель — данный элемент сварочного инвертора даёт возможность выпрямлять высокие значения переменного тока. Состоит выходной выпрямитель инвертора из быстродействующих и весьма мощных диодов, их скорость срабатывания неимоверно высока, более 50 наносекунд!

Инверторная пусковая схема — в неё входят различные компоненты силового блока.

Несмотря на всю кажущуюся сложность конструкции, сварочный инвертер обладает рядом неоспоримых преимуществ. Во-первых, он не так сильно садит электрическую сеть. Во-вторых, регулировка тока на инверторе осуществляется плавно, что даёт возможность увеличить качество сварочных работ.

Ну а о таких преимуществах сварочных инверторов, как лёгкий вес и компактные размеры, и вовсе говорить не стоит. Если сравнить вес старого сварочного трансформатора и инвертора, то эти цифры, будут различными в десятки раз.

Поделиться в соцсетях

Страница не найдена

К сожалению, по вашему запросу ничего не найдено. Пожалуйста, убедитесь, что запрос введен корректно или переформулируйте его.

Пожалуйста, введите более двух символов

Все результаты поиска

Устройство и принцип работы аппаратов для сварки, как выбрать сварочный аппарат

Сварка представляет собой способ соединения и разъединения металлов посредством электротока и основывается на образовании дуги между участком обработки — первый электрод, и подводимой к участку рукоятки — второй электрод, соединенный с соответствующим полюсом электротока. Таким способом выполняется соединение частей, разъединение металлов или разрезание их, сверление и проделывание полостей и отверстий, наплавление слоями.

Дуговая сварка широко применяется, ведь благодаря этой технологии появилась возможность делать неразъемное соединение металлических деталей, а прочность шва при этом такая же, как и у массива материала. Это обстоятельство обусловлено непрерывностью образованных структур и молекулярными сцеплениями между деталями.

Электрическая дуга

Температуру в тысячи градусов Цельсия обеспечивает электрическая дуга, по сути являющаяся коротким замыканием между двумя электродами, расположенными достаточно близко друг от друга. Напряжение, которое подается на электроды, увеличивается, пока не будет пробоя воздуха, являющегося изолятором.

Пробой — эмиссия электронов катода. Разогреваемые током электроны выходят и направляются к ионизированным атомам анода. Затем появляется разряд, ионизируется воздух зазора, образовывается плазма, снижается сопротивление воздушной прослойки, ток усиливается, дуга разогревается, и став проводником замыкает цепь. Процесс получил название «розжиг» дуги. Стабилизируется дуга путем установления требуемого расстояния между электродами и поддержанием характеристик энергоснабжения.

Сваривание металлов

Выбор хорошего электрода и способа сварки крайне важен, так как от него зависит, будут ли его механические свойства аналогичны свойствам основного металла.

Сварочная ванна должна быть защищенной от воздействия воздуха для исключения окисления металла. С этой целью в рабочей зоне создается особая среда, что достигается двумя способами:

  • Технология MIG-MAG, когда аргон, гелий или CO2 подается из специального баллона.
  • Сжигание обмазки электрода и образование при этом защитного шлакового или шлакогазового «купола».

В процессе горения электродные покрытия связывают и выводят из шва кислород. Вдобавок вещества, содержащиеся в них, помогают ионизировать дугу, рафинируют и легируют металл шва.

В плане стабильности электроснабжения сварка — процесс довольно капризный, ведь требуемый температурный режим находится в прямой зависимости от параметров тока. Должна быть обеспечена устойчивость электрической дуги. Лишь стабильная дуга предотвратит появления дефектов шва, особенно при розжиге и затухании.

Чем свариваемые детали массивнее, тем более глубоким должно быть плавление, большего диаметра применяется электрод, больше силы и мощности требуется для работы. Определить силу тока оператор зачастую может лишь опытным путем, порой ее регулируют в процессе сварки, а иногда жестко фиксируют. Горение дуги от источника постоянного тока стабильнее, без прерываний.

При потреблении постоянного тока отсутствует полярность, образуется меньшее количество брызг металла, а шов получается качественнее. Сварка с переменным током несколько сложнее, потому что для поддержания дуги рабочий должен иметь серьезные навыки, высокого качества сварки в этом случае добиться сложно. Переменным током рекомендуется варить алюминий и его сплавы.

Разные виды аппаратов для сварки имеют разные технические особенности, свои плюсы и минусы.

Инверторы: минусы и плюсы

Это самые молодые сварочные аппараты, их серийное производство было налажено лишь в 1980-х годах. Выпрямители с транзисторным инвертором. В этих источниках электричество многократно меняет характеристики. Когда ток пропускается через полупроводник, то выпрямляется, а потом специальный фильтр сглаживает его. Постоянный стандартной сетевой частоты 50 Гц преобразуется в переменный опять, но уже с частотой в десятки килогерц.

После частотного инвертирования ток идет на миниатюрный трансформатор, где уменьшается его напряжение и увеличивается сила. Затем свою работу начинает выполнять высокочастотный фильтр и выпрямитель — постоянный ток подается на электроды для образования дуги.

Увеличение частоты тока — главное достижение инвертора. К плюсам относится также:

  • Высокий КПД (85—95%).
  • Возможность питания от обычной розетки.
  • Большой период непрерывной работы.
  • Широкий диапазон значений силы тока.
  • Плавная регулировка тока и напряжения.
  • Режим работы контролируется микропроцессорами и управляющими схемами.
  • Защита от перепадов напряжения.
  • Качественный сварной шов.
  • Возможность соединения материалов, с трудом поддающихся сварке.
  • Повышенная электрическая безопасность.

Недостатки инверторов:

  • Высокая стоимость.
  • Плохая реакция на проникновение пыли в корпус.
  • Электроника чувствительна к влаге и холоду, что может привести к появлению конденсата.
  • Вероятность появления в основной сети помех.

Сварочные трансформаторы

На сегодня это самые распространенные сварочные аппараты, относительно недорогие и простые по конструкции, надежные. Преобразование электроэнергии осуществляется силовым трансформатором стандартной частоты 50 Гц. Ток настраивается механической регулировкой магнитного потока в составном сердечнике. От сети питается первичная обмотка, намагничивается сердечник, и на вторичной обмотке индуцируется переменный ток меньшего напряжения (50—90 В) и большей силы (100—200 А), он формирует дугу. Чем меньше витков на катушках вторичной обмотки, тем меньше напряжение и больше сила тока.

Достоинства:

  • Низкая стоимость (в два-три раза дешевле инверторов).
  • Простота конструкции.
  • Ремонтопригодность.
  • Надежность.

Недостатки:

  • Большой вес и габариты.
  • Из-за переменного тока сложно получить высококачественный шов.
  • Трудность удерживания дуги.
  • Сравнительно невысокий КПД (не более 80%).
  • Невозможность подключения к внутридомовой сети.

Сварочные выпрямители

Сетевой ток в этих аппаратах не меняет частоты и индуцируется на обмотках с понижением напряжения. После преобразования проходит еще через блок селеновых или кремниевых выпрямителей. На электроды идет постоянный ток. Благодаря этому электрическая дуга очень устойчива, без существенных прерываний и скачков.

В большинстве случаев требуется охлаждение вентиляторами. Часто устройства имеют дополнительные дроссели, позволяющие улучшить характеристики исходящего тока, который сглаживается и фильтруется. В комплекте с выпрямителями может быть защитная, измерительная и пускорегулирующая аппаратура. Тут важна стабильность температуры и тока, поэтому устанавливаются ветровые реле, термостаты, плавкие предохранители, автоматы. Наиболее распространены выпрямители на три фазы.

Достоинства сварочных выпрямителей:

  • Высококачественный шов.
  • Легкость поддержания дуги.
  • Минимальное разбрызгивание материала присадки.
  • Большая глубина плавления.
  • Меньшие габариты и вес в сравнении с трансформаторами переменного тока.
  • Возможность сваривания чугуна, цветных металлов, теплоустойчивой стали.

Недостатки:

  • Высокая стоимость.
  • Необходимость внимательного наблюдения за состоянием системы охлаждения.
  • Отсутствие в большинстве случаев возможности питания от бытовой сети.
  • КПД меньше, чем у инвертора.
  • Относительно сложная конструкция.

Полуавтоматы: характеристика

Сварочная проволока при помощи специального механизма подается в рабочую зону, где в активном газе расплавляется и направляется в сварочную ванну. Газ вытесняет воздух около сварочной ванны, защищает шов от кислорода. Применяется с этой целью углекислый газ, аргон, гелий, комбинации этих газов. С использованием флюсовой проволоки газ можно не подавать в рабочую зону.

Плюсы:

  • Легкость сваривания тонколистовых деталей.
  • Качество шва, возможность получения «короткого шва».
  • Широкий спектр свариваемых материалов.
  • Высокая производительность.
  • Большой разброс настроек и регулировок.

Минусы:

  • Высокая цена.
  • Высокая стоимость расходных материалов.
  • Необходимо применения баллонов или подключения к специальной сети.
  • Трудность работы на улице, где газовую среду нужно защищать от сдувания.

Выбор модели

Напряжение сети. Бывает одно- или трехфазным. Для непромышленного применения рекомендуется аппарат на 220 В или универсальная машина «220/380». Большинство аппаратов могут выйти из строя или перестать варить из-за перепадов напряжения. В связи с этим инверторы комплектуются защитой от скачков напряжения. У бытовых агрегатов диапазон шире на 10—15%, а профессиональным моделям нужно напряжение 165—270 В.

Напряжение холостого хода. Эта характеристика определяет способность аппарата разжигать электрическую дугу и поддерживать ее горение. Чтобы дуга возбудилась, напряжение должно быть примерно в 1,5—2,5 раза больше напряжения стабильного горения электрической дуги.

Мощность. В паспортах часто указывается максимальная мощность источника питания сварочного аппарата, соответствующая максимальным нагрузкам на сеть. Если единицы измерения кВт, значит, говорится об активной мощности, если кВА — о полной мощности, которая обычно выше из-за поправочного коэффициента.

Реальная мощность определяется силой тока, которую способен выдать аппарат. Этот показатель и определяет толщину свариваемого металла и максимальный диаметр электрода.

Класс защиты. В паспорте должен быть 2-циферный код I. P. Индекс среднестатистических источников питания для сварки — IP21-IP23. Двойка говорит, что внутрь корпуса не проникнут предметы толщиной больше 12 мм. Вторая цифра говорит о защите от влаги — 1 — означает, что капли воды, вертикально падающие на кожух, вреда не нанесут; 3 означает, что даже под углом 60 ° вода в корпус аппарата не проникнет. Но варить под дождем запрещено!

Диапазон температур. Согласно ГОСТ, ручная сварка может осуществляться при температуре -40—40 ° C. Однако не все сварочные аппараты удается пустить в работу при температуре ниже нуля градусов. Чаще всего проблемы появляются с инверторами, в которых при минусовой температуре просто загорается сигнализатор перегрузки, и сварочный аппарат выключается.

Работа от генератора. Эта функция пригождается для работы в полевых условиях. Не все аппараты могут питаться от бытовых генераторов с ДВС.

Многие источники питания облегчают удержание дуги: «Антиприлипание на выключении», «Горячий старт», «Форсирование дуги», «Розжиг на подъёме». Полезно обратить внимание на индикацию параметров, функциональность, широту рабочих регулировок, защиту от перегрузок, качество маркировки, электробезопасность, комплектность, эргономику, ремонтопригодность. Рекомендуется приобрести аппарат с максимумом технических характеристик в паспорте, а паспорт рекомендуется купить на русском языке.

схема, назначение, принцип работы, плюсы и минусы

Один из способов создания неразъемных соединений из металла – это электродуговая сварка. В течение множества лет для выполнения этой операции применяли генераторы трансформаторного типа. Главный их недостаток – габаритно-весовые характеристики. Например, агрегат марки ВД 306 весит порядка 150 кг.
С развитием полупроводникового оборудования и появление таких элементов, как тиристоры привело к созданию устройств, которые обладают всеми характеристиками, как и трансформаторы, но весят в разы меньше, всего несколько килограмм, например, Ресанта САИ 250 весит всего 5 кг, — сварочного инвертора или инверторного сварочного аппарата.

Электродуговая сварка

Устройство и основные характеристики инверторов

Инверторные устройства имеют совершенно другую электрическую схему, основанную на использовании полупроводниковых приборов диодов, тиристоров, транзисторов.

Принцип работы инвертора

Как уже отмечалось, инверторы вошли в практику сварных работ не так давно, на исходе ХХ столетия. В основе работы аппаратов этого типа лежит принцип сдвига напряжения. Такое решение позволяет поднять силу и частоту тока. Надо отметить, что устройство инвертора, применяемого для работ – содержит довольно сложную схему, внутри которой реализуются нижеприведенные процессы:

Инверторные сварочные аппараты

  1. Переменный ток, подаваемый на инвертор, преобразуют в постоянный. Изменение параметров тока происходит в устройстве, который собирают с применением диодного моста.
  2. Полученный ток передается на инвертор, который играет роль генератора высокочастотных импульсов. В транзисторном блоке, происходит обратное преобразование постоянного тока в переменный. Но получаемый ток, обладает существенно большей частотой, чем тот, который поступает из сети питания.
  3. Ток высокой частоты поступает на трансформатор. Это устройство снижает напряжение и одновременно повышает силу тока. Так как трансформатор, который используют для работы с токами высокой частоты, имеет небольшие габариты, все это сказывается на габаритно-весовых характеристиках инвертора.
  4. После прохождения трансформатора, переменный ток, с новыми параметрами поступает на выпрямитель, где он снова трансформируется в постоянный, который и используют для сварки.

Сварка инвертором для начинающих

Надо отметить, что инверторные устройства, в отличие от устройств трансформаторного типа потребляет в два раза меньшее количество энергии. Кроме этого, параметры тока, который поступает из устройства, гарантируют то, что сварочная дуга будет иметь стабильный розжиг и горение во время сварки.

Технические параметры устройств

Сварочные инверторы имеют ряд определенных характеристик, по которым можно судить о его технологических свойствах. К ним относят следующие параметры:

Конструкция сварочного инвертора

  1. Вид тока, который формируется на выходе из выпрямителя.
  2. Размер напряжения, которое используется для электроснабжения. Производители выпускают изделия, которые работают от 380 и от 220 в. Первые применяют для профессиональной сварки, вторые для работы в домашних условиях.
  3. Размер тока, этот параметр оказывает прямое влияние на размер электрода, который будет использоваться для выполнения сварки.

Технические параметры сварочного инвертора

  1. Мощность агрегата, этот параметр дает информацию о том, ток, какой силы будет формировать сварочную дугу.
  2. Напряжение на холостом ходу, этот параметр показывает, как быстро будет получена сварочная дуга.
  3. Диапазон размеров электродов, которые будут использованы для производства сварки.
  4. Габаритно-весовые характеристики инверторного сварочного аппарата и размер сварочного тока на выходе. Чем ниже последний показатель, тем меньше аппарат, но и соответственно такое устройство обладает меньшими эксплуатационными характеристиками.

Плюсы и минусы инверторной сварки

Инверторные устройства показывают КПД в пределах 85 – 95%, надо сказать, что это высокий показатель среди электронной аппаратуры. Используемая схема позволяет выполнять регулировку уровня сварочного тока от нескольких ампер, до сотен, а то и тысяч.

Например, инвертор марки ММА, он составляет 20 – 220 А. Инверторы могут работать длительное время. Управление источником питания можно выполнять дистанционно. К несомненным преимуществам инверторов можно отнести их малые габаритно-весовые характеристики, позволяющие перемещать устройство на месте выполнения сварки. В конструкции аппаратов использована двойная изоляция, обеспечивающая электрическую безопасность.

Технологические достоинства

Применение инверторов позволяет использовать электроды любой марки, которые работают и с постоянным и переменным током. Устройства этого типа могут быть использованы для сварки с неплавящимся электродом в среде защитного газа. Кроме того, конструкция этого оборудования позволяет легко автоматизировать сварочные процессы.

Вольфрамовые электроды для аргонодуговой сварки
Электроды для контактной сварки

Сварка может быть выполнена с применением короткой дуги, таким образом, снижаются энергопотери и повышается качество сварного шва, в частности, на поверхности свариваемых деталей практически не образуются брызги от выполнения сварки. Кстати, применение инверторов позволяет получать швы в любой пространственной конфигурации.

Микропроцессор

В управлении современными сварочными инверторами применяют микропроцессоры, и это обеспечивает стабильную связь между напряжением, током.

Минусы, которым обладают инверторы

Инверторы ремонтировать несколько сложнее, чем традиционные трансформаторные агрегаты. Если из строя выйдут некоторые элементы управления, размещенные на плате, то ремонт может встать примерно в треть от стоимости нового сварочного инвертора.

Инверторы, в отличие от оборудованиях других типов, очень боится пыли. То есть такие аппараты должны чаще обслуживаться. Работа инверторным сварочным аппаратом ограничена и низкими температурами. Кроме того, существуют некоторые ограничения на хранение инвертора при минусовых температурах. Это чревато образованием конденсата, который может привести к короткому замыканию на плате.

Как выбрать сварочный аппарат для дома и дачи на 220 В

При подборе сварочного оборудования потребитель должен определиться для решения, каких задач он будет необходим.

Если он будет использоваться для ремонта кузовных деталей, то у него должны быть одни параметры, а если для работы по изготовлению металлоконструкций то другими. Но в любом случае, устройства должны отвечать ряду требований, в частности, в домашнем аппарате должны быть реализованы такие функции, как горячий старт, антизалипание и некоторые другие. Именно этим инверторы отличаются от традиционных аппаратов.

В конструкции аппарата этого типа должен быть установлен вентилятор. Кроме того, схема должны быть защищена от скачков напряжения в питающей сети. В принципе устройство, обладающее такими параметрами, могут работать и в условиях домашней мастерской, и в условиях промышленного производства.

Какой сварочный аппарат лучше

Выбор аппарата – это по большей части дело сугубо индивидуальное. И каждый выбирает аппарат по своим потребностям, но, можно сказать, что устройства с диапазоном сварочного тока в пределах 200 – 250 А, позволяет выполнять самые сложны работы и обрабатывать детали разной толщины.

Классификация инверторов

Сварочные инверторы можно классифицировать по размеру сварочного тока. Производители выпускают три типа устройств:

  • 100-160 А – маломощные;
  • 160-200 А — средние;
  • 200-250 А — мощные.

Существует зависимость, между размером силы тока и габаритами аппарата. При выборе аппарата для использования в домашних условиях следует руководствоваться теми задачами, которые предстоит им решать.

Самые слабые аппараты можно отнести к устройствам самого низкого уровня, многие их используют для получения навыков работы. Аппараты, которые относят к среднему классу относят к самым популярным и позволяют выполнять самые разнообразные работы начиная от сборки забора и изготовления довольно сложных металлоконструкций. Самые мощные аппараты по большей части применяют в производственных целях. Их применяют для работы с металлопрокатом большой толщины.

Электроды для ручной дуговой сварки

Большая часть инверторов предназначена для работы с электродами, покрытыми обмазкой. Но их можно использовать и для работы со сварочной проволокой. Для этого, на устройство устанавливают приспособление которое подает проволоку в сварочную зону. Проволока подается через сварочный пистолет, через него же подается и газовая смесь, защищающая рабочую зону от воздействия атмосферного воздуха.

Дополнительные функции в инверторах

В современных инверторных устройствах реализованы некоторые опции, которые заметно облегчают работу сварщика:

  1. Горячий старт – зачастую у начинающих сварщиков, да и не только у них, возникают сложности с розжигом и поддержанием дуги в рабочем состоянии. В момент розжига, ток вырастает до необходимого уровня и сразу после розжига возвращается к рабочим параметрам. Процесс изменения тока происходит полностью автоматически, без участия сварщика.
  2. Еще одна проблема, которая преследует новичков – залипание электрода. Причин тому несколько, но решение у нее одно – снижение уровня сварочного тока. Эта операция так же выполняется автоматически.

  1. Форсаж дуги позволяет выполнять швы в разных пространственных положениях.
  2. Снижение напряжения холостого хода до безопасного для рабочего и его окружающих людей уровня.

Определяемся с характеристиками

Как и любое техническое оборудование, сварочные инверторы обладают рядом технических параметров, которые определяют их возможности.

Сварочный ток

Инверторные сварочные аппараты обеспечивают генерацию сварочного тока в диапазонах от 100 до 250 А.

Напряжение холостого хода

После преобразования тока, подаваемого из электрической сети в 220 В, на выходе из аппарата получается ток с напряжением в 50 – 90 В и рабочей частотой в 20 – 50 кГц. Для розжига дуги необходимо использовать максимальное напряжение, но оно создает угрозу безопасности сварщика и окружающих людей. Поэтому после окончания работы, напряжение падает до безопасного уровня.

Режим работы на максимальном токе

Важный показатель работы любого сварочного аппарата это показатель длительности работы. Его могут называть ПН или ПВ. Этот показатель говорит о том, какое количество времени будет работать аппарат при десятиминутном сварочном цикле, до отключения.

Другими словами, если ПВ составляет 50% — это значит что время эффективной работы, составит 5 минут, если показатель составляет 70%, то время составит 7 минут. Этот показатель должен быть отражен в технической документации, входящей в состав поставки сварочного аппарата.

Рекомендации по эксплуатации бытовых инверторов

Инвертор, предназначенный для сварки – это сложное инженерное устройство, которое оснащено множеством уровней защиты.

Аппаратура этого класса показывает стабильность в работе и между тем требует к себе бережного отношения и своевременного обслуживания.

Перед приобретением аппарата целесообразно тщательно изучить руководство по эксплуатации.

Инструкция сварочного инвертора

При работе с инвертором необходимо соблюдать несколько простых правил безопасности:

  1. Все токопроводящие рукава не должны иметь повреждений, клеммы для подключения должны надежно фиксироваться в аппарате.
  2. Если в конструкции аппарата предусмотрен вентилятор и во время включения он не вращается, эксплуатация такого устройства недопустима.
  3. При работе с аппаратом необходимо использовать средства индивидуальной защиты.

Что такое сварка? (с иллюстрациями)

Сварка - это процесс соединения металлов путем плавления деталей с последующим использованием наполнителя для образования соединения. Это можно сделать с использованием разных источников энергии, от газового пламени или электрической дуги до лазера или ультразвука.

Дуговая сварка использует электрический ток.

До начала 20-го века сварка выполнялась с помощью процесса, известного как кузнечная сварка, который заключается в нагревании деталей, которые необходимо соединить вместе, а затем их ударе молотком до их объединения. С появлением электричества процесс стал проще и быстрее, и он играл важную роль в отрасли во время Первой и Второй мировых войн. В настоящее время используются различные сварочные процессы:

Сварщики надевают специальные шлемы и перчатки для защиты.Сварщики используют сильное тепло, которое обеспечивается электрическим током или газом для соединения двух металлических поверхностей.
  • Дуговая сварка выполняется с помощью электрического тока и может выполняться с использованием недорогого оборудования.
  • Газовая сварка широко используется при ремонтных работах, особенно в трубопроводах. Это распространено в ювелирной промышленности, а также для соединения пластмасс и других материалов, не выдерживающих более высоких температур.
  • Контактная сварка включает использование дополнительных листов металла для ограждения свариваемых деталей. Это наиболее экологически чистый из всех методов, но для него требуется дорогостоящее оборудование, которое не может использоваться во всех ситуациях
  • Энергетическая лучевая сварка, также известная как лазерная сварка, является одним из самых современных методов сварки. Этот метод является быстрым и точным, но высокая стоимость оборудования делает его неприемлемым для многих отраслей.
Крупный план сварки.

Сварку нельзя выполнять со всеми типами металлов, так как некоторые материалы, например нержавеющая сталь, склонны к растрескиванию и деформации при перегреве. Особенно проблематичны сплавы, так как трудно узнать точный химический состав металла. За последнее десятилетие сварка стала в высшей степени автоматизированной, и теперь использование роботов стало обычным явлением в определенных отраслях, например, на заводах по производству автомобилей.

Сварочные очки.

Сваривать изделия можно в необычных условиях, в том числе под водой и в открытом космосе. Подводная сварка широко используется при ремонте трубопроводов и кораблей, а сварка в космосе в настоящее время исследуется как возможный способ сборки космических станций и других конструкций.

Есть разные виды сварки.Сварка - это соединение двух металлов или термопластов путем их нагрева. .

Какие виды сварки бывают разными и какая лучшая?

Наши родственники на протяжении тысячелетий склеивают куски металла с помощью сварки. Но с 19 века было разработано множество различных техник, которые имеют свои преимущества и недостатки друг перед другом.

Здесь мы исследуем, что на самом деле означает сварка, и обсуждаем, какие типы лучше всего подходят для каких целей. Мы также познакомим вас с парочкой художников, которые делают интересные работы, используя сварку.

СВЯЗАННЫЕ С: РУКОВОДСТВО ПО ЗАРАБОТКЕ ДЕНЕГ НА СВАРКЕ: ВАРИАНТЫ КАРЬЕРЫ И СОВЕТ

Что такое сварка и почему она выполняется?

Сварка - это производственный процесс, в котором используются высокие температуры для плавления и сплавления деталей. Однако следует отметить, что давление также можно использовать для облегчения процесса или использовать исключительно для получения сварного шва.

Согласно brighthubengineering.com, «процесс сварки не просто связывает две части вместе, как при пайке и пайке, вместо этого он заставляет металлические конструкции двух частей соединяться вместе, и становится одним за счет использования из-за сильного нагрева и иногда с добавлением других металлов или газов."

Это обычно отличается от методов плавления металлов при более низких температурах, таких как пайка или пайка, которые обычно не плавят основной металл.

Сварка обычно также включает использование чего-то, что называется присадочным материалом или расходным материалом. Название предполагает, используется для создания «наполнителя» или ванны расплавленного материала, который помогает облегчить образование прочной связи между основными металлами.

Источник: NZ Defense Force / Flickr

Для большинства сварочных процессов также потребуется определенная форма экранирования для защиты основных компонентов и наполнителя от окисления во время процесса.

Сварка может выполняться с использованием различных источников энергии. Примеры включают в себя газовое пламя (питаемое таким химическим веществом, как ацетилен), электрическую дугу (электрическую), лазер, электронный луч, трение и ультразвук. Существуют различные методы сварки, которые подходят для работы на открытом воздухе, под водой и даже в космосе.

Какие бывают виды сварки?

Сварка используется в металлургии тысячелетия. Хотя кузнечная сварка, при которой кузнецы соединяют железо и сталь путем нагревания и обработки молотком, какое-то время была единственным жизнеспособным методом.Все изменилось в 19 веке, когда были разработаны более совершенные методы, такие как дуговая сварка и кислородная сварка.

Платформа обзора сварочного оборудования Welder Station перечисляет некоторые из наиболее распространенных сварочных процессов:

  • MIG-сварка - газовая дуговая сварка металла (GMAW)
  • TIG-сварка - газовая вольфрамовая дуговая сварка (GTAW)
  • Сварка палкой - экранированный металл Дуговая сварка (SMAW)
  • Сварка под флюсом - порошковая дуговая сварка (FCAW)
  • Энергетическая сварка пучком (EBW)
  • Сварка атомарным водородом (AHW)
  • Газовая вольфрамо-дуговая сварка
  • Дуговая сварка плазмой
Источник: Divers Institute of Technology

Какие бывают типы сварочных аппаратов?

Есть довольно много разных типов сварочных аппаратов.Эти машины выделяют тепло, плавящее металлические части, чтобы их можно было соединить. Однако не существует единого сварочного аппарата, подходящего для всех сварочных целей.

Сварочные аппараты большего размера обычно используются на промышленных предприятиях, например, на заводах, в то время как аппараты меньшего размера лучше подходят для домашних или любительских целей.

Согласно Welding Hub, существует пять основных типов сварочных аппаратов. Это:

  • Сварочные аппараты MIG (металлический инертный газ).
  • Сварочные аппараты Mig с тиристорным управлением.
  • Аппараты для сварки TIG.
  • Аппараты для точечной сварки.
  • Аппараты для дуговой сварки экранированным металлом.
Источник: sally sally / YouTube

Сварочные аппараты MIG - одни из лучших для большинства видов сварки, будь то дома или на заводе. Они, как правило, могут обрабатывать различные металлы, включая низкоуглеродистую сталь, нержавеющую сталь и даже алюминий.

Сварка МИГ - это процесс дуговой сварки, при котором сплошной проволочный электрод из сплошной проволоки подается через сварочную горелку в сварочную ванну, соединяя два основных материала вместе.Защитный газ, пропускаемый через сварочную горелку, защищает сварочную ванну от загрязнения.

Сварка MIG обычно выполняется довольно быстро и обеспечивает длительное время дуги, даже если электроды не полностью заряжены.

Сварочные аппараты MIG тиристорного типа обычно лучше всего подходят для фиксации предметов или их установки на подходящей поверхности. Эти машины, как правило, хорошего качества и прослужат очень долго.

Такие сварочные аппараты вырабатывают небольшое количество искры, которое составляет

.

Различные типы сварочных процессов

Сварка - увлекательная и полезная техника как для энтузиастов, так и для профессионалов. Используя пару инструментов и различные типы металлов, сварщики могут превратить любую деталь в любую форму и дизайн, которые они пожелают, и все это с искрами, разлетающимися в процессе. Однако, чтобы овладеть искусством сварки, вам нужно начать с основ и знать о различных типах сварочных процессов.

Более 30 различных виды сварки существуют, и они варьируются от простой газокислородной до высокотехнологичной. такие процессы, как лазерная сварка.Однако используются только четыре типа сварки. Обычно это сварка MIG, TIG, дуговой сваркой стержнем и порошковой проволокой. Каждый из у них есть свои преимущества и недостатки, и вам необходимо иметь надлежащее обучение, чтобы практиковать их.

MIG - газовая дуговая сварка металла (GMAW)

В этом процессе сварки используются электрод непрерывно подается через сварочную горелку, и оператору необходимо нажмите на спусковой крючок, чтобы пропустить расходный электрод. Между основной материал и электрод образует электрическую дугу, которая нагревает материал пока он не достигнет точки плавления, что позволит соединить его с еще один.

Для этого типа сварки вам необходим защитный газ, подаваемый извне, и некоторые из наиболее часто используемых газов для этой цели - нержавеющая сталь, углеродистая сталь, магний, медь, никель, алюминий и кремниевая бронза. Некоторые из типичных применений сварки MIG

Основные преимущества выбор стиля MIG для сварки включает сокращение отходов благодаря более высокий КПД электрода, минимальная очистка сварного шва, меньший нагрев вводы и снижение сварочного дыма.К тому же это самая простая сварка техника для изучения, что делает ее подходящей для начинающих и энтузиастов DIY.

К недостаткам мы можем отнести потребность во внешнем защитном газе, довольно высокую стоимость лучших сварочных аппаратов MIG и другого необходимого оборудования, ограниченные положения, в которых вы можете сваривать, потому что вы не можете использовать этот метод для вертикальной или потолочной сварки. и невозможность сваривать толстые материалы. Кроме того, для успешного использования этой техники сварки все материалы должны быть очищены от грязи и ржавчины.

Сварка МИГ очень обычно используется в автомобильной промышленности, например, при замене каталитического нейтрализатора или полного выпуска отработавших газов, главным образом потому, что он может обеспечить прочный сварной шов, способный выдерживать большие нагрузки. Ремонт автомобилей часто требует универсальности и прочности, и этот тип сварки лучше всего подходит для этой цели. Другие распространенные применения включают брендинг, робототехнику, строительство и морскую промышленность.

Что касается MIG сварке, вы должны быть уверены, что вы правильно настроили параметры мощности в Чтобы соответствовать толщине материала.Скорость сварки также фактор, который влияет на периоды и проплавление сварного шва. Уменьшая скорость путешествия мысли, вы сможете увеличить проникновение. при желании доступны различные калькуляторы для сравнения различных настроек мощности сварки для конкретный проект.

Связанные: Проекты Cool Welding

TIG - газовая дуговая сварка вольфрамом (GTAW)

Источник изображения

Также известен как Heliarc сварка, TIG - это процесс сварки, в котором используется вольфрамовый электрод, который не расходный материал, чтобы следить за основным металлом и создавать лужу расплава для с помощью этого метода вы можете создать не присадочный металл или самогенный шов, чтобы расплавить два куска металла вместе.Вы также можете добавить внешний наполнитель в расплавленной лужи, чтобы можно было создать сварной шов и увеличить механические свойства металла.

Как и в случае с Сварка MIG, вам понадобится внешний источник газа, а также некоторые из обычных это аргон и смеси аргон / гелий. Некоторые из наиболее типичных применений TIG Сварка включает системы трубопроводов, аэрокосмическую сварку, а также мотоциклы или велосипеды.

Основными преимуществами использования этой техники для энтузиастов или профессионалов являются возможность сваривать очень тонкие материалы, высококачественная чистка сварных швов и эстетичный вид сварных швов.Более того, с помощью этой техники вы можете сваривать широкий спектр сплавов и получать лунки без брызг, поэтому вам не нужно беспокоиться о мусоре.

С другой стороны, некоторые из недостатков сварки TIG включают высокую стоимость оборудования и более низкие скорости наплавки. Кроме того, вам потребуется внешний защитный газ и достаточно высокая квалификация оператора для получения желаемых результатов.

Сварка TIG обычно считается самой популярной техникой сварки, используемой в настоящее время, и причина за этим стоит тот факт, что он обеспечивает чистый сварной шов и высокую степень чистоты. это практически невозможно получить другими методами сварки.Метод чаще всего используется для сварки нержавеющей стали, хотя это также подходящий выбор для других металлов, таких как алюминий, магний, медь и никель.

Некоторые отрасли промышленности, в которых регулярно используется сварка TIG, включают отрасли, в которых преобладают цветные металлы. Это означает, что этот метод подходит для производства труб, транспортных средств, велосипедов, а также для ремонта и обслуживания различных типов инструментов из магния, алюминия и нержавеющей стали.Ознакомьтесь с нашими обзорами лучших сварщиков тигров здесь.

Палка - дуговая сварка защищенного металла (SMAW)

Источник изображения

Обычно называемая палкой, дуговая сварка защищенным металлом - это процесс, в котором используется электрод, пропускающий электрический ток, чтобы обеспечить большую часть сварочного металла. Электрод, используемый для этого метода, состоит из сердечника, который имеет кодированный приток, и электрическая дуга создается, когда кончик электрода, который является обрабатываемой деталью, извлекается, оставаясь при этом в тесном контакте, чтобы создать температуру около 6500 ° Ф.

Расплавленный металл защищен от нитратов и оксидов в атмосфере во время этого процесса, что означает, что этот процесс подходит для сварки трубопроводов, строительства, ремонт тяжелого оборудования и монтаж металлоконструкций.

Основные преимущества с использованием техники дуговой сварки в среде защитного металла включают низкую стоимость оборудование, которое необходимо, а также его портативность. Нет необходимости в защитным газом, как при сварке TIG или MIG, что означает, что вы можете используйте эту технику на улице даже во время ветра или дождя.Более того, эта техника также работает с грязными и ржавыми металлами, поэтому является подходящей альтернативой для тех, кто проекты, в которых вы просто не можете использовать методы TIG или MIG.

С другой стороны, К недостаткам технологии дуговой сварки в среде защитного металла можно отнести более низкий расход эффективность, так как при такой сварке образуется довольно много отходов, и требуется высокая квалификация оператора. На самом деле это займет у вас немного времени дольше других методов овладевать необходимыми навыками с учетом Дело в том, что метод также довольно сложно использовать на тонких материалах.

Этот метод обычно считается устаревшим по сравнению с методами против старения MIG главным образом потому, что это в первую очередь техника ручной сварки. Однако иногда процесс необходимо, потому что не всегда можно использовать сварку TIG или MIG из-за должность, тип материала и навыки.

Этот вид сварки предлагает очень дешевое решение, не требующее дорогостоящего оборудования. В результате качество финального шва может быть не лучшим, в основном потому что этот метод может допускать мелкое проникновение, пористость, растрескивание, и уязвимость к суровой погоде.

Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW)

Источник изображения

Этот метод очень похож на метод сварки MIG, так как он также требует непрерывной подачи электрода, но вместо сплошной проволоки требуется трубчатая проволока, заполненная флюсом. Вы можете выбрать один из двух типов проволоки с флюсовым сердечником, которые являются социальными и будут экранировать провода. Провода социального обеспечения - хорошее решение для использования вне помещений, так как они работают даже в ветреную погоду. С другой стороны, в двойном экране используется внешний защитный газ и флюс для защиты современной сварочной ванны.

Основными преимуществами этого метода являются более высокий КПД электрода, который создает меньше отходов, чем другие типы сварки, а также меньшее количество ударов. При дуговой сварке порошковой проволокой нет необходимости во внешнем защитном газе, и вы получаете меньше сварочного дыма независимо от металла, используемого для сварки. это также довольно чистый вид сварки, так как вам не придется иметь дело с большим количеством мусора.

Что касается К недостаткам этого способа сварки можно отнести наиболее частые из них: образование большого количества дыма и высокая стоимость оборудования.Этот Метод сварки не рекомендуется для тонких материалов и может привести к образованию шлака.

Технику дуговой сварки порошковой проволокой очень легко освоить, и многие профессионалы предпочитают ее, поскольку она чрезвычайно недорогая. Несмотря на то, что есть несколько ограничений, когда дело доходит до применения этого метода, и результаты могут быть не такими эстетически приятными, как результаты, полученные с другими типами методов китобойного промысла, этот вопрос остается популярным из-за простоты использования. Прочтите наши обзоры на лучшие сварщики сердечников флюса здесь.

Электронно-лучевая сварка (EBW)

Этот вид сварки включает в себя запуск луча высокоскоростных электронов по материалам, которые требуют сварка. Этот метод преобразует энергию электронов в листы в чтобы расплавить сварочные материалы, которые затем могут соединиться и сплавиться. Этот Тип сварки используется во многих отраслях промышленности, начиная с полностью автоматизированное поточное производство автомобильных деталей для дорогостоящих авиационных двигателей промышленность.Некоторые примеры продуктов, созданных с помощью электронно-лучевой сварки включают аэрокосмические компоненты, узлы трансмиссии и биметаллические пильные полотна.

Поскольку это электронно-лучевая сварка в вакууме - идеальный выбор для герметизации электрические компоненты и предварительно вакуумированные корпуса. Эта техника позволяет соединить из разнородных металлов, например, с различной теплопроводностью и точки плавления, чего обычно трудно достичь с помощью других методы сварки.Это также хорошая техника для тех, кто хочет сварить толстый материал к тонкому материалу.

Сварка атомарным водородом (AHW)


Этот метод сварки был в значительной степени заменен методами дуговой сварки металлическим газом, но он все еще используется для конкретных целей, таких как сварка вольфрама. Этот материал обладает высокой термостойкостью, и, используя эту технику, вы можете сваривать его таким образом, чтобы не повредить металл, но при этом создать сплоченный прочный сварной шов.Как и во всех сварочных работах, чрезвычайно важно использовать перчатки сварщика для защиты и безопасности.

Метод был изобретен Ирвинга Ленгмюра после открытия атомарного водорода. Это включает размещение двух металлических вольфрамовых электродов в атмосфере водорода с целью расщепить водород в молекулах и объединить их во взрыве тепла температура может достигать 3000 градусов по Цельсию.

Газовая вольфрамо-дуговая сварка

Это один из самых сложных видов сварки, а также самый трудоемкий, поскольку он требует большого внимания и навыков, главным образом из-за небольшой площади между искусство пламени в материале, который вы собираетесь сваривать.Для этого метода свариваются небольшие полосы металла, чтобы получить чрезвычайно прочный сварной шов, который прослужит долгие годы. Этот метод сварки был выпущен в 1941 году и с тех пор мало изменился. Он до сих пор используется производителями велосипедов и самолетов, как военными, так и коммерческими.


Плазменно-дуговая сварка

источник

Аналогичный процесс По сравнению с дуговой сваркой вольфрамовым электродом, плазменная сварка была первоначально разработана в 1954 году и использует электрический ток, который проходит через очень малую сопло, которое пропускает защитные газы, чтобы обеспечить экстремальное точность при сварке небольших участков.Этот метод подходит для использовать, когда дело доходит до нагрева металла до очень экстремальных температур, что приводит к более глубокие и прочные сварные швы. Этот метод сварки часто используется в самолетах. обрабатывающей промышленности, и очень редко он может быть полезен для DIY и сварщики-энтузиасты.

Чтобы узнать больше о плазменных резаках и о том, как их выбрать, прочтите наши обзоры плазменных резаков здесь.


.

Сварочные работы и оборудование

Сварка - это навык, используемый многими профессиями: рабочие, работающие с листовым металлом, слесари, слесари, дизельные механики, котельные, плотники, судостроители, слесарщики, стекольщики, ремонтный и обслуживающий персонал в различных областях, от домашнего любителя до тяжелого строительства мостов, кораблей и многих других проекты. Для соединения металлических элементов используются различные сварочные процессы. Как сварщик, вы можете работать на верфях, производителях, подрядчиках, федеральных, государственных, окружных и городских властях, в фирмах, требующих механиков по техническому обслуживанию, и в ремонтных мастерских.
Сварка, хотя и требует больших физических усилий, может быть очень полезной для тех, кто любит работать руками. Сварщикам необходимо хорошее зрение, ловкость рук и координация рук и глаз. Они также должны уметь в течение длительного времени концентрироваться на очень кропотливой работе, а также быть в достаточно хорошей физической форме, чтобы сгибаться и сутулиться, часто удерживая неудобные позы в течение длительных периодов времени. Сварщики работают в различных условиях, как в помещении, так и на улице, используя тепло для плавления и сплавления отдельных кусков металла вместе. Уровень подготовки и навыков может быть разным: несколько недель обучения в школе или без отрыва от производства для работы на низком уровне и несколько лет обучения и опыта для более квалифицированных сварочных должностей.
Опытные сварщики часто выбирают и настраивают сварочное оборудование, выполняют сварку, а затем проверяют сварные швы, чтобы убедиться, что они соответствуют соответствующим спецификациям. Их также можно обучить работе с различными материалами, такими как пластик, титан или алюминий. Те, у кого меньше обучения, выполняют больше рутинных задач, таких как сварка швов на уже выполненных работах, и не могут работать с таким большим количеством различных материалов.
Хотя потребность в сварщиках в целом должна продолжать расти примерно так же быстро, как и в среднем, согласно данным Бюро статистики труда США , спрос на низкоквалифицированных сварщиков должен резко снизиться, поскольку многие компании переходят на автоматизацию. Однако это будет частично уравновешено тем фактом, что спрос на наладчиков, операторов и тендеров должен возрасти. И это не должно касаться более квалифицированных сварщиков на строительных объектах и ​​ремонте оборудования, так как большинство этих работ нелегко автоматизировать. Из-за возросшей потребности в высококвалифицированных сварщиках у тех, кто имеет формальное образование, будет гораздо больше шансов получить желаемую должность. Для тех, кто хочет подготовиться к успешной карьере сварщика, есть много вариантов.
Существуют также разные профессиональные специальности и уровни, которые необходимо понимать, чтобы сделать осознанный выбор. Некоторые из них: сварщик, оператор сварочного аппарата, техник-сварщик, разработчик графика сварки, составитель процедуры сварки, техник испытательной лаборатории, инспектор неразрушающего контроля сварки, начальник сварки, инструктор по сварке, инженер-сварщик.


.

Смотрите также