Характеристика сварочного аппарата: типы, как работают, характеристики, какой лучше

Содержание

Технические характеристики Сварочный аппарат Ресанта САИ 220

Заводские данные

Гарантия

24 мес.

Страна-производитель

Китай

Общие параметры

Тип

сварочный аппарат

Модель

Ресанта САИ 220

Вид

инверторный

Параметры электрической сети

Число фаз

однофазная сеть

Входное напряжение

140-260 В

Потребляемая мощность

6.6 кВт

Характеристики сварки

Тип сварки

ручная дуговая (MMA)

Напряжение холостого хода

85 В

Максимальный сварочный ток

220 А

Минимальный сварочный ток

10 А

Рабочий цикл при максимальном токе

70 %

Макс.

сварочный ток при 100% цикле

140 А

Параметры электродов

Диаметр проволоки/электрода (max)

5 мм

Диаметр проволоки/электрода (min)

1.6 мм

Особенности

Микропроцессорное управление

нет

Режим точечной сварки по таймеру

нет

Антиприлипание

есть

Горячий старт

есть

Форсаж дуги

нет

Безопасность

Защита от перегрузок

есть

Класс защиты

IP 21

Класс изоляции

В

Дополнительная информация

Комплектация

ремень для переноски, кабель с клеммой заземления 1.

5 м, кабель с электродержателем 2 м, инструкция по эксплуатации

Дополнительно

туннельное охлаждение

Габариты и вес

Ширина

140 мм

Высота

250 мм

Длина

350 мм

Вес

4.9 кг

Габариты упакованного товара (ШхВхГ)

352x154x281 мм

Вес в упаковке

5.08 кг

Технические характеристики - Сварочный аппарат РЕСАНТА САИ-190К (MMA)

Напряжение сети, В

140,260

Потребляемая мощность, кВт

7.

2

Потребляемый ток, А

20

Метод сварки

MMA

Диапазон сварочного тока, А

10 – 190

Диапазон температур,°C

-20 / 50

Напряжение холостого хода, В

80

Рабочее напряжение

20. 4 - 27.6 ММА, В

Диаметр электр/провол

5.0

Тип охлаждения

принудительное

ПВ на максимальном токе

70%

Коэффициент мощности

0. 7

Класс изоляции

H

Степень защиты

IP 21

Режим ручной дуговой сварки (MMA)

есть

Защита от перегрева

есть

Защита от залипания

есть

Длина кабеля, м

2

Габариты, мм

225x100x145

Страна производства

Китай

Родина бренда

Латвия

Гарантия

12 месяцев

Жесткая и падающая вольт-амперная характеристика

У меня дома есть небольшой аппарат для MIG-сварки. Я хочу попробовать использовать его для ручной дуговой сварки, но мне сказали, что у меня ничего не выйдет. Почему? У нас а работе есть несколько других аппаратов. Почему какие-то из них предназначены только для РДС, какие-то — только для MIG, а какие-то — и того, и другого? Я слышал термины «CV» и «CC», но что они означают и насколько важны? И еще — у нас есть механизмы подачи проволоки с переключателем «CV / CC». Значит ли это, что их можно использовать с любым аппаратом?

 
Это очень хорошие вопросы и я уверен, что их задают себе многие сварщики. Существует два типа сварочных аппаратов с разной конструкцией и принципами управления дугой. Это аппараты с падающей вольт-амперной характеристикой (constant current, CC) и аппараты с жесткой вольт-амперной характеристикой (constant voltage, CV). Также есть универсальные источники питания с дополнительной электрикой и компонентами, которые позволяют им вырабатывать сварочный ток обоих видов в зависимости от выбранного режима.

Помните, что сварочная дуга динамична, ее сила тока (амперы) и напряжение (вольты) постоянно меняются. Источник питания осуществляет мониторинг дуги и каждую миллисекунду вносит корректировки для сохранения ее стабильности.  Поэтому термин «жесткая» относителен. Источник питания на падающей ВАХ поддерживает силу тока относительно постоянной при значительных перепадах напряжения, а источники на жесткой ВАХ поддерживают постоянное напряжение при значительных перепадах силы тока.

На Рисунке 1 показаны графики сварочного тока аппаратов на жесткой и падающей ВАХ. Обратите внимание, как на графиках сильно меняется одна переменная, в то время как другая остается более-менее постоянной (перепад значений обозначается символом «Δ» (дельта).

 

 

Рисунок 1: сварочный ток аппаратов на падающей и жесткой ВАХ

 

Нужно отметить, что эта статья касается только традиционных моделей сварочных аппаратов. При импульсной сварке источниками с поддержкой технологии управления формой волны сварочного тока вольт-амперную характеристику дуги нельзя отнести ни к жесткой, ни к падающей. Такие источники питания очень быстро корректируют и напряжение, и силу тока (намного быстрее традиционных моделей), что позволяет им обеспечить очень стабильную дугу.

Чтобы понять преимущества и недостатки жесткой и падающей ВАХ, сначала нужно понять, как изменения силы тока и напряжения влияют на ход сварки. Сила тока влияет на производительность расплавления электрода или сварочной проволоки. Чем выше сила тока, тем быстрее плавится электрод (в кг/ч). Чем ниже сила тока, тем меньше производительность расплавления. Напряжение влияет на длину и, как следствие, ширину и объем дуги. При увеличении напряжения длина дуги возрастает (а конус дуги — становится шире), при уменьшении напряжения дуга становится короче (а конус дуги — уже). На Рисунке 2 проиллюстрировано влияние напряжения на дугу.   

 

 

Рисунок 2: влияние напряжения на форму дуги

 

То, какой вид тока будет более стабильным и поэтому предпочтительным, зависит от выбранного Вами процесса сварки и степени автоматизации. Процессы ручной дуговой сварки (MMA) и аргонодуговой сварки (GTAW/TIG) относят к полностью ручным видам сварки. Это означает, что сварщик должен самостоятельно контролировать все параметры сварки. Он держит электрододержатель или горелку TIG и собственной рукой контролирует угол наклона и атаки, скорость сварки, длину дуги и скорость подачи электрода в соединение.  Для процессов РДС и TIG (т.е. ручной сварки) более предпочтителен ток на падающей ВАХ. 

Процессы сварки в защитных газах (MIG) и сварки порошковой проволокой (FCAW) считаются полуавтоматическими. Это означает, что сварщику все еще приходится вручную регулировать угол наклона, угол атаки, скорость сварки и расстояние между контактным наконечником и рабочей поверхностью (CTWD). Однако скорость подачи сварочной проволоки при этом регулируется подающим механизмом. Для полуавтоматических процессов более предпочтителен ток на жесткой ВАХ. 

В Таблице 1 перечислены рекомендации по сварочному току для каждого процесса.

 

 

 

 

Таблица 1: рекомендуемые типы сварочного тока для различных процессов

 

Чтобы упростить конструкцию и снизить стоимость сварочных аппаратов, их обычно проектируют только для одного или двух процессов сварки. Поэтому бытовые модели для РДС поддерживают только ток на падающей ВАХ. Аппараты для аргонодуговой сварки тоже поддерживают только ток на падающей ВАХ, потому что они также предназначены для ручной сварки. Бытовые модели для MIG и FCAW-сварки, напротив, имеют ток на жесткой ВАХ. Вернемся к первому вопросу — почему аппарат для MIG сварки не подходит для РДС? Аппараты для MIG генерируют ток на жесткой ВАХ, который не пригоден или не рекомендуется для ручной дуговой сварки. Аналогичным образом, Вы не сможете использовать аппарат для РДС для сварки MIG, потому что он генерирует ток на падающей ВАХ. Как уже было сказано выше, также существуют универсальные модели с поддержкой процессов на падающей и жесткой ВАХ. Но они обычно имеют более сложную конструкцию и предназначены для промышленных работ с высокой производительностью, поэтому имеют намного большую стоимость по сравнению с бытовыми моделями. На Рисунке 3 показано несколько примеров аппаратов на падающей и жесткой ВАХ, а также универсальных моделей.

 

 

Рисунок 3: примеры сварки с источниками питания различного типа

 

Вести сварку возможно как на падающей, так и жесткой ВАХ (если соответствующим образом настроить оборудование).  Однако при использовании «неподходящего» для соответствующего процесса типа тока дуга будет очень нестабильной. В большинстве случаев это сделает сварку непрактичной. 

Разберемся, почему. При ручной сварке (режимы РДС и TIG) Вы контролируете все переменные вручную (именно поэтому эти процессы считаются самыми сложными в освоении). Нужно, чтобы электрод плавился с равномерной скоростью, поэтому его нужно очень равномерно погружать в сварочную ванну.  Чтобы расплавление электрода было постоянным, сила сварочного тока также должна быть постоянной (т. е. иметь падающую ВАХ).  Напряжение при этом может варьироваться. В режиме ручной сварки очень сложно поддерживать постоянную длину дуги, потому что Вам приходится самостоятельно погружать электрод в соединение. В результате колебаний длины дуги также меняется сварочное напряжение. На падающей ВАХ сила тока является постоянной, контрольной величиной, а напряжение при этом может свободно изменяться.

Если попробовать использовать для ручной дуговой сварки аппарат на жесткой ВАХ, сила тока и производительность расплавления электрода будут слишком сильно варьироваться. По мере перемещения вдоль соединения (при том, что сварщику также нужно будет соблюдать все остальные параметры сварки) электрод будет плавиться то быстрее, то медленнее. Вам придется постоянно менять скорость погружения электрода в соединение, что очень неудобно.              

В режимах MIG и FCAW ситуация полностью другая. Хотя сварщику все еще приходится контролировать много параметров вручную, скорость подачи проволоки регулируется автоматически (и имеет строго заданное значение). Теперь Вам нужно обеспечить постоянную длину дуги. Для этого требуется постоянное сварочное напряжение (т. е. жесткая ВАХ).  Сила тока при этом может свободно варьироваться в зависимости от скорости подачи проволоки. При увеличении скорости подачи проволоки возрастает сила тока, и наоборот При сварке на жесткой ВАХ напряжение и скорость подачи проволоки являются контрольными значениями, а сила тока может меняться.  

Если попробовать вести MIG или FCAW-сварку на падающей ВАХ, напряжение и длина дуги будут слишком сильно варьироваться. При падении напряжения дуга станет слишком короткой и электрод залипнет в основном металле. При увеличении напряжения длина дуги слишком вырастет и тогда произойдет переход дуги с проволоки на токоподводящий мундштук. Постоянные залипания и переходы дуги сделают сварку на падающей ВАХ непрактичной.              

Также заметим, что процессы TIG, MIG и FCAW часто автоматизируются. В случае полной автоматизации, все переменные, включая угол наклона, расстояние и скорость, контролируются автоматически. Благодаря этому дуга становится более стабильной. Тем не менее, для TIG в таких случаях все равно используется падающая ВАХ, а для MIG и FCAW — жесткая. Также часто автоматизируется еще один распространенный процесс электродуговой сварки, сварка под флюсом (SAW). Для SAW используется как жесткая, так и падающая ВАХ. Этот выбор зависит от диаметра проволоки, скорости сварки и размера сварочной ванны. Для полуавтоматической сварки под флюсом более предпочтительна жесткая ВАХ.

Последний вопрос касается компактных механизмов подачи проволоки в форме кейса (см.  пример на Рисунке 4). Такое оборудование несколько противоречит перечисленным в этой статье правилам. В основном они предназначены для сварки в полевых условиях и обладают тремя особенностями по сравнению с обычными цеховыми подающими механизмами.  Во-первых, кассета проволоки у них устанавливается в жесткий пластиковый корпус, который защищает ее от внешнего воздействия. Во-вторых, для питания привода подачи в них служит не контрольный кабель, а измерительный провод от подающего механизма. Поэтому подключение выполняется очень просто — уже имеющимся сварочным кабелем от источника питания (с добавлением газового шланга). В-третьих, они в ОГРАНИЧЕННОЙ степени пригодны для сварки на падающей ВАХ. Они действительно имеют переключатель «CC/CV» для выбора типа сварочного тока.

Когда такие компактные подающие механизмы только появились на рынке, предполагалось, что их будут использовать с уже имеющимися на рынке аппаратами на падающей ВАХ (в основном сварочными агрегатами), что позволит производителям вести сварку MIG и FCAW (т. е. сварочной проволокой). Вместо того, чтобы покупать новый аппарат на жесткой ВАХ, им пришлось бы только купить подающий механизм. Эти механизмы подачи имеют дополнительную электрику, которая замедляет изменения скорости подачи проволоки из-за присущих ВАХ перепадов напряжения и старается сделать дугу более стабильной (заметьте, что на падающей ВАХ скорость подачи проволоки больше не является константой и постоянно меняется для сохранения силы тока на одном уровне).

 

 

Рисунок 4: компактный механизм подачи проволоки

 

В действительности сварка проволокой на падающей ВАХ хорошо подходит для одних задач и не годится для других. При использовании газозащитной порошковой проволоки (FCAW-G) и в процессе MIG со струйным или импульсным струйным переносом металла дуга получается сравнительно стабильной. Но с самозащитной порошковой проволокой (FCAW-S) и в режиме MIG с переносом металла короткими замыканиями дуга очень нестабильна. Хотя для падающей ВАХ характерны сильные перепады напряжения, процессы с высоким напряжением (24В и больше), например FCAW-G и MIG со струйным переносом металла, к ним менее чувствительны. Поэтому дуга остается достаточно стабильной. Процессы с низким напряжением (22В и меньше), например, MIG с переносом металла короткими замыканиями и FCAW-S, наоборот, более чувствительны к его перепадам.  Поэтому в их случае дуга очень нестабильна и в большинстве случаев считается неприемлемой. Еще одна особенность проволоки FCAW-S на падающей ВАХ — это повышенное напряжение дуги и, как следствие, большая длина, что делает ее более уязвимой к воздействию атмосферы. Это может привести к возникновению пористости и/или резкому падению ударной вязкости наплавленного металла при низких температурах.

В заключение повторим, что жесткая вольт-амперная характеристика ВСЕГДА более предпочтительна для сварки проволокой. Поэтому при использовании универсальных подающих механизмов с источниками питания с поддержкой жесткой ВАХ, лучше выбрать именно ее, а не падающую. Хотя ток на падающей ВАХ может подойти для сварки общего назначения в режимах FCAW-G и MIG со струйным переносом металла, она не рекомендуется для ответственных работ.

Сварка Кайзер - сварочный аппарат инвертор

Сварка Кайзер не очень известна среди профессиональных сварщиков. Тем не менее, это устройство обладает неплохими техническими параметрами, приятной стоимостью и отличным набором функций. Области применения аппарата — бытовые работы или работы при мелкопромышленном производстве.

Аппарат работает через постоянный ток с помощью электродов диаметром до 5 мм. С помощью аппарата можно производить варку и резку металлов различной плотности и толщины. Одно из наиболее распространенных устройств китайского производителя это Кайзер сварка 250 — сварочный инвертор, работающий методом TIG. Производится в Китае, бренд также принадлежит компании из КНР.

Общие характеристики аппарата

Принцип работы сварочного устройства заключается в том, что он преобразует электрическое напряжение (220В) в рабочее сварочное напряжение до заданных значений. Эти значения зависят от того, какие параметры необходимы для создания сварочной дуги для работы с определенным видом металла и в зависимости от условий окружающей среды. Аналогичным образом построен и сварочный инвертор Кайзер.

Сварочный аппарат Кайзер TIG 250 предназначен для аргонодуговой сварки с помощью электрода из вольфрама.

Устройство работает с изделиями из стали и чугуна, а также из цветных металлов на постоянном токе. Регулировка параметрами сварки осуществляется с помощью механических регуляторов, расположенных на передней панели агрегата.

Возможности сварочного аппарата Кайзер:

  • плавная регулировка сварочного тока в обозначенном производителем диапазоне;
  • поджиг дуги осуществляется бесконтактным способом;
  • во время работы функционирует автоматическая стабилизация дуги;
  • возможность включения режима холостого хода путем нажатия кнопки на центральной панели;
  • наличие воздушной вентиляции принудительного типа и термической защиты от перегрева;
  • наличие автоматической защиты от перегрузки током;
  • мобильные размеры и небольшой вес;
  • автоматическое отключение аппарата в случае длительного применения или применения в несоответствующих условиях.

Технические параметры устройства

  • Рабочий диапазон сварочного тока устройства можно регулировать в диапазоне от 10 А до 250 А.
  • В режиме холостого хода используется напряжение 75 В.
  • Размер рабочих электродов — до 4 мм в диаметре при сварке методом TIG и до 5 мм при сварке в ММА режиме.
  • Возбуждение дуги осуществляется бесконтактным способом.
  • Минимальное напряжение сварочной дуги определяется 18 В.
  • Работа осуществляется при напряжении сети в 220 В с диапазоном +/- 10%.
  • Расход электроэнергии в режиме минимального потребления — 6,6 кВт/час.
  • Габаритные размеры сварочного аппарата — 460х260х200 мм.
  • Вес устройства — немного больше 8 кг.
  • Воздушное охлаждение ведется в принудительном режиме.
  • В процессе сварки используется постоянный ток.
  • Подключение по сети — однофазное.
  • Внутри корпуса имеется встроенная защита от перегрева.
  • Аппарат импортируется в страны Евросоюза, соответствует европейским нормативам.
  • Может работать как в газовой, так и в безгазовой среде.

Преимущества сварочного аппарата

Кайзер сварка 250, помимо перечисленных технических возможностей, обладает определенными достоинствами перед аналогичными китайскими сварочными аппаратами.

В первую очередь, речь идет о компактности этого устройства — его размер меньше дипломата стандартных размеров.

Для того чтобы устройство было небольшим, производитель использует особые высокочастотные трансформаторы, которые обладают меньшими размерами и весом по сравнению со стандартными. Сварочные инверторы своей популярностью обязаны именно небольшим габаритам и мобильности при перемещении.

Вторым важным преимуществом этого аппарата является способность сохранять стабильное напряжение сварочной дуги при существенных перепадах внутри электрической сети. Эта особенность ко всему прочему защищает аппарат от перегрузок и предотвращает его преждевременный выход из строя. Благодаря этой функции сварка Кайзер может использоваться на даче, в сельской местности и на производствах с нестабильностью подающего напряжения.

В третью очередь нельзя не сказать о такой важной особенности аппарата, как стабильность горения сварочной дуги при порывах ветра, в жару и на морозе. Благодаря этому можно получить на выходе аккуратный равномерный сварочный шов.

В-четвертых, нельзя не отметить то, что этим устройством очень комфортно пользоваться — управление интуитивно понятно даже неопытному сварщику. А благодаря наличию встроенных функций, автоматизирующих процесс сварки, эта работа не представляет сложности даже для человека, никогда не державшего в руках сварочного аппарата.

В-пятых, Кайзер сварочный аппарат в процессе работы разбрызгивает минимальное количество металла. В том числе благодаря этому возможно получить на выходе аккуратный шов. Благодаря этой функции можно сэкономить существенное количество времени на обработке получившегося сварочного шва.

В-шестых, при эксплуатации этого аппарата можно использовать электроды любого типа.



Поделитесь со своими друзьями в соцсетях ссылкой на этот материал (нажмите на иконки):

Что такое ПВ и на что этот показатель влияет?

ПВ — это продолжительность включения сварочного аппарата, т. е. время его непрерывной работы. Данный показатель является одной из основных характеристик сварочного инвертора. ПВ всегда указывается в % исходя из 10-минутного сварочного цикла. Указывается на шильдике на задней панели аппарата. У всех сварочных инверторов (САИ) ПВ на максимальном токе составляет 70% (например, у САИ 220 ПВ составляет 70% именно при токе 220А), т. е. 7 минут аппарат работает, после чего в.теории ему требуется 3 минуты отдыха.

Обычный человек может неправильно понять данный показатель. Они говорят: «Что я успею сварить за 7 минут? А потом ему постоянно надо отдыхать 3 минуты?». НЕТ! ПВ показывает продолжительность непрерывной варки. Семь минут варить непрерывно не возможно! Во-первых, потому, что электрод прогорит гораздо быстрее и пока человек меняет электрод, аппарат остывает. Во-вторых, после 3–5 минут процесса сварки обычно возникает необходимость подготовки деталей для дальнейшей работы и проверки сварочного шва — этого времени вполне хватает, чтобы САИ успел остыть. Именно поэтому при работе в бытовых условиях обычно достигается практически 100% ПВ — работа ведется непрерывно и качественного на протяжении всего дня!

Если всё же покупатель хочет приобрести сварочный аппарат, с большим показателем ПВ, чем 70% (обычно это профессиональные сварщики или люди в возрасте, которые «где-то, что-то» услышали от соседа) ему следует просто рекомендовать покупку аппарата большего номинала, чем он выбрал. Т.к. 70% это на максимальном сварочном токе, при уменьшении значения на регуляторе данный показатель сразу растёт. Т.е., например у САИ 160 ПF3 на 160А составляет 70%, а у САИ 250 на те же 160А будет уже 100%, т. е. непрерывная работа (см. рис. 2).


Всегда обращайте внимание на показатель ПВ! Он вам может очень сильно помочь в качестве позиционирования САИ. Так, например, что мы можем увидеть при рассмотрении Telwin САИ 165. ПВ на максимальном токе (150А) не указан вообще, есть данные только на 140А и показатель ПВ на этом токе составляет всего 7% (42 секунды!!!). Это всего лишь то время из 10-ти минутного lfiacria, которое сварочник на этом токе находится в режиме работы. Неплохое обоснование в нашу пользу, да? Да, тут один человек из тысячи может поспорить по поводу температурных режимов, на которые считаются ПВ (об этом можете прочитать в любом источнике в Интернете). Но всё равно попытка обоснования будет звучать вяло!

Также, например, у аппаратов компании «Aiken» (Weld hWD-200) и «ДОН» (ДОН-230) реальный показатель ПВ практически в 3 раза ниже, чем заявленный: 13% и 12% соответственно при заявленных 35% на максимальном токе.

Важно: Помните, что показатель ПВ рассчитан на температуру окружающей среды +25°С, следовательно если человек работает аппаратом летом в жару при большей температуре, корпус аппарата дополнительно нагревается (соответственно показатель ПВ будет немного падать) и вероятность отключения сварочника по тепловой защите возрастает. Если вдруг температура подойдет к предельному показателю загорится индикатор перегрева  на лицевой панели САИ и аппарат отключится и включится только после остывания.

Сварочный инвертор, принцип его работы

Инверторный источник сварочного тока — один из современных видов источника питания сварочной дуги.

Сварщики-профессионалы, да и просто те, кому нравиться дома при помощи сварки делать что-либо, относительно недавно получили возможность значительно облегчить себе работу. В продаже появились сварочные инверторы, которые позволяют совершить качественный скачок в электросварке.

Достаточно вспомнить просто неподъемные сварочные трансформаторы и выпрямители, выпускавшиеся ранее. При прочих равных вес сварочного инвертора на порядок меньше, чем у любого другого сварочного аппарата, а это заметно повышает производительность сварки.

Сварочные инверторы - это самые современные сварочные аппараты, которые в настоящее время почти полностью вытесняют на второй план классические сварочные трансформаторы, выпрямители и генераторы. 

Принцип действия сварочного инвертора

Переменный ток от потребительской сети, частотой 50 Гц, поступает на выпрямитель.

Выпрямленный ток сглаживается фильтром, затем полученный постоянный ток преобразуется инвертором с помощью специальных транзисторов с очень большой частотой коммутаций в переменный, но уже высокой частоты 20-50 кГц.

Затем переменное напряжение высокой частоты понижается до 70-90 В, а сила тока соответственно повышается до необходимых для сварки 100-200 А.

Высокая частота является основным техническим решением, которое позволяет добиться колоссальных преимуществ сварочного инвертора, если сравнивать с другими источниками питания сварочной дуги.

Устройство сварочного инвертора

В инверторном сварочном аппарате сила сварочного тока нужной величины достигается путем преобразования высокочастотных токов, а не путем преобразования ЭДС в катушке индукции как это происходит в трансформаторных аппаратах. Предварительные преобразования электрических токов позволяют использовать трансформатор с очень малыми габаритами.

К примеру, чтобы получить в инверторе сварочный ток 160А достаточно трансформатора вес, которого 250 г, а на обычных сварочных аппаратах необходим медный трансформатор с весом 18 кг.

Как устроен и работает сварочный инвертор на видео:

Преимущества и недостатки сварочных инверторов

Главным достоинством инвертора является минимальный вес. Кроме того возможность применять для сварки электроды как переменного, так и постоянного тока. Что важно при сварке цветных металлов и чугуна.

Инверторный сварочный аппарат имеет широкий диапазон регулировки сварочного тока. Это дает возможность для применения аргонодуговой сварки неплавящимся электродом.

Помимо этого в каждом инверторе есть функции: «Hot start» (горячий старт) для поджига электрода подаются максимальная величина тока, «Anti-Sticking» при коротком замыкании сварочный ток снижается до минимума, что не позволяет электроду залипать при соприкосновении с деталью, «Arc Force» - для предотвращения залипания в момент отрыва капли металла ток возрастает до оптимального значения.

Из недостатков сварочных инверторов можно назвать высокую стоимость (в 2 – 3 раза больше, чем у трансформаторов). Как и любая электроника, инверторы боятся пыли, поэтому производители рекомендуют хотя бы раза два в год вскрывать аппарат и удалять пыль. Если он работает на стройке или производстве, то чаще, по мере загрязнения. И как любая электроника сварочные инверторы не любят мороза.

Так при температуре ниже -15оС эксплуатация инвертора возможна не во всех случаях, в зависимости от того, какие детали использовал производитель. Поэтому в таких условиях, нужно смотреть на технические характеристики, заявленные заводом-изготовителем.

И еще одно, длина каждого из сварочных кабелей при подключении сварочного аппарата не должна превышать 2,5 метра, но к этому нужно просто привыкнуть.

Передняя панель сварочного инвертора

Сварочные инверторы - качество и удобство сварочных работ

Дуговая сварка – ответственная работа. Для её проведения сварщик должен обладать достаточным практическим опытом и знанием теории. Сварочные инверторы упростили процесс и решили многие возникавшие вопросы.

Первая решённая проблема – это поджигание дуги. У прежних сварочных трансформаторов выходное напряжение пропорционально зависит от входного. Низкое напряжение, распространённое в наших сетях, не даёт возможности поджечь дугу, электрод начинает «залипать».

При добавлении тока трансформатора, наоборот, металл «пережигается». Устройство сварочных инверторов таково, что напряжение на выходе не зависит от напряжения на входе, а установленный сварочный ток держится неизменным независимо от сетевого напряжения. Инверторы предотвращают «залипание» электродов и легко создают устойчивую дугу.

При работе с обычными аппаратами возможно «пережечь» или «недожечь» металл. Это обусловлено тем, что они плохо держат требуемую величину тока сварки. Ведь она меняется и зависит от напряжения сети.

Когда металл «пережжён», сварочный шов ослабляется, в нём образуются отверстия и раковины. При «недожоге» также происходит ослабление шва. У сварочного инвертора ток устанавливается потенциометром согласно шкале сварочного тока и остаётся неизменным.

Начинающему сварщику трудно научиться удерживать дугу. После образования дуги электроду даётся наклон примерно в 15 градусов и его нужно перемещать относительно стыка деталей. Наклон может быть как в сторону движения электрода, так и в противоположную. Наряду с продольным движением его необходимо перемещать перпендикулярно шву. С этим связана длина дуги.

Основные виды электродов предусмотрены для работы короткой дугой. Поэтому нужно постоянно двигать электрод в перпендикулярном направлении таким образом, чтобы от электрода до свариваемых деталей был промежуток примерно в два его диаметра.

Сварочные инверторы способны строго поддерживать выбранный ток и к тому же он постоянный. Эти факторы позволяют не особо критично относиться к длине дуги, что облегчает работу сварщика, особенно начинающего, причём качество шва в данном случае с длиной дуги уже не связано.

Когда нет возможности расположить детали горизонтально, нужно помнить, что расплавленный металл подвергается земному притяжению так же, как и капля воды.

При работе с потолочными и вертикальными швами нужно своевременно остановиться и выждать, когда расплавленная капля внутри шва слегка остынет, и сразу же «поджигать» рядом следующую дугу, двигаясь выше и выше вдоль шва. Такую сварку называют «прихватками». Применяя сварочный инвертор, овладеть «прихватками» не составляет труда даже новичку.

Опыт показывает, сварочный инверторы облегчают «поджиг», контролируют дугу, устраняют «залипание», не требуют специальных навыков для обращения с собой. Всё это делает инверторы выгодными для применения и в сфере профессионального строительства, и домашнего ремонта.

Сварочный аппарат инверторного типа

Сколько электроэнергии потребляет сварочный инвертор в различных режимах работы? Смотрите на видео:

Как выбрать сварочный инвертор

В зависимости от того, где будет работать сварочный аппарат нужно покупать бытовой, или профессиональный инвертор. Разница между ними в продолжительности времени работы.

Профессиональный сварочный инвертор рассчитан на 8-ми часовой рабочий день, бытовой же потребует после 20 – 30 минут работы, перерыва минут 30 – 60, поэтому бытовые дешевле. Есть еще промышленные инверторные сварочные аппараты, которые предназначены для работы продолжительное время в тяжелых условиях.

Для дома достаточно сварочного инвертора с максимальным сварочным током 160 А. Но это при напряжении в сети хотя бы 210 В. При низком сетевом напряжении лучше купить инвертор на 200 А.

Ранее ЭлектроВести писали, что SMA и Infineon совместно разработали инверторы на основе карбида кремния в качестве полупроводников, что позволило не только снизить вес, но и отказаться от использования некоторых комплектующих.

По материалам: electrik.info.

Сварочный аппарат, Производители сварочного оборудования, Сварочный аппарат MIG

Характеристики сварочного аппарата V-I

Средства для разных сварочных установок с разными V-I характеристиками. Он показывает взаимосвязь между напряжением дуги и током дуги. Во время сварки длина дуги между концом электрода и деталью определяет сопротивление дуги и, следовательно, падение потенциала на дуге.Другим способом, длина дуги определяет напряжение дуги, больше длина дуги, чем напряжение дуги, и именно это напряжение позволяет определенному протеканию тока в соответствии с характеристиками сварочной установки (агрегата).

Существует три основных типа характеристик:

  1. Амортизирующие характеристики (или постоянный ток)
  2. Плоское (или постоянное напряжение)
  3. Тип повышения напряжения

Все наши усилия будут сосредоточены только на характеристиках падающего типа, поскольку он используется в основном в установках для дуговой сварки, как переменного, так и постоянного тока.

1. Тип спада (постоянный ток): Спадающие характеристики V-I используются на сварочном аппарате постоянного тока. Когда зажигается дуга в аппарате для дуговой сварки (сварочный аппарат GMAW), электрод по существу находится в состоянии короткого замыкания, что немедленно потребовало бы внезапного появления тока, в противном случае аппарат предназначен для предотвращения этого. Конструкция машины постоянного тока минимизирует эти внезапные скачки напряжения.

Как известно, установки для ручной дуговой сварки металла имеют падающие характеристики V-I.Спад означает, что напряжение на клеммах сварочного аппарата уменьшается по мере увеличения сварочного тока. В аппарате для дуговой сварки (MMA Welding) длина дуги (зазор между заготовкой и электродом) от более короткой дуги B до более длинной дуги A имеет заметное изменение (K) в напряжении, но соответствующее изменение (c) в ток очень маленький.

Характеристика падения

применима как для сварочного аппарата переменного, так и для постоянного тока, который используется для сварочного аппарата SMAW, аппарата для сварки TIG, аппарата для дуговой сварки под флюсом (аппарата для сварки под флюсом), аппарата плазменно-дуговой сварки и аппарата для ручной дуговой сварки металлов. , напряжение во время сварки составляет ориентировочно 30-40 В.

2 . Плоское или постоянное напряжение Характеристики типа используются с полуавтоматическими сварочными аппаратами MIG и другими автоматическими сварочными аппаратами.

3 . Характеристики типа повышающего напряжения используются в полностью автоматическом сварочном аппарате.

a) Напряжение холостого хода обычно находится в диапазоне от 70 до 80 вольт.

b) Система регулировки сварочного тока обычно находится в секции переменного тока машины до того, как выпрямители. Контроль тока основан на принципе переменной индуктивности или импеданса. Различные методы изменения импеданса для контроля тока следующие:

а) Подвижный шунт

б) Реактор с отводом

c) Подвижная катушка

г) Насыщаемый реактор

e) Подвижная активная зона реактора

В сварочной цепи протекание тока регулируется индуктором между электродом и трансформатором, ток может изменяться путем изменения индуктивности. Для регулирования тока во время сварки необходимы средства изменения этой индуктивности.

а) Реактор с втулкой

б) Реактор с подвижной активной зоной

в) Реактор насыщающегося типа

Сводка

Название изделия

Вольт-амперные характеристики сварочного аппарата

Автор

Рамакант Шарма

Описание

VI характеристики сварочного аппарата имеют большое влияние на процесс сварки, так как различные сварочные процессы используют сварочные установки с различная VI характеристика.

Характеристики источника питания

- TWI

Основная задача источника питания для дуговой сварки - подавать регулируемый сварочный ток при напряжении, требуемом для процесса сварки. К процессам дуговой сварки предъявляются различные требования в отношении средств управления, необходимых для обеспечения требуемых условий сварки, которые, в свою очередь, влияют на конструкцию источника питания. Чтобы понять, как требования процессов влияют на конструкцию источника питания, необходимо понимать взаимодействие источника питания и характеристик дуги.

Если построить график зависимости напряжения сварочной дуги при различной длине дуги от сварочного тока, то получатся кривые, показанные на рис. 1. Наибольшее напряжение - это напряжение холостого хода источника питания. После зажигания дуги напряжение быстро падает, поскольку газы в дуговом промежутке становятся ионизированными и электрически проводящими, электрод нагревается и размер столба дуги увеличивается. Сварочный ток увеличивается по мере падения напряжения, пока не будет достигнута точка, в которой соотношение напряжение / ток становится линейным и начинает следовать закону Ома.Из рисунка 1 важно отметить, что при изменении длины дуги изменяются и напряжение, и сварочный ток - более длинная дуга дает более высокое напряжение, но с соответствующим падением сварочного тока и наоборот. Эта характеристика сварочной дуги влияет на конструкцию источника питания, поскольку большие изменения сварочного тока при ручной металлической дуге (MMA) и сварке TIG нежелательны, но необходимы для процессов сварки MIG / MAG и порошковой дугой.

Поэтому источники питания

MMA, TIG и дуговой сварки под флюсом имеют так называемую статическую характеристику падающего выхода или постоянного тока, источники питания MIG / MAG и FCAW с плоской статической характеристикой или статической характеристикой постоянного напряжения.На большинстве источников питания наклон характеристики можно изменить, чтобы сгладить или сделать более крутыми кривые, показанные на Рис. 2 и Рис. 3

На рис. 2 показаны статические характеристики источника питания постоянного или падающего тока, которые могут использоваться для сварки MMA или TIG, наложенные на характеристические кривые дуги. При ручной сварке длина дуги постоянно меняется, поскольку сварщик не может поддерживать постоянную длину дуги. При использовании источника постоянного тока, когда длина дуги изменяется из-за того, что сварщик манипулирует сварочной горелкой, происходит лишь небольшое изменение сварочного тока - чем круче кривая, тем меньше изменение тока, поэтому не будет скачков тока и достигается стабильное состояние сварки. Поскольку в первую очередь сварочный ток определяет такие характеристики, как проплавление и расход электрода, это означает, что длина дуги менее критична, что упрощает задачу сварщика по получению прочных бездефектных сварных швов. Как правило, изменение на ± 5 вольт приводит к изменению примерно на ± 8 ампер при сварочном токе 150 ампер.

В некоторых ситуациях - например, при сварке в верхнем положении или когда сварщик сталкивается с переменными корневыми зазорами - это преимущество, если сварщик имеет гораздо больший контроль над скоростью наплавки, позволяя ему изменять скорость, изменяя длину дуги. .В такой ситуации будет полезна более плоская характеристика источника питания.

Для дуговой сварки под флюсом также используется источник питания с падающей характеристикой, в котором сварочный ток и скорость подачи электрода согласованы со скоростью, с которой проволока плавится и переносится через дугу в сварочную ванну - «скорость выгорания». Это согласование параметров осуществляется системой мониторинга, которая использует напряжение дуги для управления скоростью подачи электрода - если длина дуги / напряжение увеличивается, скорость подачи проволоки увеличивается для восстановления равновесия. Характеристика источника питания с постоянным напряжением проиллюстрирована на рис. 3. Это показывает, что по мере изменения длины дуги и, следовательно, напряжения, происходит большое изменение сварочного тока - по мере того, как дуга удлиняется, сварочный ток падает, поскольку дуга укорачивает ток. увеличивается.

В источниках питания MIG / MAG и FCAW сварочный ток регулируется скоростью подачи проволоки, сварочный ток определяет скорость, с которой сварочная проволока плавится и передается через дугу в сварочную ванну - «прогорание». показатель.Следовательно, по мере уменьшения тока скорость выгорания также падает, меньше проволоки плавится и кончик проволоки приближается к сварочной ванне. При этом снижается напряжение, увеличивается сварочный ток и, следовательно, скорость выгорания. Поскольку скорость подачи проволоки постоянна, возникает избыток выгорания при подаче проволоки, так что требуемые длина дуги, напряжение и ток восстанавливаются. Также происходит обратное: уменьшение длины дуги вызывает снижение напряжения, ток увеличивается, скорость догорания увеличивается, в результате чего дуга удлиняется, напряжение увеличивается, а сварочный ток падает до тех пор, пока не будут установлены предварительно заданные условия сварки. восстановлены.Опять же, типичное значение изменения сварочного тока для источника питания постоянного напряжения будет в диапазоне ± 40 ампер при изменении длины дуги на ± 5 вольт. Эта функция дает нам так называемую «саморегулирующуюся дугу», при которой изменения длины дуги, напряжения и тока автоматически возвращаются к требуемым значениям, обеспечивая стабильные условия сварки. Это несколько упрощает задачу сварщика по сравнению со сваркой MMA или TIG. Хотя в принципе можно использовать источник питания с постоянной характеристикой напряжения для сварки MMA, сварщику гораздо труднее оценить скорость выгорания, чем длину дуги, поэтому возникает нестабильность дуги, и этот метод нецелесообразен.

В дополнение к этому регулированию напряжения сварочной дуги важна скорость, с которой источник питания реагирует на короткое замыкание - это известно как динамическая характеристика источника питания. Короткие замыкания возникают при зажигании дуги и при сварке MIG / MAG при переносе погружением. Когда напряжение падает до нуля, при коротком замыкании ток возрастает. Если это увеличение тока происходит быстро и неконтролируемо, то кончик электрода перегорает, как электрический предохранитель, что приводит к чрезмерному разбрызгиванию - слишком медленный подъем, и электрод может врезаться в сварочную ванну и погасить дугу.Это не слишком важно при использовании процесса MMA, поскольку максимальный ток при нулевом напряжении контролируется наклоном статической характеристической кривой, и сварщик может легко установить дуговый зазор. Однако это важно в процессе MIG / MAG, где используется источник питания с плоской статической характеристикой, и ток может возрасти до чрезвычайно высокого значения, в частности, при сварке в режиме переноса погружением или в состоянии короткого замыкания.

Таким образом, в электрическую цепь источника питания вводится электрический компонент, называемый индуктором.Это устройство противодействует изменениям сварочного тока и, следовательно, снижает скорость увеличения тока во время короткого замыкания. Индуктивность является переменной и может регулироваться для обеспечения стабильного состояния, как показано на рис. 4. Индуктивность в сварочной цепи также приводит к меньшему количеству коротких замыканий в секунду и увеличению времени горения дуги - это дает более гладкий сварной шов лучшей формы. Однако слишком большая индуктивность может привести к такому медленному нарастанию сварочного тока, что у дуги будет недостаточно времени для восстановления и расплавления кончика проволоки, так что сварочная проволока затем попадет в сварочную ванну.Индуктивность во время переноса распылением также способствует лучшему и менее резкому зажиганию дуги.

Эту статью написал Джин Мазерс.

Сварка: значение, характеристики и конструкция | Отрасли

В этой статье мы обсудим: - 1. Значение сварки 2. Преимущества сварки перед другими соединениями 3. Сварочное излучение 4. Свариваемость металлов 5. Этапы выполнения сварки 6. Характеристики 7. Зона термического влияния (HAZ) в Сварка 8. Последние тенденции 9. Дизайн 10.Контроль качества 11. Контроль чистовых сварных швов и некоторых других.

Состав:

  1. Значение сварки
  2. Преимущества сварки перед другими соединениями
  3. Сварочное излучение
  4. Свариваемость металлов
  5. Этапы выполнения сварки
  6. Характеристики сварочного процесса
  7. Зона термического влияния (HAZ) при сварке
  8. Последние тенденции в сварке
  9. Конструкция под сварку
  10. Контроль качества сварки
  11. Контроль окончательных сварных швов
  12. Сварка и области ее применения
  13. Компьютеризация сварочной техники
  14. Здоровье и безопасность при сварке
  15. Аттестация процедур сварки, работы сварщиков и сварочных материалов

1.Значение

Сварка:

Термин «сварка» используется для обозначения широкого диапазона методов склеивания. В общих чертах процесс сварки можно разделить на сварку плавлением и сварку в твердой фазе.

Сварка плавлением - это процесс соединения двух металлических частей под воздействием тепла. Две соединяемые детали помещают вместе, нагревают, часто с добавлением присадочного металла, до тех пор, пока они не расплавятся, и не затвердеют при охлаждении.

Тепло может развиваться несколькими способами, а именно.сжигание топливного газа с кислородом (кислородно-ацетиленовая газовая сварка), электрическая дуга, резистивный нагрев, плазменная дуга, электронные лучи, лазерный луч и т. д. Наряду с применением тепла в некоторых случаях также применяется давление, чтобы улучшить действие присоединения.

Для дополнительной прочности иногда используется также присадочный материал. Это очень старое искусство, и оно началось со соединения металлов путем их нагрева до очень высокой температуры (которой достаточно для образования сцепления), а затем молотком.

Различные способы приложения давления для выполнения сварки - это молоток и прокатка. При сварке без приложения давления металлы переходят в жидкое состояние и соединяются некоторым присадочным материалом.

Твердофазные сварные швы производятся путем приведения чистых поверхностей компонентов в тесный контакт для получения металлического соединения с применением тепла или без него, но приложение давления необходимо для создания пластического течения.

В настоящее время разработано множество процессов сварки, и, вероятно, нет отрасли, которая в той или иной форме не использовала бы сварочный процесс при производстве своей продукции.Это самый быстрый и простой способ изготовления и сборки металлических деталей.

Исследования, проведенные в этой области, дали различные способы и методы сварки практически всех металлов. Также найдены средства для сварки разнородных металлов. Одно из преимуществ сварки по сравнению с другими процессами соединения металлов заключается в том, что с помощью этого процесса мы можем получить более 100% прочности соединения, и это очень простой процесс.

Мы будем иметь дело со всеми различными процессами сварки, используемыми в наши дни, оборудованием, используемым для каждого процесса, способами подготовки стыка и различными необходимыми операциями.

В настоящее время сварка широко используется в следующих областях:

и. Автомобильная промышленность,

ii. Шасси авиационных машин,

iii. Строительные работы,

iv. Танки,

в. Машиностроительный завод,

vi. Судостроение, изготовление трубопроводов на ТЭС и НПЗ,

vii. Изготовление металлоконструкций.

В настоящее время существует большая конкуренция между процессами сварки и литья.

В настоящее время многие литые изделия изготавливают путем сварки различных частей. Преимущество такой конструкции в том, что изделия легче и прочнее. Газовая резка - еще одна область применения сварочного процесса, которая играет очень важную роль в промышленности.


2. Преимущества сварки перед другими соединениями

:

и. Здания, мосты и сооружения можно строить легче и, следовательно, выше за счет уменьшения веса.

ii. Они дешевы также из-за уменьшения веса и стоимости материала. Дополнительная прочность соединения может быть получена за счет использования конструктивных элементов значительно меньшего размера. Стыки компактные и не требуют дополнительных пластин, как в случае клепаных соединений.

iii. Сварные соединения обладают повышенной коррозионной стойкостью по сравнению с болтовыми и клепанными соединениями.

iv. Сварные соединения резервуаров и сосудов герметичны.

v. Сварные конструкции можно легко и экономично переделать.

vi. В сварных соединениях возможно множество различных типов соединений.


3. Сварочное излучение

:

Сварка производит лучи с большей длиной волны по сравнению с рентгеновскими лучами или гамма-лучами. Их можно разделить на видимые, инфракрасные и ультрафиолетовые лучи. Излучаемые видимые световые лучи могут вызвать усталость глаз и общий дискомфорт.

Ультрафиолетовые лучи невидимы и могут вызвать ожоги незащищенной кожи.Инфракрасные лучи имеют более длинную длину волны, и они выделяют тепло при попадании на поверхность и поглощаются ею. Продолжительное воздействие может вызвать ожоги кожи.

Защита сварщиков :

Сварщики должны защищать себя от искр, горячего металла, ультрафиолетовых, инфракрасных и видимых лучей, сварочного дыма и других опасностей. Сварщик должен носить сварочную куртку или рукава из кожи или джинсовой ткани, кожаные леггинсы, кожаные сварочные перчатки, плотно прилегающие к рукавам куртки, и высокие ботинки.Одежда должна быть достаточно плотной, чтобы на голую кожу не попадали искры или ультрафиолетовые лучи. Необходимо надевать защитные очки или очки с защитными линзами с боковыми щитками.

Сварные соединения :

Тип соединения определяется относительным положением двух соединяемых деталей. Существует около пяти основных типов соединений, наиболее часто используемых в сварочных процессах. Они включают стыковые соединения, соединения внахлест, тройники, угловые соединения и краевые соединения.

Последние четыре типа также называются угловыми сварными швами. Подготовка кромок обычно не требуется, поэтому их дешевле производить, чем стыковые сварные швы. На рис. 9.8 (a) показаны различные типы угловых швов, а на рис. 9.9 (b) показана терминология, используемая для угловых швов.

Угловые швы не требуют подготовки кромок. Можно отметить, что одинарный угловой шов является довольно прочным, поскольку сплавление происходит по всей толщине листа.

Сварные детали:

Фиг.9.9 (a) и 9.9 (b) показывают все части сварного шва и используемую терминологию.

Символ сварки:

Согласно Американскому сварочному обществу (AWS), стандартный символ сварки и важные особенности символа сварки показаны на рис. 9.10. Он указывает тип и спецификацию сварного шва.

Основные обозначения сварных швов для различных типов сварных швов:

Фиг. 9.11 (b) ниже показано, как использовать эти символы сварки.


4. Свариваемость металлов

:

Термин «свариваемость» определен Американским сварочным обществом как «способность металла свариваться в условиях изготовления, налагаемых на конкретную, соответствующим образом спроектированную конструкцию, и удовлетворительно работать в предполагаемой эксплуатации» .

Это означает, что если конкретный металл обладает хорошей свариваемостью, он должен легко свариваться, чтобы удовлетворительно работать в изготовленной конструкции, а также не должен требовать дорогостоящих или сложных и требовательных процедур для получения надежных соединений.

Существуют определенные сходства и различия между различными сварочными процессами в зависимости от свариваемости металлов. Свариваемость любого металла может быть изменена за счет физических, химических, термических и металлургических свойств, то есть путем использования надлежащей процедуры сварки, защитной атмосферы, флюсового материала, присадочного материала и, в некоторых случаях, надлежащей термической обработки металла до и после наплавки.

В порядке убывания хорошую свариваемость имеют следующие металлы:

а.Утюг,

г. Углеродистая сталь,

г. Стальное литье,

г. Чугун,

e. Низколегированные стали и

ф. Нержавеющие стали.


5. Этапы выполнения сварки

:

и. Идентификация сварных швов, типа соединения, расчет площади сварного шва путем анализа напряжений, подготовка чертежа с указанием всех важных характеристик.

ii. Выбор подходящего процесса сварки в зависимости от наличия оборудования, квалификации персонала, металлургических требований и требований к качеству, доступного времени и общей экономии.

iii. Методика сварки, а именно. последовательность сварки (резка, очистка пластин, подготовка кромок и т. д.), использование приспособлений и приспособлений, сборка, планирование процесса, методы испытаний и т. д.

iv. Выполнение сварочных работ с надлежащим контролем и осмотром на всех этапах.

v. Удаление шлака, правка сварных швов.

vi. Снятие стресса правильным лечением.

vii. Контроль, предпочтительно неразрушающими методами для определения размеров, металлургии, обнаружения трещин и т. Д.

viii. Улучшения на будущее, основанные на обратной связи от существующих систем, чтобы избежать дефектов.


6. Характеристики процесса сварки

:

а. Скорость осаждения:

Вес наплавленного металла (кг) за заданный период времени (час).

г. Эффективность наплавки (также называемая эффективностью электрода при дуговой сварке):

Отношение нанесенного веса к весу плавки.Он составляет порядка 60–75% для дуговой сварки в среде защитного металла, 85–90% для дуговой сварки порошковой проволокой, 90–95% для дуговой сварки металлическим электродом в газе, 90–100% для дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде газа и около 95% для дуговой сварки. сварка под флюсом.

г. Фактор эксплуатации:

Это отношение общего фактического времени сварки ко времени, которое оператор затрачивает на выполнение сварки. Он составляет порядка 20… 30% для дуговой сварки в защитных слоях металла и дуговой сварки вольфрамовым электродом, 50% для дуговой сварки металлическим электродом (ручной) и 100% для автоматической газовой сварки металлическим электродом и сварки под флюсом.

г. Проникновение:

Это важная характеристика сварки плавлением - отношение ширины сварного шва к его глубине. Он составляет порядка 1,25 для газовой дуговой сварки, 2,5 для дуговой сварки в защитных слоях металла, 5 для плазменно-дуговой сварки и 15 для электронно-лучевой сварки.

Сварочный процесс с большей проникающей способностью требует узкой канавки, меньшей зоны термического влияния и деформации, а также меньшего расхода присадочного металла.

эл. Скорость сварки:

Скорость, с которой электрод перемещается или происходит осаждение.

ф. Тепловая нагрузка:

Выражается как:

Оно составляет порядка 0,1–0,6 для электронно-лучевой сварки и лазерной сварки, от 0,3 до 1,5 для дуговой сварки вольфрамовым электродом в газе, от 0,5 до 3 для дуговой сварки металлическим электродом в среде защитного газа и дуговой сварки в защитных слоях, 1–10 для дуговой сварки под флюсом и 5–50 для электрошлаковой сварки.

г. Плотность мощности:

Это теплоемкость, выраженная в Вт / м 2 . Проникновение сварного шва пропорционально удельной мощности.

Порядка от 5 x 10 6 до 5 x 10 8 Вт / м 2 для дуговой сварки в защитных слоях металла и дуговой сварки в среде газа, 5 x 10 6 - 5 x 10 10 Вт / м 2 для плазменно-дуговой сварки, 10 10 от до 10 12 Вт / м 2 для процессов электронно-лучевой и лазерной сварки.


7. Зона термического влияния (HAZ) при сварке:

ЗТВ стали - это область, нагретая от температуры AC 1 до температуры чуть ниже температуры плавления. Во время сварки плавлением материал, прилегающий к сварному шву, испытывает большие тепловые колебания.

Некоторые металлургические изменения в ЗТВ действительно происходят. Это могут быть основные фазовые изменения матрицы или процесс осаждения. Даже в материалах, не показывающих фазовых превращений или выделений во время сварки, могут происходить рекристаллизация и рост зерен.

ЗТВ играет важную роль в определении холодного растрескивания сварного шва, ударной вязкости, водородной хрупкости, коррозионного растрескивания под напряжением и т. Д. В суровых условиях эксплуатации. Поэтому желательно подробное изучение ЗТВ.

Ширину ЗТВ можно оценить по пиковым температурам, полученным экспериментально в дискретных точках от центральной линии сварного шва. Изменение микроструктуры в разных зонах сварки можно увидеть на макро- и микрофотографиях.

Термические циклы, связанные с дуговой сваркой и сваркой под флюсом, создают зону термического влияния (HAZ). Наблюдались некоторые случаи растрескивания при повторном нагреве в этих зонах. Таким образом, считается, что это нарушает целостность компонентов.

Однако с улучшенными основными металлами и процедурами сварки (низкое тепловложение 20 кДж / см, малый угол атаки, высокое перекрытие и использование метода отпускных валиков на сварном башмаке) можно обеспечить преобладающую мелкозернистую микроструктуру. в ЗТВ стыкового шва.Эта тонкая структура при резкой закалке в термическом цикле сварного шва и отпуске после термообработки (PWHT) достигает высокого уровня ударной вязкости.


8. Последние тенденции в сварке:

Разрабатывается модель процесса газовой дуговой сварки, которая будет связывать геометрию сварочной ванны с током, напряжением, скоростью подачи проволоки и скоростью сварки. Разрабатывается электронно-оптическая камера с улучшенным лазерным излучением для получения изображения сварочной ванны и электродной проволоки с почти полным подавлением света дуги.

Разрабатывается ультразвуковой преобразователь, который будет размещен рядом со сварочной горелкой для обеспечения прямых измерений плавления боковых стенок и проплавления сварочной ванны. Он также обнаружит пористость, отсутствие плавления и трещины в сварных швах в режиме обхода.


9. Конструкция под сварку:

Для получения наилучших результатов при проектировании сварки любого соединения следует учитывать следующие моменты.

1.Поверхности, которые должны быть соединены с помощью любого сварочного процесса, должны быть достаточно чистыми, чтобы обеспечить контакт чистых металлических поверхностей.

2. Флюсы должны использоваться при сварке всех типов металлов, кроме низкоуглеродистой стали, чтобы оксид, образующийся во время нагрева, растворялся и можно было получить надежные сварные соединения.

3. Выбор сварных соединений должен быть таким, чтобы удовлетворять требованиям конструкции, стоимости и практичности сварки.

Конечно, лучший стык - это тот, который является наименее дорогим и удовлетворяет следующим критериям:

(а) Интенсивность нагрузки и ее характеристики i.е. создается ли нагрузка растяжением, сжатием или комбинацией того и другого, и в какой степени изгиб, усталость или ударные напряжения играют роль.

(b) Эффект коробления при охлаждении и легкость сварки - оба фактора влияют на внешний вид соединения.

(в) Стоимость подготовки стыка и фактическая стоимость сварки.

(d) Требуемое мастерство и тип навыков.

4. При условии, что физические свойства металла сварного шва равны или превосходят свойства основного металла, что обычно верно, правильно выполненные сварные швы с канавками не следует армировать сверх минимальной глубины горловины.

5. Количество сварки, указанное для сварной конструкции, должно быть минимальным, т. Е. Соответствовать напряжениям, допустимым в составных частях, таких как основной металл, болты и другие крепежные детали.

6. Поскольку сварка в плоском положении обычно происходит быстрее и вызывает меньшую усталость, чем сварка в других положениях, конструкция должна быть спроектирована или расположена соответствующим образом во время сварки, где это практически возможно.

7. Все сварные швы должны быть легкодоступными, чтобы облегчить изготовление, испытания и ремонт при минимальном обращении.


10. Контроль качества сварки:

Для успеха сварных соединений контроль качества заслуживает большего внимания. Руководство по контролю качества, подробно описывающее каждый этап контроля качества до, во время и после изготовления продукта, должно быть подготовлено, чтобы гарантировать, что не будет сделано никаких сокращений и используется надлежащее оборудование и методы для получения качественных сварных швов.

Инспектор по сварке должен позаботиться о следующих моментах:

и.Убедитесь, что все работы выполняются в соответствии с применимыми нормами и стандартами и не допускаются отклонения.

ii. Убедитесь, что неблагородные металлы и присадочные металлы (электроды, проволока и т. Д.) Соответствуют техническим характеристикам и содержатся в надлежащем состоянии.

iii. Убедитесь, что сварочные машины и оборудование находятся в подходящем состоянии для получения приемлемых сварных швов.

iv. Убедитесь, что сварщики имеют достаточный опыт и квалификацию для выполнения работы.

v. Убедитесь, что подготовка и подгонка стыков соответствуют указанным на чертежах и находятся в пределах допусков.

vi. Осмотрите, оцените и отметьте все сварные соединения с минимальным визуальным контролем.

vii. Просмотрите и оцените разрушающие и неразрушающие испытания.

viii. Убедитесь, что сварщики используют указанные методы для заданных применений, положений или электродов.

ix. Вести необходимые записи и отчеты.


11. Проверка окончательных сварных швов:

Следующие особенности нуждаются в проверке:

а. Для угловых швов:

и. Длина ножки (разница в длине ножек на равнополочных галстуках не должна превышать 3 мм).

ii. Выпуклость гребня сварного шва (обычно допускается выпуклость заподлицо до 2,5 мм).

iii. Длина сварного шва.

г. Для сварных швов с разделкой кромок:

и. Проникновение в корне для полного сплавления (в корне не должно быть видно заводской кромки или несваренной кромки).

ii. Выпуклость кромки сварного шва (обычно допускается 3 мм).Кроме того, необходимо проверить угловые швы и швы с разделкой кромок на предмет следующих сварочных дефектов.

iii. Трещины - подрез - чрезмерное разбрызгивание - пористость - под заливкой.

Дефекты сварного шва оцениваются по следующим трем определяющим факторам: тип (включения шлака, трещины и т. Д.), Размер (небольшие включения шлака размером 2 мм допускаются, но больше не принимаются) и расположение (разрывы на углах или концах сварных швов являются серьезными ).


12. Сварка и области ее применения:

Первоначально экономическое значение сварки осознавалось в основном для ремонта и утилизации всех видов изношенного и поврежденного металлического оборудования и деталей.

Экономия и улучшения, вызванные новейшими технологиями резки и сварки, сделали их выдающимся инструментом для производства, строительства и технического обслуживания.

Некоторые из его приложений перечислены ниже:

и. Замена отливки:

Разнообразные детали машин, изготовленные методом литья, в настоящее время проектируются и изготавливаются в виде сварных конструкций. Основание оборудования, рамы и кронштейны изготовлены из стандартных стальных профилей и катаных листов и соединены любым из сварочных процессов.

ii. Замена клепки и болтов:

Сварка с каждым днем ​​приобретает все большее значение при соединении металлов, поскольку она дает быстрые и надежные соединения, и в то же время соединяемая конструкция легче по весу.

iii. Сварка как единственное средство производства:

Сварка - единственное решение в случаях, когда оборудование должно быть изготовлено из стальных листов, толщина которых больше, чем у пластин, соединенных заклепками и конопаткой.

Практическое применение сварки в производстве, строительстве и обслуживании:

Сварка успешно применяется в авиационной промышленности при строительстве и обслуживании авиационных двигателей и принадлежностей, корпусов котлов, сосудов и резервуаров высокого давления, мостов, производства кранов, строительных конструкций, режущих инструментов и штампов, землеройного оборудования, печей и котлов .


13. Компьютеризация сварочной техники:

Прежде чем выбрать желаемый метод сварки и параметры сварки, инженер-сварщик должен проделать много трудоемкой работы.Компьютерный подбор параметров сварки обязательно поможет ему улучшить качество, подобрать оптимальные параметры, снизить затраты, повысить надежность расчета. Информацию и истории болезни можно хранить в более компактной форме, что позволяет наилучшим образом использовать прошлый опыт.

Инженер-сварщик вначале рассчитывает объем стыка, который необходимо заполнить сварочным металлом, поскольку это контролирует затраты на сварку. Любую температуру предварительного нагрева, которую следует использовать для предотвращения растрескивания металла шва или ЗТВ, можно рассчитать с учетом химического состава, геометрии соединения, водородного потенциала и т. Д.известны.

При прочих равных условиях необходимость предварительного нагрева влияет на стоимость. Можно упомянуть, что программа прогнозирования предварительного нагрева, необходимого для предотвращения образования трещин, вызванных водородом, очень важна. Растрескивание, вызванное водородом, является наиболее опасным дефектом, поскольку этот дефект возникает через несколько дней после сварки и, следовательно, может не обнаруживаться вскоре после сварки.

Также возможно выполнить процедуру сварки с помощью компьютера, зная углеродный эквивалент свариваемого материала и допустимый уровень твердости в ЗТВ или металле сварного шва.

Также важна оценка расходных материалов, необходимых для данной конфигурации соединения. Количество закупаемых расходных материалов определяется количеством наплавленного металла шва.

При расчете объема стыка требуются такие сведения о стыке, как толщина материала, угол скоса, корневой зазор, выступ, радиус кривизны и т. Д.

Входными данными, необходимыми для оценки расходных материалов, являются код материала, код процесса сварки, код типа соединения, толщина материала и длина соединения.Компьютер предоставляет такую ​​информацию, как размер электродов, размер присадочной проволоки, количество проходов и общее количество расходных материалов.

Программа для расчета температуры предварительного нагрева написана в интерактивном режиме, чтобы компьютер мог направлять новичка инструкциями. Входными данными для расчета температуры предварительного нагрева являются химический состав материала, водородный потенциал процесса, толщина отдельных швов и энергия дуги.

В качестве альтернативы, если предварительный нагрев может быть установлен для заданной комбинированной толщины, программа может отображать пределы энергии дуги.Таким образом, различные комбинации предварительного нагрева и энергии дуги можно опробовать на компьютере, чтобы получить безопасную и экономичную процедуру сварки.


14. Здоровье и безопасность в сварке:

Каждый сварщик должен знать об опасностях для здоровья, таких как пожар, взрыв, поражение электрическим током, ожоги, промывка сварщика, истощение кислорода, токсичные пары / газы / частицы / пары, радиация, спотыкания и падения, и принимать соответствующие меры и меры для защиты от них. опасности.

Воздействие сварочного дыма может вызвать раздражение глаз, грудной клетки, дыхательных путей, воспаление легких. Газы и частицы в сварочном дыме могут быть токсичными или нетоксичными. В то время как частицы размером более 5 мкм фильтруются через нос и выдыхаются менее 0,1 мкм, частицы размером от 0,1 до 5 мкм остаются в легких. Максимально допустимая концентрация (ПДК) в целом составляет 6 мг / м3. Оборудование для удаления сварочного дыма помогает снизить концентрацию. Используйте паспорта безопасности материалов для определения опасных материалов, используемых при сварке. E.грамм. используйте серебряные припои без кадмия, электроды без асбеста.

Ультрафиолетовое излучение, испускаемое сваркой, реагирует с кислородом и азотом в воздухе с образованием озона и оксидов азота. Даже концентрация 0,2 мг / м 3 вредна и вызывает раздражение носа и горла и серьезные заболевания легких.

При сварке также существует опасность поражения электрическим током, даже если источник сварки работает при низком напряжении. Чтобы изоляция держателя электрода и кабеля оставалась на высоком уровне, они должны быть сухими и в хорошем состоянии.Машины должны соответствовать стандартам безопасности. Все машины с подвижной частью должны быть защищены для безопасности рабочих. Следите за тем, чтобы в зоне сварки не было оборудования, кабелей, шлангов и т. Д., Чтобы не споткнуться и не упасть.

Интенсивный свет и излучение (видимое, УФ и ИК) могут повредить сетчатку / роговицу глаза. Используйте автозатемняющую маску, сварочную шторку и звукоизоляционную шторку для обеспечения безопасности сварщиков и других людей. Все сварочные процессы требуют защитных мер. Используйте вытяжной колпак над заготовкой, чтобы не допустить попадания паров и газов на рабочих.Используйте соответствующую вентиляцию и сварочный шлем с избыточным давлением.

Техника безопасности, которую необходимо соблюдать при сварке:

и. Используйте средства индивидуальной защиты для защиты глаз, ушей, легких и всех частей тела. Никогда не используйте масло для сварочного оборудования. Никогда не сваривайте и не режьте контейнеры, содержащие горючие материалы. Никогда не сваривайте окрашенные / покрытые детали. Правильно закрепите баллон и правильно откройте клапаны.

ii. Тщательно установите рабочее давление и зажгите пламя одобренной зажигалкой.Контрольная вспышка назад и назад огни. Работайте с горячими металлами плоскогубцами / клещами. Проверьте соединения на предмет утечки газов и никогда не курите рядом с баллонами. Никогда не покидайте рабочую зону, не закрыв клапаны баллонов.

iii. Обеспечьте соответствующую вентиляцию для работы в замкнутом пространстве. Газовые баллоны / источник сварочного тока следует размещать вне замкнутого пространства в безопасном положении.

iv. При сварке в замкнутом пространстве используйте респиратор.

v. Использовать сварочные завесы и звукоизоляционные перегородки и защитные завесы.

vi. Сварочные кабины должны быть окрашены матовым покрытием, не отражающим ультрафиолетовые лучи.

vii. Удалите все легковоспламеняющиеся или горючие материалы, прежде чем зажигать дугу или зажигать пламя.

viii. Не работайте в одном положении в течение длительного времени и используйте подставку для ног при длительном стоянии.


15. Аттестация процедур сварки, работы сварщиков и сварочных материалов:

Аспект аттестации технических требований к процедуре сварки (WPS), протокола аттестации процедуры сварки (PQR), аттестации сварщиков и аттестации сварочных материалов очень важен для обеспечения требуемого качества сварки.Здесь нельзя идти на компромисс, поскольку последствия могут быть катастрофическими.

Спецификация процедуры сварки (WPS) - это письменная процедура, подготовленная для предоставления инструкций по выполнению производственных сварных швов в соответствии с национальными правилами, и ее цель состоит в том, чтобы определить, что сварная деталь, предлагаемая для строительства, способна обеспечить требуемые свойства для предполагаемого применения. Конечно, сварщик должен быть квалифицированным мастером, и при выборе нельзя идти на компромиссы. WPS включает как важные, так и второстепенные переменные с допустимыми диапазонами.

Протокол аттестации процедуры сварки (PQR) представляет собой запись сварочных данных, используемых для сварки испытательного образца, и включает переменные, записанные во время сварки, а также результаты различных проведенных испытаний.

Квалификация сварщиков гарантирует, что квалифицированные сварщики, использующие утвержденные процедуры сварки, способны разработать минимальные требования, указанные для приемлемой сварки.

Сварочные аппараты

проходят испытания под полным контролем и контролем производителя.Квалификация сварщиков ограничена важными параметрами, указанными для каждого процесса сварки для каждого типа сварного шва и положения.

Аттестационные испытания предназначены для определения способности сварщиков выполнять качественные сварные швы.

Аттестация сварочных материалов, таких как сварочные электроды и присадочные материалы, проводится в соответствии с ASME-Section II-Part-C.


Дуговая сварка постоянным током: Maine Welding Company

Источник питания - это сердце всего процесса дуговой сварки.Два основных типа источников питания выражаются их вольт-амперными выходными характеристиками. В этом параграфе рассматривается машина постоянного тока. Другой источник питания, машина постоянного напряжения, обсуждается в параграфе 10-3. Кривая статической выходной характеристики, полученная обоими источниками, показана на рисунке 10-1. Характеристическая кривая сварочного аппарата получается путем измерения и построения графика выходного напряжения и выходного тока при статической загрузке аппарата.

а.Обычная машина известна как машина постоянного тока (CC) или тип переменного напряжения. Аппарат CC имеет характеристическую падающую вольт-амперную кривую (рис. 10-1) и много лет используется для дуговой сварки экранированного металла. Аппарат для дуговой сварки на постоянном токе имеет средства регулирования тока дуги. Он также имеет статическую вольт-амперную кривую, которая дает относительно постоянный выходной ток. Напряжение дуги при заданном сварочном токе зависит от скорости подачи плавящегося электрода в дугу.Когда используется неплавящийся электрод, напряжение дуги зависит от расстояния от электрода до изделия. Аппарат для дуговой сварки постоянным током обычно используется в сварочных процессах, в которых используются электроды, удерживаемые вручную, плавящиеся электроды с непрерывной подачей или неплавящиеся электроды. Если длина дуги изменяется из-за внешних воздействий и возникают незначительные изменения напряжения дуги, сварочный ток остается постоянным.

г. Источник питания обычного или постоянного тока (CC) может иметь выход постоянного или переменного тока.Он используется для дуговой сварки в среде защитного металла, дуговой сварки и строжки углем, дуговой сварки газом вольфрамом и плазменной дуговой сварки. Он используется для приварки шпилек и может использоваться для процессов непрерывной проволоки, когда используются относительно большие электродные проволоки.

г. Есть две системы управления для сварочных аппаратов с постоянным током: аппарат с одним управлением и аппарат с двойным управлением.

(1) Машина с одним управлением имеет одну регулировку, которая изменяет выходной ток с минимального на максимальный, который обычно превышает номинальную мощность машины.Характеристическая вольт-амперная кривая показана на рисунке 10-2. Заштрихованная область - это нормальный диапазон напряжения дуги. Регулируя текущий контроль, можно получить большое количество выходных кривых. Пунктирными линиями показаны промежуточные регулировки машины. Для кранов или съемных машин количество крышек будет соответствовать количеству доступных смесителей или вставных комбинаций. Большинство трансформаторных и трансформаторно-выпрямительных аппаратов - это сварочные аппараты с одним управлением.

(2) Машины с двойным управлением имеют регуляторы как по току, так и по напряжению.У них есть две регулировки: одна для управления грубым током, а другая - для точного регулирования тока, которая также действует как регулировка напряжения холостого хода. Генераторные сварочные аппараты обычно имеют двойное управление. Они предлагают сварщику максимальную гибкость для различных сварочных требований. Эти машины по своей сути обладают функцией контроля наклона. Наклон характеристической кривой может быть изменен с пологого на крутой в соответствии с требованиями сварки. На рис. 10-3 показаны некоторые из различных кривых, которые можно получить.Остальные кривые получены при промежуточных настройках напряжения холостого хода. Наклон изменяется путем изменения напряжения холостого хода с помощью ручки регулировки точного тока. Грубая настройка устанавливает выходной ток машины ступенчато от минимального до максимального тока. Регулятор точного тока изменяет напряжение холостого хода примерно с 55 до 85 вольт. Однако при сварке эта регулировка не влияет на напряжение дуги. Напряжение дуги контролируется сварщиком путем изменения длины сварочной дуги.Напряжение холостого хода влияет на возможность зажигания дуги. Если напряжение холостого хода намного ниже 60 вольт, дугу сложно зажечь.

(a) Различные наклоны, возможные для машины с двойным управлением, имеют важное влияние на сварочные характеристики дуги. Длина дуги может варьироваться в зависимости от техники сварки. Короткая дуга имеет более низкое напряжение, а длинная - более высокое. При короткой дуге (более низкое напряжение) источник питания вырабатывает больший ток, а при более длинной дуге (более высокое напряжение) источник питания обеспечивает меньший сварочный ток.Это показано на рисунке 10-4, на котором показаны три кривые дуги и две характеристические кривые сварочного аппарата с двойным управлением. Три кривые дуги предназначены для длинной дуги, нормальной дуги, а нижняя кривая - для короткой дуги. Пересечение кривой дуги и характеристической кривой сварочного аппарата называется рабочей точкой. Рабочая точка постоянно меняется во время сварки. Во время сварки и без изменения управления на аппарате сварщик может удлинять или укорачивать дугу и изменять напряжение дуги с 35 до 25 вольт.При одинаковых настройках машины короткая дуга (более низкое напряжение) является сильноточной. И наоборот, длинная дуга (высокое напряжение) - это дуга с меньшим током. Это позволяет сварщику контролировать размер лужи расплава во время сварки. Когда сварщик намеренно и ненадолго удлиняет дугу, сила тока уменьшается, дуга расширяется, и лужа замерзает быстрее. Количество расплавленного металла уменьшается, что обеспечивает контроль, необходимый для работы вне рабочего места. Этот тип управления встроен в обычные машины постоянного тока, одно- или двойное управление, переменного или постоянного тока.

(b) С помощью аппарата с двойным управлением сварщик может настроить аппарат для большего или меньшего изменения тока при заданном изменении напряжения дуги. Обе кривые на рисунке 10-4 получены на машине с двойным управлением путем регулировки ручки точного управления. Верхняя кривая показывает напряжение холостого хода 80 В, а нижняя кривая показывает напряжение холостого хода 60 В. При любой настройке соотношение напряжения и тока останется на той же кривой или линии. Рассмотрим сначала кривую холостого хода 80 В, которая дает более крутой наклон.Когда дуга длинная с 35 вольт и сокращается до 25 вольт, ток увеличивается. Это делается без прикосновения к системе управления машиной. Сварщик манипулирует дугой. При более пологой кривой холостого хода 60 вольт, когда дуга сокращается с 35 вольт до 25 вольт, сварочный ток увеличивается почти вдвое больше, чем при следовании кривой холостого хода 80 вольт. Более пологая кривая наклона обеспечивает дугу копания, при которой одинаковое изменение напряжения дуги вызывает большее изменение тока дуги.Кривая с более крутым наклоном имеет меньшее изменение тока при таком же изменении длины дуги и обеспечивает более мягкую дугу. Между кривыми напряжения холостого хода 80 и 60 имеется множество характеристических кривых, каждая из которых допускает различное изменение тока для одного и того же изменения напряжения дуги. В этом заключается преимущество сварочного аппарата с двойным управлением перед сварочным аппаратом с одним управлением, поскольку наклон кривой в диапазоне напряжения дуги регулируется только на аппарате с двойным управлением. Сварочный генератор с двойным управлением является наиболее гибким из всех типов источников сварочного тока, поскольку он позволяет сварщику переключаться на более сильноточную дугу для глубокого проплавления или на более низкотоковую и менее проникающую дугу путем изменения длины дуги. .Эта способность управлять током дуги в довольно широком диапазоне чрезвычайно полезна при сварке труб. d. Выпрямительный сварочный аппарат, технически известный как трансформатор-выпрямитель, вырабатывает постоянный ток для сварки. Эти машины, по сути, являются машинами с одним управлением и имеют статическую кривую выходной характеристики вольт-ампер, аналогичную показанной на рис.

рисунок 10-4 выше. Эти машины, хотя и не такие гибкие, как двигатель-генератор с двойным управлением, могут использоваться для всех типов дуговой сварки в экранированном металле, где требуется постоянный ток.Наклон вольт-амперной кривой в диапазоне сварки обычно находится посередине между максимумом и минимумом для аппарата с двойным управлением. E. Переменный ток для сварки обычно вырабатывается сварочным аппаратом трансформаторного типа, хотя сварочные машины с генератором переменного тока с приводом от двигателя доступны для портативного использования. Статическая вольт-амперная характеристика источника переменного тока такая же, как показано на рисунке 10-4 выше. Некоторые источники сварочного тока с трансформатором имеют ручки точной и грубой регулировки, но это не машины с двойным управлением, если только напряжение холостого хода не изменяется заметно.Разница между сваркой на переменном и постоянном токе заключается в том, что напряжение и ток проходят через ноль 100 или 120 раз в секунду, в зависимости от частоты сети или при каждом изменении направления тока. Реактивное сопротивление, заложенное в машину, вызывает сдвиг фаз между напряжением и током, так что они оба не проходят через ноль в один и тот же момент. Когда ток проходит через ноль, дуга гаснет, но из-за разницы фаз присутствует напряжение, которое помогает быстро восстановить дугу.Степень ионизации дуги влияет на напряжение, необходимое для восстановления дуги, и на общую стабильность дуги. Стабилизаторы дуги (ионизаторы) включены в покрытия электродов, предназначенных для сварки на переменном токе, чтобы обеспечить стабильную дугу.

ф. Сварочный аппарат постоянного тока может использоваться для некоторых автоматических сварочных процессов. Механизм подачи проволоки и устройство управления должны дублировать движения сварщика для запуска и поддержания дуги. Это требует сложной системы с обратной связью по напряжению дуги для компенсации изменений длины дуги.Источники питания постоянного тока редко используются для сварки электродной проволокой очень малых размеров.

г. Машины для дуговой сварки были разработаны с истинными вольт-амперными статическими характеристиками постоянного тока в диапазоне напряжения дуги, как показано на рисунке 10-5. Сварщик, использующий этот тип аппарата, практически не может контролировать сварочный ток путем укорачивания или удлинения дуги, поскольку сварочный ток остается неизменным независимо от того, короткая или длинная дуга. Это большое преимущество для газо-вольфрамового тока за счет укорачивания или удлинения дуги, поскольку сварочный ток остается неизменным независимо от того, короткая или длинная дуга.Это большое преимущество для дуговой сварки вольфрамовым электродом в газе, поскольку длина рабочей дуги вольфрамовой дуги ограничена. При сварке металлической дугой в защитной оболочке для обеспечения контроля сварочной ванны необходимо иметь возможность изменять уровень тока во время сварки. Это делается с помощью аппарата, который можно запрограммировать на периодическое переключение с высокого тока (HC) на низкий (LC), известного как импульсная сварка. При сварке импульсным током существует два уровня тока: большой ток и слабый ток, иногда называемый фоновым током.При программировании схемы управления выход машины постоянно переключается с высокого на низкий ток, как показано на рисунке 10-6. Уровень высокого и низкого тока регулируется. Кроме того, регулируется длительность импульсов высокого и низкого тока. Это дает сварщику необходимый контроль над дугой и сварочной лужей. Сварка импульсным током полезна для дуговой сварки труб с защитным металлом при использовании определенных типов электродов. Импульсная дуга очень полезна при сварке газо-вольфрамовой дугой.


Типы и принципы дуговой сварки | Дуговая сварка | Основы автоматизированной сварки

На этой странице описаны различные типы дуговой сварки, грубо разделенные на типы неплавящегося электрода и плавящегося электрода, а также принципы генерации дуги и сварки.

Обязательно к прочтению всем, кто занимается сваркой! Это руководство включает в себя базовые знания о сварке, такие как типы и механизмы сварки, а также подробные знания, касающиеся автоматизации сварки и устранения неисправностей.Скачать

Дуговая сварка - это разновидность сварки плавлением, которая широко используется в различных областях промышленности.
Существует множество разновидностей дуговой сварки, которые выбираются в зависимости от характеристик материала, механизма оборудования и используемого газа. Дуговая сварка в среде защитного газа, в которой используется защитный газ для защиты сварного шва от атмосферы, такая как сварка TIG, сварка MIG и сварка MAG, широко используется благодаря простоте автоматизации.

Дуговая сварка, в том числе дуговая сварка в среде защитного газа, в общих чертах делится на два типа: тип плавящегося (плавкого) электрода и тип неплавкого (неплавкого) электрода в зависимости от того, плавится ли сварочный пруток / проволока в процессе или нет.

Дуговая сварка
Расход электродов Метод сварки
Неплавкий (неплавкий) электрод типа
  • Сварка TIG
  • Плазменная сварка
Плавкий электрод типа
  • Дуговая сварка в экранированном металле
  • Сварка МАГ
  • Сварка МИГ
  • Электрогазовая дуговая сварка (EGW)

Приведенные выше классификации являются лишь примером.Существуют различные способы классификации типов, и некоторые из них могут отличаться от приведенной выше таблицы.

В дуговой сварке используется электрическое явление, называемое дуговым разрядом. Дуговый разряд представляет собой явление электрического разряда газа и относится к току, выделяющемуся в воздухе. Когда напряжение, прикладываемое к двум пространственно разнесенным электродам, постепенно увеличивается, воздушная изоляция в конце концов разрывается, и между электродами течет ток, излучая одновременно яркий свет и высокую температуру. Генерируемый дугообразный свет называется электрической дугой или дугой.Дуговая сварка - это сварка с использованием тепла дуги в качестве источника тепла.
При дуговой сварке на электрод (сварочный стержень / проволоку) подается положительное напряжение, а на основной материал - отрицательное напряжение. Это приводит к возникновению дуги от основного материала к электроду.
Выходной ток дуги составляет примерно от 5 до 1000 А, а выходное напряжение составляет примерно от 8 до 40 В. Температура дуги составляет примерно от 5000 до 20 000 ° C. Температура плавления железа около 1500 ° C. Следовательно, основной материал и электрод нагреваются до высокой температуры и сплавляются вместе.

Дом

Источники питания для дуговой сварки экранированных металлов (Stick)

Первая часть успеха в сварке штучной сваркой или дуговой сварке в среде защитного металла - это убедиться, что у нас есть источник питания, способный выполнять эту работу. Для выполнения дуговой сварки в среде защитного металла необходим источник постоянного тока. Это тип аппарата, который вырабатывает сварочную мощность, при которой напряжение падает с увеличением силы тока. некоторые люди называют это машиной с падающим наклоном, ссылаясь на кривую напряжение-ампер, полученную при нанесении выходного сигнала машины на график.

Один из способов определить источник постоянного тока - это когда основная ручка на лицевой стороне устройства регулирует силу тока. Если вы не видите на приборе ручки для регулировки силы тока, но можете найти ручку для регулировки напряжения, у вас есть источник питания с постоянным напряжением. Источник постоянного напряжения обычно используется для таких процессов подачи проволоки, как MIG и дуговая сварка с флюсовым сердечником, о которых мы поговорим в другой статье. Мы можем выполнять сварку MIG с помощью источника постоянного тока при условии, что у нас есть надлежащий механизм подачи проволоки с датчиком напряжения, такой как LN-25 от Lincoln Electric.

Понимая, что нам нужен источник постоянного тока для сварки штучной сваркой, теперь мы можем рассмотреть, какие типы вариаций доступны для источника постоянного тока.

Машина с приводом от двигателя - это машина, которая приводится в действие бензиновым или дизельным двигателем внутреннего сгорания. Генератор с вращением двигателя производит сварочную мощность. Эти типы машин отлично подходят, когда у нас нет локального питания от нашей электросети. Это тот тип машины, который нам нужен, если мы собираемся выполнять сварку электродом или дуговую сварку в экранированном металле в удаленном месте, возможно, вдали от мастерской.Двигатель обычно работает в режиме холостого хода, а затем набирает обороты и увеличивает обороты, когда мы зажигаем дугу и начинаем сварку.

В отличие от других сварочных аппаратов, которые подключаются к стене, этот тип аппарата требует дополнительного обслуживания для ухода за двигателем, который является сердцем источника питания. Кроме того, это не тот тип машины, который мы хотели бы использовать, если нам нужно сваривать, а источник питания должен находиться в помещении. Выхлопные газы из двигателя быстро портят дыхание и атмосферу.

Если у нас есть возможность подключиться к стене и получить питание от местной электросети, наши возможности немного разнообразнее.

Самый простой сварочный аппарат, работающий от электричества, - это трансформатор. Трансформаторная машина принимает низковольтную энергию высокого напряжения от электросети и преобразует ее в сильноточную низковольтную энергию, которую мы используем для сварки. Эта машина обычно имеет внутри большой трансформатор, а также больше и тяжелее, чем сопоставимая инверторная машина.Эти типы машин обычно вырабатывают только переменный ток.

Есть еще один тип машины, который очень тесно связан с трансформатором, это трансформаторно-выпрямительная машина. Трансформаторно-выпрямительная машина - это трансформаторная машина, в которой установлена ​​выпрямительная схема, позволяющая машине вырабатывать мощность постоянного тока из входного переменного тока, полученного от электросети. В зависимости от того, как у нас настроены кабели к выходным наконечникам на передней части машины, мы можем производить сварочную мощность в режиме постоянного тока либо с положительным, либо с отрицательным электродом.Какую полярность мы можем выбрать, будет зависеть от выполняемой нами работы, в каком положении работали электроды, которые мы выбрали для использования.

Инверторы кажутся современной тенденцией в сварочной промышленности. Инверторные машины устраняют большой тяжелый трансформатор и заменяют его электронными схемами и печатными платами. Большинство инверторных машин способны вырабатывать как переменный, так и постоянный ток. Одной из характеристик инверторных машин является то, что они, как правило, меньше по размеру и легче по весу, чем аналогичные трансформаторы.Инверторные машины также способны изменять форму волны и частоту выходной мощности способами, на которые трансформаторные машины не способны. Сварка долговечности наряду с другими производителями использовали эту технологию. Похоже, будущее источников сварочного тока.

Компания Longevity предлагает широкий ассортимент сварочных аппаратов, способных удовлетворить все ваши потребности в сварке. Stickweld 140 - отличный аппарат для дуговой сварки экранированным металлом в вашем цехе. Посетите веб-сайт Longevity (www.longevity-inc.com) или канал YouTube (www.youtube.com/longevitywelding) для получения дополнительных сведений и информации о сварке.

Сварка на импульсном и переменном токе на аппаратах для дуговой сварки от ELMA-Tech

Как и в аппаратах для точечной сварки, в дуговых системах ELMA-Tech также используются преимущества управления процессом сварки.

  • Характеристика источника тока (источник тока или напряжения) может быть произвольно выбрана в зависимости от состояния процесса и изменена с частотой 20 кГц.Это стало возможным благодаря усовершенствованной конструкции источника питания, который не имеет обычных резисторов, а только имитирует их в соответствии с формой характеристик тока и напряжения.
  • В то время как обычные источники питания обычно имеют фиксированные значения внутреннего электрического сопротивления и индуктивности, источник питания ELMA-Tech может принимать любые желаемые значения. Таким образом, процесс может выполняться оптимально в любое время, тогда как при традиционной технологии существует только одна реальная оптимальная рабочая точка.
  • VM пересчитывает состояние процесса сварки каждые 50 мкс на основе доступных параметров процесса и устанавливает характеристики источника тока на оптимальные параметры для этого состояния процесса. Скорость управления чрезвычайно высока - 20 кГц. Таким образом, можно целенаправленно управлять даже быстродействующими процессами (плазма, TIG, MIG-MAG, сварка под флюсом). Отдельные определенные состояния процесса хранятся в форме баз данных, а значения, которые должны быть установлены для текущего источника, линейно интерполируются.
  • Из-за отсутствия внутреннего электрического сопротивления КПД составляет 95%, в то время как обычные источники питания значительно ниже. Это также означает значительно более низкое энергопотребление.


Наименьшее тепловложение при дуговой сварке алюминия

В исследовании, проведенном Технологическим университетом Хемница в 2015 году, различные конкурирующие процессы сравнивались с импульсной сваркой на переменном токе ELMA-Tech. Здесь импульсная сварка на переменном токе ELMA-Tech оказалась процессом с наименьшим энергозатратом при обработке легких материалов.

(На диаграмме слева показан процесс ELMA-Tech MIG-AC. Аннотация: Технологический университет Хемница, факультет машиностроения, Институт станков и производственных процессов, кафедра формовки и соединения: «Сравнение стандарта MSG с Импульсная сварка на переменном токе легких материалов », Автор: Дипломированный инженер Стефан Брумм, 19.06.2015.)

В результате научного исследования получены следующие результаты:

  • "Импульсная сварка на переменном токе обеспечивает стабильный процесс сварки с небольшим количеством брызг при соединении алюминия.«
  • «Тепловложение при сварке импульсным переменным током ниже, чем при сварке CMT».
  • «Поэтому подходит для сварки тонких алюминиевых листов (<1 мм)»


Импульсная сварка постоянным током с виртуальной машиной

Безусловно, выдающееся качество сварки также является особенностью систем импульсного тока (DC) ELMA-Tech, которые обеспечивают максимальное перекрытие зазора с минимально возможным потреблением энергии, меньшей глубиной проплавления и более высокой скоростью наплавки.

Для получения дополнительной информации посетите наш центральный веб-сайт www.elmatech-gmbh.de. Импульсная сварка на переменном токе выполняется, например, сварочным аппаратом на переменном токе MIDI MIG 300/800.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *