Что такое импульсная сварка и в чем преимущество этого метода?

На чтение: 23 минРубрика: Инструменты и оборудование

Как выбрать аргонодуговой сварочный аппарат (TIG)?

При покупке уделяйте особое внимание следующим параметрам:

Вес и размеры. Актуально, если у вас регулярно возникает потребность перевозить прибор.
Вид металла и сварочного тока. Для работы со сталью и другими прочными металлами необходимы аппараты, работающие с постоянным током. Для цветных металлов, алюминия, например, требуется ток переменный.
Диапазон тока. Указывает на доступную толщину материала, с которым можно будет работать. Лучше выбирать приборы с разбросом от 10 до 200-250 А, это сделает вашу покупку универсальной.
Продолжительность включения. Этот параметр указывает на время работы при максимальной мощности.

Ограничение мощности при импульсной сварке

Схема импульсного блока питания.

Импульсная сварка без брызг имеет множество преимуществ, но и она не лишена недостатков. Главным из них является наличие ограничения производительности расплавления металла. Следом уменьшается и рабочая скорость. Ввиду того что проволока плавится с перерывами, то есть покапельно, производительность расплавления при работе в традиционном режиме импульсно-дуговой сварки имеет верхнюю границу. После того как максимальный предел для проволоки конкретного диаметра будет преодолен, промежутка между импульсами станет недостаточно для распознавания нерегулируемого либо регулируемого отрыва капли.

Отмечается ослабевание процесса, но в полностью дуговой он не переходит. Сварщики называют это «достижением предела проволокой». В зависимости от особенностей предстоящей задачи пользователю необходимо решить, рационально ли использовать сварку с минимальными брызгами с учетом скорости выполнения работы. Именно по этой причине многие предприятия до сих пор работают с классической сваркой в защитной газовой среде, в особенности при соединении углеродистых сталей.

Таким образом, импульсная сварка является одним из наиболее эффективных и перспективных методов. При желании она осваивается и прекрасно выполняется своими руками, ничего сложного в таком процессе нет.

Основные преимущества сварки TIG-методом

Высочайшее качество сварного шва. TIG-сварка позволяет качественно сваривать даже алюминий – достаточно прихотливый в обработке металл. Теплопроводность алюминия почти в 5 раз выше, чем у остальных металлов. Из-за этих характеристик теплопроводности в начале сварочного процесса тепло очень быстро распространяется от начала контакта и по всей алюминиевой детали, глубина проварки при этом остается небольшой. Использование защитного газа позволяет избежать подобной ситуации

Также при сварке алюминия важно обеспечить низкую температуру, при которой он начинает плавиться, поскольку металл в расплавленном состоянии не изменяет своего цвета. Только опытный сварщик может «распознать» данный переход.
Точное поддержание глубины проплавки

Этот параметр является одним из важнейших при работе с тонкими металлами, так как исключаются риски непроварки деталей и, наоборот, прожигание металлических элементов насквозь.
Универсальность. С помощью аргонодуговой сварки металлы можно соединять в различных пространственных положениях – вертикальном, горизонтальном, нижнем или потолочном.

Виды сварки алюминия

Присутствие в алюминиевых сплавах легирующих добавок, а также оксидный слой не позволяют сваривать металл обычными способами, поэтому для этих работ используют особые методы соединения деталей. Наиболее популярными из них являются следующие методы:

соединение деталей вольфрамовым неплавящимся электродом в инертной среде с использованием переменного тока (AC TIG);
сварка в аргоновой среде постоянным током с полуавтоматической подачей проволоки (DC MIG);
сплавление сварочным инвертором без использования инертного газа покрытыми плавящимися электродами (ММА).

Аргонодуговой метод (AC TIG) используется при тщательной сварке без пор и грубых швов с ручной подачей проволоки и с подачей аргона 6—8 л в минуту. Переменный ток обеспечивает расплавление тугоплавкого оксидного слоя на поверхности алюминиевых пластин и создаёт сварочную ванну, необходимую для процесса соединения деталей. Такой аппарат для сварки алюминия позволяет ремонтировать тонкостенные детали из различных сплавов, но очень чувствителен к загрязнению вольфрамового неплавящегося электрода.

https://youtube.com/watch?v=TlFlVegc40U

При сварке DC MIG используются регулируемая подача проволоки к месту соединения деталей и подача аргона от газового баллона с расходом 7—9 л в минуту. Работа производится постоянным током с использованием специальной горелки с соплом. Для подачи газа используется регулируемый редуктор, а сварочная проволока толкается специальным механизмом в корпусе сварочного аппарата. Выполнение сварки требует достаточной квалификации и при наличии опыта даёт хороший результат.

Сварка методом ММА требует повышенного внимания к чистоте свариваемых поверхностей, поскольку процесс происходит без инертного газа. Нужно приложить определённые усилия, чтобы свести к минимуму влияние оксидного слоя. Для очистки поверхности используют механический способ, а также ацетоносодержащие растворители. Перед началом работы свариваемые детали прогреваются до температуры 250 оС, а электроды для алюминия прокаливаются, потому что имеют гигроскопичное покрытие. При этом методе на электрод подаётся обратное напряжение.

При работе следует помнить о технике безопасности и о спецодежде, которая состоит из сварочного костюма и перчаток, а также защитной маски со светофильтром.

Микроимпульсная сварка

Для работы с дентальными титановыми сплавами в зубном протезировании разработаны аппараты дуговой микросварки, позволяющими соединять тонколистовые элементы не хуже лазеров. Микроимпульсная сварка образует качественное стыковое соединение, не требующее дополнительной обработки поверхности.

Компактное устройство очень удобное, недорогое. Приобретается небольшими зубопротезными лабораториями и крупными ортопедическими центрами. Закрытый корпус, удобный игольчатый наконечник со светодиодной подсветкой – таким аппаратом работают зуботехники, не имеющие опыта сварщика.

Устройство и основные характеристики инверторов

Еще совсем недавно подобные агрегаты были достаточно простыми по схеме работы. Со временем аппарат был существенно модернизирован и дополнен электроникой.

В результате такие характеристики инверторных аппаратов, как его эффективность и функциональность существенно повысились. А самое главное, в процессе подобных модификаций, устройство не стало стоить дороже.

Как показывают современные тенденции, цена на аппарат, наоборот, снизилась, что не может не радовать сварщиков.

Устройство сварочного инвертора очень схоже с блоками питания, используемыми в компьютерах.

Вольт амперная характеристика инвертора для сварки.

Их схожесть заключается в принципе преобразования энергии, которое осуществляется в соответствии со следующими основными этапами:

выпрямление переменного напряжения электросети 220 В;
преобразование напряжения в переменное высокой частоты;
снижение высокочастотного U;
выпрямление пониженного напряжения.

Выше лишь кратко перечислены основные действия данного прибора. Как видно, импульсные блоки питания персональных компьютеров выполняют такие же операции, что известно даже чайникам.

Раньше главным узлом сварочного устройства являлся мощный трансформатор. Он также позволял понижать входное напряжение и снимать со вторичной обмотки большие токи, величина которых могла достигать сотен ампер. Данных параметров было вполне достаточно, чтобы осуществлять сварку.

Недостатком такого агрегата является слишком большой вес, делающий мобильность инструмента минимальной. С целью уменьшения габаритов и веса были разработаны инверторы.

Из чего состоит данный узел? Главными элементами тут являются транзисторы, подключенные к понижающему трансформатору. Они переключаются со значительно большей частотой вплоть до 80 кГц. Это позволяет уменьшить размеры трансформатора до минимума. В то же время их мощность остается такой же высокой, как и у больших собратьев.

Однако напряжение в сварочном инверторе должно быть постоянным. В этих целях используется выпрямитель, представленный диодным мостом и конденсаторами, работающими на сглаживание выходного напряжения.

Сфера применения

Импульсная аргонодуговая сварка незаменима в тех случаях, когда приходится вести шов вертикально

илив перевёрнутом (потолочном) состоянии , когда мешает сила притяжения. Дома или в небольших мастерских бывает, что свариваемые металлы не блещут качеством, если добавить в процесс импульсы – работать станет проще.

Изначально импульсная сварка в среде аргона создавалась для работы с нержавеющей сталью и с этой задачей она справляется как нельзя лучше. Этим же способом можно успешно варить алюминий. Но особенно ценно то, что импульсно-дуговой метод позволяет соединять между собой разные виды цветных металлов и стали с отличающимся химическим составом. Толщина материалов, с которыми можно работать, составляет от 0,5 до 50 мм.

Газовая горелка для полуавтомата

При использовании полуавтоматических сварочных аппаратов MIG и MAG подбор оптимальной горелки зависит от номинального сварочного тока, типа охлаждения и конфигурации разъема. В любом случае, длина рукава горелки составляет от 3 до 5 метров с учетом поставленных задач.

Охлаждение прибора может быть двух видов:

воздушное;
водяное (жидкостное).

Горелки первого типа применяются для работы с токами до 350 А (сварка короткими швами). Жидкостное охлаждение актуально для сварки протяженных швов (независимо от сварочной силы тока). Приобрести качественную горелку для полуавтомата в Москве не составит труда. Более того, в ассортименте присутствуют все виды приборов и запчастей в обеспечение качественной и безопасной работы.

Обзор горелок AURORA для полуавтоматов

Сварочную горелку MIG-MAG — можно смело назвать главным инструментом сварщика. От качества исполнения данного устройства зависят производственные затраты, удобство работы сварщика, а значит и производительность его труда. Группа — предлагает своим покупателям огромный выбор сварочных горелок для полуавтоматической сварки. Горелки «Аврора» — позволят сварщику работать с разными диаметрами проволок, от 0,6 до 1,6 мм. Устройства рассчитаны на 60% рабочий цикл с максимальными сварочными токами от 150 до 500А.

Компоненты для инвертора

Горелка для инвертора мало чем отличается от других аналогичных изделий, обеспечивая подключение постоянного тока любой полярности

При выборе надо обратить внимание на продолжительность работы в непрерывном режиме при токах прямой полярности. Например, горелка марки SRT-26V предназначена для аргонодуговой сварки и подходит для соединения разных сортов стали

Ее используют для сварки трубопроводов и когда необходимо получить красивый внешний вид шовного соединения. При этом горелка подключается к минусу на инверторе, а подводящий рукав — к редуктору газового баллона. Подача защитного газа регулируется вентилем на держателе изделия.

Ю. Н. Толстых, образование: колледж, подготовки сварщиков, специальность: сварщик пятого разряда, опыт работы: с 2002 года: «Операции с такими горелками при сварке черного металла надо проводить в режиме постоянного тока и с прямым включением, исключение — работа с цветными металлами, например, с алюминием или магнием».

Какое используется оборудование и материалы

Всё оборудование подбирается с учетом требований и сложности работ. Это привело к разделению его на два подвида, универсальный и специализированный.

Судя из названия, специализированное применяется для работ с серьёзными объектами на территории больших предприятий и для работы со сложными конструкциями. Это привело к тому, что наибольшую популярность получили универсальные сварочные наборы. Они просты в применении, не требуют особого обслуживания, но при этом позволяют провести сварку неплавящимся вольфрамовым электродом в защитных газах на высоком уровне. Их производят массово.

Что включает в себя сварочный набор с неплавким электродом?

Несколько горелок для разного уровня тока;
Газовое оборудование;
Генератор как переменного, так и постоянного тока;
Средство, управляющее газовой блокадой;
Прибор для зажжения и поддержания дуги.

Автоматический набор имеет схожесть по составу используемого оборудование, в его состав также входят агрегат и генератор напряжения. Характеристики автоматического устройства определяются уровнем сварного тока, скоростью сварки, диаметрами электродов, расходом газа и скоростью подачи присадок.

Работу устройств для сварки характеризуют такие технические характеристики и наборы функций:

метод и скорость, с которой подаётся присадочная проволока;
используемый способ подачи газа в зону сварки и корректировка его расхода;
длина дуги;
способность горелки двигаться в рабочей зоне с требуемой скоростью;
возможность регулировать электроподачу;

Требуемые материалы для выполнения аргонодуговой сварки это вольфрамовый стержень, газы аргон и гелий присадочная проволока. Чтобы получить гелий используют фракционную конденсацию (сжатие природного газа), это объясняет его дороговизну в отличие от аргона. Естественно каждый хочет сэкономить денежные средства, поэтому зачастую использование гелия исключают. Тем более аргон выгодно отличается возможностью удерживать более длинную электрическую дугу.

Какой тип сварки выбрать?

Ручная дуговая (ММА)

Наиболее простой тип сварки, который выполняется с помощью электрической дуги и металлического электрода с покрытием. Во время работы проволока электрода плавится, ложится слоем на свариваемые детали, превращаясь в шов. Качество шва в этом случае во многом зависит от «прямых рук» оператора. Данный тип лучше всего подходит для соединения стальных и чугунных конструкций, причем для грубой работы, например, для сварки закладных деталей под плиты перекрытия или изготовления металлического каркаса забора.

Одна из простых моделей — Wester MINI 160Т. Весит всего 3 кг, имеет удобный ремень для переноски, диапазон сварочных токов — 30-160 А.

Аргонно-дуговая (TIG)

В отличии от MMA, аргонно-дуговой тип сварки делает шов не из электрода, а из свариваемых деталей. Сам электрод выполнен из неплавящегося материала. А для того, чтобы шов не разрушался под воздействием кислорода, на него в процессе работы подается газ аргон. Благодаря такому процессу шов получается более ровным, чем при MMA.

Аргонно-дуговой тип сварки отлично подходит для соединения цветных металлов и нержавейки. Также в тех случаях, когда необходимо избежать наличия «горбов» на шве, например, когда нужно варить трубы отопления изнутри (сварка «в окно»), применяется инвертор с функцией TIG. Однако, аргонно-дуговая сварка не позволит приварить очень тонкие детали, например, трубы водостоков толщиной 0.5-0.8 мм.

Из недорогих моделей можем посоветовать Hitachi EW3500, которая входит во многие рейтинги сварочных инверторов 2019: ручной аппарат с возможностью работы с газом.

Полуавтоматическая (MIG/MAG)

Полуавтоматическая сварка – это стандартный выбор постоянных «шабашников». Если бы существовал рейтинг сварочных инверторов для дома среди сварщиков, в него бы непременно вошли полуавтоматы, поскольку они позволяют довольно быстро варить все типы металлов. Присадочным материалом в нем выступает проволока сечением от 0.8 до 2 мм. Чем толще проволока, тем толще элементы конструкции может варить инвертор. Для защиты шва от воздействия кислорода в данном случае применяются инертный (MIG) и активный (MAG) газ. Инертный газ применяется для работы с цветными металлами, а активный для варки стальных изделий. Стоит отметить, что полуавтоматы-инверторы дают идеально ровный шов и относительно высокую скорость работы. Например, аппарат Сварог REAL MIG 200 способен приварить две стальные пластины толщиной 3 мм швом, длиной в 5 см, всего за одну минуту.

Также полуавтоматические инверторы позволяют работать, как с проволокой, так и с электродами (ручная дуговая). Если вам необходимо часто варить разные типы металлов для своего дома и подработок, то модель с полуавтоматической сваркой ваш выбор.

Точечная (SPOT)

При данном типе сварки соединение материалов выполняется точечно (похоже на заклепочное соединение), что позволяет сваривать довольно тонкие изделия. Чаще всего точечная сварка применяется при ремонте автомобиля, например, варке кузова. Поэтому, если планируете самостоятельно варить и рихтовать свое авто, то без устройства с точечной сваркой вам не обойтись.

Характеристики некоторых моделей

Понятие мини со временем трансформируется. Совсем недавно все инверторные аппараты можно было отнести к категории мини по сравнению с трансформаторными традиционными сварочными аппаратами.

Теперь инверторные сварочные аппараты стали своего рода стандартом, и только более миниатюрные приборы называют мини аппаратами.

К категории мини относится инверторный аппарат «Спец мини 210». Он весит всего 2,5 кг и отличается компактными габаритами 190х200х290 мм. Максимальный сварочный ток составляет 210 А, потребляемая мощность 6 кВт, напряжение 220 В.

Старшая модель «Спец мини 250» имеет сварочный ток 250 А, мощность потребления 8 кВт, питается от бытовой сети 220 В, а вес составляет 4,2 кг.

Устройство «Радуга 180 мини» имеет сварочный ток 180 А, мощность 5 кВт и массу 6 кг. Все сварочные аппараты могут варить электродами от 1,6 до 4 мм. Одними из лучших в этом классе являются сварочные аппараты финского , например, модель Kemppi Minarc 150VRD.

Этот аппарат способен работать в режиме ручной и аргонодуговой сварки. Он автоматически корректирует параметры дуги, а электроды может использовать любые, особых требований нет.

Устройство может работать в условиях повышенной влажности и пыли, при отрицательных и положительных температурах. Имеет малые габариты и вес около 4 кг.

Сложно сказать, какая модель сварочного аппарата является самой маленькой в мире, поскольку уже многие компании производят такие устройства. Причем ценовая палитра довольно широка. Наиболее доступными считаются китайские модели.

При соблюдении инструкции по эксплуатации мини оборудование прослужит долго. Главное, не превышать предельное время сварки, использовать только рекомендуемые марки и диаметры электродов, постоянно контролировать систему охлаждения .

Wester MINI 220T (MMA)

Фото:https://beru.ru

MINI 220T (MMA) марки Wester считается самым маленьким и самым простым в эксплуатации инвертором для сварки алюминия. Силовые показатели wester tig 220 tig mma — от 30 до 220 А, также имеется приличная мощность — 7 кВт. Аппарат способен долго трудиться без остановок при значительных нагрузках и просадках напряжения. Передняя панель имеет жидкокристаллический дисплей, датчики подключения к энергосети, перегрузку. Есть функции плавной регулировки, горячего старта, антиприлипания, встроенная термозащита. Решетки вентиляции защищены от попадания окалины. Если вы еще не знаете, какой сварочный аппарат лучше, то присмотреть к данной модели.

Сварочный аппарат Wester MINI 220T (MMA)

Недостатки:

отсутствует транспортировочная ручка

На этом наша статья про сварочные аппараты для сварки алюминия подходит к своему завершению. Удачных покупок и правильного выбора!

Виды импульсно-дуговой сварки

Преобразование тока, в процессе которого создаётся импульс, может достигаться разными способами:

аккумуляторным;
конденсаторным;
электромагнитным;
инерционным.

Каждому из них свойственны свои особенности, о которых стоит рассказать подробнее.

Аккумуляторный способ преобразования тока

Сварочные аппараты, поддерживающие такой тип импульсной дуговой сварки, дополнительно оснащены щелочной аккумуляторной батареей. Она генерирует в себе необходимое для импульса количество тока. Специфика такого аккумулятора заключается в низком внутреннем сопротивлении. За счёт этого выдаваемое напряжение может во много раз превышать получаемое. А короткие замыкания, нужные для возникновения импульсов, быстро нейтрализуются.

Пока аккумуляторное преобразование тока применяется не слишком широко. Основная причина недостаточной популярности – громоздкость конструкции. Но метод удобный и перспективный, поэтому ведутся активные разработки по его совершенствованию.

Конденсаторное преобразование энергии

На этой технологии было основано появление самых первых аппаратов для импульсной сварки. Она уходит корнями в 30-е годы прошлого столетия.

Здесь импульс возникает за счёт мощного разряда, выдаваемого конденсаторной батареей. При этом максимальное значение тока может превышать отметку в 100 тыс. ампер. Импульсные агрегаты позволяют точно дозировать электроэнергию, нужную для скачка напряжения. Большой диапазон выдаваемой силы тока позволяет настроить аппарат под максимально подходящие для сварочного процесса значения.

Область применения ограничивается сечением свариваемых изделий. При этом толщина одной из деталей не должна превышать возможности аппарата, а другая, привариваемая к ней, может иметь любую толщину. Поэтому на заре появления конденсаторного метода его использовали для соединения листового металла и приваривания к нему различного крепежа. Сейчас конденсаторная импульсная сварка широко применяется в производстве электроники и в приборостроении, там, где важна максимальная точность. Метод идеально подходит для сварки нержавейки и алюминия.

Магнитно-импульсный способ

Оборудование для сварки магнитно-импульсным способом работает на принципе преобразования электрической энергии в механическую. При этом возникает магнитное поле, соединяющее детали под действием высокого давления. Большая сила сжатия и температура создают сварочный шов. В основе процесса лежат электромеханические свойства вихревого тока.

Процесс происходит так: первая деталь закрепляется неподвижно, а вторую перемещает электромагнитное поле, которое генерируется сварочным аппаратом. Когда заготовки сближаются, возникает скрепляющая их сварочная дуга.

Магнитно-импульсный способ широко применяются машиностроительными производствами. Он позволяет сваривать трубчатые детали друг с другом или с плоскими поверхностями, а также соединять листовой металл по контурам. В быту или на малых предприятиях магнитно-импульсная сварка применяется крайне редко. Процесс настройки и технология сложны, а оборудование быстро изнашивается.

Инерционная импульсная сварка

Генератор такого сварочного устройства имеет мощный маховик, который раскручивается электродвигателем. В процессе раскручивания накапливается необходимое значение кинетической энергии. В момент снижения скорости вращения, возникает инерционный резонанс и трансформируется в импульс сварочного тока. В качестве сварочного аппарата служит импульсный инвертор.

Виды сварочных горелок

Производители выпускают широкий ассортимент сварочных горелок, которые различаются по разным параметрам

Важно подобрать подходящие комплектующие для выполнения конкретной работы

От этого во многом зависит успех. В соответствии с нормативами ГОСТ горелки для сварки классифицируют по таким параметрам:

способ подачи газа и кислорода в смеситель: инжекторные и безинжекторные;
назначение: специализированные (способны выполнять только одну операцию), универсальные (сваривают, паяют, наплавляют);
тип охлаждения: воздушный, водяной;
подключение: евроразъём, штекер;
управление: универсальный, вентильный, кнопочный;
тип горючего вещества: для газозаменителей, для жидких горючих, ацетиленовые, водородные;
особенности пламени: однопламенные, многопламенные;
тип применения: ручные, машинные.

Приборы классифицируются по мощности, расходу топлива, конфигурации наконечников, материалу, форме сопла. Также модели различают по габаритам, весу. Диапазон цен довольно широкий: от бюджетных до профессиональных.

Алгоритм импульсной сварки

Некоторые современные инверторы имеют синергетический (импульсный) режим работы. В процессе сварки сила и напряжение тока с заданным ритмом меняются от нижнего значения к верхнему. Для настройки импульсной частоты доступен диапазон от 0,5 до 300 Гц. С её увеличением сужается дуга и уменьшается размер зёрен, шов получается более узким, увеличивается глубина проварки. Снижение частоты позволяет лучше контролировать процесс.

Синергетический режим даёт шов, образованный соединёнными внахлёстку точками. Сварочная ванна получается меньшего размера, чем в случае с постоянным током, но её глубины хватает для обеспечения хорошего провара. Максимальный эффект достигается при достаточной разнице температур между импульсом и фоновым током.

Настройка алгоритма происходит изменением величин тока импульса и паузы и их продолжительности. Фоновый ток выбирается меньшего значения, чем минимально рекомендованный для плавки свариваемого металла. Во время паузы между вспышками сварочная ванна должна успеть остыть и кристаллизоваться. А величина тока импульса должна обеспечивать оптимальное плавление. При этом следует учитывать свойства свариваемого материала.

Оборудование для ручной сварки

Для проведения ручной домашней сварки нужно собрать аппарат из отдельных элементов. Основное оборудование — горелка для аргонодуговой сварки, сварочный инвертор, баллоны с газом, специальная одежда.

Ниже мы рассмотрим особенности этого оборудования, а потом узнаем о том, как из него собрать полноценный сварочный аппарат для аргонодуговой сварки.

Аргоновый инвертор

Главный элемент установки — это сварочный инвертор с функцией аргонодуговой сварки. Главной функцией этого устройства является преобразование переменного электрического тока из розетки в постоянным электрический ток, который потом поступает на аргоновую горелку (этот ток используется для создания электрической дуги).

Главный параметр аргонового инвертора — это сила тока. Этот параметр может контролировать сам сварщик с помощью специальной панели, а контроль нужно осуществлять с умом:

Чем выше будет сила тока, тем качественнее будет проводиться сварка. При слабом токе электрическая дуга будет очень маленькой, поэтому ею нельзя будет проводить сварку толстых металлических объектов.
Величина силы тока влияет на сохранность электрода — чем больше будет ток, тем активнее будет проходить разрушение электрода.

Аргоновая горелка

Горелка — вторая по значимости деталь после инвертора. С помощью горелки создается электрическая дуга, а также происходит регулирование подачи аргонового газа.

Главный элемент аргоновой горелки — это вольфрамовый съемный электрод, который не плавится под воздействием высоких температур, создаваемых электрической дугой. Горелка подключается к инвертору напрямую с помощью специального аргонового рукава.

При выборе аргоновой горелки обратите внимание на напряжение. Этот показатель должен совпадать с напряжением, которое генерируется аргоновым инвертором

Охлаждение аргоновой горелки обычно осуществляется воздушным методом (с помощью атмосферного воздуха).

Помимо этого существуют специальные горелки, у которых охлаждение осуществляется водяным способом. К горелке подводится специальная охлаждающая жидкость, которая снимает «излишки» тепла за счет испарения. После проведения работ пар вновь переходит в жидкое состояние из-за конденсации.

Дополнительное оборудование

Аргоновый рукав. Имеет вид провода, который подключается сразу к трем элементам. К баллону с аргоном, к газовой горелке и к инвертору. Имеет вид двухкамерной установки — посередине располагается первая камера с электрическим проводом, который подключается к электроду; вторая камера представляет собой пустое пространство, которое заполняется аргоном.
Баллон с аргоном

Этот элемент является третьим по важности после инвертора и горелки. Подключается баллон к рукаву с помощью специальной газового провода

В большинстве случаев провод дополнительно оснащается специальным запирающим механизмом, который позволяет контролировать подачу аргона и уровень давления в сварочной установке. При покупке баллона с аргоном будьте внимательны. Не перепутайте аргон с другим газом. Обычно баллон с аргоном окрашен в желтый или белый цвет.
Защитная одежда. При проведении сварочных работ создается очень яркий свет и большое количество тепла. Поэтому перед проведением работ сварщик должен обязательно надеть защитную одежду.

Сборка сварочного аппарата

Поставьте на пол или на любую плоскую устойчивую поверхность инвертор. Подключите его к розетке, но не включайте его.
Подсоедините к рукаву горелку и баллон с аргоном (аргоновый газ не подавайте в систему). Подключите рукав к инвертору.
Посмотрите напряжение на горелке. Этот параметр указан на самой горелке или в сопровождающих документах. Выставите тот же показатель напряжения на инверторе.
Наденьте защитную одежду, а потом включите инвертор и подайте газ в систему

Попробуйте создать электрическую дугу, обратите внимание на подачу газа из сопла. Если все хорошо, то можно приступать.
Сам процесс осуществляется стандартным образом

Поместите два металлических элемента рядом и с помощью аппарата произведите их сварку. При необходимости для создания шва используйте пруток.

Правильная аргоновая горелка

Горелка для аргоновой сварки.

Задачи горелки – подача электроэнергии и создание газовой защиты. Верный выбор горелки так же важен, как и выбор правильных расходников. В аргонодуговой технологии используется специальная горелка с неплавящимся вольфрамовым электродом: аргоновая сварка нержавейки производится только таким способом.

Вот технические свойства горелки, по которым ее нужно выбирать:

допустимое значение сварочного тока или мощность;
тип охлаждения горелки при сильных и слабых токах;
длина электрического кабеля;
наличие керамического сопла и фиксатора вольфрамового электрода;
универсальность горелки – способность подключаться к разным сварочным аппаратам.

Главный элемент аргоновой горелки – специальный резервуар со штуцерами для охлаждающей жидкости. Вольфрамовый электрод подключен к электрическому кабелю аппарата для аргоновой сварки. Вокруг электрода подается газ.

Этапы процесса работы горелки:

Включается все сразу: подача газа на горелку, циркуляция охлаждающей жидкости, сам сварочный аппарат.
Как только образуется защитный слой из аргона, поджигается дуга, происходит разогрев заготовок до температуры плавления, присадочная проволока помещается в образовавшуюся рабочую ванну.
Перемещение присадочной проволоки и вольфрамового электрода вдоль шва.

Горелка с неплавящимся электродом

Процесс сварки горелкой с защитным газом.

В основном это ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом. Со сплавами типа нержавеющей стали и химически активными металлами – алюминием, титаном и магнием работают только с неплавящимися вольфрамовыми электродами.

Сварка нержавейки аргоном, например, отличается тем, что во время плавления этих металлов и нагревании воздуха окисление происходит сильнее и быстрее, чем с заготовками их других материалов. Применяется в основном для ручных типов работ. Для сварки нержавейки полуавтоматом также применяются горелки такого вида.

В состав горелки входят электрод, который закреплен в токоподводящей цанге, керамическое сопло для направления аргоновой струи и системы воздушного или водяного охлаждения. Тип электрода по диаметру зависит от величины тока в сварочном процессе.

Горелка для механизированной аргонной технологии немного другая. В ее состав входят вольфрамовый электрод неплавящийся с маховичком для подъема и опускания, токоподводящая сменная цанга с гайкой для электродов разного диаметра.

Брызг металла при этом способе нет, поэтому вместе с керамическими соплами используются проницаемые для газа сетчатые линзы для получения равномерного плавного потока газа. Аргонодуговая сварка неплавящимся электродом – один из самых распространенных методов непромышленной сварки.

Горелка с плавящимся электродом

Современные технологии сварки.

Чаще используется в автоматической или полуавтоматической аргонной сварке. Дуга в этом случае подается между концом сварочной проволоки и заготовкой. Системы охлаждения могут быть жидкостными и воздушными. Требования к соплу практически такие же, как к горелкам с неплавящимися электродами.

Рейтинг

( Пока оценок нет )

Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Добавить комментарий

Обзор аргоновых сварочных аппаратов

На чтение: 24 минРубрика: Сварка

Зачем нужна аргонодуговая сварка

Аргонодуговая сварка — технология, при которой помимо расплавления отдельных металлических элементов с помощью электрической дуги происходит также обработка металлических элементов инертным газом аргоном.

Данный метод подходит для соединения различных легких металлов — алюминий, марганец, литий, различные их сплавы и комбинации. Главное преимущество аргонодуговой сварки заключается в том, что с ее помощью можно получить очень качественные швы, которые не растрескаются во время эксплуатации металлического объекта.

Для проведения сварочных работ используется специальный аппарат. В зависимости от параметров работы и технологической конструкции различают большое количество аргонодуговой сварочных аппаратов. Всех их объединяют следующие элементы — использование электрической дуги для нагрева и расплавления металла и применение аргона, который вытесняет продукты распада из области сварки.

Технология

Сварщик собирает аппарат аргонодуговой сварки и запускает его. В самом простом случае аппарат представляет собой электрический инвертор. К нему подключаются горелка с электродом и газовый баллон с аргоном.
Во время работы электрод создает электрическую дугу, которая обладает очень высокой температурой — это приводит к расплавлению в активной зоне отдельных элементов металлических объектов (поскольку температура плавления металлов намного ниже температуры дуги).
Одновременно с этим в локальную область сварки происходит подача аргона. Это вещество представляет собой инертный газ, который за счет своей особой химической структуры не вступает в реакцию ни с какими веществами (ни с металлом, ни газами в воздухе, ни с отдельными элементами сварочного аппарата)
При обычной дуговой сварке (без аргона) отдельные компоненты воздуха могут вступать в реакцию с расплавленным металлом (простой пример — кислород может образовывать с расплавленным алюминием несколько оксидов) + отдельные компоненты воздуха могут встраиваться в структуру металла, что приводит к образованию пузырьков в расплавленном металле. Из-за этого металлический шов становится неровным и хрупким.
Подача в локальную область аргона полностью меняет сварку на физическом уровне. При попадании в область шва аргон вытесняет все другие газы в другую область пространства — поэтому в металле не образуются ни оксиды, ни пузырьки воздуха

Обратите внимание, что сам аргон обладает полной химической инертностью — поэтому в контакт с металлом он также не вступает.
В результате образуется точный и прочный шов, который надежно объединит отдельные металлические элементы на атомном уровне без образования пузырьков и неровностей. Такой шов без проблем выдержит физическую перегрузку, не растрескается со временем, не покроется коррозией.

Прутки

Обратите внимание, что помимо этого для проведения аргонодуговой сварки часто применяются специальные прутки, состав которых должен максимально соответствовать составу металлических элементов, которые проходят сварку. Зачем нужно использовать прутки? По сути они представляют собой «расходный материал», который заполняет пространство между металлическими элементами и формирует шов

Аргонодуговая сварка подразумевает совершение только продольных движений прутков (поперечные движения попадают под запрет по техническим причинам)

Зачем нужно использовать прутки? По сути они представляют собой «расходный материал», который заполняет пространство между металлическими элементами и формирует шов. Аргонодуговая сварка подразумевает совершение только продольных движений прутков (поперечные движения попадают под запрет по техническим причинам).

Выбор сварочного аппарата

Когда необходимо надёжное оборудование и произведён анализ технических характеристик, останавливать выбор следует на лучшем и соответствующем вашим финансовым возможностям агрегате. Важным является наличие сервисных центров, ремонтирующих выбранную модель, а также наличие запасных частей. В ряде случаев вашей модели придётся работать в достаточно экстремальных условиях: при холодной или слишком жаркой температуре окружающей среды. Поэтому мнение специалистов о данном аппарате придаст уверенности в правильном выборе.

При выборе импульсного инвертора нужно понимать, для каких именно работ он вам нужен, потому что от этого зависят критерии оценки и степень эффективности эксплуатации. Мы постараемся описать общие характеристики сварочных аппаратов, а именно:

стоимость, в зависимости от модели в диапазоне от 9 100 до 118 000 рублей;
вес аппарата и его мобильность;
комплектность поставки, наличие ремня, надёжного держателя электродов, простейшей сварочной маски и кейса для переноски;
рабочее напряжение, некоторые модели позволяют разжигать дугу при входном напряжении 150 В и устойчиво работают при 260 В;
лёгкость розжига дуги в широком диапазоне напряжений и при сварке различных материалов;
фиксированная или плавная регулировка;
высокая мощность;
форсирование дуги;
отсутствие залипаний на электроде;
продолжительность работы при максимальной нагрузке и время охлаждения;
надёжные компоненты и ремонтопригодность;
допустимая длина сварочного кабеля;
характеристики и виды импульсных режимов;
наличие памяти сварочных режимов;
эффективная туннельная вентиляция;
габариты.

Очень важно также убедиться в электробезопасности аппарата и наличии систем защиты.

Соблюсти выполнение всех требований не удастся, но большинство этих технических характеристик в современных сварочных агрегатах присутствует. В случае возникновения дополнительных вопросов следует обратиться к профессиональным консультантам или опытным сварщикам, которые посоветуют, как сделать правильный выбор и где обучиться процессу сварки. Необходимо рассмотреть характеристики конкретных моделей, которые широко представлены в торговых сетях.

Импульсный электродуговой сварочный аппарат

В нашем коллективе давно витала идея создания небольшого, компактного, лёгкого, но в то же время приемлемого по параметрам сварочного аппарата. Однако, наша частичная безграмотность и неосведомлённость не позволяла нам решить проблему, так сказать, «с ходу».

Единственное, что мы знали, что напряжение холостого хода у всех «обычных» аппаратов — около 60-ти вольт, а токи достигают 150-200 ампер.

Но. но тут мы узнали, что идея наша не нова, и некоторые уже для себя её давным давно решили. Одним умельцем был изготовлен электродуговой сварочный аппарат, который при токе сварки от 30-ти до 80-ти ампер имел вес всего 7.5 кг и запросто умещался в дипломате.

Некоторые скажут: «Маловато! Маловато будет!». А что, для того, чтобы варить автомобиль вполне достаточно, да и забор на даче в случае чего подварить хватает.

Главное, что этот аппарат можно было подключать в обычную бытовую розетку

220 вольт! (Его КПД — больше 85%).

Этот сварочный аппарат послужил прообразом для воплощения нашей идеи.

Естественно, что в первоначальную схему было внесено масса изменений.

Во-первых, возбуждение преобразователя было сделано от внешнего генератора (в той схеме преобразователь «самовозбуждающийся» с насыщающимся выходным трансформатором).

Во-вторых, добавлена схема «мягкого» запуска для предотвращения перегорания диодов сетевого выпрямителя в момент включения в сеть.

В-третьих, для измерения тока первичной обмотки (а вместе с ним и во вторичной) был применён компаратор 554СА3 (вместо схемы на транзисторе КТ315 и тиристоре КУ112).

В-четвёртых, были разделены выходные обмотки и выходные выпрямители.

После всех доработок, изменений и расчётов была рождена схема, с которой мы вас сейчас познакомим.

Аппараты для домашних работ

Сварочные агрегаты для работы с нержавейкой дома должны выбираться исходя из следующих условий:

толщина металла;
величина сварочного тока;
диаметр проволоки и стержней.

Если какой-либо параметр будет недостаточным, надеяться на хорошо свариваемые детали не придется.

QUАTTRО ЕLЕMЕNТІ МULТІ РRО 2100

Полуавтоматический аппарат инверторного типа РRО 2100 представляется классическим агрегатом, возможным проводить несколько видов сварки нержавейки дома.

Его характеристики выражены следующими показателями:

напряжение — 220 V;
вес — 17 кг;
сварочный цикл — 60%;
сварка — ручная, полуавтомат; аргонодуговая;
ток А — 160 (ММА и ТІG), 190 (МІG/МАG);
мощность — 4900 Вт;
электроды — 1,60-4,0 мм.

Модуль снабжен функцией антизалипания и горячим стартом. Цена колеблется в районе $300.

FUВАG ІRМІG 200 SYN

Полуавтоматический инвертор от латвийской фирмы Hunter. Агрегат работает на постоянном токе от домашней сети.

Располагает следующими характеристиками:

сварка — ММА, МІG/МАG, ТІG;
мощность — 7800 Вт;
холостой ход — 65 V;
ток сварки — 15-200 А;
цикл — 40%;
электроды — 1,0-4,0 мм;
проволока — 0,8-1,0 мм;
защита — 21;
изоляция — H;
вес — 12 кг.

Аппарат снабжен горелкой, кабелями электрододержателя и заземления с зажимом, газовым шлангом. Цифровой дисплей улучшает пользование модулем в домашних условиях.

Дополнением является хомут для шланга и сменный ролик. Цена полуавтомата достигает 600 долларов США.

FОХWЕLD ІNVЕRМІG 185

Сварочный полуавтоматический инвертор, выполняет три вида сварки от бытовой электрической сети.

Техническое обоснование:

сварка — ММА, МІG/МАG, ТІG;
рабочее напряжение — 15-26 V;
холостой ход — 60 V;
ток А — 20, 30, 160, 180, 250;
продолжительность включения — 60%;
подача проволоки — встроенная;
электроды — 1,0-4,0 мм;
проволока — 0,6-1,0 мм;
катушка — внутренняя;
цифровой дисплей;
вес — 20 кг.

Модуль укомплектован 3 метрами силового кабеля, оснащен форсированием дуги, регулировкой подачи проволоки для сваривания нержавейки дома.

Стоимость сварочника начинается от $400.

SVАRОG РRО МІG 160 SYNЕRGY

Компания Сварог выпускает сварочный инвертор с синергетическим управлением, полуавтомат МІG 160, для термических работ в регулированной защитной среде.

Агрегат легко меняет полярность, самостоятельно определяет силу тока, скорость подачи проволоки. Два дисплея полностью контролируют операцию сварки.

Сварочник питается от домашней сети, регулируется форсаж дуги. Свойства аппарата:

мощность — 4,5-6,2 кВт;
ток А — 10-160;
рабочее напряжение V — 10,4-26,4;
электроды — 1,5-5,0 мм;
проволока — 0,6-1,0 мм;
холостой ход V — 12-53;
подача проволоки — встроенная, 5 кг;
скорость — 1,50-12,50 м/мин;
ролики, шт. — 2;
изоляция — F;
вес — 12,4 кг;
цена — $200.

Сварог работает со сварочной проволокой, алюминием, дополнен холостым прогоном присадочного материала, тестовой продувкой газа, регулируемым форсажем электрической дуги.

АURОRА SРЕЕDWАY 175

Профессиональный инверторный полуавтомат, используется для ручной сварки нержавейки дома, полуавтоматической порошковой, в среде защитной атмосферы.

Синергетическое управление производится одной рукояткой, незаменим при операциях с алюминиевыми деталями толщиной до 10 мм.

Технические характеристики:

мощность — 4800 Вт;
генератор кВА — 6,7;
холостой ход — 56 V;
защита — 23S;
температура рабочей среды — -20-+50° C;
вес — 12,9 кг;
ток А — 20-175, в зависимости от типа сварки;
подача проволоки — до 12 м/мин;
страна-производитель — Китай;
цена — $600.

Режим ММA дополняется мгновенным снижением напряжения при замыкании, форсажем электрической дуги, функцией антизалипания и горячего старта.

Легкая смена полярности тока, работа при 120 V, высокая устойчивость дуги со снижением образования брызг металла и цифровой дисплей облегчают проведение термической операции.

Виды оборудования, используемого при аргонно дуговой сварке

Сварочный аппарат это друг и помощник сварщику

В зависимости от уровня механизации такую сварку можно разделить на несколько видов:

Механизированная. Проволока подается механизированным, а горелка находится в руках рабочего;
Ручная. Подача сварочной проволоки и перемещение горелки выполняет сам сварщик в ручном режиме. Такие работы выполняются с применением вольфрамового электрода, который не поддается плавлению;
Автоматизированная. В таком случае и подачу проволоки, и перемещение горелки выполняет машина, которой дистанционно управляет оператор. Также существует роботизированное оборудование, которое не требует вмешательства операторов.

Оборудование для сварки можно разделить на специальное, специализированное и универсальное. Универсальные сварочные аппараты аргонодуговой сварки выпускаются серийно и являются самыми востребованными. В большинстве случаев аргонная сварка выполняется в условиях производства на специальных рабочих местах, которые зовутся «сварочными постами». Установка аргонно дуговой сварки с применением неплавящегося вольфрамового электрода с среде аргона оснащена следующими элементами:

Источник сварочного тока – постоянный или переменный;
Регулировочное устройство, которое направлено на работу с током;
Горелка или комплект горелок, который предназначен для работы с разными напряжениями;
Аппаратура для управления сварочным циклом и его защитой;
Устройство, которое обеспечивает стабилизацию дуги переменного тока или ее возбуждение.

Чтобы расширить диапазон толщины свариваемых материалов, повысить производительности получить неразъемные соединения инженеры разработали несколько новых методов аргонной сварки, которые были внедрены за последние несколько лет. Одна из них – это работа с пульсирующим током. Когда импульс тока попадает на металл – он расплавляется, кристаллизируясь во время промежутка паузы. Дуга движется либо шагами, либо с постоянно скоростью, которая синхронизированная с импульсами сварочного тока. При таком методе обеспечивается тщательное проплавление во всех положениях и нечувствительность к мелким ошибкам, допущенным при сборке. Снижение поступления напряжения не дает металлу перегреться, тем самым снижается риск деформации.

Также популярен способ, когда используется подогрев присадочной проволоки. Этот метод в первую очередь направлен на повышение производительности. Следующий метод – это применение сразу нескольких вольфрамовых электродов, при такой операции швы получаются без подреза за счет высоких скоростей сваривания металла. Для вышеперечисленных методов может использоваться стандартный аппарат аргонодуговой сварки в сочетании с дополнительными блоками.

Инверторные сварочные аппараты

Инверторный сварочный аппарат – это наиболее популярное устройство для аргонной сварки, которое можно использовать не только на производстве, но и в домашних условиях. Он отлично подходит для тех, кто хочет узнать, как научиться варить аргоном, использование аппарата аргоновой сварки является оптимальным вариантом, потому что разобраться с принципом его работы сможет даже новичок в области сварной деятельности. Аппарат для аргонной сварки идет вместе с инструкцией, которая описывает азы сварки и помогает начинающим ознакомиться с основами процесса.

Инверторный сварочный аппарат аргоновой сварки обладает существенными преимуществами. Перове – это высокое качество сварочного шва, которое позволяет использовать этот аппарат для ремонта автомобилей (различных деталей кузова, узлов двигателя, коробки передач). Малые габариты позволяют брать такой аппарат с собой. Инверторный аппарат прост в использовании – для начала процесса нужно уложить присадочную проволоку и запустить аппарат аргонодуговой сварки. Подача инертного газа и проволоки запускается в автоматическом режиме. Как правило, такие современные устройства оснащены рядом полезных функций. Например, ускоренный поджиг, модуляция сварочного тока, стабилизация дуги.

Устройство полуавтомата

Устройство сварочного полуавтомата и его состав практически не зависят от назначения и сферы применения. Основные компоненты, входящие в состав такого оборудования:

источник питания с блоком управления, панелью индикации и органами ручной настройки;
кабель-шланг для подачи проволоки, газа и тока в зону сварки (сварочный рукав) и кабель для подсоединения к «массе»;
сварочная горелка;
устройство автоматической подачи сварочной проволоки;
емкость с инертным или активным газом и газовое оборудование к ней.
Рисунок 1 — Сварочный полуавтомат

Кроме того, продавцы сварочной техники предлагают различные дополнительные устройства для полуавтоматической дуговой сварки, в том числе размоточные приспособления, оснастку для сварки трубопроводов, стойки для рукавов, защитные экраны, вытяжки и многое другое.

Источники питания

Полуавтоматы, в основном, предназначены для работы на постоянном токе, поэтому в качестве источников питания в них используются либо выпрямители, либо инверторы. Первые относительно дешевы, но имеют значительные габариты, ограниченные возможности по регулировке тока и проблемы с его пульсациями. Инверторные источники значительно дороже, но лишены всех этих недостатков. Они позволяют получать на выходе формы и уровни сварочных токов для различных режимов и конкретных типов металлов и сплавов, а также оснащены автоматической регулировкой индуктивности.

Сварочный рукав

Сварочный рукав (кабель-шланг) служит для подачи в зону сварки защитного газа, присадочной проволоки, тока и охлаждающей жидкости. Одним концом он присоединяется к самому полуавтомату, а вторым — к горелке. Сварочный рукав представляет собой гибкий шланг, внутри которого по центру расположен канал подачи сварочной проволоки, а вокруг него — трубки для защитного газа и охлаждающей воды (только в некоторых устройствах), а также жилы силового кабеля и провода системы управления.

Рисунок 2 — Унифицированный евроразъем

На рисунке (см. выше) показан унифицированный «евроразъем» для подключения такого кабеля-шланга. Большой штуцер (закрыт заглушкой) — это выход сварочной проволоки, малый (справа от него) — подача газа. Два небольших контакта сверху — для управления переключениями режимов. К плоской нижней части разъема подключены силовые провода для подачи сварочного тока, а к резьбовому фиксатору — заземление.

К сварочным рукавам предъявляются очень высокие эксплуатационные требования. Поэтому они достаточно дороги, кроме того, их длина влияет на стоимость комплекта оборудования. Но, с другой стороны, длина кабель-шланга определяет технические возможности полуавтомата при работе в условиях сложного доступа к месту выполнения работ.

Горелка

Горелка сварочного полуавтомата — это рабочий инструмент сварщика, с помощью которого он непосредственно осуществляет процесс сварки. Горелка подсоединяется к кабель-шлангу и таким образом в нее выводятся все трубки, каналы и провода, идущие от основного блока сварочного полуавтомата. Базовые компоненты горелки — рукоятка и направляющая трубка (см. рис. ниже). На рукоятке расположен переключатель режимов сварки, а на конце направляющей трубки монтируется рассеиватель газа, контактный наконечник (через него проходит проволока) и сопло.

Рисунок 3 — Устройство горелки

По принципу работы с движущейся проволокой горелки делятся на три типа:

Предназначенные для толкающих механизмов. Горелка не имеет собственного привода, поступательное движение обеспечивает механизм, расположенный в основном блоке полуавтомата.
Приводные. В рукоятку горелки встроен двигатель, тянущий проволоку. Конструкция и принцип работы такого привода подобны механизму на основном блоке.
Комбинированные («тяни-толкай»). При работе используется как толкающий механизм на полуавтомате, так и тянущий на горелке.

Подача проволоки

Сварочная проволока поставляется в виде бобин различного размера и бухт, с медным покрытием и без него. Устройство подачи проволоки сварочных полуавтоматов состоит из блока установки бобины с механическим стабилизатором размотки и роликового подающего механизма. На ведущие ролики нанесены канавки, соответствующие диаметру проволоки. Вращение механизма подачи осуществляется электродвигателем, управляемым контроллером полуавтомата. Прижим и натяжение проволоки регулируются вручную (см. на рис. ниже черную рукоятку справа вверху).

Рисунок 4 — Механизм подачи

Подающие механизмы бывают двух типов: с двумя роликами (ведущий и прижимной) и с четырьмя роликами. Последние разработаны для использования с мягкими и порошковыми проволоками.

Суть процесса

Принцип импульсной сварки. Если коротко, то это процесс последовательного расплавления металла заготовки в определенных точках со следующим этапом в виде покрытия.

Главный элемент данного процесса – так называемая дежурная дуга невысокой мощности, которая продолжает работать в остановках между повторяющимися импульсами и передает импульсный ток лишь частично.

Эта дуга практически не влияет на металл между импульсами, она отлично и устойчиво горит в пространстве. Второе состояние этой же дуги – импульсное, которое плавит металл в точках приложения.

Соотношение токов от дуги в разном состоянии – импульсном и дежурном должно быть правильным, что может ускорить сварку и повысить качество шва.

Возможности классической дуговой сварки в среде защитных газов сильно расширяются, если металл плавится под воздействием импульсной дуги.

Главная ее особенность – специальный режим включения и выключения дуги, которая обусловлена программой в зависимости от природы металлов соединяемых заготовок, толщины их кромок и положения швов в пространстве.

Короткие импульсы производятся за счет энергии специального аккумулятора, который предварительно заряжается от электрической цепи. Главная технологическая особенность и преимущество метода – способность импульсной сварки формировать неразъемные соединения металлов с абсолютно разным составом.

Оборудование для импульсной сварки требуется особое – это особый специализированный – импульсный сварочный аппарат с определенными расходными материалами. Импульсный аппарат генерирует дозированные сварочные импульсы.

Расходными материалами являются разного рода электроды – плавящиеся и неплавящиеся.

В состав импульсного сварочника входят следующие элементы:

выпрямитель низкочастотного характера;
еще один выпрямитель высокочастотного характера;
устройство сварочного инвертора;
трансформатор;
электронный блок управления – плато;
рабочие шунты.

Электрическая схема устройства импульсной сварки. Два способа импульсной сварки определяются выбором и использованием электродов:

с применением электродов неплавящегося вида;
с применением плавящихся электродов с устранением недостатка процесса в виде разбрызгивания капель расплавленного металла.

Так или иначе это контролируемый повторяющийся процесс переноса расплавленного металла расходника в защитной среде газа.

Вот как это происходит:

Капля расплавленного металла проволоки расходника отделяется и перемещается на заготовку под воздействием мощного импульса.
Сразу же после этого сила сварочного тока падает до уровня, который может лишь поддерживать дугу – дуга становится «дежурной», малой мощности.
Мгновенно начинается процесс остывания металла в сварочной ванне.
Начинается точное повторение такого же цикла переноса капли под импульсом, с падением тока, остываем и т.д.

С точки зрения электрической составляющей процесса импульсной сварки в аппарате применяется трансформация сетевого напряжения в выпрямленное постоянное, после чего оно превращается в напряжение с высокой частотой.

Импульсный сварочный аппарат для сварки алюминия

Ручная сварка алюминия и сплавов на его основе может производиться разными методами. Наиболее распространены два вида сварки, не требующие очень сложного оборудования и обеспечивающие достаточно высокое качество шва:

TIG (Tungsten Inert Gas) – ручная дуговая сварка неплавящимся вольфрамовым электродом в защитной среде инертного газа;
MIG (Metal Inert Gas) – полуавтоматическая сварка с присадочной проволокой-электродом в защитной среде.

TIG-сварка позволяет получить очень чистый, качественный и даже красивый шов. Этот вид сварки хорош при небольших объемах сварочных работ, требующих высокой точности и качества.

Сварка MIG обеспечивает втрое большую производительность, чем TIG, но сварочные швы, выполненные полуавтоматом, уступают в качестве сварке вольфрамовым электродом.

Намного лучшие результаты дают специальные сварочные полуавтоматы для алюминия, имеющие импульсные режимы. Импульсная сварка ведется однополярным напряжением с импульсами прямоугольной формы. Сварочная горелка, подающая в зону сварки присадочную проволоку и защитный газ, подключается к положительной клемме.

При таком подключении место сварки подвергается бомбардировке положительными ионами, которые разрушают оксидную пленку на поверхности металла. Перенос металла с присадочной проволоки в сварочную ванну происходит в виде капли в момент импульса. Между импульсами действует базовое напряжение, поддерживающее дугу и исключающее неконтролируемый массоперенос. При таком режиме снижается нагрузка на электросеть, и сварка осуществляется при сравнительно невысокой температуре, что уменьшает деформации деталей.

Сварка алюминия в аргоне. Настройка аппарата на примере INTER TIG 200 AC/DC PULSE

Импульсный сварочный аппарат для сварки алюминия

Сварочный аппарат, применяемый в работе на видео: Aurora INTER TIG 200 AC/DC Pulse

Средняя цена: 34000-36000р.

Импульсные сварочные аппараты имеют полный набор регулировок параметров

Отдельно настраивается частота следования импульсов, их скважность, базовое и пиковое напряжения. Это позволяет в широких пределах настраивать процесс сваривания

В импульсных аппаратах для сварки алюминия предусмотрены предустановленные режимы, оптимизированные для работы с различными сплавами. В современных аппаратах есть особые режимы, такие, как интерпульс или четырехтактный. Интерпульсный режим – это два импульсных процесса разной частоты, наложенные друг на друга. Этот режим позволяет получать шов с качеством, не уступающим качеству TIG-сварки.

Четырехтактный режим имеет фазу прогрева, рабочую фазу, фазу плавного снижения тока и завершающую фазу. Этот режим позволяет хорошо прогреть начало шва, положить ровный шов и завершить его, плавно заполняя концевой кратер и избегая дефектов в результате его усадки.

Импульсная сварка – одна из самых эффективных и универсальных технологий сварки металлов.

Конструктивные особенности и принцип работы

Из нескольких способов преобразования напряжения для питания электронных компонентов, можно выделить два, получивших наибольшее распространение:

Аналоговый, основным элементом которого является понижающий трансформатор, помимо основной функции еще и обеспечивающий гальваническую развязку.
Импульсный принцип.

Рассмотрим, чем отличаются эти два варианта.

БП на основе силового трансформатора

Упрощенная структурная схема аналогового БП

Следующий блок играет выполняет две функции: сглаживает напряжение (для этой цели используется конденсатор соответствующей емкости) и стабилизирует его. Последнее необходимо, чтобы напряжение «не проваливалось» при увеличении нагрузки.

Приведенная структурная схема сильно упрощена, как правило, в источнике данного типа имеется входной фильтр и защитные цепи, но для объяснения работы устройства это не принципиально.

Все недостатки приведенного варианта прямо или косвенно связаны с основным элементом конструкции – трансформатором. Во-первых, его вес и габариты, ограничивают миниатюризацию. Чтобы не быть голословным приведем в качестве примера понижающий трансформатор 220/12 В номинальной мощностью 250 Вт. Вес такого агрегата – около 4-х килограмм, габариты 125х124х89 мм. Можете представить, сколько бы весила зарядка для ноутбука на его основе.

Понижающий трансформатор ОСО-0,25 220/12

Во-вторых, цена таких устройств порой многократно превосходит суммарную стоимость остальных компонентов.

Импульсные устройства

Как видно из структурной схемы, приведенной на рисунке 3, принцип работы данных устройств существенно отличается от аналоговых преобразователей, в первую очередь, отсутствием входного понижающего трансформатора.

Рисунок 3. Структурная схема импульсного блока питания

Рассмотрим алгоритм работы такого источника:

Теперь, как и обещали, рассмотрим принцип работы основного элемента данного устройства – инвертора.

Здесь мы поговорим об импульсных блоках питания (ИБП), которые на сегодняшний день получили самое широкое распространение и с успехом используются во всех современных радиоэлектронных устройствах.

Прежде всего, эта статья посвящена для начинающих специалистов по ремонту электронной техники, поэтому материал будет изложен в упрощенной форме и поможет понять основные принципы работы ИБП.

Основной принцип, положенный в основу работы ИБП заключается в преобразовании сетевого переменного напряжения (50 Гц) в переменное высокочастотное напряжение прямоугольной формы, которое трансформируется до требуемых значений, выпрямляется и фильтруется.

Преобразование осуществляется с помощью мощного транзистора, работающего в режиме ключа и импульсного трансформатора, вместе образующих схему ВЧ преобразователя. Что касается схемного решения, то здесь возможны два варианта преобразователей: первый –выполняется по схеме импульсного автогенератора (например, такой использовался в ИБП телевизоров 3 – 4 УСЦТ) и второй – с внешним управлением (используется в большинстве современных радиоэлектронных устройств).

Поскольку частота преобразователя обычно выбирается от 18 до 50 кГц, то размеры импульсного трансформатора, а, следовательно, и всего блока питания достаточно компактны, что является немаловажным параметром для современной аппаратуры.

В ИБП используются два принципа реализации цепей слежения – «непосредственный» и «косвенный». Выше описанный метод называется «непосредственный», так как напряжение обратной связи снимается непосредственно с вторичного выпрямителя. При «косвенном» слежении напряжение обратной связи снимается с дополнительной обмотки импульсного трансформатора (рисунок 2).

Уменьшение или увеличение напряжения на обмотке W2, приведет к изменению напряжения и на обмотке W3, которое через резистор R2 также приложено к выводу 1 ШИМ контроллера.

Виды инверторов

Инверторные сварочные аппараты для сварки аргоном могут быть трех основных видов по принципу работы.

Ручные. Наиболее распространенный вид. Весь сварочный процесс осуществляется вручную работником, который контролирует дугу и подачу присадочных материалов. Чаще всего для этого вида сварки используют горелку с подачей газа и неплавящийся вольфрамовый электрод.
Полуавтоматы. Сваривание происходит за счет расплавления деталей и проволоки, которая подается механизмом в аппарате. Однако и здесь обязателен контроль сварщика над всем процессом.
Автоматы. Сварка также обеспечивается подачей проволоки, но все технологические манипуляции контролируются самим оборудованием.

В домашних мастерских наиболее распространены первые два вида, которые, в свою очередь, имеют разновидности в зависимости от дополнительных функций.

Ручные ММА аппараты. Это инверторы для электродуговой сварки, которые можно использовать для сварки разных металлов. Для работы с ними нужно использовать специальную горелку с вольфрамом и подачей газа.
Ручные TIG аппараты. Это именно инвертор с функцией аргонодуговой сварки. С помощью такого оборудования можно осуществлять сварку разных типов материалов: стали, нержавейки и цветных металлов и их сплавов.
Полуавтоматы MIG/MAG. Это инверторный аргонный сварочный аппарат, который осуществляет сваривание за счет плавления проволоки. Такая сварка чаще всего используется для соединения тонкостенных деталей, при этом можно подключать оборудование подачи аргона, что позволит варить цветные металлы и нержавейку.
Универсальные инверторы. Аппараты, которые включают в себя все функции ручной и полуавтоматической сварки, в том числе и в аргоновой среде.

TIG аппараты

Это наиболее распространенный инвертор сварочный с аргоном. В расшифровке и переводе аббревиатура обозначает возможность использования неплавящегося вольфрамового электрода с оборудованием по подаче защитного инертного газа.

Для сварки различных металлов такой прибор может переключаться с переменного тока на постоянный.

Чаще всего инверторы с такой функцией используют, чтобы варить алюминий и нержавейку. Но также можно сваривать детали и стали как углеродистой, так и низколегированной. При этом швы получаются качественней даже, чем при обычной электродуговой сварке.

Преимущество такого аппарата в том, что он позволяет работать в любом положении (горизонтальные, вертикальные и даже потолочные швы), а само соединение выходит ровным и без брызг металла и шлака.

Полуавтоматы MIG/MAG

Такие приборы обеспечивают соединение металлов за счет плавящейся проволоки, подающейся в полуавтоматическом режиме (нажатием клавиши на держателе).

Что значит маркировка MIG/MAG? Разница — используется ли защитный газ или нет. Если подключается подача аргона, этот процесс называют MIG пайкой, без защиты (активный режим) — MAG.

Полуавтоматический инверторный аппарат не требует использования дополнительной присадки в виде прутка. Проволока, которая используется для сваривания, уже имеет в своем составе все необходимые добавки.

При использовании полуавтомата с подачей аргона возрастает качество сварного шва за счет защитной среды и отсутствия разбрызгивания расплава из ванны.

Очень удобен такой аппарат при сварке тонкостенных деталей, а в совокупности с газовым оборудованием можно сваривать нержавеющую сталь и различные цветные металлы.

ММА аппараты

Инверторы ручной дуговой сварки также часто используют для соединения различных видов металла. Для того, чтобы использовать такой прибор при сваривании, например, алюминия, потребуется дополнительно оборудование в виде горелки с вольфрамовым электродом и подачей аргона. Также инвертор должен переключатся на постоянный ток.

Если вы планируете работать с различными видами металлов (сталей, нержавейки или цветных), то можно приобрести многофункциональный прибор со всеми вышеперечисленными возможностями. Но такие инверторы стоят дороже и насколько целесообразным будет его приобретение зависит от личных предпочтений.

Рейтинг

( Пока оценок нет )

Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Добавить комментарий