Настройка сварочного инвертора: Ответы на вопросы

Настройка сварочного инвертора | Статьи

После подключения и пробной сварки переходим к настройке сварочного инвертора. На удивление, большинство инверторов просто настроить даже человеку без опыта. Главное — правильно выбрать величину сварочного тока под нужный металл.
    Для этого желательно узнать:
  • состав свариваемого металла;
  • толщину заготовок;
  • требования к качеству шва.

Настройка силы тока и выбор электрода

Самый важный и, по сути, единственный параметр, который вы сможете отрегулировать самостоятельно, — сила сварочного тока. Различают минимальное и максимальное значение тока, они задают диапазон, в котором вы можете варить. В обычных бытовых инверторах диапазон составляет от 20 до 200-220 А.

Сила тока выставляется в зависимости от толщины и типа металла. Под толщину металла подбирается диаметр электрода, который служит присадкой. Это стандартная зависимость, точные показатели можно посмотреть в инструкции к инвертору или на упаковке электродов.

Приблизительно рассчитать силу тока можно самостоятельно. Слева указана толщина металла, справа — значение тока.

  • 1-1,5 мм — 20-50 А;
  • 2-3 мм — 25-100 А;
  • 4-5 мм — 70-140 А;
  • 6-8 мм — 100-190 А;
  • 9-10 мм — 140-220 А.

Выберите нужный режим сварки

Опытный сварщик знает — рекомендуемые значения приведены в качестве ориентира. Все проверяется опытным путем в процессе сварки. Например, если металл не расплавляется под действием тока, плавно увеличивайте его значения до нужного состояние, и наоборот, когда сварочная ванна «размокает», следует уменьшить силу тока.

Выбор полярности для сварки инвертором

Не менее важный этап, чем выбор силы тока — выбор полярности для держателя и кабель-массы. Для лучшего провара рекомендуем кабель-держатель подключить к клемме «плюс», а кабель массы соответственно к «минусу». Таким образом, мы настроили инвертор для сварки в режиме обратной полярности.

К подключению прямой полярности (обратный порядок подключения) прибегают при сварке специальными электродами стальных листов.

После выставления полярности настройка завершена. Можно включать инвертор и приступать к сварке.

Узнай, как эффективно варить инвертором


Настройка tig сварки – от А до Я + Полезные советы

Ранее мы рассказывали о том, как подобрать электрод, газ и другие расходные материалы. В этой статье продолжим рассматривать сварочный процесс, а точнее работу с аргонодуговым аппаратом tig. Для удобства сразу же выделим вопросы, которые будут затронуты в данном материале:
  1. Как подготовить tig горелку к работе?

  2. Как настроить сварочный аппарат?

  3. Как начать аргонодуговую сварку?

  4. Как правильно вести сварочную горелку?

Для наглядности используем конкретные модели и заготовки. Сваривать будем нержавеющую сталь, а в качестве tig-аппарата выступит надежный и простой в управлении аппарат FUBAG INTIG 200 DC Pulse. Помимо основных функций оборудование обладает функцией импульсной сварки.

Что касается расходных материалов, то в приведенном примере используется баллон с аргоном, электроды WL 20 (для постоянного тока) и присадочный пруток.


Подготовка аргонодугового аппарата к работе


Все комплектующие под рукой. Собираем все воедино:

  1. Устанавливаем редуктор на баллон с газом

  2. Подключаем газовый шланг к редуктору

  3. Подключаем байонетный разъем горелки к минусовому разъему

  4. Подключаем кабель управления к пяти-пиновому разъему на лицевой панели

  5. Последним подключаем кабель массы к плюсовому разъему

Аппарат практически готов к работе, теперь переходим к сборке tig горелки:

1. Первым устанавливаем цангодержатель

2. Аккуратно вставляем в него цангу

3. Прикручиваем хвостовик (не до конца)

4. Устанавливаем керамическое сопло

5. Вставляем вольфрамовый электрод

6. Настраиваем вылет электрода

7. Хорошенько затягиваем хвостовик.


Как только все выполнено, выставляем расход газа в зависимости от места проведения и диаметра сопла. Для сопла с диаметром 10 мм вполне подойдет расход газа равный 10 л/мин.

Внимание! Помимо самого аппарата и горелки, подготовка требуется и заготовкам. Очистив их от ржавчины, оксидной пленки и других загрязнений, вы позаботитесь о качестве сварки. Для обезжиривания можно воспользоваться ацетоном, уайт-спирпитом или другим растворителем. Присадочный пруток также зачищается наждачкой и обезжиривается.


Настройка tig аппарата от А до Я

Практически все металлы свариваются на прямой полярности (на электроде минус). Исключением является лишь сварка алюминия и его сплавов. Ярким примером сплава может могут стать медные сплавы со значительным содержанием алюминия. Для них обязательным является использование переменного тока.

Итак, настраиваем FUBAG INTIG 200 DC Pulse:

  1. На панели управления выставляем метод сварки – TIG.

  2. Устанавливаем предпродувку газа на 0,5 сек.

  3. Настраиваем ток поджига – 25% от рабочего тока (А).

  4. Фиксируем время нарастания до рабочего тока – 0,2-1,0 сек.

  5. Устанавливаем ток сварки (А) (см. Таблицу ниже)

  6. Выставляем время до тока заварки кратера (спада в секундах)

  7. Выбираем значение тока заварки кратера в амперах

  8. Последним параметром станет время продувки газа после сварки (сек)

Параметры, которые относятся к заварке кратера, подбираются в зависимости от толщины металла.

В данной таблице даны общие рекомендации по подбору сварочного тока для наиболее используемых металлов и толщин. Это поможет вам сориентироваться при подготовке к началу работы.

Таблица. Настройка аргонодугового аппарата в зависимости от вида металла и толщины

Вид металла

 Толщина металла, мм    

 Род тока    

 Сила тока¸А    

 Стальные сплавы    

1,0

DC

20 — 30

1,5

DC

40 — 60

2,0

DC

70 -90

3,0

DC

100 — 120

4, 0

DC

120 — 140

Алюминий

1-2

AC

20 — 60

4-6

AC

120-180

6-10

AC

220-230

11-15

AC

280-360

 

Почему следить за силой тока важнее, чем за остальными параметрами? Во время TIG сварки можно прожечь заготовку, выставив слишком сильный ток. Низкое значение не позволит расплавить металл, что сведет все попытки сварить деталь на нет.


Правильный запуск и сварка TIG-горелкой

Параметры выставлены и пора начинать. У владельцев данной модели сварочного аппарата есть целых два варианта:

  1. Использовать контактный поджиг

  2. Прибегнуть к функции высокочастотного поджига

Последний предотвратит прожиг металла в случае неправильно выставленных параметров во время настройки аппарата аргонодуговой сварки. Он убережет металл от вольфрамовых включений и позволит самостоятельно контролировать расстояние до детали с момента начала работы.


И теперь самое главное – как же правильно вести горелку? Большинство опытных сварщиков проводят сварку справа налево. Во время процесса без присадочного материала электрод стоит расположить практически перпендикулярно свариваемой поверхности. Если присадочный материал присутствует, то достаточно удерживать небольшой угол (15-20 градусов).


Внимание! Чтобы металл шва не окислялся, надо следить, чтобы конец присадочного прутка постоянно находился в зоне защитного газа.

Процесс сварки завершается заваркой кратера. Заварка кратера — финальный участок сварочного шва длиной, высота которого уменьшается до нуля. С точки зрения качества сварного соединения, необходимо исключить образования кратера в финальной части шва. Для этого в аппарате предусматривается режим плавного уменьшения тока.


Для наглядности всего вышеописанного специалисты подготовили специальный видеоролик:



Получите 10 самых читаемых статей + подарок!   

*

Подписаться

Регулирование и стабилизация тока нагрузки сварочных инверторов

При разработке источника сварочного тока инверторного типа (ИИСТ) возникает естественный вопрос о выборе способа регулирования и стабилизации тока нагрузки — сварочной дуги. Оптимальный способ регулирования тока ИИСТ должен соответствовать ряду основных требований, отражающих специфику источников сварочного тока:

  • формировать статическую вольт-амперную нагрузочную характеристику (ВАХ) нужного вида;
  • учитывать динамические особенности поведения нагрузки при тех сварочных процессах, для которых предназначен данный ИИСТ;
  • представлять собой надежное, технологичное и экономичное решение;
  • беспечивать дополнительные сервисные функции, повышающие качество сварного соединения.

В промышленных ИИСТ, как правило, используется двухпетлевая ООС по току и напряжению на нагрузке для формирования ВАХ нужного вида и реализации дополнительных «сварочных» функций инвертора. Так как основным выходным параметром ИИСТ является ток нагрузки, то далее мы обсудим способы регулирования именно этого параметра. Обычно применяется два способа регулирования: по среднему значению тока нагрузки или по мгновенному (импульсному) значению тока силового транзистора либо первичной обмотки силового трансформатора, то есть по мгновенному значению тока нагрузки, приведенному к первичной обмотке. В первом случае в качестве датчика тока естественно использовать резистивный шунт или датчик, ос нованный на эффекте Холла, — трансдьюсер (trans-ducer), включенный в цепь нагрузки. Во втором случае применяется простое, надежное и экономичное решение в виде трансформатора тока на кольцевом ферритовом магнитопроводе в цепи первичной обмотки силового трансформатора.

Упрощенная блок-схема типичного ИИСТ для случая регулирования по среднему току нагрузки показана на рис. 1. Датчики тока СS1 и CS2 служат для измерения мгновенного тока первичной обмотки силового трансформатора Т1 и среднего тока нагрузки соответственно, датчик VS1 измеряет напряжение на выходе ИИСТ. Датчик CS1 используют для организации защиты ключей VT1, VT2 от перегрузки. В ИИСТ с регулированием по мгновенному току первичной обмотки датчик CS2 не применяют, а в простейших ИИСТ не используется и VS1. О назначении конденсатора С0 будет рассказано дальше.

Рис. 1. Блок-схема типичного ИИСТ

Согласованный выбор способа регулирования, топологии силовой части и соответствующего датчика тока во многом зависит от ценовой группы, в которую должен попасть разрабатываемый ИИСТ, и его функциональной насыщенности. В «бюджетных» ИИСТ не применяются дорогостоящие трансдьюсеры и, как правило, используется регулирование по мгновенному току ключа. ИИСТ с такой структурой блока управления (БУ) выпускает большое количество производителей. Они представляют собой оборудование бытового или полупрофессионального назначения. Типичными представителями являются широко распространенные на российском рынке сварочные инверторы фирм Telwin, GYS, Cemont и ряда других. В ИИСТ профессионального уровня применяется регулирование по среднему значению тока нагрузки и используется обратная связь по напряжению на нагрузке, что позволяет сформировать статическую ВАХ практически любого вида и реализовать дополнительные сервисные функции. Датчик тока в виде резистивного шунта используют в своих изделиях фирмы ESAB, НПП «Технотрон», НПП «ФЕБ» и другие. Трансдьюсеры широко применяют такие мировые лидеры, как Miller Electric, Lincoln Electric и Thermadyne. В промышленных ИИСТ сегодня преимущественно используется силовая часть с топологией однотактного прямоходового мостового конвертера (ОПМК), который показан на рис. 1, либо полномостового конвертера [1]. Очевидно, что использование регулирования по мгновенному току первичной обмотки совместно с топологией силовой части ОПМК позволяет построить максимально простой и недорогой сварочный инвертор. Наличие трансформатора тока в цепи первичной обмотки дает возможность использовать его и для организации защиты силовых транзисторов от перегрузки без введения в схему ИИСТ дополнительных элементов. В связи с этим возникает практическая потребность проанализировать сравнительные достоинства и недостатки этих двух способов регулирования тока нагрузки ИИСТ.

Искажения статической ВАХ ИИСТ при регулировании по мгновенному току первичной обмотки (косвенный способ измерения тока нагрузки) исследовали авторы [2]. На рис. 2 показано семейство статических ВАХ сварочного инвертора мостового типа с регулированием по мгновенному току первичной обмотки (в зарубежной литературе — pick-current mode control), эти характеристики получены экспериментально для нескольких значений тока задания. Следует отметить, что данный метод регулирования в двухтактных преобразователях может приводить к несимметричному перемагничиванию и, как следствие, к динамическому насыщению магнитопрово-да силового трансформатора. Поэтому регулирование по мгновенному току первичной обмотки естественно использовать в ИИСТ с однотактной топологией силовой части. При анализе рис. 2 ясно, что нагрузочная характеристика исследованного ИИСТ существенно отличается от ВАХ «идеального» источника тока: все кривые смещены в область меньших, по отношению к заданию, токов; падающий участок ВАХ не вертикален, и ток короткого замыкания существенно больше тока задания.

Рис. 2. Экспериментальные статические ВАХ
мостового ИИСТ для нескольких значений
тока задания при регулировании по пиковому
току силового транзистора [2]

Авторы выделяют три причины возникновения сдвига ВАХ в область меньших токов:

  1. Сдвиг из-за наличия ненулевых пульсаций тока выходного дросселя:

    где Iout_pick и Iout_avg — амплитудное и среднее значение тока выходного дросселя соответственно, n — коэффициент трансформации силового трансформатора. Из (1) видно, что с уменьшением сварочного тока погрешность формирования ВАХ увеличивается из-за роста пульсаций тока нагрузки.

  2. В ряде случаев к опорному сигналу Iref-контроллера добавляется компенсирующий сигнал «пилы» от задающего генератора для исключения неустойчивой работы преобразователя при D близких к Dmax = 0,5. Это тоже приводит к сдвигу ВАХ:

    где Iref — ток задания, Ireframp — ток задания с учетом добавления «пилы», D — коэффициент заполнения управляющих импульсов на выходе ШИМ-контроллера. На практике компенсирующий сигнал обычно суммируется не с опорным сигналом, а с сигналом от датчика тока нагрузки. Кроме того, вместо тока задания и приведенного тока нагрузки на входы компаратора тока ШИМ- контроллера подаются соответствующие напряжения, в частности при использовании в качестве ШИМ-контроллера популярных микросхем серии UC384x.

  3. Сдвиг из-за ненулевого тока намагничивания силового трансформатора Iµ, вклад от которого присутствует в токе первичной обмотки:

    где Vdc — напряжение питания конвертера, Lµ — индуктивность намагничивания силового трансформатора,

    (Tsw — период преобразования конвертера). Из (2) и (3) видно, что влияние на ВАХ тока намагничивания и введения компенсационного сигнала качественно одинаково.

  4. Сдвиг тока короткого замыкания в сторону больших токов. При коротком замыкании нагрузки (КЗ) ток нагрузки определяется, в основном, минимальной длительностью проводящего состояния силовых транзисторов и суммарными активными потерями в схеме. Из-за конечного быстродействия ШИМ-контроллера, драйверов силовых транзисторов и наличия у последних задержки на выключение не удается сформировать импульсы управления ключами меньше некоторой определенной длительности. Минимальная длительность импульсов управления составляет величину порядка времени задержки между моментом, когда ШИМ-контроллер «определил», что ток первичной обмотки достиг величины тока задания, и моментом спада напряжения на вторичной обмотке силового трансформатора. Характерная величина этой задержки составляет сотни наносекунд. При КЗ ИИСТ переходит фактически в режим нерегулируемого импульсного преобразователя с нагрузочной характеристикой источника напряжения.

Авторами цитируемой работы был предложен и реализован на опытном ИИСТ способ коррекции статической ВАХ сварочного инвертора с управлением по мгновенному току первичной обмотки. Пульсации тока нагрузки равны:

где Varc— напряжение на дуге, Lout— индуктивность выходного дросселя, toff— длительность закрытого состояния силовых транзисторов преобразователя. Вольт-амперная характеристика дуги описывается известным эмпирическим соотношением:

Таким образом, для любой точки ВАХ сварочного инвертора можно рассчитать пульсации тока нагрузки и учесть их в виде поправки к току задания. Удобно использовать микроконтроллер для формирования задания для ШИМ-контроллера, в этом случае массив поправочных коэффициентов сохраняется в ПЗУ микроконтроллера. Компенсацию смещения ВАХ из-за существования сдвига Δ2 и Δ3 можно реализовать добавкой к току задания Iref величины (Δ Iref + Δ Imaxµ) В. Этот компенсирующий сигнал несложно получить из управляющих импульсов на выходе ШИМ-контроллера, пропустив их через фильтр НЧ с последующим масштабированием до нужного уровня.

В результате описанной коррекции ВАХ опытного ИИСТ существенно приблизилась к ВАХ источника тока, сдвиг в область меньших токов был практически скомпенсирован. Разумеется, «выбег» тока короткого замыкания при этом не уменьшился. Для снижения тока КЗ необходимо уменьшать суммарное время задержки или снижать частоту преобразования, либо использовать более сложные алгоритмы ЧИМ-ШИМ регулирования.

Анализ причин отклонения статической ВАХ ИИСТ с регулированием по мгновенному току первичной обмотки от «идеальной» показывает, что основной причиной является наличие пульсаций тока нагрузки и задержки по цепи ООС. Увеличение индуктивности выходного дросселя — очевидный и простой способ борьбы с искажением статической ВАХ при регулировании по мгновенному току ключа, но этот способ приводит к существенному ухудшению массо-габаритных параметров ИИСТ.

В целом, ключевой преобразователь, каковым и является ИИСТ, с обратной связью по среднему току нагрузки обеспечивает более высокие точностные характеристики и имеет отличную помехоустойчивость за счет меньшей полосы пропускания по цепи ООС по сравнению с преобразователем, в котором используется ООС по пиковому (мгновенному) значению тока ключевого транзистора.

На рис. 3 приведены статические ВАХ промышленного сварочного инвертора “Maxstar 150 STL» производства фирмы Miller Electric. Это полупрофессиональный ИИСТ с регулированием по среднему току нагрузки, ориентированный на ручную сварку штучным электродом (MMA-процесс) и сварку неплавящим-ся электродом в среде защитного газа (TIG-процесс) [3].

Рис. 3. Статические ВАХ сварочного инвертора “Maxstar 150 STL”

Нетрудно заметить отсутствие «выбега» тока КЗ и практически «штыковой» вид ВАХ в области стабилизации тока нагрузки. В области малых токов нагрузки сформирован подъем ВАХ для обеспечения напряжения холостого хода 70-90 В. Такое напряжение холостого хода гарантирует уверенный поджиг штучных электродов всех типов.

Для иллюстрации предъявляемых требований к блоку управления современного сварочного инвертора рассмотрим обобщенную «типовую» ВАХ, на примере которой можно увидеть, какими функциями производители оснащают современные ИИСТ. На рис. 4 показан пример такой «типовой» статической ВАХ ИИСТ, предназначенного для ММА/TIG процессов.

Рис. 4. «Типовая» статическая ВАХ современного сварочного инвертора
для MMA/TIG

Участок ABC соответствует минимальному току нагрузки, который может составлять 5-10 А для MMA/TIG инверторов. На примере участка ABDEF показано действие функции регулирования жесткости ВАХ на рабочем участке. Сварщик может изменять наклон рабочего участка ВАХ от положения EF до положения DF. Работа на более пологой ВАХ позволяет в небольших пределах регулировать величину сварочного тока за счет изменения сварщиком длины дуги. Наклон участка BDEG определяется внутренним сопротивлением силовой части ИИСТ, а его положение по оси V0 — коэффициентом трансформации силового трансформатора. От величины напряжения V0_max зависит максимальная длина дуги, ее «эластичность». Излишняя эластичность нежелательна, так как она приводит к повышенному разбрызгиванию и повышенной потребляемой от питающей сети мощности. Обычно длина дуги ограничивается на уровне 2-4 мм. Участок GIJ соответствует максимальному сварочному току ИИСТ, для случая, когда ток КЗ равен току задания (точка J). Часто устанавливают значение тока КЗ больше, чем средний ток нагрузки IO_avg ориентировочно до 1,5IO_avg Это позволяет избежать прилипания электрода к холодной детали, и данный метод получил название «форсирование дуги» (Arc-Force). Регулируемая величина ΔIO — глубина форсирования. В ИИСТ с регулированием по мгновенному току первичной обмотки из-за «выбега» тока КЗ форсирование дуги получается «естественным» образом, но его нельзя проконтролировать. Избежать прилипания и облегчить поджиг также помогает функция «горячий старт» (Hot-Start), которая является своего рода «динамическим» форсированием тока дуги: сразу после замыкания электрода на деталь БУ формирует импульс тока в нагрузке больше номинального на 20-200% с длительностью до нескольких десятых долей секунды, после чего ток нагрузки устанавливается соответствующим заданию. Этот алгоритм полезен на этапе пережигания перемычки между торцом электрода и деталью.

В ИИСТ фирмы Lincoln Electric форсированный участок JH на ВАХ делается регулируемым по «высоте» ΔV0. Это позволяет производить сварку короткой дугой на участке IH (Crisp Arc). В режиме TIG очень удобна функция поджига при отрыве электрода (Lift-Arc), наличие которой в сварочном инверторе позволяет, во-первых, реализовать уверенный поджиг касанием вольфрамового электрода о деталь, но без прилипания или обгорания электрода, и, во-вторых, при этом не требуется использование встроенного в ИИСТ (или внешнего) осциллятора — источника высоковольтных импульсов для бесконтактного под-жига дуги. Отсутствие встроенного осциллятора существенно упрощает и удешевляет ИИСТ для аргоно-дуговой сварки. Описанные дополнительные функции, характерные для современного ИИСТ, можно встретить под теми или иными фирменными названиями и по-разному реализованными в конкретных изделиях.

Читатель, вероятно, обратил внимание на то обстоятельство, что термин «источник сварочного тока» достаточно условен и носит скорее исторический характер, нежели отражает реальные характеристики источника питания сварочной дуги.

До сих пор рассматривались статические свойства ИИСТ для ММА/TIG процессов, которые характеризуются его статической ВАХ. Динамические свойства ИИСТ также важны, особенно для процесса полуавтоматической/автоматической сварки. Автору не известны работы, посвященные комплексному исследованию динамических свойств ИИСТ с учетом их специфики. Задача построения адекватной эквивалентной схемы и определения передаточных функций ИИСТ с замкнутой и разомкнутой цепью обратной связи, определения области устойчивой работы существенно усложняется из-за особенностей источников питания сварочной дуги. Во-первых, из-за наличия переходных режимов «холостой ход — короткое замыкание», «короткое замыкание — дуга», «дуга — холостой ход», «дуга — короткое замыкание» и их сочетания с установившимся квазистационарным режимом поддержания номинального тока дуги. Во-вторых, из-за необходимости учета набора начальных условий. И, в-третьих, из-за стохастического характера процессов, происходящих в реальной сварочной дуге. Некоторые авторы изучали нелинейную модель сварочного инвертора, в которой в квазистационарном состоянии используется малосигнальное (линейное) приближение, а переходные режимы рассматриваются как сильное возмущение [4]. Разработанная нелинейная модель ИИСТ исследовалась с помощью средств пакета MAT-LAB, результаты сравнивались с данными, полученными на лабораторном образце сварочного инвертора в режиме перехода от холостого хода в режим стабилизации заданного тока дуги. При этом было получено хорошее количественное соответствие расчетных и экспериментальных результатов, что подтверждает возможность успешного использования методов математического моделирования при изучении динамических свойств ИИСТ.

Очень распространенной и универсальной сварочной технологией сегодня является технология полуавтоматической/автоматической сварки в среде защитного/активного газа (MIG/MAG процесс). Однако принципы регулирования тока нагрузки ИИСТ, предназначенных для MMA/TIG и MIG/MAG процессов, существенно различаются. В простейшем случае источник сварочного тока для MMA/TIG должен обеспечивать падающую, «мягкую» ВАХ, имеющую область стабилизации тока нагрузки. ИИСТ для MIG/MAG фактически является источником напряжения с жесткой ВАХ и режимом ограничения максимального тока дуги на уровне, определяемом скоростью подачи сварочной проволоки. Силовая часть ИИСТ для обоих типов сварочных процессов выполняется практически одинаково, например, в соответствии со схемой (рис. 1) а необходимая статическая ВАХ формируется блоком управления. Следует отметить, что конденсатор C0 на выходе ИИСТ (рис. 1) не используется при MMA/TIG сварке и желателен при MIG/MAG процессах [10]. Динамическое поведение тока нагрузки ИИСТ с дросселем постоянного тока на выходе определяется индуктивностью этого дросселя, точнее, постоянной времени цепи нагрузки [5]:

Для ИИСТ характерная величина тоШсостав-ляет единицы миллисекунд. Вместе с этим электрические процессы, протекающие в дуге и сварочной ванне, имеют характерную длительность — от 0,1 мкc до 10 с (рис. 5). Таким образом, выходной дроссель, превращая ИИСТ в источник тока во временной области, не позволяет получить высокую динамику сварочного тока, необходимую при полуавтоматической сварке. Поэтому требования к способу регулирования тока дуги при MIG/MAG и MMA/TIG процессах различны. Применение сварочных инверторов для MIG/MAG сварки вместо традиционных низкочастотных выпрямителей позволяет улучшить качество сварного соединения, но для реализации управляемого переноса электродного металла в сварочную ванну, существенного снижения разбрызгивания металла и повышения энергетической эффективности сварочного процесса необходимо одновременно улучшать динамические свойства ИИСТ и использовать новые методы регулирования сварочного тока.

Рис. 5. Характерная длительность процессов, происходящих в сварочной ванне и электрической дуге [5]

Различают два режима переноса металла в сварочную ванну:

  • Крупнокапельный перенос электродного металла при глубоком погружении электрода в ванну. Капли расплавленного металла, отделяясь от торца электрода и кратковременно замыкая сварочную цепь, переходят в ванну расплава. Желательно, чтобы ток короткого замыкания ИИСТ был существенно больше номинального для быстрого пережигания периодически возникающих перемычек, образующихся между торцом электрода и деталью. Этот режим переноса обычно реализуется при постоянной скорости подачи проволоки, относительно низком выходном напряжении ИИСТ и токе, меньшем критического.
  • Мелкоструйный перенос (спрей-режим). Этот режим устанавливается при относительно большом напряжении на выходе ИИСТ и среднем токе дуги, большем некоторого минимального, критического значения. Перенос металла осуществляется без кратковременных периодических замыканий между торцом электрода и металлом в сварочной ванне, то есть без непосредственного контакта между ними. Электродный металл переносится в виде своеобразного «спрея» из мелких капель. Для снижения величины критического тока в сварочную проволоку вводят специальные легирующие добавки и подбирают состав смеси защитных газов.

В последнее время большое внимание уделяется разработке оптимальных методов управления сварочным током для MIG/MAG сварочных инверторов. Общий подход в решении этой задачи заключается в формировании такого профиля импульсов тока, который обеспечил бы необходимый характер переноса металла и минимальный эффект разбрызгивания.

Главной причиной возникновения разбрызгивания электродного металла является слишком большая плотность тока, текущего через перемычку между электродом и деталью, в момент отрыва капли расплава и перехода ее в сварочную ванну. Поэтому прежде всего необходимо обеспечить резкое снижение тока после отрыва капли. Для этого авторы цитируемой работы использовали сварочный инвертор с модифицированной силовой частью и соответствующим алгоритмом управления. Упрощенная часть ИИСТ, обеспечивающая повышенную динамику сварочного тока, показана на рис. 6.

Рис. 6. Фрагмент силовой части ИИСТ для MIG/MAG процессов, обеспечивающей высокую скорость изменения тока дуги [6]

Т1 — силовой трансформатор ИИСТ с топологией ОПМК. Специальный двухобмоточ-ный дроссель L0, ключ VT1 и блокирующий диод VD3 обеспечивают высокую скорость спада тока дуги. Часть запасенной дросселем энергии передается в конденсатор C0. Цепь VT2, R1 предохраняют C0 от перенапряжения. Конденсатор C0 или вспомогательный источник питания Vaux вместе с ключом VT3, возвратным диодом VD5 и индуктивностью сварочного кабеля представляют собой источник напряжения, обеспечивающий высокую скорость нарастания тока нагрузки (крутой фронт импульса тока дуги). Силовые элементы работают только в течение фронта и спада импульсов тока дуги, поэтому эффективность предложенного решения достаточно высока. Удалось получить скорость изменения тока дуги 4 кА/с. Схема использовалась в составе ИИСТ с рабочим током до 650 А при напряжении до 50 В. Получено время реакции тока дуги порядка 0,5 мс, хотя желательно снизить эту величину до 0,1 мс. Разумеется, известны и более простые способы повышения динамики тока ИИСТ: увеличение рабочей частоты преобразователя и снижение индуктивности выходного дросселя, но этим методам присущи свои недостатки. Аналогичный метод управления ИИСТ для полуавтоматической сварки предлагали и другие авторы [7].

Похожий на описанный алгоритм формирования специального профиля импульсов тока дуги был разработан фирмой Lincoln Electric и с успехом используется ею в своих сварочных инверторах для MIG/MAG сварки. Эта технология получила фирменное название “Surface Tension Transfer? (STT) — перенос электродного металла с использованием сил поверхностного натяжения [8]. На рис. 7 показан профиль импульсов тока и напряжения на выходе сварочного инвертора, использующего технологию STT.

Рис. 7. Импульсы тока и напряжения при использовании технологии STT [9]

В течение интервала времени Т0-Т1 происходит оплавление торца электрода за счет установившейся температуры дуги. Ток и напряжение на дуге поддерживаются неизменными: ИИСТ работает в режиме «источника мощности». Формируется капля расплава достаточного размера, которая создает перемычку межу торцом электрода и сварочной ванной. В момент Т1 блок управления ИИСТ быстро снижает ток в дуге для того, чтобы силы поверхностного натяжения жидкого металла перетянули каплю в сварочную ванну (интервал времени Т1-Т2). В момент времени Т2 ИИСТ формирует импульс тока, который «помогает» капле переместиться в ванну, при этом перемычка между ванной и торцом электрода становится все тоньше. Блок управления ИИСТ постоянно контролирует сопротивление сварочной цепи и перед разрывом перемычки резко снижает величину тока в момент Т3, в результате чего капля переходит полностью в ванну с минимальным разбрызгиванием. В момент Т4 восстанавливается дуга, а в момент Т5 формируется второй форсирующий импульс тока длительностью Т5-Т6 для увеличения дугового промежутка и разогрева увеличенной области металла детали для выхода на режим формирования следующей капли. На интервале Т6-Т7 поддерживается ток, необходимый для формирования капли расплава. Далее весь цикл повторяется, его период составляет порядка 10 мс [9].

Выпускаются сварочные инверторы различного назначения и функциональной насыщенности: от простейших ИИСТ, рассчитанных на какой-то один тип сварочного процесса, до многофункциональных профессиональных аппаратов, поддерживающих практически все типы сварочных процессов. Блок управления такого ИИСТ должен обеспечивать режим «источника тока» для сварочных процессов MMA/TIG и режим «источника напряжения» для процессов MIG/MAG. Кроме этого, многие ИИСТ профессионального уровня позволяют использовать режим импульсной полуавтоматической сварки в среде защитного газа. Этот режим сварки реализуется за счет амплитудной модуляции тока дуги прямоугольными импульсами, частота следования которых обычно выбирается в диапазоне 25-250 Гц. Применение подобного режима позволяет более точно дозировать количество теплоты, подводимой к сварочной ванне, что облегчает сварку тонкостенных деталей, выполнение потолочных швов и т. д.

На рис. 8 показана упрощенная схема блока управления, обеспечивающего работу ИИСТ в режимах MMA/TIG, MIG/MAG и Pulsed MIG/MAG [10].

Рис. 8. Упрощенная схема блока управления ИИСТ универсального назначения [10]

Режим работы ИИСТ определяется сигналом, поданным на вход Fpulse аналогового пе-ремножителя А2: при Fpulse=1 используются как внутренняя петля ООС по току, так и внешняя петля ООС по напряжению на нагрузке, таким образом, ИИСТ работает в режиме MIG/MAG; при Fpulse=0 используется только ООС по току и ИИСТ работает в режиме MMA/TIG, для реализации режима импульсной полуавтоматической сварки Pulsed MIG/MAG на вход Fpulse подаются прямоугольные модулирующие импульсы с частотой следования 25-250 Гц. Обозначения на рис. 8: V0— среднее значение напряжения нагрузки ИИСТ, I0 — мгновенный ток первичной обмотки силового трансформатора (используется регулирование по мгновенному току нагрузки, приведенному к первичной обмотке трансформатора). Параметры V0 ref и Iref — напряжение и ток задания. Собственно ШИ-модулятор состоит из элементов D2, D4, триггера Шмидта D1 и триггера D3, на счетный вход которого подается тактовый сигнал с коэффициентом заполнения 0,45 для обеспечения гарантированного размагничивания маг-нитопровода силового трансформатора в течение нерабочего полупериода.

Описанная структура блока управления многоцелевого ИИСТ с топологией силовой части, показанной на рис. 1, была проверена авторами на математической модели и на лабораторном прототипе. Экспериментальный сварочный инвертор с максимальным рабочим током до 200 А и частотой преобразования 50 кГц показал удовлетворительные результаты во всех режимах. Предложенный блок управления позволяет построить простой и многофункциональный сварочный инвертор.

Отдельную группу источников сварочного тока составляют сварочные выпрямители для многопостовой сварки, применяемые на предприятиях с большим количеством сварочных рабочих мест («постов»). Традиционно, до широкого распространения ИИСТ, система многопостовой сварки представляла собой общий мощный понижающий трансформатор и вторичный выпрямитель, к которому подключались через балластные реостаты (БР) индивидуальные рабочие места сварщиков. С помощью БР осуществлялась регулировка тока и обеспечивалась развязка индивидуальных рабочих мест.

В настоящее время вместо БР используются электронный регулятор сварочного тока (ЭР), выполненный, как правило, на основе однотактного понижающего конвертера. Применение ЭР позволяет существенно увеличить КПД системы многопостовой сварки, повысить качество сварочных работ и расширить функциональные возможности оборудования: источник сварочного тока на основе ЭР может обеспечить сварщику возможность использовать на рабочем месте сварочные процессы MMA, TIG, MIG, MAG.

Для стабилизации тока нагрузки подобного ЭР авторы работы [11] применили релейный способ регулирования, который редко используется в настоящее время, хотя и имеет известные положительные свойства [12]. Сейчас продолжаются исследования этого способа, в частности в отношении его динамических свойств [13].

Блок-схема лабораторного ЭР на ток до 200 А показана на рис. 9. В качестве источника входного напряжения ЭР авторы использовали промышленный сварочный выпрямитель традиционного типа с понижающим трансформатором промышленной частоты. Следует отметить, что подобное объединение промышленного сварочного выпрямителя с ЭР позволяет получить источник сварочного тока с новыми, более высокими характеристиками и функциональными возможностями по сравнению с традиционным выпрямителем. Причем, такого рода «апгрейд» старых сварочных выпрямителей может оказаться экономически более эффективным, чем их замена на новые современные ИИСТ профессионального уровня.

Рис. 9. Блок-схема электронного регулятора сварочного тока с релейным управлением [11]

Применение релейного регулирования сварочного тока было обусловлено такими преимуществами этого способа, как:

  • регулирование среднего значения сварочного тока в нужном диапазоне при фиксированной величине амплитуды пульсаций;
  • возможность изменения величины пульсаций сварочного тока при фиксированном его среднем значении.

Это позволяет исследовать влияние величины пульсаций тока дуги на качественные показатели сварного соединения.

В блоках управления современных ИИСТ постепенно находят применение передовые методы теории управления: управление с использованием алгоритмов нечеткой логики (fuzzy logic control — FL) и скользящих методов регулирования (sliding mode control — SM). Применение этих методов в ИИСТ стимулируется и тем, что они представляют собой мощные средства для управления нелинейными системами, каковыми являются ИИСТ и их нагрузка — сварочная дуга [14], [15].

Сравнительное исследование ИИСТ с FL-и SM-контроллерами показало, что оба метода управления позволяют построить сварочный инвертор с заданными характеристиками, причем FL-контроллер оказался менее чувствительным к разбросу входных и выходных параметров и в целом более надежным. Исследование проводилось на математической модели ИИСТ в среде MATLAB/Simulink, в качестве силовой части использовался однотактный прямоходовой мостовой конвертер, часто применяемый в сварочных инверторах [16].

Известны примеры практической реализации блока управления ИИСТ с FL-контрол-лером. Авторы работы [17] использовали алгоритмы нечеткой логики при разработке блока адаптивного управления установкой автоматической сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа (TIG-процесс). Экспериментальная сварочная установка предназначена для автоматической сварки листовых деталей с переменным (ступенчатым) профилем. Сварочная дуга питается от источника стабильного тока, а обеспечение оптимальной геометрии сварочной ванны достигается с помощью автоматического регулирования напряжения на дуге за счет изменения ее длины перемещением неплавяще-гося электрода относительно свариваемых поверхностей. При традиционном способе регулирования возникали две проблемы: во-первых, блок управления сварочной установкой не позволял корректно организовать процесс поджига дуги в начале сварочного цикла и завершение сварочного шва без образования дефектов; во-вторых, в процессе сварки в некоторых режимах возникали незатухающие паразитные колебания в контуре регулирования, приводящие к периодическому изменению длины дуги. Применение адаптивного FL-контроллера позволило преодолеть указанные проблемы и повысить качество сварного соединения.

 

Заключение

Выбор метода управления сварочным инвертором и структуры блока управления часто производится на основе компромисса между техническими параметрами будущего ИИСТ и маркетинговыми задачами. К такому заключению можно прийти, изучив схемотехнику промышленных ИИСТ разного ценового диапазона. В то же время ведутся активные работы по адаптации и применению передовых методов управления в современном сварочном оборудовании. Эта последнюю тенденцию стимулирует развитие элементной базы, удобной для реализации новых алгоритмов в устройствах силовой электроники. Сейчас в блоках управления сварочных инверторов все более широко применяются микроконтроллеры, цифровые сигнальные процессоры и программируемые логические матрицы, что позволяет разрабатывать системы управления ИИСТ с топологией, конфигурируемой как на программном, так и на аппаратном уровнях [18].

Литература
  1. Dudrik J., Bauer P. DC source for arc welding with soft-switching current-mode con- trolled DC-DC converter // International Review of Electrical Engineering (IREE). ISSN: 1827-6600, April 2006, pp. 162–169.
  2. Martinez A, Blasco N., Perez F.J., Vicuna J.E., Lacamara J., Oliva J.A. Static output characteristic of a pick current controlled arc welding machine / IEEE 49th International Midwest symposium on circuits and systems, vol. 1, 2006, pp. 636–639.
  3. Maxstar 150 STL Owner`s manual. Miller Electric Mfg. Co, 2003. www.millerwelds.com
  4. Jinhong Z, Wenlin L., Yaowu S. Study on the dynamic process of arc welding inverter // IEEE Proceed. IPEMC, vol. 1, 2000, pp.308–311.
  5. Schupp J., Fischer W., Mecke H. Welding arc control with power electronic / IEE “Power electronics and variable speed drives” conference, Conference publication № 475, 18–19 September, 2000.
  6. Merfert I. W. Improving on the dynamic on inverter power sources for pulsed arc welding applications / Ph. D. thesis, University of Magdeburg, 1998.
  7. Chae Y. M., Jang Y., Jovanovic M. M., Gho J. S., Choe G. H. A novel mixed current and voltage control scheme for inverter arc welding machine / IEEE Proc. APEC, vol. 1, 2001, pp. 308–311.
  8. Stava E. K. Technology gets to the root of pipe welding. Online: http://www.lincolnelectric.com/ knowledge/articles/content/pipewelding.asp
  9. Vincent T. L. Waveform control in welding power supplies / IEEE control system magazine, August, 2006, pp. 17–18.
  10. Verdelho P., Pio Silva M., Margato E., Esteves J. An electronic welder control circuit / IEEE Proceed. of the 24th Int. conf. IECON`98, vol. 2, 1998, pp. 612–617.
  11. Marques S., Cruz C., Farias J. Step down converter with hysteretic current control for welding applications / IEEE 23rd Intern. conf. on industr. electronics, control and instrum. IECON`97, vol. 2, 1997, pp. 676–681.
  12. Levin G., O`Malley K. Designing with hys-teretic current-mode control / EDN Access, April, 1994. Online: www.edn.com/archives/ 1994/042894/09df3.htm
  13. Park J. H., Cho B. H. Small signal modeling of hysteretic current mode control using the PWM switch model // IEEE COMPEL Workshop, Rensselaer Polytechnic Institute, Troy, NY, USA, July, 2006, pp. 225–230.
  14. Drakunov S., Barbieri E., Silver D. Sliding mode control of a heat equation with application to arc welding / IEEE Proceedings of the International conference on control applications. 15–18 Sept. 1996, pp. 668–672.
  15. Junhong Z., Hongfang W. A novel welding inverter power source system with constant current output characteristic based on fuzzy logic control / IEEE Proceed. Electrical machines and systems conference. ICEMS 2001, v. 1, 2001, pp. 567–570.
  16. Iskender I., Karaarslan A. On the comparison of fuzzy logic and state space averaging based sliding control methods applied on an arc welding machine // Trans. on engineering, computing and technology, v. 8, ISSN 1305-5313, 2005, pp. 100–105.
  17. Koseeyaporn P. , Cook G. E., Strauss A. M. Adaptive voltage control in fusion arc welding / IEEE Trans. on industry applications, vol. 36, No 5, 2000, pp. 1300–1307.
  18. Rauma K., Laakkonen O., Luukko J., Pajari I., Pyrhonen O. Digital control of switch-mode welding machine using FPGA / IEEE Proceed. PESC, vol. 1, 2006, pp. 1–5.

Настройка сварочного полуавтомата — режимы, регулировки, ошибки

Сварочные технологии становятся все более доступными, так каждый сейчас может приобрести простой инвертор, а более практичные покупатели выбирают сварочные полуавтоматы. Перечислять преимущества данной технологии можно очень долго, но на практике владельцы не всегда рады своему приобретению. Связанно это с тем, что люди просто не знают, как происходит настройка сварочного полуавтомата. Мы разобрали основные функции бюджетных устройств и приборов среднего класса, чтобы на примере их возможностей рассказать, как происходит регулировка полуавтомата.

Перед настройкой

Регулировка силы тока, вольтажа, скорости подачи проволоки и других параметров производится непосредственно перед сваркой, в процессе работ сварщик производит дополнительные корректировки работы. Однако есть ряд требований и настроек, которые нужно выполнить до начала работ, это

  • подготовка сварочного аппарата;
  • а также условия выполняемых работ.

Так, устройство должно быть подключено к системе подачи защитного газа (углекислота, аргон или смеси газов). В обязательном порядке нужно убедиться в наличии достаточного количества сварочной проволоки в барабане, а при необходимости заправить новую и протянуть ее до рабочей рукояти.

Чтобы правильно выставить первичные параметры сварки нужно знать:

Зная эти параметры и отталкиваясь от рекомендуемых значений можно выставить рекомендуемые параметры сварки, а затем, основываясь на собственных ощущениях и качестве работ, производить корректировки.

Настройки аппарата

Когда все готово, можно приступать к непосредственным настройкам. Несмотря на то, что опытные сварщики могут устанавливать режимы на собственное усмотрение, мы будем отталкиваться от рекомендованных параметров. Значения, представленные в таблице ниже, усредненные и в каждом отдельном случае, для лучшего качества работ, стоит произвести небольшую подстройку. Как это сделать, для чего нужен тот или иной параметр рассмотрим далее.

Таблица ориентировочных режимов сварки для углеродистых сталей

Скорость подачи газа

Данный параметр хоть и не относится к настройке сварочного полуавтомата, играет важную роль в процессе сваривания. Газобаллонное оборудование современного образца комплектуется удобными редукторами, где указан расход в литрах. Просто установите значение на 6 – 16 литров, в зависимости от толщины металла и на этом все.

Вольтаж

Данный параметр условно показывает, сколько тепла мы отдадим на работу в данный момент. Как видно из таблицы, чем толще металл, тем больше Вольтаж, а значит, нагрев и расплавление происходит быстрее и проще. Сложность с подбором вольтажа возникает тогда, когда мы имеем дело с нестандартным металлом или особой конструкцией сварки. Если мы говорим о работе с цветными или высоколегированными металлами, то оптимальные значения Вольтажа можно найти в интернете.

С другой стороны некоторые производители не указывают точное значение данной регулировки, а ограничиваются условными указаниями, к примеру, цифры 1-10. В таком случае следует внимательно изучить сопроводительную документацию, где должно быть указанно соответствие текущего положения к настоящему вольтажу.

Таким образом, данный параметр стоит устанавливать согласно таблице “настройка сварочного полуавтомата” или рекомендации производителя.

Скорость подачи проволоки/Сила тока

Второй параметр настройки любого полуавтомата это – скорость, совмещенная с силой тока. Это связанно с тем, что оба параметра взаимосвязаны и увеличивая скорость подачи, возрастает сила тока. Некоторые продвинутые машины имеют отдельные регулировки тока на полуавтомате, но они относятся к профессиональному уровню.

В более продвинутых моделях скорость подачи проволоки имеет тонкую настройку

Как и ранее для начала устанавливаем рекомендованные значения, однако в процессе работ эту настройку можно и нужно подстраивать под свои нужды. Заметить несоответствие просто. Если шов ведет, образуются сильные наплавления или сдвиги, то скорость слишком большая. Если же валик «проседает», появляются волнистые углубления или разрывы, то скорость слишком маленькая.

Добавляя или уменьшая скорость подачи, следует добиться идеальной формы валика без выпуклостей или проседания шва.

Большинство простейших аппаратов имеют именно две настройки – вольтаж и скорость подачи, совмещенная с силой тока. Умело управляя ими можно в полной мере оценить качество сваривания деталей полуавтоматом.

Дополнительные параметры

Помимо простейших устройств на рынке присутствуют и более продвинутые модели с расширенным функционалом. Давайте рассмотрим их возможности и для чего нужны дополнительные настройки.

Индуктивность (настройка дуги)

Самая популярная функция, которая активно внедряется даже в сварки бюджетного класса – настройка индуктивности. Параметр позволяет управлять жесткостью дуги и изменять характеристики сварного шва. Так, при минимальной индуктивности заметно снижается температура дуги и глубина проплавления, шов получается более выпуклый. Подобная настройка помогает сваривать тонкие детали, а также металлы, чувствительные к перегреву. При максимальной индуктивности вырастает температура плавления, ванна получается более жидкой, а глубина проплавления – максимальной. Валик такого шва ровный, без выпуклостей. Данный режим используется для проплавления толстого металла, работы в угловых соединениях.

Зная как реагирует дуга на изменение индуктивности сварщик может самостоятельно управлять глубиной провара и температурой ванны, для улучшения качества работ и создания более надежных ответственных соединений.

Высокая/низкая скорость

Переключатель, который маркируется как High/Low, в большинстве моделей отвечает за более точную настройку скорости подачи проволоки. Мы уже знаем, что каждый полуавтомат содержит подобный регулятор, но если ваше устройство может работать с проволокой 0.6 и 1.4 мм граничные отметки будут сильно отличаться. Именно поэтому при работе с тонким материалом тумблер устанавливается в положение High и проволока в общем подается быстрей, а для толстого припоя подходит положение Low.

Обратите внимание! Сейчас на рынке представлены сотни товаров от десятков различных производителей, поэтому чтобы наверняка разобраться, какой функционал есть у данной модели, за что отвечает тот или иной регулятор и выключатель следует внимательно изучить инструкцию по эксплуатации.

Почему нельзя полностью полагаться на рекомендуемые настройки

Очень популярный вопрос, который тревожит каждого новичка сварки. Прежде всего, отметим список вещей, которые влияют на качество работ:

  • разная начинка сварочных полуавтоматов;
  • качество электросети;
  • состав сплава;
  • температура окружающей среды;
  • толщина и марка проволоки;
  • пространственные положения работ;
  • состав газа или его смеси.

Итого, чтобы получить, качественный шов, сварщику приходится «попадать» в оптимальные настройки, с которыми можно качественно сваривать изделия. Но стоит взять другой металл, поменять положение или чтобы напряжение сети упало и нужно снова искать те самые оптимальные настройки.

Частые ошибки и способы их решения

  1. Громкий «треск» при работе. Отчетливые щелчки указывают на малую скорость подачи припоя. Увеличивайте данный параметр пока звук работы не станет нормальным.
  2. Сильное разбрызгивание. Зачастую разбрызгивание появляется при недостатке изолирующего газа. Проверьте редуктор, при необходимости – увеличьте подачу газа.
  3. Непровары и прожиги устраняются настройкой Вольтажа, а также регулировкой индуктивности (если есть).
  4. Острые вершины или неравномерная ширина валика. Обе проблемы связанны с положением и скоростью движения горелки. Помимо настроек сварки обращайте внимание и на собственную технику работ.

Заключение

Полуавтомат это незаменимый помощник в любом доме или гараже, но чтобы получить максимум из его возможностей нужно с должным уважением отнестись к изучению технических особенностей устройства и принципа работы полуавтоматической сварки. Благодаря этой статье вы знаете как настроить сварочный полуавтомат. Не бойтесь экспериментировать, ищите именно те параметры, при которых вам будет удобно сварить деталь и получить надежный шов.

Рекомендации по использованию сварочного оборудования

Подготовка к работе

Перед началом работы необходимо правильно оборудовать место, где будут производиться сварочные работы (сварочный пост). Уберите посторонние предметы, особенно легковоспламеняемые. Проверьте, чтобы на посту был огнетушитель. Свариваемые детали  и сварочный аппарат разместите на устойчивой поверхности. Участок должен хорошо проветриваться, на него не должны попадать атмосферные осадки, вода, пыль. Убедитесь, что вам достаточно пространства для проведения сварочных работ.

Средства защиты

Внимательно отнеситесь к выбору средств защиты перед началом работы со сварочным аппаратом.

Необходимым элементом защитной экипировки является маска сварщика. Она предназначена для того, чтобы защищать органы зрения от поражения сварочной дугой. Существует множество разновидностей сварочных масок. Они могут различаться по форме, быть с автозатемнением и без, с креплением на голове и для удерживания в руках. Главное — маска должна быть легкой и удобной. Комфортнее производить сварочные работы в маске, крепящейся на голове, т.к. обе руки будут свободны. У подобных масок имеется регулировка под размер и форму головы. Большой популярностью пользуются маски с автоматически затемняющимся светофильтром. В этой маске, непосредственно перед началом зажигания дуги вы видите точку начала сварочного шва. При зажигании дуги фильтр автоматически затемняется. После затухания дуги светофильтр маски становится прозрачным, что позволяет посмотреть на сварочный шов и детали, оценить состояние электрода и горелки и снова начать процесс сварки, не снимая маску. Также такие маски удобны для выполнения зачистки свариваемых поверхностей, так как светофильтр в режиме зачистки не затемняется, видимость сохраняется, а очищаемые частицы не попадают в лицо. Маски с автоматическим затемнением имеют регулировки по скорости затемнения, степени затемнения, времени выключения фильтра. Автоматические светофильтры имеют встроенные элементы питания (батарейки), которые имеют свой ресурс. Существуют светофильтры со сменными элементами питания и несменными. При выборе маски обратите на это внимание. Со сменными элементами питания маска стоит немного дороже, но впоследствии, вам нужно будет менять только элементы питания, а не весь светофильтр, который стоит от 50% , а иногда и выше стоимости всей маски.

Следующий элемент защиты – специальная одежда сварщика. Для защиты рук обычно используются краги, которые изготавливают из плотной кожи. Они защищают от поражения электрическим током, ожогов и брызг расплавленного металла. Одежда и обувь сварщика также должны быть выполнены из плотного материала, способного выдерживать попадание брызг расплавленного металла. Обувь подбирайте на толстой подошве, не пропускающей влагу и электричество.

Сварочный инвертор

Проверьте сварочный инвертор на предмет повреждений, он должен быть исправен и правильно заземлен. Такие же требования предъявляются к проводам, разъемам и держателям. Все они должны быть хорошо закреплены, иметь надежные контакты. Характеристики и настройки аппарата должны соответствовать подключаемой сети питания – это обеспечит хорошее качество сварочных швов и надежную работу инвертора. Вырабатываемый сварочный ток должен соответствовать требованиям по характеристикам, параметрам сварки (ММА, MIG, TIG) необходимым для сварки металлов разной толщины, состава сплава, пространственного положения заготовки. В таблице ниже приведены ориентировочные данные настроек сварочных инверторов.

Сварочные материалы

Сварочные материалы: электроды, проволока, присадочные прутки (ММА, MIG/MAG) должны быть по составу близки к свариваемым деталям. Их диаметры и скорость подачи — соответствовать толщине заготовки и настройкам сварочного аппарата. В противном случае вы получите недостаточно проваренное соединение, которое лопнет по нагрузкой или можете прожечь свариваемый металл. Поверхность вокруг сварочного шва, а также электроды, сварочная проволока и присадочные прутки не должны иметь следов ржавчины, краски, масляных пятен и других загрязнений. При сварке плавящимися покрытыми электродами и порошковой проволокой необходимо убедиться, что они не влажные. В противном случае сварочный шов не получится. Также необходимо учитывать полярность при подключении клемм, держателей электродов и горелок. Существует прямая и обратная полярность подключения. Прямая полярность, когда клемма массы подключена к разъему инвертора «+», а горелка (держатель) к клемме «-». Обратная полярность наоборот, горелка (держатель) электрода к «+», а масса к «-» аппарата. Чаще используется сварка на обратной полярности за исключением сварки порошковой проволокой без защитного газа и некоторых видов покрытых плавящихся электродов. Обычно эту информацию указывают на упаковке электродов или проволоки.

 При сварке TIG сплавы стали, меди, бронзы, титана варят на прямой полярности (горелка подключается к «-», провод массы к «+»). Сплавы из алюминия, магния и латуни варят на переменном токе. Обратная полярность используется редко (горелка к «+», масса к «-»), как правило, для сварки очень тонких сплавов алюминия и магния.

Форсаж сварочной дуги. Что это такое и как его использовать

Форсаж сварочной дуги — помощник новичкам

На некоторых сварочных аппаратах можно увидеть надпись на панели управления «Arcforce», что означает «форсаж сварочной дуги«, и находящийся рядом регулятор. На русском языке это означает форсирование. Эта функция в инверторах отвечает за предупреждение прилипания электрода к свариваемой поверхности. Для этого устройство, в нужные моменты, автоматически добавляет необходимую силу тока, которая компенсирует рабочее напряжение, независимо от установленного количества Ампер перед началом сварки. Где эта функция применима и насколько полезна?

Возможные проблемы без этого режима

Качество шва и скорость его наложения зависят от способности сварщика сохранять постоянное расстояние между концом электрода и линией соединения. Чем выше дуга, тем большее рассеивание получает напряжение, и раскаленный металл труднее формировать в сварочной ванне для создания шва. Чем зазор между электродом и изделием меньше, тем четче можно подавать «порции» присадки и руководить всем процессом.

Оптимальным расстоянием считается 3-5 мм. У опытных сварщиков рука автоматически «чувствует» этот зазор и поддерживает его по мере сгорания электрода. Но на тонком металле (0,8 — 1,2 мм) этого расстояния может оказаться недостаточно. При сварке пластин малой толщины приходится значительно снижать силу тока. Чтобы поддерживать горение дуги, конец электрода приходится вплотную подводить к изделию. Это вызывает следующие проблемы:

  • прилипание электрода;
  • нарушение обмазки при неудачном отрыве;
  • замедление скорости из-за повторных розжигов;
  • непровары.

Если увеличить силу сварочного тока, то электрод будет прилипать реже, но появятся прожоги и сильные наплывы металла с обратной стороны поверхности. Чтобы уменьшить дискомфорт при сварке на тонких изделиях предусмотрена функция форсирования сварочной дуги.

Польза режима «форсаж сварочной дуги»

Использование функции «Arcforce» в инверторе решает две проблемы. Во-первых, это облегчает розжиг нового электрода. Нет необходимости в чирканье вставленного электрода о черновую поверхность для распаливания и последующего переноса на изделие. Инвертор сразу подает увеличенную силу тока и электрод зажигается.

Во-вторых, при ведении шва на тонком металле, аппарат обеспечивает сварку на выставленных настройках, но в случае угрозы затухания дуги, автоматически подает компенсирующий ток, возобновляющий горение. Даже, если пытаться намеренно вызвать залипание — этого не получится.

В результате, функция позволяет:

  • варить плавно;
  • точно формировать шов;
  • без чрезмерных наплывов и прожогов;
  • на минимальном токе;
  • без залипания электрода.

Этот режим очень полезен сварщикам-новичкам, которые только учатся видеть сварочную ванну и различать металл и шлак в расплавленном виде, и забывают при этом следить за расстоянием между изделием и укорачивающимся электродом.

Настройки сварочного аппарата

Настройка функции производится поворотным регулятором на передней панели инвертора. Начинающим сварщикам желательно устанавливать ее на максимум, чтобы мысли об электроде не мешали освоению навыков по формированию шва. Но это при условии достаточно толстого металла, на котором не возникает прожогов.

Когда появится некоторый опыт и уверенность, можно переходить к сварке тонких материалов, а настройку выставлять по ситуации: если липнет — добавить по шкале форсаж, если прожигает — убавить. Зависит показатель настройки и от выбора расходных материалов. Рутиловые электроды требуют всего 30% положения регулятора, а целлюлозные хорошо функционируют на максимальном.

 

Ещё по теме:

Почему прилипает электрод и что с этим делать

 

Видеокурсы:

Как варить электросваркой

Как установить сварочный ток правильно

Как выбрать маску «хамелеон»

Как настроить маску «хамелеон» правильно

Как выбрать сварочный инвертор

Регулятор тока для сварочного аппарата

Каждый способ регулирования способен положительно сказываться на работе сварочного агрегата, но есть у каждого метода и свои недостатки, которые желательно знать и уметь избегать неприятных ситуаций. Сварочный процесс является ответственной процедурой, поэтому становится определяющим практически любое отклонение от норм.

При помощи специальных регуляторов:

  • Настраивается рабочий ток,
  • Меняется магнитный поток.

Поэтому регулятор тока для сварочного аппарата выполняет важную функцию и в качестве основных методов регулировки используют: магнитное шунтирование, подвижность обмоток, а так же дроссели разных видов.

Способы регулировки параметров сварки

Если подключится к отводам, которые выполняются на второй обмотке трансформатора, то есть возможность для ступенчатого регулирования электрического тока. При использовании данного способа меняется количество витков, таким образом, происходит уменьшение или увеличение тока.

Но есть недостатки в этом методе, которые заключаются в минимальных диапазонах регулировки. И придется делать приличные габариты регулирующего устройства, чтобы выдерживать серьезные электрические перегрузки. Также предстоит пользоваться мощными переключателями, способными выдерживать большие токи.

Вторичная обмотка принимает значительно большие нагрузки, чем вторичная обмотка, поэтому это приспособление быстро изнашивается. Для улучшения показателей подобной конструкции применяются тиристоры, которые интегрируются в первичную обмотку.

С помощью такого прибора осуществляется настройка сварочного аппарата, причем делать это очень просто. Чтобы сделать регулятор тока для сварочного аппарата, нужно правильно подбирать сопротивления и прочие элементы, входящие в схему данного устройства.

Схема регулятора тока для сварочного агрегата

Тиристоры в устройстве устанавливаются параллельно, так что они открываются при помощи тока, который создается двумя транзисторами. Когда регулятор включается в схему, тиристоры находятся в закрытом состоянии, а заряд принимают конденсаторы благодаря переменному сопротивлению.

И при достижении конденсатором определенного напряжения происходит движение тока разряда. После транзистора происходит открытие тиристора, подключающего нагрузку.

Меняя сопротивление резистора, будет можно осуществлять регулировку подключения тиристоров. В связи с этим происходит изменение общего тока на изначальной трансформаторной обмотке.

Чтобы добиться увеличения или снижения диапазона регулировки, меняется сопротивление резистора в нужном направлении. Если нет в наличии транзисторов, допустимым условием является применение динисторов.

Схема регулятора с динисторами и транзисторами

Монтируется регулятор тока для сварочного аппарата не только на транзисторах, предназначенных для получения лавинного напряжения, но и с использованием динисторов.

Данный элемент нужно подключить анодами к выводам сопротивления, а катодами он должен быть присоединен к другим двум резисторам. Используются для регуляторов сварочных приборов транзисторы моделей П416, ГТ308, но есть еще возможность для подключения маломощных транзисторов с похожими характеристиками.

Резисторы переменного типа могут быть использованы СП-2, а в качестве постоянных элементов применяются МБМ. При этом нужно подбирать такое сопротивление, которое будет обладать подходящим рабочим напряжением.

Чтобы качественно собрать регулирующее устройство для сварочного аппарата, нужно воспользоваться текстолитовым основанием, имеющим толщину 1,5 – 2 миллиметра, тогда процесс монтажа получится более удобным.

Необходимо предусмотреть изоляцию всех деталей, участвующих в схеме, от корпуса, так как возможны короткие замыкания и увеличение температуры. Серьезные перегрузки способны приводить к негативным последствиям и выходу из строя, как отдельных элементов, так и всего устройства.

Если при сборке регулирующего устройства соблюдались все правила, и детали были подобраны по оптимальным параметрам, то регулятор не обязательно настраивать.

Но перед тем как эксплуатировать приспособление в полном объеме, нужно проконтролировать работу транзисторов, включенных в схему, потому что они могут не выдержать лавинного режима.

Благодаря стабильной работе устройства сварочные аппараты смогут нормально работать с разными свариваемыми материалами и конструкциями.


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

Настройка параметров инверторного сварочного аппарата TIG

Технология, лежащая в основе конструкции сварочного аппарата, постоянно развивается. В то время как инверторные сварщики какое-то время определяли верхнюю часть рынка, теперь многие основные сварщики используют эту технологию. Нет никаких сомнений в том, что инверторные сварочные аппараты имеют много преимуществ перед своими простыми трансформаторами и выпрямителями, но есть кривая обучения, чтобы понять, когда и как использовать эти расширенные функции.

Многие строители модернизировали свои сварочные аппараты TIG за последние несколько лет, и многие люди просто не знают, с чего начать настройку своих новых современных инверторных аппаратов.Это краткое руководство поможет вам быстро и легко освоиться.

Начнем с определения инверторной технологии. Все сварочные аппараты принимают ток, идущий от розетки в вашем гараже или магазине, и преобразуют его в ток, необходимый для сварки. В США наиболее распространен ток 120 и 240 В, и он доставляется с частотой 60 циклов в секунду или герц (Гц). Все сварщики используют трансформатор для преобразования этого высокого напряжения в более низкое напряжение, подходящее для сварки, а электрическая схема позволяет аппарату подавать ток большой силы в течение продолжительных периодов времени.

Эта схема более эффективна на более высоких частотах, поэтому инверторные машины повышают ток 60 Гц примерно до 10 000 Гц, чтобы максимизировать эту эффективность. Схема управления также позволяет использовать такие функции, как пульсации, управление формой волны переменного тока и частоту дуги переменного тока. Вскоре мы подробно рассмотрим эти настройки.

Первое, что вы заметите в инверторной машине, — это ее размер и вес — они намного меньше и легче, чем старые «унаследованные» машины, которые принципиально не изменились с середины прошлого века.Помимо того, что инверторные машины легче, они намного эффективнее и потребляют лишь небольшую часть энергии, необходимой для старых машин. Вот почему большинство производителей перешли на инверторы в течение последних нескольких лет.

Мы собираемся использовать для этой статьи первоклассный аппарат Miller Dynasty 350, и хотя простая панель управления с сенсорной панелью может отличаться от других инверторных сварочных аппаратов, принципы, используемые для выбора и настройка каждой переменной будет одинаковой для всех сварочных аппаратов.

Миллер, надо отдать им должное, проделал большую работу по упрощению панели управления. Некоторые другие инверторные сварочные аппараты могут иметь более десятка шкал для регулировки, но машины Миллера имеют одну шкалу плюс аккуратные вертикальные столбцы настроек, с одной кнопкой сенсорной панели для каждого столбца, которая циклически переключает параметры, что упрощает настройку. и пойми. Имеются три цифровых индикатора, показывающих каждый параметр в процессе его настройки и дающих вам быстрый визуальный ориентир для выбранных вами настроек.

Мы начнем с просмотра левого столбца полярности. Это одна из самых простых настроек: если вы свариваете алюминий (или магний), вы выбираете режим AC (переменный ток), для всех остальных видов сварки выбираете режим DC (постоянный ток). Видишь ли, я же говорил, что это будет легко!

Следующий столбец — для процесса. Здесь есть три возможных настройки. Самый верхний вариант — для высокочастотной импульсной сварки TIG. Это наиболее часто используемый режим, при котором сварочную дугу можно создать, не касаясь электрода основным металлом.Следующий выбор — для TIG Touch Start. Это в основном используется в ситуациях, когда недопустимы высокочастотные дуги. Маловероятно, что вы будете использовать это, если только не привариваете чувствительную электронику, но она есть, если нужно. Нижний вариант — для сварки штангой: переменным или постоянным током.

Переходя к следующему столбцу, они управляют выходом. Эти элементы управления настроены в соответствии с типом используемого вами контроллера. Наивысшая настройка — дистанционный стандарт, который используется при использовании ножного или ручного управления для регулирования силы тока во время сварки.Следующая настройка предназначена для удаленного удержания триггера 2T. Это позволяет вам предварительно установить силу тока на сварочном аппарате, и одно касание спусковой кнопки на горелке включает ток, а второе касание выключает его. Нижняя настройка — Вкл., При которой сварочный ток поддерживается постоянно и используется для сварки штучной сваркой или для сварки TIG с подъемом дуги без дистанционного управления силой тока.

Центральная колонка предназначена для генератора импульсов, который обычно используется только для сварки постоянным током. Это позволяет сварочному току автоматически переключаться между верхним значением пикового значения и нижним значением фона.По моему опыту, не многие сварщики-любители понимают или используют эту функцию. Одним из больших преимуществ использования генератора импульсов является то, что вы можете снизить нагрев при сварке тонких металлов, что может значительно снизить степень деформации. Если вы занимаетесь кузовными работами, я полагаю, вам понравится эта функция.

Верхнее значение для PPS (импульсов в секунду). Некоторые люди устанавливают это на низкое значение, например 1 PPS, и используют пульсацию, как метроном, для измерения времени добавления наполнителя, помогая добиться эффекта «копейки на копейку», который так ценят многие строители.Более высокое значение PPS дает более плавный эффект волнистости, более узкий борт и более высокую скорость движения.

Следующая настройка предназначена для пиковой силы тока. Это устанавливает процент времени, в течение которого ток будет на максимальном значении; 40-50 процентов — хорошее место для начала. Последняя настройка предназначена для фоновой силы тока, которая устанавливается в процентах от пикового значения. Именно здесь реализуются охлаждающие преимущества импульсных настроек, и 25 процентов — хорошая отправная точка. Нижний свет показывает, включен или выключен генератор импульсов.

Следующий столбец предназначен для секвенсора. Это используется в основном для производственной сварки или для автоматизированных приложений и позволяет вам установить начальную силу тока, начальное время нарастания тока для достижения пикового значения силы тока, уменьшающееся время линейного изменения и конечную силу тока. Маловероятно, что многие из наших читателей будут использовать эту функцию для создания одноразовых грузовиков.

Следующий столбец — это меню Gas Dig. Верхняя настройка — это предварительная подача или время, в течение которого защитный газ должен течь до возникновения дуги.Для большинства приложений достаточно одной или двух десятых секунды. Средняя настройка предназначена для пост-потока или времени, в течение которого газ продолжает течь после прекращения дуги. Рекомендуемая настройка — одна секунда на каждые 10 ампер. Нижнее значение используется для предотвращения прилипания или короткого замыкания электрода при сварке штангой.

Крайний правый столбец предназначен для формы волны. Это мощная функция, уникальная для инверторных сварочных аппаратов, позволяющая регулировать многие параметры переменного тока.

Сначала я опишу функцию «Баланс», хотя это третий вариант ниже. Это позволяет вам изменять процент времени, в течение которого ток находится в режиме EN (отрицательный электрод) и режиме EP (положительный электрод). Самый простой способ понять это — вы жертвуете чисткой на проникновение. Для достаточно чистого металла, 75 процентов EN должно быть хорошим началом. Для выдержанного или покрытого алюминием более низкий процент EN, который обеспечивает более эффективное очищающее действие, может работать лучше.Слишком маленький процент (менее 60 процентов) может привести к ухудшению острия на кончике вольфрамового электрода.

Верхняя настройка позволяет регулировать силу тока EN. Это не то же самое, что и количество времени, которое было установлено с помощью элемента управления «Баланс». Следующая настройка позволяет вам установить силу тока EP независимо. Рекомендуемые настройки: от 1 до 0,75, например 100 ампер EN и 75 ампер EP, но не более отношения 2 к 1, например 100 ампер EN и 50 ампер EP. Установленное здесь соотношение будет сохранено, когда вы вернетесь на главный экран.

Нижняя настройка предназначена для частоты переменного тока. Низкая частота (менее 100 Гц) дает мягкую широкую дугу, которая может быть полезна для тонких краев внешнего углового стыка. Чем выше частота, тем уже конус дуги, и он будет более стабильным при сварке тройников, внутренних углов и материалов разной толщины. Более высокие частоты обычно используются для тонких материалов, и 200 Гц являются хорошей отправной точкой. Вы можете поэкспериментировать, чтобы увидеть, что лучше всего подходит для вас.

В верхнем левом углу панели управления находится кнопка памяти, которая позволяет сохранить девять программ в режиме TIG на постоянном токе, девять — в режиме TIG на переменном токе, девять — на модуле постоянного тока и девять — на модуле переменного тока.Если вы выполняете сварку определенного типа неоднократно, эти настройки памяти могут быть очень полезны.

Вы можете подумать, что мы здесь закончили, но есть скрытое меню настройки, которое я кратко рассмотрю. Это позволяет настраивать зажигание дуги, форму сигнала и многое другое. Чтобы получить доступ к этому меню, нажмите и удерживайте кнопку «A» (сила тока) и нажмите кнопку Gas Dig. Затем вы можете переключаться между различными вариантами, несколько раз нажимая кнопку Gas Dig, внося изменения по своему желанию.

В аппарате есть настройки по умолчанию для зажигания дуги для вольфрама 3/32 дюйма, но если вы регулярно используете другой диаметр, вы можете набрать аппарат для настройки зажигания дуги по своему желанию.Вы также можете изменить форму волны переменного тока, выбрав Advanced Square, Soft Square, Triangle и Sine Wave. Я обнаружил, что настройки по умолчанию мне очень подходят, но вы можете поэкспериментировать с этими настройками, если хотите. Форма волны треугольника сохраняет тепло на минимальном уровне, что дает наибольшие преимущества для тонких металлов.

Есть еще несколько настроек, которые вы можете сделать в этом меню настройки, но я рассказал о функциях, которые, я думаю, наши читатели оценят больше всего. Дайте мне знать, если у вас есть конкретные вопросы, и, возможно, на них можно будет ответить в будущих рубриках профессора Хаммера.

Если вы еще не пробовали новые инверторные сварочные аппараты, вас ждет угощение!

Посмотреть все 16 фотографий Посмотреть все 16 фотографий Он позволяет выбирать между сваркой на переменном и постоянном токе. Если вы не свариваете алюминий или магний, вы, вероятно, будете использовать постоянный ток. См. Все 16 фотографий Второй столбец предназначен для процесса.Он позволяет выбрать высокочастотный импульс TIG, запуск TIG Touch Start и Stick. Верхняя настройка обычно используется для сварки TIG. См. Все 16 фотографий. Третий столбец предназначен для вывода. Он позволяет вам переключаться между Remote Standard, который является нормой при использовании ручного или ножного управления силой тока, или Remote 2T, который используется с дистанционным переключателем включения и выключения. См. Все 16 фотографий В среднем столбце вы можете установить Pulser . Это может уменьшить нагрев и деформацию при сварке листового металла. Эту функцию можно включать и выключать.Здесь мы устанавливаем 30 импульсов в секунду. См. Все 16 фотографий. Пятая колонка предназначена для Sequencer, который разработан для автоматизированной или производственной сварки и, вероятно, не будет широко использоваться производителями классических грузовиков. См. Все 16 фотографий. называется Gas Dig. Здесь вы устанавливаете предварительную и последующую подачу защитного газа, а также можете вносить корректировки, чтобы предотвратить прилипание электрода при дуговой сварке. См. Все 16 фотографий Последний столбец посвящен форме волны переменного тока, где одни из самых больших преимуществ инверторной технологии доступны.Это позволяет вам установить баланс переменного тока, частоту и выбрать из нескольких форм волны. Здесь мы устанавливаем частоту 200 Гц. См. Все 16 фото. Вот пример того, как генератор импульсов может уменьшить искажения на листовом металле. Соединение слева было выполнено с помощью генератора импульсов, и вы можете видеть, что зона термического влияния меньше. См. Все 16 фотографий Если вы поднесете линейку к сварному шву, сделанному без генератора импульсов, вы увидите, насколько сильно деформировался металл. Посмотреть все 16 фотографий На сварном шве, выполненном с помощью генератора импульсов, искажения значительно уменьшены.Посмотреть все 16 фото Еще одна полезная функция — регулятор AC Balance. Для чистого металла может быть подходящим значение 75%. См. Все 16 фотографий. Для состаренного или сильно окисленного материала более низкое значение обеспечивает более высокую степень очистки, возможно, всего 60 процентов. См. Все 16 фотографий. широкий ассортимент. В этом примере частота 60 Гц позволяет дуге плавно обтекать края этих панелей из листового металла (см. Все 16 фотографий) Более высокая частота сужает конус дуги и фокусирует ее в более узкую область.Это идеальный вариант для получения сварных швов в местах сужения, таких как V-образный стык между этими двумя пластинами, которые были сварены с частотой 200 Гц. См. Все 16 фотографий Сварка MIG

: установка правильных параметров

Основные советы по началу работы со сваркой MIG, включая информацию о новом оборудовании и настройках.

Оптимальная производительность вашего сварочного аппарата MIG

Если вы не зарабатываете сваркой на жизнь, часто бывает трудно определить, настроен ли ваш сварочный аппарат MIG для оптимальной работы.Если вы задаетесь вопросами, например: «Правильно ли я использую напряжение?» или «у меня слишком много или слишком мало провода?» Тогда эта статья для вас! Мы коснемся основ правильной настройки сварочного аппарата, а затем посмотрим, что говорит вам сварной шов.

Оборудование

Хорошее оборудование облегчает сварку MIG, в то время как плохое оборудование может дорого обойтись и снизить качество сварки. Сварочные аппараты MIG, такие как Millermatic® 211 и Millermatic 141, идеально подходят для случайного сварщика.Если вам нужен аппарат с несколькими сварочными функциями, мы рекомендуем многопроцессорные сварочные аппараты, такие как Multimatic® 215 и Multimatic 220 AC / DC.

Некоторые сварочные аппараты включают усовершенствованные технологии, такие как технология Auto-Set ™, которая автоматически устанавливает оптимальные параметры в зависимости от толщины материала и диаметра проволоки. Это позволяет сосредоточиться на правильной технике.

Чтобы определить, какой сварочный аппарат лучше всего соответствует вашим потребностям, посмотрите, какой сварочный аппарат подходит для вашего дома или магазина, или загрузите это руководство.

Получение максимальной отдачи от машины

Независимо от выбора машины прочтите руководство пользователя. Он содержит важную информацию о правильной эксплуатации и правилах безопасности. Большинство компаний предлагают свои руководства в Интернете.

Следующие основные рекомендации относятся к сварке стали методом MIG сплошной проволокой. Совместная конструкция, положение и другие факторы влияют на результаты и настройки. Когда будут достигнуты хорошие результаты, запишите параметры.

1. Толщина материала определяет силу тока .Ориентировочно для каждого 0,001 дюйма толщины материала требуется выходной ток 1 ампер: 0,125 дюйма = 125 ампер.

2. Выберите правильный размер провода в соответствии с силой тока . Поскольку вы не хотите менять проволоку, выберите одну из наиболее часто используемых толщин.

  • 30-130 ампер: 0,023 дюйма
  • 40-145 ампер: 0,030 дюйма
  • 50-180 ампер: 0,035 дюйма
  • 75-250 ампер: 0,045 дюйма

3. Установить напряжение .Напряжение определяет высоту и ширину борта. Если нет таблицы, руководства или технических характеристик для установки правильного напряжения, вы можете попробовать следующее: пока один человек сваривает металлолом, помощник снижает напряжение до тех пор, пока дуга не начнет врезаться в заготовку. Затем снова начните сварку и попросите помощника увеличить напряжение до тех пор, пока дуга не станет нестабильной и неровной. Напряжение посередине между этими двумя точками является хорошей отправной точкой.

Существует взаимосвязь между напряжением дуги и длиной дуги.Короткая дуга снижает напряжение и образует узкую вязкую полоску. Более длинная дуга (большее напряжение) дает более плоский и широкий валик. Слишком большая длина дуги приводит к получению очень плоского валика и возможности подрезания.

4. Установите скорость подачи проволоки . Скорость подачи проволоки контролирует силу тока, а также степень проплавления сварного шва. Слишком высокая скорость может привести к прогоранию. Если руководство или лист технических характеристик сварного шва недоступен, используйте множители в следующей таблице, чтобы найти хорошую отправную точку для скорости подачи проволоки.Например, для проволоки 0,030 дюйма умножьте ее на 2 дюйма на ампер, чтобы найти скорость подачи проволоки в дюймах в минуту (ipm).

Для сечения провода

Умножить на

Пр. с использованием 1/8 дюйма (125 ампер)

.023 дюйма

3.5 дюймов на усилитель

3,5 x 125 = 437,5 изобр. / Мин

0,030 дюйма

2 дюйма на усилитель

2 x 125 = 250 изображений в минуту

0,035 дюйма

1.6 дюймов на усилитель

1,6 x 125 = 200 изображений в минуту

.045 дюйма

1 дюйм на усилитель

1 x 125 = 125 изображений в минуту

Осмотр бисера

Один из способов проверить параметры — это проверить сварной шов.Его внешний вид указывает на то, что нужно настроить.

Хороший сварной шов: Обратите внимание на хорошее проникновение в основной материал, плоский профиль валика, соответствующую ширину валика и хорошее соединение на носках сварного шва (кромки, где металл сварного шва встречается с основным металлом).

Слишком высокое напряжение: Слишком высокое напряжение характеризуется плохим контролем дуги, непостоянным проваром и турбулентной сварочной ванной, которая не может постоянно проникать в основной материал.

Слишком низкое напряжение: Слишком низкое напряжение приводит к плохому зажиганию дуги, плохому контролю и проплавлению дуги.Это также приводит к чрезмерному разбрызгиванию, выпуклому профилю валика и плохому закреплению на носках сварного шва.

Слишком высокая скорость перемещения: Узкий выпуклый валик с недостаточной закрепкой на носках сварного шва, недостаточный проплав и непоследовательный валик сварного шва вызваны слишком быстрым перемещением.

Слишком низкая скорость движения: Слишком медленное движение приводит к слишком большому нагреву сварного шва, что приводит к чрезмерно широкому сварному шву и плохому проплавлению.На более тонком материале это также может вызвать прожог.

Слишком высокая скорость подачи проволоки / сила тока: Установка слишком высокой скорости подачи проволоки или силы тока (в зависимости от типа используемого вами аппарата) может вызвать плохое зажигание дуги и привести к слишком широкому сварному шву и прожогу , чрезмерное разбрызгивание и плохое проникновение.

Слишком низкая скорость подачи проволоки / сила тока: Узкий, часто выпуклый валик с плохой закрепкой на носках сварного шва указывает на недостаточную силу тока.

Нет защитного газа: Отсутствие или недостаточное количество защитного газа легко определить по пористости и поры на поверхности и внутри сварного шва.

Выбор силы тока при сварке — Руководство по сварке для начинающих

Попытка понять все циферблаты и цифровые показания сварочного аппарата может быть устрашающей. Немногочисленные элементы управления на аппарате для ручной сварки будет проще, чем на аппарате TIG. Топовая машина для сварки TIG может иметь до 20 ручек управления для различных настроек.

Для начинающего сварщика настройка сварочного аппарата и изменение настроек, необходимых для определенного сварного шва, может быть совершенно непонятным.

Аппараты для ручной сварки

, сварщики MIG и сварщики TIG имеют различные органы управления на передней панели аппарата. Они предназначены для регулировки уровня тока, необходимого для сварки.

Но как узнать, на какую силу тока или напряжение установить аппарат?

Установка силы тока на сварочном аппарате, будь то Stick (SMAW), MIG (GMAW) (* обычно используется настройка напряжения) или TIG (GTAW), зависит от некоторых ключевых переменных, таких как область применения и основной материал, процесс сварки, и электрод.

После определения этих трех основных переменных вы можете настроить сварочный аппарат и начать укладку сварного шва. В этой статье мы подробно обсудим эти три переменные, а также дадим несколько полезных советов!

Применение и основной материал

В этом разделе мы обсудим применение сварки, основной материал и, в частности, как это применимо к выбору силы тока на сварочном аппарате.

В данной статье применение сварки (тип метода сварки) будет определено в более широком смысле.

Применение сварки напрямую зависит от силы тока, используемой при сварке. Например, для высокотехнологичной сварки TIG выхлопного коллектора вертолета потребуется совершенно другая сила тока, чем, скажем, для нефтепровода. Разница будет между сваркой более тонких экзотических металлов и последовательной приваркой трубы диаметром три фута к следующей трубе.

Микро-TIG-сварка и лазерная сварка имеют аналогичные области применения, где в случае сварки TIG сила тока довольно низкая. Однако в случае лазерной сварки сила тока отсутствует, так как электрический ток не течет внутри детали.

Напротив, сварка MIG и сварка палкой (а иногда и сварка TIG) могут использовать очень высокие значения силы тока для достижения оптимального проникновения в заготовку.

Скажем, например, сварщика просят приварить стальную пластину толщиной в один дюйм к стальной балке на эстакаде автострады — это критически важный структурный шов, и необходимо обеспечить оптимальное проникновение сварного шва в основные металлы.

В некоторых приложениях для удобства выбрана сила тока. Например, вы можете захотеть сварить MIG лист металла с другим листом металла в своей мастерской, поэтому вы можете быть склонны увеличить силу тока, чтобы сварной шов укладывался как можно быстрее.

Нельзя сказать, что быстрое прохождение сварного шва является хорошей практикой, но ускорение сварного шва в некритических случаях очень распространено.

Pro Совет: если вы хотите увидеть все виды сварочных приложений в одном месте, вам следует либо посетить верфь, либо производственный цех, либо местное профессионально-техническое училище.Скорее всего, вы можете увидеть конкретное приложение для сварки, которое вас интересует, и, возможно, захотите изучить это приложение дальше с точки зрения карьеры.

Основной материал

Категория основного материала довольно широка. Поэтому остановимся на двух основных направлениях в категории базового материала. И это Тип и Толщина.

Обе эти области очень сильно коррелируют с настройками силы тока, которые необходимо использовать на сварочном аппарате.

Тип материала, используемого в различных сварочных операциях, может широко варьироваться от сварного шва к сварному шву, от строительной площадки к строительной площадке или даже от сварочной технологии к сварочной технологии.

Прежде чем даже подумать о том, на какую силу тока настроить сварочный аппарат, вы должны спросить себя, какой металл вы будете сваривать.

Основными типами материалов, которые можно сваривать по стандартным методикам сварки, обычно являются углеродистая сталь, нержавеющая сталь и алюминий.

Все три типа материалов требуют разного выбора силы тока на соответствующих сварочных аппаратах.Наиболее заметная разница между черными и цветными металлами, то есть сталью по сравнению с алюминием.

Причина, по которой для некоторых материалов требуются более высокие или более низкие значения силы тока, основана на температуре плавления сырья.

Это очень очевидно при рассмотрении алюминиевых материалов. В первую очередь потому, что температура плавления алюминиевого материала обычно составляет около 1200 градусов по Фаренгейту.

При сварке алюминиевых материалов ток обычно должен переключаться с постоянного (постоянного) тока на переменный (переменный ток).Кроме того, необходимо увеличить силу тока, чтобы компенсировать более высокую температуру плавления алюминия.

Сварка алюминия TIG уникальна тем, что используется переменный ток из-за его чистящих свойств. Это достигается за счет чередования сварочного тока из одного направления в другое.

После зажигания дуги в сварном валике алюминиевого сварного шва TIG и образования сварочной ванны оператор должен относительно быстро переместить валик. Это происходит из-за того, что алюминиевый основной материал имеет тенденцию «впитывать» высокую силу тока и потенциально деформировать основные металлы.

Регулировка силы тока при сварке стержнем для компенсации толщины стального материала аналогична процессам, необходимым для компенсации толщины материала с помощью сварочного аппарата MIG.

Аппараты для ручной сварки

имеют простую ручку управления на передней части аппарата, которая регулирует уровень силы тока поворотом запястья. Точно так же сварочные аппараты MIG обладают теми же упрощенными функциями, которые пригодятся, когда вы хотите переключиться с толстой детали на тонкую.

Pro Совет: если вы не уверены, какую силу тока использовать с определенным куском материала, будь то толстый или тонкий, алюминий или сталь, всегда полезно потренироваться в сварке шва на куске материала, похожем на готовая металлическая заготовка, которую вы собираетесь сварить. Эта небольшая практика сэкономит вам часы времени на шлифовку сварного шва после того, как вы обнаружите, что у вашего сварного шва нет правильного проплавления для толщины свариваемого материала.

Технология сварки, которая имеет наиболее заметные изменения при переходе с тонкой заготовки на толстую, — это сварка штучной сваркой.

Сварка палкой отличается от сварки MIG и TIG тем, что оператор сварки должен выбрать другой электрод, который лучше всего соответствует толщине заготовки.

Тот же электрод, который хорошо подходит для тонкой стали, будет не так полезен при сварке более толстой стали. Это связано с тем, что более толстый кусок стали требует большего проплавления и более широкого корня сварного шва.

Более тонкий электрод не подходит — он просто расходуется слишком быстро.

Сварочный процесс

Процессы сварки, которые мы рассмотрим в контексте выбора силы тока, — это три основных процесса: TIG (газовая дуговая сварка вольфрамовым электродом или GTAW), MIG (газовая дуговая сварка металла или GMAW) и Stick (дуговая сварка защищенного металла, или SMAW).

Существуют и другие сварочные технологии, которые можно обсудить в контексте выбора силы тока.Но эти три технологии сварки чаще всего используются новичками.

Сварка TIG
Сварка

TIG обычно предназначена для тех сварщиков, которые обладают наилучшей координацией рук и глаз, потому что большинству сварщиков TIG требуется координация рук, глаз и ног — почти как вождение автомобиля!

Уникальная характеристика сварки TIG, когда речь идет о силе тока, заключается в том, что ножная педаль на сварочном аппарате TIG регулирует силу тока, необходимую для сварки, в зависимости от ввода пользователя.

Ножная педаль запускается с 0 ампер в состоянии покоя и будет постепенно увеличиваться в силе тока по мере того, как сварщик нажимает педаль до определенного предела. Предел регулировки силы тока на ножной педали ограничен допустимой силой тока сварочного аппарата TIG и / или настройками аппарата.

Некоторые аппараты для сварки TIG имеют эту функцию «Пиковая сила тока» на панели управления, которая должна быть установлена ​​примерно на 40-50% выше желаемого диапазона силы тока, используемого при сварке.

Некоторые сварочные аппараты TIG имеют другие функции контроля силы тока, такие как фоновая сила тока или точная регулировка силы тока при использовании переменного тока. Но эти корректировки выходят за рамки данной статьи.

Сварка МИГ

Для целей этой статьи мы будем использовать настройки переменного напряжения вместо настроек силы тока, которые чаще используются в других сварочных технологиях.

Настройки напряжения на стандартном сварочном аппарате MIG определяют мощность, используемую во время операции MIG-сварки.Всегда существует необходимый баланс между напряжением и скоростью подачи проволоки. Тем более, что скорость подачи проволоки должна увеличиваться по мере увеличения напряжения, иначе сварочная ванна не будет должным образом заполнена присадочным материалом.

Для тонких материалов вы должны начать с минимального значения напряжения, а для более толстых материалов вы должны соответственно увеличить напряжение. Сварочные аппараты MIG по своей природе стабильны до тех пор, пока основные материалы не меняются слишком сильно. Сварщик может иметь настройки сварочного аппарата MIG в течение многих лет, если он или она не меняет тип используемого материала.

Pro Совет: все сварочные аппараты MIG разные, и все сварочные операции разные. Как только вы найдете оптимальную настройку сварного шва для вашего сварочного аппарата MIG (для вашего конкретного применения запишите это на бумаге и прикрепите его сбоку от сварочного аппарата. Это избавит вас от головной боли, которая возникает, когда другой оператор использует ваш аппарат, или машина ударилась, и ваши настройки были потеряны.

STICK Сварка

Сварка палкой, как упоминалось ранее, имеет наиболее значительную взаимосвязь между сваркой и силой тока сварного шва.

Оператор ручной сварки может использовать одну настройку силы тока в один день, когда он или она сваривает стальную пластину для конструкции, а затем использовать другую настройку в другой день, когда он или она сваривает поверхность ковша обратной лопаты.

Хорошая новость о сварке штучной сваркой заключается в том, что существуют таблицы, которые можно легко найти в Интернете в магазине сварочных работ, которые обычно очень хорошо позволяют прогнозировать силу тока, необходимую для определенной толщины сварки, и сопутствующего электрода для сварки штангой.

Если вы будете следить за уровнями силы тока, указанными на одной из этих диаграмм, вы должны быть в хорошей форме. Если вам нужно немного отрегулировать температуру сварного шва, находясь «под колпаком» во время сварочного шва, самый простой способ добиться этого — слегка отвести сварочный стержень от сварочной ванны в сторону «длинной дуги». Это позволит получить более широкую и горячую лужу.

Pro Совет: Хорошее практическое правило для настройки вашего аппарата для ручной сварки (SMAW) на приблизительную правильную настройку для начала — настройка силы тока должна быть примерно такой же, как десятичный эквивалент диаметра стержня.Например, диаметр стержня 3/32 дюйма будет (0,094) 90 ампер, диаметр стержня 1/8 дюйма будет (0,125) 125 ампер, диаметр стержня 5/32 дюйма будет (0,157) 155 ампер. Это практическое правило работает для электродов большинства размеров, и как только вы запустите дугу и получите первый сварной шов с вашей детали, вы можете отрегулировать настройки оттуда.

Электрод

Единственный процесс сварки, который имеет значительную корреляцию между электродом и силой тока, — это сварка штангой или SMAW. Этот тип сварки штангой и сила тока настолько зависят друг от друга в этой категории, что является причиной того, что эта тема вошла в тройку основных факторов выбора силы тока.

В процессах сварки

TIG и MIG используются электроды по определению, но в сварке MIG используется полуплавкий вольфрамовый стержень, а в сварке MIG используется высокоплавкая проволока, оба из которых не имеют большого значения, когда речь идет о выборе силы тока.

Существует множество типов электродов для сварки штангой, и каждый из них имеет свое конкретное применение. Например, электроды отличаются друг от друга толщиной свариваемого материала.

Они также различаются расположением — горизонтальным, вертикальным или потолочным.Эти различные свойства отражены в четырех- или шестизначном числе, напечатанном на каждом стержневом электроде для удобства использования.

Эти числа говорят пользователю, для какого источника питания, положения сварного шва, прочности на разрыв и проплавления был разработан этот электрод.

Наиболее распространенными на рынке являются электроды 6010, 6013 и 7018. Эти три электрода очень распространены в промышленности из-за их невероятной гибкости в применении.

Другие распространенные электроды включают в себя 6011 и 7024. Пример того, как работает соглашение об именах на электроде, электрод 6010 предназначен для глубокого проникновения в заготовку, тогда как электрод 6013 предназначен для меньшего проникновения.

Для наилучшего внешнего вида сварного шва сварщик должен выбрать сварочный электрод 7018.

После того, как вы выбрали электрод для сварки штангой, вам следует изучить сторону контейнера с электродом, чтобы узнать, что производитель электрода рекомендует для сварочного тока.

Конкретная используемая сила тока зависит в первую очередь от диаметра электрода. Например, электрод диаметром восьмой сваривает от 75 до 125 ампер. В то время как электрод диаметром 5/32 может оптимально сваривать при токе до 220 ампер.

Лучший способ узнать, какую оптимальную силу тока следует использовать, — это проверить сварочный электрод на металлическом ломе и наблюдать за сварным швом. Если он имеет приемлемый внешний вид и степень проникновения, бегите с ним.

Важным моментом при регулировке силы тока на вашем сварочном аппарате является рабочий цикл, рекомендованный производителем сварочного аппарата.

Рабочий цикл определяется как время, в течение которого сварочный аппарат может выполнять сварку в течение 10-минутного периода времени. Некоторые машины более тяжелые, чем другие.

Например, машина, используемая на строительной площадке, скорее всего, будет иметь более тяжелые компоненты и более длительный рабочий цикл, чем сварщик-любитель в чьем-то гараже.

Рабочий цикл обратно пропорционален сварочному току. То есть с увеличением силы тока продолжительность рабочего цикла в минутах уменьшается.

Pro Подсказка: Ищете решение для устранения ситуации, когда у вас есть электрод с отколотым пучком флюса по какой-либо причине? Если вы выполняете сварку на работе, где сварной шов должен соответствовать определенным требованиям, об использовании электрода со сколами не может быть и речи. Один из способов, которым опытные сварщики спасают электроды со сколами, — это наличие поблизости стальной пластины размером 6 x 6 дюймов, где они могут быстро уложить валик сварного шва, израсходовав проблемную область электрода, а затем возобновить фактический сварной валик после электрода. вернулся в раздел с хорошим потоком.

Заключение

Выбор силы тока не так запутан и пугает, как вы могли подумать.

Существуют определенные ключевые переменные, которые определяют силу тока, которая должна использоваться в определенном сварочном процессе, например, применение и основной материал, процесс сварки и электрод.

Помня об этих основных переменных, найти правильную силу тока, необходимую для сварного шва, не составит труда. Как всегда, если вы все еще не уверены, в вашем распоряжении множество ресурсов, будь то в Интернете, в библиотеке или, как мне кажется, в вашем местном сварочном магазине.

Как настроить сварочный аппарат MIG — Настройки сварочного аппарата, газы и электроды

Как настроить сварочный аппарат MIG для сварки

Перед настройкой аппарата вам необходимо подготовиться и изучить несколько вещей, прежде чем нажимать спусковой крючок для зажигания дуги. Большая часть качества сварки зависит от настроек сварочного аппарата MIG или настройки машины и надлежащей подготовки. Перед настройкой станка вам необходимо получить ответы на следующие вопросы:

  • Какой металл я буду сваривать?
  • Какой толщины металла я буду сваривать?
  • Как подготовить стык?
  • Есть ли у меня подходящий газ и электрод / присадочная проволока?
  • Как устроен сварщик?
  • Где я могу найти таблицу настроек сварочного аппарата MIG или к кому обратиться за советом!
Какой металл я буду сваривать?

Тип металла, который будет свариваться, имеет большое влияние на настройку машины, электроды и газы, которые будут использоваться.Разные металлы имеют разную температуру плавления и по-разному удерживают это тепло. При настройке сварочного аппарата MIG вам необходимо точно знать, какой металл вы собираетесь сваривать. Не существует единой настройки, подходящей для каждого типа металла. Тремя наиболее часто свариваемыми MIG металлами являются:

  • Углеродистая сталь / обычно обозначается как A 36 класса
  • Нержавеющая сталь / сплавы на основе никеля
  • Алюминий / Цветные металлы
Сварка мягкой стали, выполненная электродом ER70S-6 и C25 газ.
Какую толщину металла я буду сваривать?

Толщина металла оказывает большое влияние на настройки станка. Когда дело доходит до других процессов, таких как сварка Stick или TIG, вы можете использовать почти одинаковые настройки для металла различной толщины. Например, вы можете сваривать ¼ толстой пластины с теми же настройками, которые используются для сварки пластины толщиной 1 дюйм и т. Д.

Полудюймовая пластина для сварки MIG с переносом струи воздуха.

С другой стороны, сварка MIG не работает таким образом ! Параметры нагрева сильно различаются в зависимости от толщины металла.Самая большая опасность с точки зрения качества сварки исходит от использования слишком низкой настройки нагрева. Например; в строительстве атомных электростанций сварка МИГ практически запрещена. Это произошло потому, что в прошлом было много сварщиков, которые не использовали достаточно тепла и в конечном итоге сваривали стыки, которые вообще не проникали. Сварка выглядит нормально, но несколько ударов молотком — и соединение разваливается. Даже правильная точечная сварка будет намного прочнее! Слишком холодная сварка MIG приведет к образованию сварного шва, но это только на поверхности стыка.Холодный сварной шов не менее полезен, чем заклеивание стыка каналом.

Как подготовить стык?

Настройка машины работает правильно только в том случае, если у вас есть правильно настроенное соединение. В идеале вы должны удалить всю ржавчину, краску, масла, грязь и прокатную окалину с зоны сварки. Это делается по трем причинам:

  • Во-первых, чистый шов дает чистый сварной шов.
  • Во-вторых, настройки машины будут разными для грязных и чистых стыков.
  • Наконец, грязный сустав начнет брызгать и плевать увеличивает вероятность получения ожогов или возгорания.
Чистый сварочный шов
Есть ли у меня подходящий газ и электрод / присадочная проволока?

Основная часть настройки машины — это выбор правильного газа и присадочной проволоки / электрода. Это область, которая варьируется в зависимости от всех вышеперечисленных факторов и многих других. Три наиболее часто используемых варианта или комбинации газа / электродов:

  • Углеродистая сталь — Электрод ER70s с газом C25 (75% аргона и 25% диоксида углерода)
  • Нержавеющая сталь
  • — ER308L с газом C2 (98% аргона и 2% углекислого газа)
  • Алюминий — ER4043 со 100% аргоном
Защитный газ для сварки MIG

Как настроить сварочный аппарат MIG?

Есть три настройки или элемента управления, которые устанавливают сварочный аппарат, и эти три: и в зависимости от того, какие газы используются, тип передачи тоже.Если вы не знакомы с типами переноса, прочтите, пожалуйста, Типы переноса сварочного аппарата MIG, потому что они сильно влияют на ваши настройки и способ сварки.

Сварочный аппарат MIG

Более новые аппараты, такие как MillerMatic 211 ниже, больше не нуждаются в контроле скорости подачи проволоки и напряжения. Вы просто поворачиваете циферблат на толщину, которую хотите сваривать, и настраиваете ее оттуда. Машинка делает все, кроме регулирования расхода газа.

MillerMatic 211 Сварочный аппарат MIG для начинающих
Параметры напряжения и тип полярности

Для запуска используется тип напряжения, который почти всегда является положительным (+) электродом постоянного тока.Это означает, что ручка является положительной стороной цепи, или, можно сказать, электричество течет от металла к сварочной ручке. Этот параметр почти никогда не меняется, и если вам действительно нужно его изменить, вам нужно открутить внутренние выводы и перевернуть их.

Напряжение — это основная настройка нагрева, которая изменяется в зависимости от соединения, толщины металла, типа газа и положения сварного шва. Он выполняет большую часть регулирования и чаще всего используется для изменения настроек сварщика.Настройка напряжения зависит от размера используемого электрода, толщины металла и типа используемого газа. Поскольку сварочные аппараты MIG являются источниками питания постоянного или постоянного напряжения, напряжение при сварке не сильно колеблется.

Скорость подачи проволоки

Скорость подачи проволоки регулирует, насколько или с какой скоростью проволока подается в сварное соединение. Скорость подачи проволоки регулируется в IPM или дюймах в минуту. Скорость подачи проволоки также служит другой цели для регулирования силы тока.При ручной сварке или сварке TIG основной настройкой является сила тока, но это напряжение, которое колеблется в зависимости от длины дуги. При MIG настройка напряжения остается неизменной, но сила тока меняется в зависимости от скорости подачи проволоки и вылета электрода. Представьте себе это; чем быстрее проволока подается в соединение, тем лучше контакт. Чем лучше контакт, тем больше силы тока проходит через провод и тем выше температура.

Millermatic 350P Двухроликовый алюминиевый толкающий канал
Расход газа / тип газа или смесь

Наконец, тип газа и расход газа помогают регулировать тип переноса.Высокое процентное содержание аргона или гелия, добавленного в смесь, создает более горячую дугу. Основная цель настройки газа — обеспечить достаточное количество газа, чтобы защитить зону сварного шва от воздуха. Расход газа регулируется в кубических футах в минуту или кубических футах в минуту. Это область, требующая экспериментов. В магазине может быть достаточно скорости 15 кубических футов в минуту, но на сквозняке может потребоваться скорость 50 кубических футов в минуту. Еще одна вещь, на которую следует обратить внимание, — не устанавливать слишком высокую газовую настройку. Слишком высокая скорость потока может вызвать турбулентность и засасывание воздуха, что приведет к загрязнению сварного шва.Определение правильной скорости потока газа — это процесс проб и ошибок, который, в конечном счете, представляет собой поиск оптимальной среды для всех настроек в текущих условиях сварки.

C25 MIG Сварочный газ
Объединение напряжения, скорости подачи проволоки и потока газа / типа газа

Наконец, когда все эти настройки собраны вместе, он обеспечивает желаемый тип переноса и имеет достаточно тепла, чтобы должным образом проникнуть в металл без горения отверстие через стык. Результатом проб и ошибок является то, что эксперименты в конечном итоге настраивают машину на то, чтобы произвести сварной шов, который нам нужен, который мы хотим или надеемся сделать.Все это звучит нормально, если инженер-сварщик или технолог не выполнил всю эту работу за вас. Если нет, то пора перейти к следующему разделу; Таблицы, настройки и руководства по сварке MIG.

Схемы сварки MIG, руководства по настройке и точные ответы

Наконец, если вам нужны точные ответы и рекомендации, вы можете прочитать это! Производители большинства сварочных аппаратов прилагают либо схему сварки MIG к аппарату, либо руководство по настройкам аппарата. Хочу отметить, что два одинаковых сварочных аппарата, произведенные одной компанией одновременно, никогда не работают одинаково.Это всего лишь рекомендации, которые меняются от машины к машине! Каждая машина калибруется по-своему, и все зависит от ее использования и того, кто ее обслуживал.

Таблицы настроек сварочного аппарата MIG, руководства и таблицы для стали, нержавеющей стали и алюминия

Настройки сварочного электрода Lincoln MIG и таблица выбора газа

Для начала рисунков вверху и внизу показаны рекомендуемые производителем (сварочные аппараты Lincoln и сварочное оборудование Miller) напряжение и подача проволоки настройки скорости и рекомендации по газу.После этих изображений я добавил диаграмму моих собственных настроек (работая над ней), которые являются золотой серединой рекомендаций производителя. Просто помните, что это всего лишь рекомендации, и каждая машина работает по-своему. Это игра проб и ошибок, которая требует именно этого, проб и ошибок! Проверьте свои настройки на куске металлолома, который очень близок по толщине к металлу, который вы будете сваривать. Его также следует установить в положение, в котором вы будете выполнять сварку. Если вы не торопитесь, следуя этим шагам, вам будет намного легче выполнять сварку!

Таблица выбора сварочного электрода MIG
Специальное примечание для студентов-сварщиков, изучающих, как настроить сварочный аппарат MIG

Вам необходимо научиться правильно НАСТРОЙКА СОБСТВЕННОЙ МАШИНЫ! Не ждите, что студент из следующей кабины выполнит вашу работу или кто-то, кто сваривал эту машину до вас! Легко подойти к правильно настроенной машине и взять ее на себя! Большинство рабочих мест не позволяют вам этого делать! Представьте себе это; Вы водите 10 часов и взорвали минимум 400 долларов, чтобы пройти испытание сварного шва! Теперь у вас могут быть серьезные навыки, но …Ой ой! Вы не знаете, как настроить сварочный аппарат MIG! Вы не только провалите тест, но и потеряете деньги, потраченные на то, чтобы попасть на место работы. Компаниям нужны настоящие сварщики, разбирающиеся в своем деле! Вам необходимо попрактиковаться в настройке множества разных сварочных аппаратов для разных типов сварки.

Дуговая сварка 101: электроды и настройки аппарата

Q: Я умею дуговой сваркой. Я посещал уроки дуговой сварки в средней школе и получил сертификат в штате Калифорния.К сожалению, они никогда не рассказывали мне о настройках и о том, какие электроды лучше всего подходят для какой работы.

Например, я собираю мотоцикл и хочу исправить небольшой изгиб рамы и укрепить его, возможно, с помощью листовой стали и прочного сварного шва. На что следует настроить аппарат для дуговой сварки и электрод какого размера использовать для прочного сварного шва, при котором не будут прожигать отверстия в раме?

В основном, я в неведении относительно электродов и настроек станка.Есть ли руководство, которое я могу распечатать, или вы можете дать мне какой-нибудь стандартный совет? Кроме того, есть ли универсальный электрод и настройка, которые подошли бы практически для любой стандартной работы, такой как та, которую я упомянул, когда сплошной сварной шов должен выдерживать нагрузку?

Марк Э.

A: В идеале газовая дуговая сварка (GMAW) отлично подходит для работы с рамой мотоцикла, поскольку она концентрирует тепло. Зона термического влияния (HAZ) намного больше при дуговой сварке в среде защитного металла (SMAW) и намного больше при GMAW.На раме нужно как можно меньше тепла.

Если вы не можете сварить его металлической дугой, я бы посоветовал использовать электрод небольшого диаметра, например 0,09375 дюйма. диаметр. Электроды типа 6010 или 6011 подойдут из-за их характеристики быстрого замораживания. Другими словами, сварочная ванна быстро переходит из жидкого состояния в твердое, поэтому она не нагревает ее так сильно, как, например, тяговый стержень 7018.

Первые два числа (60) означают 60 000 фунтов на квадратный дюйм прочности на разрыв (способность сопротивляться растяжению).Этого достаточно для вашей рамы.

Обычно, если я горю 0,125 дюйма. стержней, я использую около 120 ампер на 7018 и около 85 ампер на 6010/6011. Каждая машина различается, так что это общий совет. Также важную роль играют толщина и тип металла. Я бы использовал диаметр 0,09375 дюйма. Стержни 6010 или 6011, если ваша рама из низкоуглеродистой стали. С ними легче контролировать сварочную ванну, и они выделяют меньше тепла, чем диаметр 0,125 дюйма. стержни. Попробуйте их примерно на 70 ампер, а затем увеличивайте или уменьшайте их по мере необходимости.

Доступны диаграммы с настройками, рекомендованными производителем.Я вообще не использую цифры. Я настраиваю машину, прогоняя тренировочный валик, пока не получу нужную сварочную ванну. Если у меня слишком много брызг, значит, он слишком горячий, особенно если он не отколется. Если ваша бусина громоздкая и плохо закреплена, значит, она слишком холодная. Бусинка должна быть гладкой и однородной.

Что такое сварка DIG и как она работает? [Все, что вам нужно знать]

При работе в условиях нормальной дуги стержневой электрод будет работать при напряжении около 20 вольт. Когда вы попадаете в ситуацию, когда вам приходится вставлять стержень в узкий угол или глубокую канавку в открытом корневом суставе, вы можете столкнуться с проблемами.

В этих ситуациях ваш стержень ручки может соответствовать своему названию и залипать, когда напряжение падает настолько низко, что пламя гаснет.

Что такое сварка DIG? DIG или управление дугой — это функция, аналогичная горячему запуску, за исключением того, что сила дуги активируется во время процесса сварки, а не только при зажигании. Когда сварочный аппарат улавливает потенциальное короткое замыкание, он увеличивает ток, предотвращая отключение пламени и стабилизируя дугу, чтобы минимизировать прилипание электрода.

Сварка DIG, также известная как контроль силы дуги, позволяет сварщикам использовать дополнительный контроль дуги Stick.Эта функция позволит операторам формировать кривую напряжение / ампер в соответствии с типом соединения и типом выбранных электродов.

Если вы хотите больше узнать о том, как работает сварка DIG, мы постарались предоставить вам все, что вам нужно знать.

Как появилась сварка DIG?

Производители создавали сварочные аппараты для создания специальной дуги для конкретных применений и использовали их с определенными типами электродов.

На этом этапе создание сварочного аппарата, способного хорошо работать в различных ситуациях, было дорогостоящим и труднодостижимым.

С развитием инверторной технологии и микропроцессоров производители могли создавать дополнительные элементы управления для сварщика, чтобы регулировать характеристики дуги.

Эта особенность означала, что сварщик мог адаптировать характеристики сварочного аппарата в зависимости от области применения и выбранных электродов.

В процессах сварки штангой эти новые многоцелевые инверторы CC / CV предлагают три варианта работы в режиме сварки штангой.

  • Настройка типа электрода (E7018 по сравнению с E6010)
  • Контроль силы дуги
  • Горячий старт

Как правило, более низкие настройки DIG подходят для плавного хода электродов, таких как 7018, а более высокие настройки — для более жестких и глубоких проникающие сварочные действия.

Например, DIG облегчает сварщику труб выполнение хорошего проплавления на открытом корневом проходе с помощью электрода E6010.

Как работает DIG / Arc Force Control?

Вы можете отрегулировать силу дуги от минимального до максимального значения. Поскольку аппарат для ручной сварки предназначен для выработки постоянного выходного тока, сварочное напряжение зависит от длины дуги и типа электрода.

Это изменение может вызвать нестабильность в некоторых ситуациях, когда электроды имеют минимальное напряжение, при котором они могут работать, и при этом поддерживать стабильную дугу.Сила дуги увеличивает мощность сварки, когда обнаруживает, что напряжение становится слишком низким.

Чем выше сила дуги, тем выше минимальное напряжение, допускаемое источником питания, и это также приведет к увеличению сварочного тока.

При 0 сила дуги не действует, а при максимальной силе дуги она примерно на 20-30 А выше, чем установленный сварочный ток.

Эта сила полезна для электродов, требующих более высоких рабочих напряжений, или для электродов обычных типов, требующих короткой длины дуги, например для сварных швов вне положения.

Сила дуги позволяет увеличивать ток, когда напряжение падает ниже примерно 20 вольт, усиливая порошок и поддерживая расплавленную сварочную лужу и предотвращая прилипание электрода.

В процессе DIG вы сокращаете длину дуги, чтобы получить больше мощности, вместо того, чтобы открывать ее.

Старая техника 6010/6011 заключалась в том, чтобы хлестать и останавливаться; в функции DIG вы держите короткую дугу и используете силу дуги, чтобы получить желаемую DIG.(Вот почему некоторые элементы управления обозначают силу дуги «DIG».

Регулируемое управление силой дуги и электроды

Существует множество различных стержневых электродов, и вам необходимо подобрать правильный стержень для вашего сварочного проекта. Когда дело доходит до силы дуги

Обычно низкоуглеродистые стали подходят для любого электрода E60 или E70, причем 7018 является наиболее популярным выбором, а 6013 — хорошим выбором из тех, кто начинает сварку штучной сваркой.

Связанное чтение: Различные типы сварочных стержней и их использование

Чтобы понять, какие электроды подходят для функции управления силой дуги, коды можно разбить следующим образом:

  • Первые две цифры показывают минимальную прочность на разрыв, Таким образом, электроды, начиная с 60, означают предел прочности на разрыв 60 000 фунтов на квадратный дюйм.
  • Третья ЦИФРА показывает, в каком положении электроды можно использовать во время сварки. Цифра 1 означает, что их можно использовать в любом положении, а цифра 2 означает, что их можно использовать только в горизонтальном положении.
  • Четвертая ЦИФРА показывает ток, который необходимо использовать для электрода, и какое покрытие имеет электрод:
DCEP DCEN DC9012 9011 908 EP, калий DC 9011 9011 AC, DCEP с низким содержанием водорода Порошок оксида железа
ЦИФРА Тип покрытия Сварочный ток
0 Натрий целлюлозы
1 Целлюлоза Калий AC, DCEP, DCEN
2 Натрий титана AC, DCEN
3
3 4 Железный порошок титана AC, DCEP, DCEN
5 Натрий с низким содержанием водорода DCEP
6 Калий с низким содержанием водорода AC, DCEP
8 Железный порошок с низким содержанием водорода AC, DCEP , DCEN

Для достижения стабильных результатов вам необходимо знать правильную силу тока и напряжение для того типа стержня, который вы собираетесь использовать.

Связанное чтение: Что означает DCEN при сварке?

Для 6010 требуется более высокая сила дуги, в то время как 7018 лучше работает на масляной стороне, требуя меньшей силы дуги. Короткая дуга увеличивает силу тока и снижает напряжение, в то время как длинная дуга увеличивает напряжение и снижает силу тока.

Электроды E7018 (с низким содержанием водорода) не требуют большой силы дуги при нормальных условиях, и операторы должны начать с заводских / стандартных настроек и выполнить пробную сварку.

Связанное чтение: 11 Общие дефекты сварки и способы их предотвращения

Если электрод не прилипает и дуга выталкивает металл в лужу, то сила дуги достаточна.Если электрод заедает, увеличьте силу дуги примерно на 5 процентов; если дуга слишком резкая и начинает создавать брызги, уменьшите силу дуги.

Поскольку инверторы разных производителей и моделей работают по-разному, лучше не использовать очень высокие настройки силы дуги. Помните, что сила дуги инвертора успешно работает только при низком напряжении.

Правильная длина сварного шва для E7018 составляет примерно 3/32 дюйма от сварного шва (при использовании электрода дюйма).Поддерживать тугую дугу может быть непросто.

Регулируемая сила дуги позволяет тем, кто нечасто сваривает, достичь адекватного проплавления с минимальным прилипанием электрода.

Еще одно отличное применение для дуговой сварки — это сварка дуги малой длины или использование большего электрода при малой величине тока, чтобы предотвратить прилипание электрода к сварочному материалу.

Например, при дуговой сварке в защитном металлическом корпусе (SMAW) ваш DIG срабатывает при напряжении около 19 вольт.Когда напряжение упадет ниже 19 вольт, ваш ток увеличится и будет устранять короткое замыкание, вызванное низким напряжением.

Более высокие настройки DIG обычно используются на электродах 6010 с жесткой дугой, особенно при сварке на спуске на открытом корневом шве. Эта функция поможет вам протолкнуть бусину в корень и уменьшить прилипание стержня.

В ситуациях, когда работает 7018, вы должны выбрать более низкую настройку DIG из-за шарового переноса по дуге. Эти шарики могут вызвать короткое замыкание, когда они отойдут от стержня и коснутся пластины.

Хороший тест, чтобы понять, как работает сила дуги, — это провести простой тест. Запустите 7018 диаметром ⅛ дюйма на чистой пластине с минимальной настройкой DIG.

Затем выполните идентичный тест с включенным DIG на максимум. Вы увидите большое количество брызг в сварочной ванне, вызванное слишком большим током очистки.

Связанное чтение: Проблема с брызгами при сварке — как ее остановить

Какие настройки мне следует использовать для функции DIG?

Поскольку разные сварочные аппараты имеют разные регуляторы силы дуги, вы можете принять общий эффект силы дуги следующим образом:

Низкая настройка силы дуги: при самых низких настройках вы получите красивую гладкую дугу с небольшим количеством дополнительной силы. Помогите штанге DIG и не прилипнет.Эта настройка отлично подходит для электродов 7018.

Средняя настройка силы дуги: при средних настройках сила тока увеличивается на короткой длине дуги и обеспечивает более быструю дугу с более сильной сваркой.

Настройка управления дугой в зависимости от диапазона DIG >> Посмотрите видео ниже:

Средняя-высокая сила дуги: эта настройка имеет повышенную силу тока и оказывает большую силу, чем средняя настройка, и мгновенная arc отлично подходит для твердых стержней DIGging, таких как 6010.

Настройка высокой силы дуги: эта настройка отлично подходит для более агрессивной копки с помощью 6010, и погасить дугу практически невозможно.

Заключение

Управление дуговой сваркой / дуговой сваркой может быть действительно полезным для устранения многих проблем, возникающих при сварке, таких как короткое замыкание и залипание электродов в сварочной ванне

Сила дуги также может облегчить перенос капель расплавленного металла. материал от электрода к основному металлу и остановит дугу от короткого замыкания между электродом и сварочной ванной.

Сила дуги регулируется в соответствии с характеристиками поверхности сварного шва и электрода и позволяет избежать множества догадок в процессе сварки.

Функция управления дугой также может быть особенно полезна при сварке на спуске на открытом корневом шве или сварке в узком углу.

Регулируемая сила дуги также может помочь начинающим сварщикам добиться хорошего проплавления с минимальным прилипанием электрода.

Каталожные номера

https: // сварочная производительность.com / article / in-control /

https://www.polytechforum.com/metalworking/what-exactly-is-dig-setting-for-stick-welding-107641-.htm

https: // www. mig-welding.co.uk/forum/threads/what-is-arc-force.35513/

Руководство по процессу ручной дуговой сварки

Что такое процесс ручной дуговой сварки?

Используемые термины

MMA — ручная дуговая сварка металлическим электродом SMAW — дуговая сварка защитным металлом Ручная сварка

MMA (процесс ручной дуговой сварки металла был впервые разработан в России в 1888 году и включал в себя сварочный стержень без покрытия.Электрод с покрытием был представлен в начале 1900-х годов, когда в Швеции был изобретен процесс Кьельберга. В Великобритании был введен квазидуговой метод. Использование электрода с покрытием происходило медленно из-за высоких производственных затрат, но потребность в сварных швах с более высокой степенью целостности привела к тому, что этот процесс стал использоваться все чаще.

Материал соединяется, когда между электродом и заготовкой возникает дуга, плавящая заготовку и электрод с образованием сварочной ванны. В то же время электрод имеет внешнее покрытие, которое иногда называют электродным флюсом, которое также плавится и создает экран над сварочной ванной, чтобы предотвратить загрязнение расплавленной ванны и способствовать возникновению дуги.

Он охлаждается и образует твердый шлак на сварном шве, который затем необходимо отколоть от сварного шва по завершении или перед добавлением другого сварного шва. Процесс позволяет производить только короткие отрезки сварного шва из-за длины электрода, прежде чем новый электрод нужно будет вставить
в держатель. Качество наплавленного металла во многом зависит от квалификации сварщика.
Источник питания обеспечивает выход постоянного тока (CC) и может быть AC (переменный ток) или DC (постоянный ток).


Конструкция инвертора для ручной дуговой сварки такова, что оператор, увеличивающий длину дуги, снижает сварочный ток, а уменьшение длины дуги (уменьшение напряжения дуги) делает обратное, т.е. увеличивает ток. В качестве ориентира напряжение контролирует высоту и ширину сварного шва, в то время как ток контролирует проплавление, поэтому сварщик манипулирует электродом для достижения удовлетворительного качества сварки.

Мощность, потребляемая в сварочной цепи, определяется напряжением и током дуги.
Напряжение (В) определяется диаметром электрода и расстоянием между электродом и заготовкой. Ток в цепи зависит от диаметра электрода, толщины свариваемых материалов и положения сварного шва. Большая часть информации об электродах будет содержать подробную информацию об используемых типах тока и оптимальном диапазоне тока.

Источники питания для сварки MMA, которые могут использоваться для сварки TIG, часто называют источниками питания с падающими характеристиками. Как правило, это блоки базового селекторного типа, устройства управления магнитным усилителем или устройства с приводом от двигателя с прочной конструкцией, поскольку они часто требуются для работы в экстремальных условиях.
Характеристика выходной формы породила термин «капля».

Однако современные сварочные инверторные источники питания могут преодолеть эти проблемы и обеспечить отличные характеристики и производительность, поскольку кривую можно контролировать электронным способом для каждого процесса.

Небольшие относительно дешевые комплекты переменного тока обычно используются для самостоятельного ремонта или небольших функций технического обслуживания, а некоторые более крупные комплекты переменного тока, часто охлаждаемые маслом, могут использоваться в более тяжелой промышленности, но выходы постоянного тока в настоящее время являются наиболее распространенными.

Производство электродов означает, что не все электроды постоянного тока могут работать от источников переменного тока, но электроды переменного тока могут работать как с переменным, так и с постоянным током. Постоянный ток (DC) — наиболее часто используемый режим. Блоки переменного тока обычно управляются с помощью подвижного стального сердечника или переключаемых трансформаторов.

Источники выходной мощности постоянного тока

могут использоваться для многих типов материалов и могут быть получены в широком диапазоне токов. Элементы управления этих устройств варьируются от управления с подвижным сердечником до новейших конструкций инверторов.Конструкция инвертора принесла много преимуществ:

• Очень легкий и портативный по сравнению со своими предшественниками
• Очень энергоэффективный источник питания и экономия затрат на электроэнергию

• Обеспечивает более высокие выходы для более низких входов
• Высокие уровни контроля и производительности

Обычно предпочтительнее выполнять сварку в плоском или горизонтальном положении. Когда требуется сварка в таком положении, как вертикальное или потолочное, полезно уменьшить сварочный ток по сравнению с горизонтальным положением.Для достижения наилучших результатов во всех положениях с поддержанием короткой дуги требуется равномерное движение и скорость перемещения в дополнение к постоянной подаче электрода.

Что составляет систему MMA (Stick)?

Сварочный инверторный источник питания

Выбранный сварочный инверторный источник питания должен обладать достаточной мощностью, чтобы расплавить электрод и сваривать материал, с достаточной мощностью для поддержания напряжения дуги.

Для процесса ручной дуговой сварки обычно требуется большой ток (50–350 А) при относительно низком напряжении (10–50 В).Сварочные электроды MMA предназначены для работы с различными типами выходной мощности и напряжения, и вам всегда следует читать данные производителя.

Все сварочные электроды можно использовать на постоянном токе (DC), но не все на переменном токе (AC). Некоторые электроды переменного тока также имеют определенные требования к напряжению. При использовании в режиме постоянного тока провод электрода должен быть подключен с полярностью, рекомендованной производителем электродов, в большинстве случаев это будет положительная полярность электрода, но есть электроды, использующие отрицательную полярность.Источник питания работает в режиме «холостого хода» или «напряжения холостого хода», когда не зажигается сварочная дуга. Это номинальное напряжение без нагрузки определено в стандарте EN 60974-12012 (EN 60974) в соответствии со сварочной средой или риском поражения электрическим током. Источник питания может иметь устройство понижения напряжения (VRD), установленное внутри или снаружи.

Держатель электрода и сварочные кабели

Держатель электрода и сварочные кабели

Электрододержатель зажимает конец электрода токопроводящими зажимами, встроенными в его головку.Эти зажимы работают либо за счет скручивания, либо за счет подпружиненного зажима (типа «крокодил»).

Зажимной механизм позволяет быстро отсоединить оставшийся неиспользованный конец электрода (заглушку).

Для обеспечения максимальной эффективности сварки электрод должен быть надежно зажат в держателе, в противном случае плохой электрический контакт может вызвать нестабильность дуги из-за колебаний напряжения и перегрева держателя.

Сварочный кабель присоединяется к держателю механически, обжимается или припаивается.

Держатели электродов должны соответствовать IEC 60974-11.

Диаметр сварочного кабеля обычно выбирается в зависимости от уровня сварочного тока. Чем выше ток и рабочий цикл,
, тем больше диаметр кабеля, чтобы он не перегревался (см. Соответствующий стандарт). Если сварка проводится на некотором расстоянии от источника питания, может потребоваться увеличить диаметр кабеля, чтобы уменьшить падение напряжения.

Сварочный электрод состоит из основного материала типа материала i.е. сталь или нержавеющая сталь и т. д., которые служат присадочным металлом сварного шва. Он покрыт внешним покрытием, называемым флюсом, который помогает в создании дуги и защищает дугу от загрязнения так называемым шлаком.

На стабильность дуги, глубину проплавления, скорость осаждения металла и особенности положения существенно влияет химический состав флюсового покрытия на электроде. Электроды можно разделить на три основных типа:

• Основной
• Целлюлозный

• Рутил

Основные сварочные электроды содержат большое количество карбоната кальция (известняк) и фторида кальция (плавиковый шпат) в покрытии.Это делает их шлаковое покрытие более текучим, чем рутиловое покрытие — оно также быстро замерзает, что способствует сварке в вертикальном и верхнем положении. Эти электроды используются для сварки изделий среднего и тяжелого сечения, где требуется более высокое качество сварки, хорошие механические свойства и устойчивость к растрескиванию (из-за высокой прочности).

Особенности:

Когда эти электроды подвергаются воздействию влаги из воздуха, происходит быстрое накопление влаги. Из-за необходимости контроля содержания водорода эти электроды следует тщательно высушить в сушильном шкафу с регулируемой температурой.
Типичное время высыхания составляет один час при температуре приблизительно от 150 ° C до 300 ° C, но перед использованием вы всегда должны консультироваться с данными производителя.

После контролируемой сушки основной и основной / рутиловый электроды необходимо выдержать при температуре от 100 ° C до 150 ° C, чтобы защитить их от повторного впитывания влаги в покрытие. Эти условия могут быть достигнуты путем переноса электродов из основной сушильной печи в раздаточную печь или нагретый колчан на рабочем месте.

Металлические порошковые электроды содержат добавку металлического порошка к флюсовому покрытию для увеличения максимально допустимого уровня сварочного тока. Таким образом, для данного размера электрода скорость осаждения металла и эффективность (процент нанесенного металла) увеличиваются по сравнению с электродом, не содержащим порошка железа в покрытии.

Шлак обычно легко удаляется. Электроды из железного порошка в основном используются в плоском и горизонтальном / вертикальном положениях, чтобы использовать преимущества более высоких скоростей наплавки.Эффективность 130-140% может быть достигнута для рутиловых и основных электродов без заметного ухудшения характеристик искрения, но дуга имеет тенденцию быть менее сильной, что снижает проникновение валика.

ПРИМЕЧАНИЕ. Качество сварного шва зависит от стабильной работы электрода. Покрытие из флюса не должно иметь сколов, трещин или, что более важно, отсыревать. Электроды изготавливаются с разными типами покрытия и требуют разного обращения.

Целлюлозные сварочные электроды

Целлюлозные сварочные электроды содержат большое количество целлюлозы в покрытии и характеризуются глубоко проникающей дугой и быстрым выгоранием, что обеспечивает высокую скорость сварки.Наплавленный наплавленный металл может быть крупным, а удаление шлака жидким шлаком может быть затруднено. Эти электроды просты в использовании в любом положении и известны тем, что используются в технике сварки «дымоход».

Особенности:

• Глубокий провар во всех положениях
• Пригодность для сварки сверху вниз
• Достаточно хорошие механические свойства
• Высокий уровень образования водорода — риск растрескивания в зоне термического влияния (HAZ)

Эти электродные покрытия предназначены для работы с определенным количеством влаги в покрытии.Покрытие менее чувствительно к впитыванию влаги и обычно не требует операции сушки. Однако сушка может потребоваться в тех случаях, когда относительная влажность окружающей среды, в которой хранились электроды, была очень высокой.

Рутиловые сварочные электроды

Рутиловые сварочные электроды содержат высокую долю оксида титана (рутила) в покрытии. Оксид титана способствует легкому зажиганию дуги, плавному срабатыванию дуги и малому разбрызгиванию. Эти электроды представляют собой электроды общего назначения с хорошими сварочными свойствами.Их можно использовать с источниками питания переменного и постоянного тока и во всех положениях. Электроды особенно подходят для сварки угловых швов в горизонтальном / вертикальном (H / V) положении.

Особенности:

• Умеренные механические свойства металла шва
• Хороший профиль валика за счет вязкого шлака
• Возможна позиционная сварка жидким шлаком (содержащим фторид)

• Легко удаляемый шлак

Покрытия из рутила могут выдерживать ограниченное количество влаги, и покрытия могут испортиться, если они пересушены.Перед использованием всегда сверяйтесь с данными производителя.

Твердоизнашивающиеся сварочные электроды / электроды для наплавки

Электроды для твердосплавной наплавки или износостойкие электроды используются в основном для нанесения твердой поверхности на более мягкий основной материал. Существует широкий спектр этих типов продуктов, и общая область их использования — ремонт изнашиваемых поверхностей, таких как зубы, на землеройном и горнодобывающем оборудовании.

Сварочные электроды постоянного тока с медным покрытием

Это наиболее распространенный тип электродов из-за их сравнительно длительного срока службы.Эти электроды изготавливаются путем смешивания и обжига углерода, графита и связующего вещества и покрытия их медью. Они обеспечивают стабильные характеристики дуги и однородные канавки.

Они сконструированы так же, как и электроды постоянного тока с медным покрытием, но без медного покрытия. При использовании они расходуются быстрее, чем покрытые медью.

Эти электроды сконструированы путем смешивания и спекания углерода, графита и специального связующего с добавленными редкоземельными материалами для стабилизации дуги.
Они покрыты медью.
В этом процессе используется сжатый воздух под давлением 80–100 фунтов на квадратный дюйм на держателе электрода.

Повышение давления воздуха не приводит к более эффективному удалению металла.

Хранение сварочных электродов

Электроды всегда следует хранить в сухом и хорошо вентилируемом помещении. Рекомендуется укладывать пакеты электродов на деревянные поддоны или стеллажи на достаточном расстоянии от пола. Кроме того, все неиспользованные электроды, подлежащие возврату, следует хранить так, чтобы они не подвергались воздействию влаги, чтобы восстановить влагу.

Хорошие условия хранения: температура на 10 ° C выше температуры наружного воздуха. Поскольку условия хранения должны предотвращать конденсацию влаги на электродах, запасы электродов должны быть сухими.

В этих условиях и в оригинальной упаковке срок хранения электродов практически неограничен. Современные электроды теперь доступны в герметичных упаковках, что исключает необходимость сушки. Однако при необходимости неиспользованные электроды необходимо повторно высушить в соответствии с инструкциями производителя.

Сушка обычно выполняется в соответствии с рекомендациями производителя, а требования будут определяться типом электрода.
Многие электроды теперь доступны в герметичных контейнерах. Эти вакуумные упаковки избавляют от необходимости сушить электроды непосредственно перед использованием. Однако, если контейнер был открыт или поврежден, необходимо повторно высушить электроды в соответствии с инструкциями производителя.

Выбор диаметра электрода зависит от толщины детали, положения сварки, формы соединения, сварочного слоя и т. Д.


Уровень сварочного тока определяется размером электрода — нормальный рабочий диапазон и ток рекомендуются производителями.Типичные рабочие диапазоны для выбора размеров сварочных электродов показаны в таблице.

  • В процессе сварки дуга не должна быть слишком длинной; в противном случае это вызовет нестабильное горение дуги, большое количество брызг, проникновение света, поднутрение, образование пузырей и т. д. Если дуга слишком короткая, это приведет к прилипанию электрода к заготовке.

Элементы управления инвертора, используемые при сварке стержневыми электродами

Регулятор сварочного тока (A)

Регулятор тока регулирует величину тока на выходе сварочного инвертора и, следовательно, скорость наплавки в зависимости от диаметра электрода.


На более современных электронных сварочных инверторах часто можно управлять током с помощью пульта дистанционного управления.

В начале сварки горячий старт обеспечивает повышенный ток, позволяющий электроду зажигать дугу, не прилипая к заготовке. Некоторые машины имеют автоматический ток горячего старта с заданным временем и уровнем, другие имеют регулируемое управление горячим пуском, которое может выбрать оператор.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *