Как выбрать сварочный аппарат
Металлические изделия можно соединить между собой болтами, заклепками, клеем, ковкой и т. п. Одним из самых надежных и долговечных способов крепления является электросварка. Быстрота, экономичность и прочность - вот главные преимущества, которые позволили ему получить широкое распространение не только в промышленности, но и в быту.
Электрическая дуга занимает одно из ведущих мест среди различных видов сварки плавлением. Она возникает за счет дугового разряда между электродом и свариваемым металлом и поддерживается источником постоянного или переменного тока. Под действием приложенной энергии металл по кромкам свариваемых частей оплавляется и смешивается с жидким металлом другой кромки, образуя сварочную ванну, которая, остывая, кристаллизуется и формирует сварочный шов. В результате воздействия на металл элементарные частицы свариваемых деталей сближаются настолько, что между ними начинают действовать межатомные связи, обеспечивающие механическую прочность соединения. Все операции по зажиганию дуги, поддержанию ее длины и перемещению вдоль линии шва сварщик осуществляет вручную. Дуговая сварка выполняется как плавящимся, так и неплавящимся электродом при прямой или обратной полярности.
Поскольку сварочный аппарат необходим для бытовых нужд, рекомендуется ограничить выбор компактными переносными моделями, которыми можно пользоваться в квартире, гараже или на даче, из тех, что предлагает рынок.
Для сварки металлов при помощи электрического тока создан целый ряд приборов:
сварочные трансформаторы;
инверторы;
сварочные выпрямители;
сварочные полуавтоматы.
Сварочные трансформаторы
Это самые простые, дешевые и распространенные аппараты из всех предназначенных для ручной электродуговой сварки. Назначение сварочных трансформаторов - преобразование электрического тока, его регулирование и питание сварочной дуги. Упрощенная электрическая схема у них такова. На сердечнике-магнитопроводе, сделанном из специальной трансформаторной стали, размещены две обмотки - первичная и вторичная. В самых простых аппаратах обе они неподвижные. В более продвинутых одна обмотка закреплена статично, а вторая передвигается относительно первой по сердечнику. Именно этим перемещением и осуществляется регулировка силы тока.
Переменный ток, проходя через первичную обмотку трансформатора, намагничивает сердечник, создавая в нем переменный магнитный поток, который, пересекая витки вторичной обмотки, индуцирует в ней переменный ток пониженного напряжения.
Считается, что аппараты, способные обеспечить ток свыше 300 А, - это профессиональные трансформаторы, до 300 А - полупрофессиональные.
В продаже имеются и сварочные полуавтоматы , выполненные на базе сварочных трансформаторов. Их особенностью является то, что сварка металлов осуществляется не электродами, а специальной проволокой, которая автоматически поступает по рукаву к точке сварки. По этому же рукаву одновременно с проволокой подается и углекислый газ. Таким образом, сам процесс сварки идет в газовой среде. Шов при полуавтоматической сварке получается ровным и более защищенным от коррозии, чем при остальных видах сварки. Кроме того, с помощью таких аппаратов можно ювелирно сваривать очень тонкий металл. Именно поэтому полуавтоматы, обеспечивающие сварку металла в углекислой среде и называемые в народе <кислушками>, получили применение при ремонте автомобилей.
Положительные особенности сварочных трансформаторов - простота конструкции, а следовательно, и ее надежность, легкость в обслуживании и низкая цена. Отрицательным по отношению к сварочным выпрямителям является значительный вес и большие габариты. Самый существенный недостаток сварочного трансформатора состоит в том, что сварка производится переменным током, а это негативно сказывается на качестве сварного шва. К тому же имеются трудности в удержании оптимальной дуги при работе. Наиболее наглядно это проявляется у новичков при отсутствии необходимых навыков и опыта.
Сварочные выпрямители представляют собой источник питания, состоящий из трансформатора с регулирующим устройством и блока полупроводниковых выпрямителей. Принцип его действия основан на питании дуги постоянным током, протекающим по цепи вторичной обмотки и выпрямленным блоком селеновых или кремниевых выпрямителей. Для получения нужной характеристики эти устройства часто оснащают дополнительным дросселем. Дуга в таких аппаратах очень стабильная, не прерывающаяся. Это позволяет производить качественную сварку, даже не имея каких-либо первоначальных навыков.
Еще одной примечательной особенностью обладают сварочные аппараты постоянного тока. При укомплектовании их дополнительным оборудованием они могут сваривать чугун и даже цветные металлы.
Очень перспективны сварочные аппараты повышенной частоты - инверторы. Высокочастотная составляющая позволяет существенно повысить КПД источника питания, снизить его габариты и вес. Кроме того, аппараты с повышенной частотой обеспечивают хорошие технологические свойства и широкий предел регулирования. Дуга у них очень устойчивая, а сварной шов ровный.
Ознакомившись с особенностями разных типов сварочных аппаратов , можно приступать к выбору необходимого агрегата.
Предлагается следующая методика выбора сварочного аппарата. Сначала следует ответить на поставленные вопросы, а после этого отдать предпочтение тому или иному образцу.
К какой сети будет подключен аппарат Выбор начинается с уточнения электропитания на объекте: однофазное 220 В или трехфазное 380 В. Для домашнего использования больше подходит аппарат с однофазным питанием 220-240 В. Если в мастерской есть трехфазный ток, можно приобрести аппарат с унифицированным питанием 220/380 В или от трехфазной сети 380 В.
С каким металлом предстоит иметь дело Если это чугун или цветные металлы, понадобится электросварка постоянного тока, если работа связана с автомобилем или если к коррозионной стойкости швов предъявляются повышенные требования, стоит выбрать полуавтоматическую сварку. Если варить придется только черный металл, можно обойтись сварочным трансформатором.
Металл какой толщины нужно сварить От заданной толщины металла напрямую зависит мощность сварочного аппарата (различная сила тока), а следовательно, и его цена. На этот вопрос однозначного ответа быть не может. Дело в том, что диаметр электрода, как и силу тока, выбирают, учитывая толщину свариваемого металла, но не только. Эти параметры зависят также и от положения, в котором выполняется сварка, и от вида соединения и формы кромок, от других условий сварки. Довольно точно это можно узнать из рабочих таблиц, которые есть в технической документации аппарата. Но примерное соотношение толщины свариваемых деталей, диаметра электрода и значения величины тока можно взять из таблицы:
Толщина металла, мм Диаметр электрода, мм Ток, А
1-2 1,6 25-50
2-3 2 40-80
2-3 2,5 60-100
3-4 3 80-160
4-6 4 120-200
6-8 5 180-250
10-24 5-6 220-320
30-60 6-8 300-400
Опытные сварщики необходимую силу тока ( I ) определяют экспериментальным путем по устойчивости горения дуги. Если такого навыка нет, ее можно рассчитать по формулам. Для наиболее распространенных диаметров (D) электродов (3-6 мм): I = (20 + 6D) D; для электродов диаметром менее 3 мм: I = 30 D. Для сварки потолочных швов сила тока должна быть на 10-20 % меньше, чем при нижнем положении шва. Глубина провара при сварке переменным током на
15-20 % меньше, чем при сварке постоянным током.
Кроме того, на силу сварочного тока оказывает влияние и его полярность. Так, при сварке постоянным током с обратной полярностью, когда катод и анод меняются местами, глубина провара увеличивается до 40 %.
Какова ожидаемая продолжительность работ Если предстоят продолжительные работы, стоит приобретать сварочный аппарат с запасом мощности, чтобы не эксплуатировать его долгое время на пиковых нагрузках, или с двойным охлаждением или другими особенностями, позволяющими выполнить поставленную задачу. Так, можно выбрать аппарат с оптимальными цифровыми параметрами, но у которого обмотки выполнены из меди. Он обойдется немного дороже, чем его аналог с алюминиевыми обмотками, но нагреваться при тех же нагрузках будет слабее.
Какой вес аппарата приемлем Если планируется частое перемещение сварочного аппарата, работы на высоте, целесообразнее остановиться на небольших и легких.
На какие параметры необходимо обратить внимание при выборе сварочного аппрата
Вес и габариты аппарата не определяют его возможности. Чем тяжелей и больше - подход не совсем верный. Например, применяя тороидальный сердечник для трансформатора, можно получить выигрыш в весе и габаритах раза в 1,5 - 2.
Средний вес сварочного трансформатора составляет порядка 30 кг. Выпрямителя (современного) - 20 кг., инвертора 6-10 кг. Соответственно и цены в такой же зависимости инвертор будет стоить в 2-3 раза дороже выпрямителя, выпрямитель в 2-3 раза дороже трансформатора.
Диапазон сварочного тока определяет его возможности. Для сварки решеток, заборов и прочих конструкций достаточно электрода диамметром до 4 мм сварочный ток которого в пределах 180-220 А.
Обязательно надо обратить внимание на такой параметр, как ПВР или ПВ (процент времени работы) при данном сварочном токе. Для отсчета времени берут 15 минутный интервал. Например,в паспорте указано,что для тока 180 А ПВР (ПН)=20%. Это значит, что без боязни перегрева аппарата можно работать 15мин. х 20%=3 минуты, а на 15-3=12 минут надо сделать перерыв. С таким аппаратом производительность работ будет низкая. Аппараты со встроенным вентилятором имеют больший ПВ. Обычно он не ниже 40%.
Чем выше напряжение холостого хода Uх.х., тем легче зажигается дуга. Обычно оно составляет 35-80 В. Многие аппараты имеют устройства поджига дуги, что удобно. Аппараты с выпрямлением сварочного тока делают более качественный шов, и как правило, имеют дополнительные функции: пуск двигателя, заряд аккумулятора, нагрев и рихтовку металла с помощью угольного электрода.
Можно ли подключать аппарат через счетчик
Во первых, любое подключение в обход счетчика - это воровство. Во вторых, бытовые счетчики расчитаны на токовую нагрузку до 40 А (эта цифра указана на счетчике), что эквивалентно мощности порядка 8 кВт потребляемой мощности. При сварке электродом "троечкой" потребляемый ток составляет около 12-20 А. При работе с "четверкой" ток может быть 20-30 А. Так что для счетчика это не опасно.
Какой аппарат "справится" с нержавейкой
Для сварки нержавеющих сталей нужен аппарат с хорошо выпрямленным током или встроенным осцилятором (выпрямитель, инвертор). Поэтому о сварке нержавейки должно быть указано в паспорте, а заодно и тип электродов. Идеальный вариант для работы с нержавейкой (а также с алюминеем, титаном) - сварка неплавящимся электродом в среде аргона.
Много ли "света нагорает" от аппарата
Расчет очень простой. Допустим используется электрод диаметром 3 мм. в режиме сварки аппарат потребляет 20 Ампер. Что соответствует мощности 220Вольт х 20 Ампер= 4400 Ватт=4,4 кВт. Для сравнения электрочайник потребляет 1,5-2 кВт. Потребляя эту мощность в течение 1 часа, получаем 4,4кВт х 1 час =4,4 кВт-час. При стоимости одного киловатт-часа 1 рубль, аппарат "вытянет" из кошелька 4,4кВт-час х 1 руб.= 4руб. 40коп. Этим расчетом можно успокоить тех соседей, которые считают что "эти сварщики съедают все электричество".
Имеет ли значение полярность подключения электрода (к плюсу или минусу) при использовании сварочного аппарата постоянного тока
Различают прямую и обратную полярности подключения электрода. Если пользоваться универсальными электродами, предназначенных для переменного и постоянного тока, которыми обычно в быту и применяют, то полярность значение не имеет. Но обычно минус подключают к электроду, т.е. работают в прямой полярности. В обратной полярности работают при сварке нержавейки, алюминиевых, медных материалов, но специальными электродами.
Как правильно зажечь дугу
Дугу можно зажечь двумя способами: "чирканием" или прямым. Первый способ напоминает чиркание спички о коробок. При втором, электрод перпендикулярен месту сварки и движется вверх-вниз. В обоих способах движение должно быть кратковременным, иначе электрод "залипнет". Отводить электрод нужно быстро и стараться удерживать его на расстоянии, не превышающем диаметр электрода. Положение электрода должно быть немного наклонным: градусов 15-25 от вертикальной оси.
Серия: Домашнему мастеру
Издательство: Самиздат (произведено в РБ)
Год издания: 2012
Страниц: 1
Переплет: нет
Формат: А4
Автор: Виктор Королько
Металлические изделия можно соединить между собой болтами, заклепками, клеем, ковкой и т. п. Одним из самых надежных и долговечных способов крепления является электросварка. Быстрота, экономичность и прочность - вот главные преимущества, которые позволили ему получить широкое распространение не только в промышленности, но и в быту.
Электрическая дуга занимает одно из ведущих мест среди различных видов сварки плавлением. Она возникает за счет дугового разряда между электродом и свариваемым металлом и поддерживается источником постоянного или переменного тока. Под действием приложенной энергии металл по кромкам свариваемых частей оплавляется и смешивается с жидким металлом другой кромки, образуя сварочную ванну, которая, остывая, кристаллизуется и формирует сварочный шов. В результате воздействия на металл элементарные частицы свариваемых деталей сближаются настолько, что между ними начинают действовать межатомные связи, обеспечивающие механическую прочность соединения. Все операции по зажиганию дуги, поддержанию ее длины и перемещению вдоль линии шва сварщик осуществляет вручную. Дуговая сварка выполняется как плавящимся, так и неплавящимся электродом при прямой или обратной полярности.
Поскольку сварочный аппарат необходим для бытовых нужд, рекомендуется ограничить выбор компактными переносными моделями, которыми можно пользоваться в квартире, гараже или на даче, из тех, что предлагает рынок.
Для сварки металлов при помощи электрического тока создан целый ряд приборов:
сварочные трансформаторы;
инверторы;
сварочные выпрямители;
сварочные полуавтоматы.
Сварочные трансформаторы
Это самые простые, дешевые и распространенные аппараты из всех предназначенных для ручной электродуговой сварки. Назначение сварочных трансформаторов - преобразование электрического тока, его регулирование и питание сварочной дуги. Упрощенная электрическая схема у них такова. На сердечнике-магнитопроводе, сделанном из специальной трансформаторной стали, размещены две обмотки - первичная и вторичная. В самых простых аппаратах обе они неподвижные. В более продвинутых одна обмотка закреплена статично, а вторая передвигается относительно первой по сердечнику. Именно этим перемещением и осуществляется регулировка силы тока.
Переменный ток, проходя через первичную обмотку трансформатора, намагничивает сердечник, создавая в нем переменный магнитный поток, который, пересекая витки вторичной обмотки, индуцирует в ней переменный ток пониженного напряжения.
Считается, что аппараты, способные обеспечить ток свыше 300 А, - это профессиональные трансформаторы, до 300 А - полупрофессиональные.
В продаже имеются и сварочные полуавтоматы , выполненные на базе сварочных трансформаторов. Их особенностью является то, что сварка металлов осуществляется не электродами, а специальной проволокой, которая автоматически поступает по рукаву к точке сварки. По этому же рукаву одновременно с проволокой подается и углекислый газ. Таким образом, сам процесс сварки идет в газовой среде. Шов при полуавтоматической сварке получается ровным и более защищенным от коррозии, чем при остальных видах сварки. Кроме того, с помощью таких аппаратов можно ювелирно сваривать очень тонкий металл. Именно поэтому полуавтоматы, обеспечивающие сварку металла в углекислой среде и называемые в народе <кислушками>, получили применение при ремонте автомобилей.
Положительные особенности сварочных трансформаторов - простота конструкции, а следовательно, и ее надежность, легкость в обслуживании и низкая цена. Отрицательным по отношению к сварочным выпрямителям является значительный вес и большие габариты. Самый существенный недостаток сварочного трансформатора состоит в том, что сварка производится переменным током, а это негативно сказывается на качестве сварного шва. К тому же имеются трудности в удержании оптимальной дуги при работе. Наиболее наглядно это проявляется у новичков при отсутствии необходимых навыков и опыта.
Сварочные выпрямители представляют собой источник питания, состоящий из трансформатора с регулирующим устройством и блока полупроводниковых выпрямителей. Принцип его действия основан на питании дуги постоянным током, протекающим по цепи вторичной обмотки и выпрямленным блоком селеновых или кремниевых выпрямителей. Для получения нужной характеристики эти устройства часто оснащают дополнительным дросселем. Дуга в таких аппаратах очень стабильная, не прерывающаяся. Это позволяет производить качественную сварку, даже не имея каких-либо первоначальных навыков.
Еще одной примечательной особенностью обладают сварочные аппараты постоянного тока. При укомплектовании их дополнительным оборудованием они могут сваривать чугун и даже цветные металлы.
Очень перспективны сварочные аппараты повышенной частоты - инверторы. Высокочастотная составляющая позволяет существенно повысить КПД источника питания, снизить его габариты и вес. Кроме того, аппараты с повышенной частотой обеспечивают хорошие технологические свойства и широкий предел регулирования. Дуга у них очень устойчивая, а сварной шов ровный.
Ознакомившись с особенностями разных типов сварочных аппаратов , можно приступать к выбору необходимого агрегата.
Предлагается следующая методика выбора сварочного аппарата. Сначала следует ответить на поставленные вопросы, а после этого отдать предпочтение тому или иному образцу.
К какой сети будет подключен аппарат Выбор начинается с уточнения электропитания на объекте: однофазное 220 В или трехфазное 380 В. Для домашнего использования больше подходит аппарат с однофазным питанием 220-240 В. Если в мастерской есть трехфазный ток, можно приобрести аппарат с унифицированным питанием 220/380 В или от трехфазной сети 380 В.
С каким металлом предстоит иметь дело Если это чугун или цветные металлы, понадобится электросварка постоянного тока, если работа связана с автомобилем или если к коррозионной стойкости швов предъявляются повышенные требования, стоит выбрать полуавтоматическую сварку. Если варить придется только черный металл, можно обойтись сварочным трансформатором.
Металл какой толщины нужно сварить От заданной толщины металла напрямую зависит мощность сварочного аппарата (различная сила тока), а следовательно, и его цена. На этот вопрос однозначного ответа быть не может. Дело в том, что диаметр электрода, как и силу тока, выбирают, учитывая толщину свариваемого металла, но не только. Эти параметры зависят также и от положения, в котором выполняется сварка, и от вида соединения и формы кромок, от других условий сварки. Довольно точно это можно узнать из рабочих таблиц, которые есть в технической документации аппарата. Но примерное соотношение толщины свариваемых деталей, диаметра электрода и значения величины тока можно взять из таблицы:
Толщина металла, мм Диаметр электрода, мм Ток, А
1-2 1,6 25-50
2-3 2 40-80
2-3 2,5 60-100
3-4 3 80-160
4-6 4 120-200
6-8 5 180-250
10-24 5-6 220-320
30-60 6-8 300-400
Опытные сварщики необходимую силу тока ( I ) определяют экспериментальным путем по устойчивости горения дуги. Если такого навыка нет, ее можно рассчитать по формулам. Для наиболее распространенных диаметров (D) электродов (3-6 мм): I = (20 + 6D) D; для электродов диаметром менее 3 мм: I = 30 D. Для сварки потолочных швов сила тока должна быть на 10-20 % меньше, чем при нижнем положении шва. Глубина провара при сварке переменным током на
15-20 % меньше, чем при сварке постоянным током.
Кроме того, на силу сварочного тока оказывает влияние и его полярность. Так, при сварке постоянным током с обратной полярностью, когда катод и анод меняются местами, глубина провара увеличивается до 40 %.
Какова ожидаемая продолжительность работ Если предстоят продолжительные работы, стоит приобретать сварочный аппарат с запасом мощности, чтобы не эксплуатировать его долгое время на пиковых нагрузках, или с двойным охлаждением или другими особенностями, позволяющими выполнить поставленную задачу. Так, можно выбрать аппарат с оптимальными цифровыми параметрами, но у которого обмотки выполнены из меди. Он обойдется немного дороже, чем его аналог с алюминиевыми обмотками, но нагреваться при тех же нагрузках будет слабее.
Какой вес аппарата приемлем Если планируется частое перемещение сварочного аппарата, работы на высоте, целесообразнее остановиться на небольших и легких.
На какие параметры необходимо обратить внимание при выборе сварочного аппрата
Вес и габариты аппарата не определяют его возможности. Чем тяжелей и больше - подход не совсем верный. Например, применяя тороидальный сердечник для трансформатора, можно получить выигрыш в весе и габаритах раза в 1,5 - 2.
Средний вес сварочного трансформатора составляет порядка 30 кг. Выпрямителя (современного) - 20 кг., инвертора 6-10 кг. Соответственно и цены в такой же зависимости инвертор будет стоить в 2-3 раза дороже выпрямителя, выпрямитель в 2-3 раза дороже трансформатора.
Диапазон сварочного тока определяет его возможности. Для сварки решеток, заборов и прочих конструкций достаточно электрода диамметром до 4 мм сварочный ток которого в пределах 180-220 А.
Обязательно надо обратить внимание на такой параметр, как ПВР или ПВ (процент времени работы) при данном сварочном токе. Для отсчета времени берут 15 минутный интервал. Например,в паспорте указано,что для тока 180 А ПВР (ПН)=20%. Это значит, что без боязни перегрева аппарата можно работать 15мин. х 20%=3 минуты, а на 15-3=12 минут надо сделать перерыв. С таким аппаратом производительность работ будет низкая. Аппараты со встроенным вентилятором имеют больший ПВ. Обычно он не ниже 40%.
Чем выше напряжение холостого хода Uх.х., тем легче зажигается дуга. Обычно оно составляет 35-80 В. Многие аппараты имеют устройства поджига дуги, что удобно. Аппараты с выпрямлением сварочного тока делают более качественный шов, и как правило, имеют дополнительные функции: пуск двигателя, заряд аккумулятора, нагрев и рихтовку металла с помощью угольного электрода.
Можно ли подключать аппарат через счетчик
Во первых, любое подключение в обход счетчика - это воровство. Во вторых, бытовые счетчики расчитаны на токовую нагрузку до 40 А (эта цифра указана на счетчике), что эквивалентно мощности порядка 8 кВт потребляемой мощности. При сварке электродом "троечкой" потребляемый ток составляет около 12-20 А. При работе с "четверкой" ток может быть 20-30 А. Так что для счетчика это не опасно.
Какой аппарат "справится" с нержавейкой
Для сварки нержавеющих сталей нужен аппарат с хорошо выпрямленным током или встроенным осцилятором (выпрямитель, инвертор). Поэтому о сварке нержавейки должно быть указано в паспорте, а заодно и тип электродов. Идеальный вариант для работы с нержавейкой (а также с алюминеем, титаном) - сварка неплавящимся электродом в среде аргона.
Много ли "света нагорает" от аппарата
Расчет очень простой. Допустим используется электрод диаметром 3 мм. в режиме сварки аппарат потребляет 20 Ампер. Что соответствует мощности 220Вольт х 20 Ампер= 4400 Ватт=4,4 кВт. Для сравнения электрочайник потребляет 1,5-2 кВт. Потребляя эту мощность в течение 1 часа, получаем 4,4кВт х 1 час =4,4 кВт-час. При стоимости одного киловатт-часа 1 рубль, аппарат "вытянет" из кошелька 4,4кВт-час х 1 руб.= 4руб. 40коп. Этим расчетом можно успокоить тех соседей, которые считают что "эти сварщики съедают все электричество".
Имеет ли значение полярность подключения электрода (к плюсу или минусу) при использовании сварочного аппарата постоянного тока
Различают прямую и обратную полярности подключения электрода. Если пользоваться универсальными электродами, предназначенных для переменного и постоянного тока, которыми обычно в быту и применяют, то полярность значение не имеет. Но обычно минус подключают к электроду, т.е. работают в прямой полярности. В обратной полярности работают при сварке нержавейки, алюминиевых, медных материалов, но специальными электродами.
Как правильно зажечь дугу
Дугу можно зажечь двумя способами: "чирканием" или прямым. Первый способ напоминает чиркание спички о коробок. При втором, электрод перпендикулярен месту сварки и движется вверх-вниз. В обоих способах движение должно быть кратковременным, иначе электрод "залипнет". Отводить электрод нужно быстро и стараться удерживать его на расстоянии, не превышающем диаметр электрода. Положение электрода должно быть немного наклонным: градусов 15-25 от вертикальной оси.
Серия: Домашнему мастеру
Издательство: Самиздат (произведено в РБ)
Год издания: 2012
Страниц: 1
Переплет: нет
Формат: А4
Автор: Виктор Королько
У этого товара нет ни одного отзыва. Вы можете стать первым.