Выбор режима ручной дуговой сварки

Выбор режима ручной дуговой сварки

Дуговую сварку контролируют ряд параметров, а именно:

• сварочный ток
• напряжение дуги
• скорость сварки
• род и полярность тока
• положение шва в пространстве
• тип электрода и его диаметр

Поэтому перед началом работы следует подобрать значения этих параметров так, чтобы сварочный шов получился требуемого размера и хорошего качества.

1.1 Сварочный ток (выбор сварочного тока посредством подбора диаметра электрода)

Важнейшим параметром при работе ручной дуговой сварки является сила сварочного тока. Именно сварочный ток будет определять качество сварочного шва и производительность сварки в целом.

Обычно рекомендации по выбору силы сварочного тока приведены в инструкции пользователя, которая поставляется в комплекте со сварочным аппаратом. Если таковой инструкции нет, то силу сварочного тока можно выбрать в зависимости от диаметра электрода. Большинство производителей электродов размещают информацию о величинах сварочного тока прямо на упаковках своей продукции.

Диаметр электрода подбирают в зависимости от толщины свариваемого изделия. Однако помните, что увеличение диаметра электрода уменьшает плотность сварочного тока, что приводит к блужданию сварочной дуги, её колебаниям и изменениям длины. От этого растет ширина сварочного шва и уменьшается глубина провара – то есть качество сварки ухудшается. Кроме того, уровень сварочного тока зависит от расположения сварочного шва в пространстве. При сварке швов в потолочном или вертикальном положении рекомендуется диаметр электродов не меньше 4 мм и понижение силы сварочного тока на 10-20 %, относительно стандартных показателей тока при работе в горизонтальном положении.

Таблица 1.1

1.2 Напряжение дуги (длина сварочной дуги)

После того, как сила сварочного тока определена, следует рассчитать длину сварочной дуги. Расстояние между концом электрода и поверхностью свариваемого изделия и определяет длину сварочной дуги. Стабильное поддержание длины сварочной дуги очень важно при сварке, это сильно влияет на качество свариваемого шва. Лучше всего использовать короткую дугу, т.е. длина которой не превышает диаметр электрода, но это достаточно тяжело осуществить даже при наличии солидного опыта. Поэтому оптимальной длиной дуги принято считать размер, который находится между минимальным значением короткой дуги и максимальным значением (превышает диаметр электрода на 1-2 мм)

Таблица 1.2

1.3 Скорость сварки

Выбор скорости сварки зависит от толщины свариваемого изделия и от толщины сварочного шва. Подбирать скорость сварки следует так, что бы сварочная ванна заполнялась жидким металлом от электрода и возвышалась над поверхностью кромок с плавным переходом к основному металлу изделия без наплывов и подрезов. Желательно поддерживать скорость продвижения так, что бы ширина сварочного шва превосходила в 1,5-2 раза диаметр электрода.

Если слишком медленно перемещать электрод, то вдоль стыка образуется достаточно большое количество жидкого металла, который растекается перед сварочной дугой и препятствует её воздействию на свариваемые кромки – то есть результатом будет непровар и некачественно сформированный шов.

Неоправданно быстрое перемещение электрода тоже может вызывать непровар из-за недостаточного количества тепла в рабочей зоне. А это чревато деформацией швов после охлаждения, вплоть до трещин.

Наиболее простой способ подбора скорости сварки ориентирован на приблизительно среднее значение размеров сварочной ванны. В большинстве случаев сварочная ванна имеет размеры: ширина 8–15 мм, глубина до 6 мм, длина 10–30 мм. Важно следить, что бы сварочная ванна равномерно заполнялась плавленным металлом, т.к. глубина проплавления почти не изменяется.

На рисунке видно, что при увеличении скорости заметно уменшается ширина шва, при этом глубина проплавления остается почти неизменной. Очевидно, что наиболее качественные швы (в этом примере) – при скоростях 30 и 40 м/ч.

1.4 Род и полярность тока

У большинства моделей бытовых аппаратов для ручной дуговой сварки на выходе путем выпрямления переменного тока образуется постоянный сварочный ток. При использовании постоянного тока возможны два варианта подключения электрода и детали:

• При прямой полярности деталь подсоединяется к зажиму «+», а электрод к зажиму «-»
• При обратной полярности деталь подключается к «-», а электрод – к «+»

На положительном полюсе выделяется больше тепла, чем на отрицательном. Поэтому обратную полярность при работе с электродами применяют во время работ по сварке тонколистового металла, чтобы его не прожечь. Можно использовать обратную полярность при сварке высоколегированных сталей во избежание их перегрева, а на прямой полярности лучше варить массивные детали

• Сварка с глубоким проплавлением основного металла
• Сварка низко- и среднеуглеродистых и низколегированных сталей толщиной 5 мм и более электродами с фтористо-кальциевым покрытием: УОНИ-13/45, УОНИ-13/55 и др.
• Сварка чугуна

• Сварка с повышенной скоростью плавления электродов
• Сварка низколегированных и низкоуглеродистых сталей (типа 16Г2АФ), средне- и высоколегированных сталей и сплавов
• Сварка тонкостенных листовых конструкций

Низколегированные стали — это конструкционные стали, в которых содержится не больше 2,5% легирующих элементов (углерода, хрома, марганца, никеля и т.д., причем углерода не должно быть более 0,2 %), широко применяются в строительстве, судостроении, трубопрокатном производстве. Сварку низколегированных сталей можно производить как ручным способом, так и автоматически, вне зависимости от полярности тока.

Инвертор или трансформатор: что лучше?

Трансформаторы считаются одними из самых дешёвых разновидностей агрегатов для сварки. Отличаются простотой конструкции: среди всех внутренних элементов главный — сердечник. На нём присутствуют первичная и вторичная обмотки: первая остаётся статичной, в то время как вторая движется относительно неё. Подачу тока можно регулировать механически, от его максимальной величины зависит вес устройства. Самый лёгкий трансформатор весит от 20 кг, при этом толщина электродов не должна превышать 4 мм, что не позволяет сваривать крупные детали.

Большие масса и габариты — не единственный минус такого оборудования. Главный недостаток связан с переменным током, который вырабатывают приборы: сварочная дуга мерцает, ведёт себя нестабильно, «скачет» по материалу. Из-за этого не получается сделать аккуратный шов, т. к. происходит разбрызгивание металла. Также отмечают сильную нагрузку на электрическую сеть и высокий уровень шума.

Применение аппарата инверторного типа позволит избежать вышеперечисленных проблем. Такие инструменты выступают преобразователями переменного тока 50 Гц в постоянный. В результате преобразования получаются ровные аккуратные швы, глубокий провар и малое количество брызг.

При выборе инверторного аппарата необходимо иметь понятие об используемых в нём транзисторах:

• Mosfet. Надёжные устройства, хорошо подходят для обработки чёрных металлов. Тяжёлые, не менее 20 штук в электронной схеме инвертора. При температуре свыше 60° срабатывает защита от перегрева, поэтому отмечается относительно недолгая продолжительность включения.
• IGBT. Отличаются меньшим весом — в одно устройство требуется до 10 единиц транзисторов. Перегрев наступает после 90 градусов. Малое количество деталей упрощает сервисные работы.

Преимущества сварочных инверторов многочисленны: высокий КПД и производительность до 95%, функция «горячий старт», лёгкость розжига (зависит от параметров напряжения холостого хода), компактный размер и масса 3-6 кг, стабильный ток и ровная электрическая дуга, управление с помощью электроники и ручная регулировка.

Сварка металла электродом: как выбрать

Чтобы правильно подобрать электрод, оцените состав выбранного металла. Суть заключается в том, что состав электродов должен соответствовать типу металла. Только в этом случае удастся обеспечить прочный сварочный шов. Если определить состав металла проблематично, разберитесь в следующих моментах:

1. Внешний вид металла. Если вы работаете со сломанной деталью, проверьте внутреннюю поверхность и определите, является ли подобранный металл литым.
2. Магнитный или нет. Если металл магнитится, вероятнее всего, речь идет об углеродистой или легированной стали. Если основной металл не магнитится, материал может быть марганцевой сталью, нержавеющей сталью серии, цветным сплавом (алюминий, латунь, медь или титан).
3. Образовавшиеся искры. Если во время прикосновения к дробилке металл образовывает большое количество иск, это свидетельствует о содержании углерода.
4. Прочность. Сравните минимальную прочность электрода на разрыв с пределом прочности основного металла. Прочность на растяжение электродов на стержне можно определить по первым двум цифрам классификации на боковой поверхности электрода.
5. Сварочный ток. Некоторые типы электродов могут использоваться только с источниками питания переменного или постоянного тока, в то время как другие виды электродов работают с обоими. Чтобы определить правильный тип сварочного тока для конкретных электродов, обратитесь к четвертой цифре классификации, которая представляет тип покрытия и тип совместимого сварочного тока.

Области применения

Исходя из этого сравнения работы аппаратов с переменным и постоянным током можно сделать вывод, что трансформатор подойдет для периодической сварки неответственных конструкций из малоуглеродистых сталей. Желательно, чтобы сварка велась в нижнем положении. При этом у сварщика должна быть определенная квалификация, иначе швы будут очень плохими. Трансформатор «выживет» в строительных условиях, частых транспортировках, запыленных помещениях. Это оптимальный варит для дачи, гаража, чтобы сэкономить.

Источник видео: Виталий М

Но трансформаторы с переменным током могут пригодиться и для профессиональных задач. Например, при сварке покрытыми электродами алюминия или ржавого металла, который невозможно очистить. Они лучше инверторов, поскольку постоянное изменение направления движения электронов содействует разрушению оксида алюминия или загрязнений на поверхности. Постоянный ток на такое не способен (только в сочетании с импульсом)

Инверторы лучше подойдут для новичков, чтобы учиться варить. С ними легче работать во всех пространственных положениях, а также сваривать:

Изменение полярности поможет сварить тонкий металл 1-2 мм без прожогов. Но за инверторами требуется более тщательный уход и бережное обращение, иначе частые поломки дорого обойдутся.

Для профессиональной деятельности или частной мастерской лучше купить сварочные аппараты AC/DC. Переключаясь с переменного на постоянный ток, вы сможете качественно варить любые металлы и наслаждаться приятным шелестом электрической дуги.

Электрододержатель со встроенным регулятором сварочного тока

• 
• Участник
• Cообщений: 415

Кто в курсе, существуют ли электрододержатели, имеющие встроенный компактный дистанционный регулятор сварочного тока? Чтобы сварщик мог регулировать сварочный ток со своего рабочего места, при чём не только перед сваркой, но и в процессе сварки? Подобно тому, как газосварщики, вращая пальцем маховики вентилей горелки, могут корректировать состав пламени, не прерывая сварку

#2 pavel83

• 
• Участник
• Cообщений: 2 255

• Город: Деревня

Rolli, myking 200/450– хорошо изолированные электрододержатели винтового типа для ручной дуговой сварки штучным электродом (MMA) со встроенным дистанционным регулятором. Используются с любыми источниками сварочного тока с тиристорным управлением.

Прикрепленные изображения

• 3

#3 svarnoi69

• 
• Супермодератор
• Cообщений: 3 668

• Город: UA-13

• 1

#4 welderman

• 
• Эксперт
• Cообщений: 2 621

• Город: Киров

Мне не понравилось.. крутить неудобно, штатный пду лучше..

• 2

#5 DED 1

• 
• Участник
• Cообщений: 933

• Город: С Урала мы

• 1

#6 welderman

• 
• Эксперт
• Cообщений: 2 621

• Город: Киров

Сходите в ближайший магаз. где продаются подобные держаки от ESAB,возьмите держак в руку, предварительно одев на неё зимнюю крагу со смехом и х/б перчаткой внутри. два пальца вытяните вперёд и покрутите воображаемую крутилку. понравилось? мне нет.

• 3

#7 Rolli

• 
• Участник
• Cообщений: 415

Вживить потенциометр способом, показанным на вышеприведённых фотографиях, несложно — на карболитовый корпус обычного держателя крепится подиум для установки потенциометра. Подвод сварочного тока и проводов к потенциометру — с помощью шлангопакета (одна жила большого сечения и три жилы малого сечения).

Недостаток — работать таким держателем удобно только в относительно тонких и мягких перчатках. В толстой и грубой перчатке будет затруднительно плавно вращать маховик во время сварки

#8 Миротворец

• Город: г. Иркутск. Александр, можно на ты

Сходите в ближайший магаз. где продаются подобные держаки от ESAB,возьмите держак в руку, предварительно одев на неё зимнюю крагу со смехом и х/б перчаткой внутри. два пальца вытяните вперёд и покрутите воображаемую крутилку. понравилось? мне нет.

Не будьте так категоричны. Вы просто никогда не работали на высоте, в подвале или в ёмкости один. В таких случаях рады зубами крутить регулятор , лишь бы не скакать к аппарату.

• 4

#9 DED 1

• 
• Участник
• Cообщений: 933

• Город: С Урала мы

В принципе, в такой схеме вообще ничего сложного нет. Крутилку можно приделать к держаку как удобно, можно отдельно в коробочке. Маховик взять побольше, как пример от радиоприёмника которыйм волны искать. Да и есабовский держак наверно заточен под свои аппараты, и евойный потенциометр может не подойти по номиналу к вашему аппарату.

#10 Глобул

• Город: Север Краснодарского края

Другой рукой покрутить не судьба?

Лично у меня крутилка в конце концов перекочевала на кабель, и прикрутилась к нему синей изолентой рядом с держателем. Далее синяя изолента прикрутила и провод от крутилки к кабелю.

• 1

#11 welderman

• 
• Эксперт
• Cообщений: 2 621

• Город: Киров

здесь Вы не правы, но дело не в этом, мне не понравилась сама идея крутить достаточно маленький маховичок, в зимних крагах просто неудобно, к тому же на тот момент все аппараты на которых работал, были оснащены штатным ПДУ,удобство и функционал которых был вполне на высоте. хотелось попробовать иную схему-ну не подошла и ладно. мне более перспективной казалось на тот момент идея двухпозиционного переключателя на держаке. реализовать в своё время не успел, а сейчас нет необходимости. ..

Сообщение отредактировал welderman: 18 Октябрь 2015 09:18

#12 morgmail

• Участник
• Cообщений: 4 098

• Город: Приморский край.

Не надо его никуда вешать, пусть на земле стоит, целее будет. Длину кабелей на Форсаж можно поставить хоть 50 метров 16кв. У меня их два 161 и 180.

#13 evgeniy2015

• 
• Новичок
• Cообщений: 58

Не надо его никуда вешать, пусть на земле стоит, целее будет. Длину кабелей на Форсаж можно поставить хоть 50 метров 16кв. У меня их два 161 и 180.

Сообщение отредактировал evgeniy2015: 18 Октябрь 2015 10:58

#14 alekseyka77

• 
• Участник
• Cообщений: 365

• Город: Нерезиновая

Мне не понравилось.. крутить неудобно, штатный пду лучше..

Сходите в ближайший магаз. где продаются подобные держаки от ESAB,возьмите держак в руку, предварительно одев на неё зимнюю крагу со смехом и х/б перчаткой внутри. два пальца вытяните вперёд и покрутите воображаемую крутилку. понравилось? мне нет.

ИМХО, мало того, если варить и регулировать одной кистью/рукой, то о качестве шва можно забыть.

Другой рукой покрутить не судьба?

Именно про это я и писал. А если варить одной рукой, а крутить переменник на держаке другой, то.

Лично у меня крутилка в конце концов перекочевала на кабель, и прикрутилась к нему синей изолентой рядом с держателем. Далее синяя изолента прикрутила и провод от крутилки к кабелю.

Принцип работы сварочного инвертора

Инвертор, в своём классическом значении, означает преобразование постоянного тока в переменный. Действительно, первым преобразованием переменного сетевого тока становится его выпрямление и фильтрация (сглаживание ).

Инвертирование происходит на втором этапе, когда постоянный ток превращается в переменный с частотой в несколько десятков кГц ( до 100 кГц).

На третьем этапе, используя трансформатор, напряжение понижается до параметров сварки (50-60 Вольт), соответственно токи, (100-200 А).

На четвёртом этапе, высокочастотный выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный.

Процессы преобразования тока контролируются блоком управления (транзисторным модулем IGBT).

Управление с помощью обратных связей производит соответствующие выходные параметры для любых условий электросварки, а благодаря реализации высокочастотной технологии, вес и габариты уменьшаются в несколько раз.

Какой электрод использовать?

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

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

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

Для ММА сварки в основном использую покрытые плавящиеся электроды.

В настоящее время производители выпускают электроды с четырьмя видами обмазки:

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

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

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