Сварка обратной полярностью инвертором: Сварка инвертором для начинающих: прямая и обратная полярность

alexxlab | 16.04.2020 | 0 | Разное

Содержание

Что такое прямая и обратная полярность при сварке постоянным током

Качественное сварное соединение, при работе с аппаратами постоянного тока, во многом зависит от их настроек. Даже самый простой инвертор имеет не только настройки силы тока, но и полярности. Чаще всего, по умолчанию установлена прямая полярность при сварке и вы можете годами работать со своим инвертором, не зная всех его возможностей. Если у вас возникла необходимость сварить высоколегированную сталь или не получается добиться качественного шва, то знание всех тонкостей настроек вам просто необходимы. О том, какая бывает полярность и как она влияет на сварочные работы мы и поговорим.

Что такое прямая и обратная полярность

Сварка постоянным током подразумевает наличие гнезда, для подключения к “+” и “–” сварочного аппарата. В зависимости от того, куда подключена масса, а куда электрод и различают полярность.

  • Прямая полярность – схема подключения, при которой к плюсовому гнезду присоединяется масса, а к минусу – электрод. При этом род и полярность тока обуславливает существование анодного и катодного пятен. При таком подключении анодное(более горячее) образуется на стороне заготовки.
  • Обратная полярность – масса присоединена к минусу, а электрод к плюсу. На обратной полярности при сварке постоянным током анодное пятно с более высокой температурой, образуется на противоположной стороне, то есть – электроде.

Обратите внимание! Сварка переменным током подразумевает самостоятельное изменение полярности до сотни раз в секунду, поэтому в таких случаях соблюдать схему подключения не имеет смысла.

Чем обусловлен выбор полярности

Изменяя тип подключения, можно сконцентрировать нагрев или на свариваемой детали или на электроде (перемещая анодное пятно). За нагрев отвечает плюсовое гнездо, поэтому при прямом подключении, когда плюс присоединен к металлу наблюдается больший нагрев сварного соединения, а при обратной полярности больше греется электрод.

Благодаря этой особенности мы можем выбирать схему подключения исходя из:

  • Толщины металла. Если мы свариваем толстые детали или средней толщины, то подойдет прямое подключение, при котором тепло, сконцентрированное на изделии поможет получить более глубокий шов и качественный провар. Также этот вид подключения подходит для отрезания металлов различной толщины. Тонкие металлы лучше всего сваривать при обратной полярности, концентрируя большую часть тепла на электроде. Таким образом деталь не будет поддаваться перегреву, а сам электрод будет плавиться быстрей.
  • Типа металла. Возможность изменять локализацию теплового пятна помогает подобрать наиболее эффективные схемы работы для различных металлов. К примеру, если мы варим нержавеющие стали или чугун, то необходимо обратное подключение, помогающее избежать перегрева сплава и формирования тугоплавких соединений. Для алюминия необходимо прямое подключение иначе пробиться через окислы будет очень сложно. Перед началом работ внимательно изучите рекомендации по настройки аппарата к конкретному сплаву.
  • Типа электрода или проволоки. Как и металлы, электроды имеют свои особенности температурных режимов, в большей степени связанных с типом флюса. К примеру, для работы с угольными электродами нельзя использовать обратную полярность иначе флюс перегреется и электрод придет в негодность. Чтобы подобрать настройку, подходящую для вашего электрода смотрите на тип проволоки и флюса или воспользуйтесь рекомендациями производителя. Говоря о проволоках для полуавтоматов, то они тоже имеют рекомендации, относительно подключения минуса и плюса аппарата.


Теперь вы знаете, что может повлиять на настройки подключения. Бывают случаи, когда металл требует одних, а электрод совсем других настроек. В таких случаях следует искать компромиссы, подстраивая силу тока и рабочие циклы.

Запомните! Тип подключения не зависит от пространственного положения.

Особенности сварки током прямой полярности

Прямая полярность при работе с постоянным током имеет ряд особенностей. Некоторые из них, мы уже перечислили, на остальные стоит обратить особое внимание:

  • сварной шов получается глубоким, но достаточно узким.
  • подходит для большинства сталей, толщиной от 3-х мм.
  • цветные металлы с применением вольфрамового стержня варятся только прямой полярностью.
  • характеризуется стабильной дугой и как следствие – более качественным швом.
  • запрещено использовать электроды для сварочных аппаратов переменного тока.
  • лучше подходит для резки металла.

Особенности сварки током обратной полярности

Как и прямая, обратная полярность при сварке инвертором имеет ряд особенностей, зная которые вы сможете избежать ряда ошибок, свойственных новичкам. Стоит выделить такие особенности:

  • при сварке постоянным током на обратной полярности шов получается менее глубоким, но более широким
  • отлично подходит для сваривания тонких металлов и средней толщины. При работе с толстыми заготовками качество шва резко снижается.
  •  запрещено работать обратной полярностью с электродами, чувствительными к перегреву.
  • при низких токах наблюдается значительное снижение качества сварного шва из-за скачущей дуги.
  • помимо обратного подключения, для работы с высоколегированными сталями следует строго придерживаться рекомендаций о рабочем цикле и остывании заготовки.

Заключение

Сварочные аппараты постоянного тока, такие как инверторы или полуавтоматы – достаточно просты, чтобы использовать в быту. Именно поэтому спрос и предложение этих устройств на рынке постоянно растет. Этому способствует их доступность, дешевизна и постоянным током варить проще, чем переменным. Однако чтобы получить качественное, красивое и долговечное сварное соединение нужно знать ряд технологических особенностей, в том числе предназначение и виды полярности. Благодаря знаниям из этой статьи и источнику постоянного тока своими руками вы сможете выполнить любые сварочные работы. Главное – тщательный подход к работе и соблюдение всех защитных мер.

Прямая и обратная полярность при сварке инвертором, режимы сварки

Появление инверторных сварочных аппаратов значительно расширило область их применения. Этот тип работ стал доступен каждому домашнему мастеру. Но не всегда владельцы моделей знают особенности использования. В частности — зачем нужна прямая и в каких случаях применяется обратная полярность при сварке инвертором.

Основы использования инверторного сварочного аппарата

Этот тип оборудования предназначен для выполнения электродуговой сварки, с помощью которой можно соединять или разрезать стальные заготовки. Для применения необходимо определиться с основными параметрами – выбрать сварочный ток и тип электродов. Затем можно приступать к работе.

Общий порядок использования инвертора

  1. Подготовка поверхности материала – очистка от ржавчины и обезжиривание. Это необходимо для формирования надежного шва.
  2. Выбрать режим сварочного тока и электроды. Они зависят от характеристик металла, параметров будущего сварочного шва.
  3. Клемму массы (плюс) нужно соединить с поверхностью металла. Важно, чтобы она не мешала выполнению основных операций.
  4. К электродному держателю подсоединяется «минус».
  5. Формирование дуги. Это можно делать чирканьем или постукиванием электродом об металл в районе шва.
  6. После формирования соединения с помощью молотка необходимо снять окалину.

Этот порядок сварочных работ не учитывает форму соединения, ориентацию электрода. Подобные тонкости понадобятся для формирования особых видов сварочных швов.

Подобные виды сварочных швов важны для цилиндрических ёмкостей, таких как локальные очистные станции ЛОС, нефтегазовые сепараторы, строительные резервуары.

Как правильно выбрать модель

Использование режимов прямой и обратной полярности доступно для всех видов инверторов. Однако помимо этой функции аппараты должны обладать дополнительными характеристиками. От этого зависит область их применения, скорость и комфорт выполнения работ. Поэтому к выбору модели необходимо подойти профессионально.

Рекомендуемый функционал инверторов:

  • Горячий старт. Происходит кратковременное повышение тока для быстрого формирования дуги.
  • Антиприлипание. При высоких значениях тока велика вероятность его приваривания к металлу. Снижение этой величины позволит сформировать максимально ровный шов.
  • Форсаж. Активируется автоматически, когда на конце электрода появляется расплавленный металл. Кратковременное увеличение рабочего тока предотвратит прилипание.
  • Переменный ток. Он необходим для сварочных работ с алюминиевыми заготовками.
  • Пониженное значение холостого хода. Относится к мерам безопасности при эксплуатации в местах с повышенной влажностью или небольших помещениях. С помощью специального блока происходит снижение напряжения до 15 В.
  • Тип индикации. Оптимальный вариант – цифровое отображение текущих параметров.

Также важно выбрать ток сварки, который напрямую зависит от диаметра используемого электрода и толщины металла.

При работе с инверторными сварочными аппаратами чаще всего используют электроды марки АНО и МР. Они подходят для формирования шва на стальных поверхностях. Сварка алюминиевых изделий или заготовок из сложных сплавов требует выбора специальных расходных материалов, могут использоваться присадки.

Когда применяется прямая и обратная полярность

Изменение полярности при работе обусловлено протекающими процессами. Помимо выбора основных параметров сварки можно поменять подключаемые клеммы местами. Ток идет от отрицательного элемента к положительному. В результате этого происходит нагрев первого.

Подобные операции рекомендуются в следующих случаях:

  • Прямая полярность – к электроду подключен «минус», к металлу «плюс». Происходит нагрев поверхности последнего. Подобный режим необходим для обработки глубоких швов при большой толщине заготовки.
  • Обратная полярность – электрод подсоединен к «плюсу», металл к «минусу». Возникает обратный процесс – нагрев электрода при холодном металле. Это нужно для обработки тонкостенных заготовок, но приводит к быстрому выгоранию электрода.

Применение того или иного режима зависит от поставленных задач. Простота смены клемм позволяет выполнять эти операции при обработке одной заготовки.

Что даёт прямая и обратная полярность при сварке инвертором | ММА сварка для начинающих

  • Что даёт прямая и обратная полярность при сварке инвертором
  • Что даёт смена полярности на инверторе
Прямая и обратная полярность при сварке инвертором

Варить инвертором можно двумя режимами, меняя полярность постоянного тока. При сварке инвертором на прямой полярности, к электроду подводится минусовая клемма, а к заготовке — плюсовая. Когда осуществляется сварка инвертором на обратной полярности, то, наоборот, к электроду подключается плюс, а к свариваемой заготовке, минус.

Что даёт прямая и обратная полярность при сварке инвертором? Когда лучше варить на обратной полярности, а когда, только на прямой? Именно об этом и будет посвящена данная статья сайта mmasvarka.ru про ручную дуговую сварку (ММА).

Что даёт прямая и обратная полярность при сварке инвертором

При сварке металла постоянным током температура на конце электрода всецело зависит от того, какой именно к нему будет подключён полюс. При обратной полярности, когда к электроду подведён плюс, температура на конце электрода достигает 4000 градусов. При переключении инвертора на прямую полярность, когда на электрод подается минус, эта температура значительно ниже, почти на 1000 градусов.

Таким образом, меняя прямую и обратную полярность инвертора, можно более тонко контролировать сварочный процесс.

В первую очередь, это касается сварки тонких и толстых металлов, когда нужно либо не прожечь металл, либо наоборот, добиться качественного и надежного соединения.

Что даёт смена полярности на инверторе

Из всего вышесказанного становиться понятно, что даёт сварка на прямой и обратной последовательности:

  • Когда нужно углубить корень сварочного шва, то лучше всего применять именно прямую полярность при подключении инвертора. В таком случае, большая температурная нагрузка будет приходиться на металл.
  • В том случае, если нужно варить тонкий металл, то сварочный инвертор лучше всего переключать в режим обратной последовательности. Таким образом, на конце электрода будет возникать максимальная температура, а тонкий металл при сварке будет нагреваться гораздо меньше, чем при сварке инвертором на прямой полярности.

Вообще, варить на обратной полярности инвертором как раз и рекомендуется при сварке тонких металлов и нержавейки. Другими словами, тех видов металла, которые очень чувствительны к перегреву.

При этом стоит учитывать один важнейший нюанс, который связан с расходом электродов. При сварке инвертором на прямой и обратной полярности, скорость сгорания электрода будет разной. При сварке инвертором на обратной полярности, из-за сильного нагревания, расход электродов будет куда выше, чем на прямой полярности.

Обратная и прямая полярность при сварке инвертором

Электродуговой способ сварки, в отличие от традиционной газовой, отличается некоторыми особенностями. Одной из самых главных является температура нагрева дуги, которая может достигать 5000С, что значительно превышает температуру плавления какого-либо из существующих металлов. Отчасти этим объясняется большое разнообразие технологий и способов этого вида сварки, позволяющих решить при ее помощи самые различные задачи.

Виды сварки

Сварочные аппараты имеют блок выпрямительных диодов. Что создает постоянный ток, это обязательное условие для сварочных полуавтоматических аппаратов, для которых материалом является проволока. Если для аппарата требуются электроды, то это обозначает возможность использования во время работы всех их моделей. А полярность во время сварки – это залог ее качества.

Используя полуавтомат, надо соблюдать полярность подсоединения. Сварка под газовой защитой омедненной проволокой происходит с помощью полярности прямого тока. Фактически это значит:

  • на деталь идет плюс;
  • на держак идет минус.

Сила тока подается на деталь от проволоки, и она нагревается, в отличие от сварочной проволоки, сильнее. В итоге повышается площадь свариваемого участка. Ему необходим значительный нагрев для образования варочной ванны. Проволока, имеющая меньшее сечение, быстрей плавится и попадает на необходимый участок уже жидкой каплей. Током, который проходит от разных полярностей, увлекается расплавленный материал, получается подходящая ванна для сварки.

Используя полуавтомат без защитной газовой среды, нужно использовать специальную порошковую или флюсовую проволоку. В этом случае изменяется полярность соединения держака и «массы». На «массе» находится минус, а на держаке находится плюс. Температура плавления флюсовой проволоки имеет примерно такое же значение, как и температура плавления металла. Чтобы достичь качественного шва, необходимо, чтобы сгорел флюс. Затем ожидают два таких процесса:

  • Появление газообразного облака;
  • В среде этого облака и происходит сварка.

Сила тока переходит от минуса к плюсу, и падение жидкой капли металла становится более низким. Именно это обуславливает меньший нагрев металла для сварки. Так как его охлаждение не происходит под защитной газа. Поэтому образование ванны для сварки практически не отличается от сварки в газовой среде. Работа переменным током имеет определенные преимущества. Она не расходится с дугой относительно изначальной оси. А на качество соединения воздействует именно отклонение дуги.

Делая сварку генератором с переменным током, легко заметить: его полярность изменяется циклически. Циклы имеют частоту 50 Герц. Она, повысившись до плюсового напряжения, может снизиться до нуля или упасть до отрицательного уровня. Напряжение меняется с плюса на минус и, наоборот.

Сварка нержавейки и цветных металлов

Во время сварки цветных металлов, в том числе и алюминий, используют специальный вольфрамовый электрод. Причем используют во время инверторной сварки прямую полярность, на электроде находится минус. Этот вид подключения позволяет иметь необходимую температуру в участке нагрева. Это немаловажно для алюминия, потому как сперва нужно преодолеть оксидную пленку, у которой температура плавления значительно больше, в отличие от самого металла.

Полярность при сварке напрямую способствует образованию:

  • более качественного шва;
  • более лучшего проплавления металла, в том числе и из нержавеющей стали;
  • более концентрированной узкой электрической дуги.

У процесса также существует и немаловажная экономическая часть. Используя дорогой вольфрамовый электрод меньшего диаметра, попутно добиваются уменьшения газовых затрат. Если же подключить вольфрамовый электрод при сварке в другой полярности, а именно, на держателе – с плюсом, то шов будет не таким глубоким. У данного способа есть свои преимущества. Работая с тонкими пластинами, можно не переживать, что вы прожжете насквозь изделие из нержавейки и цветного металла.

Значительным недостатком является эффект электромагнитного дутья. Образующаяся дуга выходит блуждающей, а шов – не сильно привлекательным и герметичным. Используя переменный ток, необходимо использовать электроды для переменки. Опытные сварщики обычно выбирают постоянный ток. Благодаря ему сварка создает однонаправленный проход электронов. Полярность влияет на качество сварочных работ, в том числе материала из нержавеющей стали.

Сварка прямой полярности

Сварка прямой полярности инвертором получается, если с деталью подключается «плюс» источника тока. Когда подсоединяют электрод, то в этом случае получается обратная полярность. Используя сварочный инвертор, можно самостоятельно установить на нем полярность. Полярность определяет направление передвижения потока электронов. То есть, определяется подсоединением проводов к положительной и отрицательной клеммам. При работе со сваркой обратная полярность обозначает:
  • на электроде – плюс;
  • на «земле» – минус.

Ток переходит от отрицательного контакта к положительному. Именно поэтому электроны переходят на электрод от металла. В результате сильно нагревается окончание электрода. Для классической сварки эффективно используют плюс – на электроде, а минус – на клемме. При прямой полярности сварки предполагается минус – на электроде, плюс – на «земле». Ток перемещается от электрода к изделию. Электрод – холодный, а изделие – горячее. Эта особенность широко используется в особых электродах, которые предназначены для быстрой сварки листов нержавеющей стали.

Важность полярности при сварочных работах

Естественно, что инверторная сварка на переменном токе не зависит, какой установлен зажим трансформатора для соединения изделия и электрода. Но вот постоянным током по сложившейся традиции сваривают несколькими способами. Электрод, подсоединенный к отрицательному полюсу, с прямой полярностью является катодом.

В анод, подсоединенное к положительному полюсу, преобразуется изделие. Обратная полярность обозначает, что электрод после подсоединения к положительному полюсу становится анодом. Катод в этом положении – это изделие, подсоединенное к отрицательному полюсу.

Материал изготовления электрода задает параметр дуги между неплавящимися электродами из вольфрама и плавящимися металлическими электродами. Сварочная дуга имеет ряд физических и технологических свойств. От этого практически полностью будет зависеть результат работы дуги. К физическим свойствам относятся:

  • кинетические;
  • электромагнитные и температурные;
  • электрические и световые.

Основные технологические свойства имеют три вида:

  • мощность дуги;
  • пространственную стойкость;
  • саморегулирование.

Для поддержания горения дуги требуется создать обратные электрически заряженные части в пространстве между находящимися электродами. Данные частицы – это электроны, а также положительные и отрицательные ионы. Их преобразование называется ионизацией. Газ, имеющий электроны и ионы, называется ионизированным.

Промежуток дуги ионизируется во время зажигания дуги, и все время поддерживается при ее горении. В промежутке дуги, как правило, выделяют следующие области:

  • область разряда дуги;
  • анодную;
  • катодную.

В области анодов происходит значительное снижение напряжения, вызванное скоплением около электродов заряженных частиц. На поверхности анода и катода начинается появление электродных пятен, которые представляют некий фундамент дугового столба. Через них и прокладывается маршрут тока к сварке.

У сварки есть общий размер дуги, он состоит из суммарных длин 3-х областей. Общее напряжение дуги – это сумма снижений напряжения в каждой части дуги. Зависимость напряжения от размера дуги – это сумма снижения напряжения в прикатодном и прианодном участках. Удельное снижение в дуге напряжения имеет один миллиметр от столба дуги. А основной характеристикой дуги является тепловая мощность нагревательного источника.

Ее эффективность рассчитывается с учетом количества теплоты, вводимой в металл за единицу времен. Тепловая мощность – это часть общей дуговой тепловой мощности, из которой определенная доля тепла уходит непроизводительно:

  • на теплоотвод в изделии;
  • излучение;
  • на прогрев разбрызгивающихся капель.

Технология сварочных работ дугой

Преимущество сварочных работ дугой явны. Сварка отличается по признакам:
  • по среде, где находится дуговой разряд;
  • по типу тока;
  • по типу электродов.

Для ремонта кузовов автомобилей широко используется дуговая сварка полуавтоматом в защитной среде газа. Для частного пользования наиболее доступной является дуговая ручная сварка. Она делается плавящимися электродами на переменном или постоянном токах. Это хороший шанс сварить в не заводской обстановке большую часть видов металлов.

Размер между поверхностью основного изделия и дном кратера является глубиной провара или проплавления. Глубина зависит:

  • величины сварочного тока;
  • от скорости передвижения дуги.

Если размер дуги сварки не больше, чем размер стержня электрода, то эта дуга называется нормальной или короткой. Она гарантирует великолепное качество шва. Дугу, которая имеет большую длину, считают длинной. Очень большое наращивание размера дуги приводит к ухудшению качества сварки. Влияние магнитного поля создает отклонение дуги от заданного направления. Это называется электромагнитным дутьем.

Электрод во время процесса передвигается вдоль и поперек сварочного шва в направлении оси, дабы сохранить заданный размер дуги. Ускоренное перемещение электрода приводит к образованию узкого, неровного и неплотного шва. При медленном передвижении есть опасность пережога материала.

Сварочные швы по форме бывают:

  • тавровыми;
  • нахлесточными;
  • стыковыми;
  • угловыми.

По длине швы разделяются на сплошные и прерывистые. По пространственному расположению имеют такие разновидности:

  • вертикальные;
  • потолочные;
  • нижние;
  • горизонтальные.

Источники питания: трансформатор для сварки, выпрямитель, генератор – при внешнем показателе имеют связь величины нагрузочного тока с напряжением на зажимах выхода. Вольтамперный показатель дуги – это соотношение между напряжением в статическом режиме и током дуги. Внешние показатели сварочных генераторов считаются падающими.

На размеры и форму шва также влияют вид электротока и его полярность. То есть, постоянный ток обратной полярности обеспечивает гораздо большую глубину плавления, чем постоянный ток с прямой полярностью, это объясняется разными количествами тепла, появляющимися на аноде с катодом. От повышения скорости процесса сварки глубина и ширина шва провара снижаются.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Сварка током прямой и обратной полярности

В зависимости от условий проведения сварочных работ используются различные способы подключения токовой цепи сварочного агрегата.

Прямая полярность при сварке предполагает подключение плюсовой шины к свариваемой заготовке, а минусовой – к рабочему электроду. В случае обратной подачи питающего тока подключение осуществляется «с точностью до наоборот».

Основное отличие в подключении

В случае прямой полярности сварочный кабель подключается к положительной клемме аппарата, так что носители электрических зарядов поступают к нему через обрабатываемое изделие. Отрицательный же полюс притока зарядов образуется в районе основного инструмента сварщика – держателя с электродом.

Описанное различие прямой и обратной полярности подключения к инверторам оказывает существенное влияние на температурный режим в зоне сварки.

Так, прямое подсоединение увеличивает температуру на анодном полюсе дугового разряда (знак «+») в сравнении с катодным контактом (знак «-»). Этим эффектом и обуславливается возможная сфера применения прямой полярности при проведении сварочных работ.

Прямая направленность тока обеспечивает выделение значительных количеств тепловой энергии со стороны заготовки. Вследствие этого прямую полярность можно применяться для резки крупногабаритных металлических конструкций и массивных стальных изделий с толстыми стенками.

При обратном включении картина распределения выделяемой тепловой энергии совершенно другая. В этом случае избыток тепла наблюдается на электроде сварочного инвертора, а со стороны обрабатываемой заготовки его уровень заметно понижается.

Вот почему обратная полярность используется в тех случаях, когда нужно свести к минимуму риски выбраковки заготовок, а также при проведении ювелирно выверенных, точных работ.

Обратную полярность применяют также при сварке тонколистовых материалов и сталей различной степени легирования, чувствительных к перегреву. Наибольшее распространение получило использование тока обратного включения при работе под флюсом, а также в среде инертных газов.

Постоянный и переменный ток

Помимо прямой и обратной полярности подачи напряжения, большое влияние на сварку оказывает род тока (постоянный или переменный). Зависимость сварочного процесса в этом случае проявляется в том, что при сварке постоянным током прямой направленности электрод выгорает значительно дольше.

Род и полярность тока, как факторы, совместно влияющие на особенности сварки, имеет смысл рассматривать лишь для постоянного напряжения.

При формировании электрической дуги в режиме переменного тока понятие полярности автоматически исключается из рассмотрения.

Влияние типа питающего напряжения (постоянное или переменное) сказывается при выборе оборудования для сварки. Оно выражается в следующих разноречивых факторах:

  • при работе инвертором на постоянном токе удаётся получить более качественный и надёжный шов;
  • тот же результат получается при работе с полуавтоматом;
  • с другой стороны большинство электронных и автоматизированных систем сварки чувствительно к величине питающего напряжения и нуждаются в стабилизаторе;
  • обычный трансформаторный преобразователь в части питающего напряжения не имеет строгих ограничений и может запускаться даже при сильно заниженных его показаниях.

По этой причине при большой нестабильности эксплуатируемой сети лучше всего приобретать обычный трансформаторный агрегат, работающий в режиме переменного тока (в какой-то мере жертвуя качеством).

В противном случае встроенные в инверторы электронные системы будут автоматически отключаться в самый неподходящий момент.

Влияние на выбор электродов

Род тока сказывается и на выборе электродов для сварки. Так, работающий на переменном токе агрегат сможет сваривать изделия только специально предназначенными для этих целей электродами.

При работе с такой аппаратурой допускается использовать и универсальные расходные материалы.

А вот электродами, предназначенными для использования в режиме постоянного тока (УОНИИ, например) этот аппарат работать не может. Отметим также, что инвертор может варить с практически любыми расходными материалами, но предпочтение обычно отдаётся универсальным стержням.

Таким образом, род тока, как фактор влияния на сварочные процедуры, определяет выбор подходящего аппарата и используемых при сварке электродов.

Особенности каждого из подключений

Изменение полярности подключения агрегата в первую очередь отражается на качестве сварочного шва и на состоянии электрода. Применение обратной полярности при сварке характеризуется следующими положительными чертами:

  • повышенное количество тепловой энергии, расходуемое со стороны электрода;
  • качественная и глубинная проплавка обрабатываемой заготовки;
  • минимальное разбрызгивание со стороны сплавляемого изделия.

В свою очередь прямой ток ограничивает поступление тепла к заготовке со стороны электрода и меньшую по сравнению с обратной полярностью её проплавку. При этом электродный стержень всё равно быстро расплавляется и требует частой замены.

При оценке каждого из этих режимов нельзя гарантированно утверждать, что один из них предпочтительнее, чем другой.

На первый взгляд явное преимущество имеет сварка обратным током, но при этом должны учитываться и другие факторы сварочного процесса.

С этой целью для большинства используемых при сварке электродов рекомендуемая полярность указывается на их упаковке (на специальной этикетке).

Работа с полуавтоматом

Специфика работы полуавтоматических агрегатов предполагает определённую скорость подачи проволоки к месту соединения заготовок и соответственно этому – несколько режимов сварки.

Это может быть работа либо в среде защитных газов (аргона или углекислоты), либо со специальной порошкообразной проволокой. При этом полярность включения зависит от конкретно выбранного режима и определяется требованиями эффективности сварочных операций и их экономичности.

Обратная полярность востребована при сварке в среде защитных газов, тогда как прямая чаще всего применяется при работе с порошковой (флюсовой) проволокой.

За счёт правильно выбранной полярности подачи тока в полуавтоматическом режиме обеспечивается полное выгорание флюса и образование в зоне сварки требуемой защитной среды. В этом случае металл прогреваться заметно меньше, а его разбрызгивание сводится к возможному для данных условий минимуму.

Прямой полярностью при обращении с таким оборудованием сварщики пользуются при работе с вольфрамовыми электродами, чаще всего применяемыми для сплавления изделий из цветных металлов.

За счёт их использования удаётся повысить температуру в зоне нагрева, что очень важно для такого сложного в обработке металла, как алюминий.

Можно сделать вывод, что выбор той или иной полярности подключения питающего напряжения определяется рядом факторов, порой не связанных с классом используемого оборудования.

Основное влияние оказывает тип применяемого расходника (электрода), материал свариваемой заготовки и режим работы конкретного сварочного агрегата.

На какой полярности лучше варить инвертором. Сварка постоянным током.

Электродуговой способ сварки, в отличие от традиционной газовой, отличается некоторыми особенностями. Одной из самых главных является температура нагрева дуги, которая может достигать 5000С, что значительно превышает температуру плавления какого-либо из существующих металлов. Отчасти этим объясняется большое разнообразие технологий и способов этого вида сварки, позволяющих решить при ее помощи самые различные задачи.

Виды сварки

Сварочные аппараты имеют блок выпрямительных диодов . Что создает постоянный ток, это обязательное условие для сварочных полуавтоматических аппаратов, для которых материалом является проволока. Если для аппарата требуются электроды, то это обозначает возможность использования во время работы всех их моделей. А полярность во время сварки – это залог ее качества.

Используя полуавтомат, надо соблюдать полярность подсоединения. Сварка под газовой защитой омедненной проволокой происходит с помощью полярности прямого тока. Фактически это значит:

  • на деталь идет плюс;
  • на держак идет минус.

Сила тока подается на деталь от проволоки, и она нагревается, в отличие от сварочной проволоки, сильнее. В итоге повышается площадь свариваемого участка. Ему необходим значительный нагрев для образования варочной ванны . Проволока, имеющая меньшее сечение, быстрей плавится и попадает на необходимый участок уже жидкой каплей. Током, который проходит от разных полярностей, увлекается расплавленный материал, получается подходящая ванна для сварки.

Используя полуавтомат без защитной газовой среды, нужно использовать специальную порошковую или флюсовую проволоку. В этом случае изменяется полярность соединения держака и «массы». На «массе» находится минус, а на держаке находится плюс. Температура плавления флюсовой проволоки имеет примерно такое же значение, как и температура плавления металла. Чтобы достичь качественного шва, необходимо, чтобы сгорел флюс. Затем ожидают два таких процесса:

  • Появление газообразного облака;
  • В среде этого облака и происходит сварка.

Сила тока переходит от минуса к плюсу, и падение жидкой капли металла становится более низким. Именно это обуславливает меньший нагрев металла для сварки. Так как его охлаждение не происходит под защитной газа. Поэтому образование ванны для сварки практически не отличается от сварки в газовой среде. Работа переменным током имеет определенные преимущества. Она не расходится с дугой относительно изначальной оси. А на качество соединения воздействует именно отклонение дуги.

Делая сварку генератором с переменным током, легко заметить: его полярность изменяется циклически. Циклы имеют частоту 50 Герц. Она, повысившись до плюсового напряжения, может снизиться до нуля или упасть до отрицательного уровня. Напряжение меняется с плюса на минус и, наоборот.

Сварка нержавейки и цветных металлов

Во время сварки цветных металлов, в том числе и алюминий, используют специальный вольфрамовый электрод. Причем используют во время инверторной сварки прямую полярность, на электроде находится минус. Этот вид подключения позволяет иметь необходимую температуру в участке нагрева . Это немаловажно для алюминия, потому как сперва нужно преодолеть оксидную пленку, у которой температура плавления значительно больше, в отличие от самого металла.

Полярность при сварке напрямую способствует образованию:

  • более качественного шва;
  • более лучшего проплавления металла, в том числе и из нержавеющей стали;
  • более концентрированной узкой электрической дуги.

У процесса также существует и немаловажная экономическая часть. Используя дорогой вольфрамовый электрод меньшего диаметра, попутно добиваются уменьшения газовых затрат . Если же подключить вольфрамовый электрод при сварке в другой полярности, а именно, на держателе – с плюсом, то шов будет не таким глубоким. У данного способа есть свои преимущества. Работая с тонкими пластинами, можно не переживать, что вы прожжете насквозь изделие из нержавейки и цветного металла.

Значительным недостатком является эффект электромагнитного дутья. Образующаяся дуга выходит блуждающей, а шов – не сильно привлекательным и герметичным. Используя переменный ток, необходимо использовать электроды для переменки. Опытные сварщики обычно выбирают постоянный ток. Благодаря ему сварка создает однонаправленный проход электронов. Полярность влияет на качество сварочных работ, в том числе материала из нержавеющей стали.

Сварка прямой полярности инвертором получается, если с деталью подключается «плюс» источника тока. Когда подсоединяют электрод , то в этом случае получается обратная полярность. Используя сварочный инвертор, можно самостоятельно установить на нем полярность. Полярность определяет направление передвижения потока электронов. То есть, определяется подсоединением проводов к положительной и отрицательной клеммам. При работе со сваркой обратная полярность обозначает:

  • на электроде – плюс;
  • на «земле» – минус.

Ток переходит от отрицательного контакта к положительному. Именно поэтому электроны переходят на электрод от металла. В результате сильно нагревается окончание электрода . Для классической сварки эффективно используют плюс – на электроде, а минус – на клемме. При прямой полярности сварки предполагается минус – на электроде, плюс – на «земле». Ток перемещается от электрода к изделию. Электрод – холодный, а изделие – горячее. Эта особенность широко используется в особых электродах, которые предназначены для быстрой сварки листов нержавеющей стали.

Важность полярности при сварочных работах

Естественно, что инверторная сварка на переменном токе не зависит, какой установлен зажим трансформатора для соединения изделия и электрода . Но вот постоянным током по сложившейся традиции сваривают несколькими способами. Электрод, подсоединенный к отрицательному полюсу, с прямой полярностью является катодом.

В анод, подсоединенное к положительному полюсу, преобразуется изделие. Обратная полярность обозначает, что электрод после подсоединения к положительному полюсу становится анодом. Катод в этом положении – это изделие, подсоединенное к отрицательному полюсу.

Материал изготовления электрода задает параметр дуги между неплавящимися электродами из вольфрама и плавящимися металлическими электродами. Сварочная дуга имеет ряд физических и технологических свойств. От этого практически полностью будет зависеть результат работы дуги. К физическим свойствам относятся:

  • кинетические;
  • электромагнитные и температурные;
  • электрические и световые.

Основные технологические свойства имеют три вида:

  • мощность дуги;
  • пространственную стойкость;
  • саморегулирование.

Для поддержания горения дуги требуется создать обратные электрически заряженные части в пространстве между находящимися электродами. Данные частицы – это электроны, а также положительные и отрицательные ионы . Их преобразование называется ионизацией. Газ, имеющий электроны и ионы, называется ионизированным.

Промежуток дуги ионизируется во время зажигания дуги, и все время поддерживается при ее горении. В промежутке дуги, как правило, выделяют следующие области:

  • область разряда дуги;
  • анодную;
  • катодную.

В области анодов происходит значительное снижение напряжения , вызванное скоплением около электродов заряженных частиц. На поверхности анода и катода начинается появление электродных пятен, которые представляют некий фундамент дугового столба. Через них и прокладывается маршрут тока к сварке.

У сварки есть общий размер дуги, он состоит из суммарных длин 3-х областей. Общее напряжение дуги – это сумма снижений напряжения в каждой части дуги. Зависимость напряжения от размера дуги – это сумма снижения напряжения в прикатодном и прианодном участках. Удельное снижение в дуге напряжения имеет один миллиметр от столба дуги. А основной характеристикой дуги является тепловая мощность нагревательного источника.

Ее эффективность рассчитывается с учетом количества теплоты , вводимой в металл за единицу времен. Тепловая мощность – это часть общей дуговой тепловой мощности, из которой определенная доля тепла уходит непроизводительно:

  • на теплоотвод в изделии;
  • излучение;
  • на прогрев разбрызгивающихся капель.

Технология сварочных работ дугой

Преимущество сварочных работ дугой явны. Сварка отличается по признакам:

  • по среде, где находится дуговой разряд;
  • по типу тока;
  • по типу электродов.

Для ремонта кузовов автомобилей широко используется дуговая сварка полуавтоматом в защитной среде газа. Для частного пользования наиболее доступной является дуговая ручная сварка. Она делается плавящимися электродами на переменном или постоянном токах. Это хороший шанс сварить в не заводской обстановке большую часть видов металлов.

Размер между поверхностью основного изделия и дном кратера является глубиной провара или проплавления. Глубина зависит:

  • величины сварочного тока;
  • от скорости передвижения дуги.

Если размер дуги сварки не больше, чем размер стержня электрода, то эта дуга называется нормальной или короткой. Она гарантирует великолепное качество шва. Дугу, которая имеет большую длину, считают длинной. Очень большое наращивание размера дуги приводит к ухудшению качества сварки. Влияние магнитного поля создает отклонение дуги от заданного направления. Это называется электромагнитным дутьем .

Электрод во время процесса передвигается вдоль и поперек сварочного шва в направлении оси, дабы сохранить заданный размер дуги. Ускоренное перемещение электрода приводит к образованию узкого, неровного и неплотного шва. При медленном передвижении есть опасность пережога материала.

Сварочные швы по форме бывают:

  • тавровыми;
  • нахлесточными;
  • стыковыми;
  • угловыми.

По длине швы разделяются на сплошные и прерывистые. По пространственному расположению имеют такие разновидности:

  • вертикальные;
  • потолочные;
  • нижние;
  • горизонтальные.

Источники питания: трансформатор для сварки, выпрямитель, генератор – при внешнем показателе имеют связь величины нагрузочного тока с напряжением на зажимах выхода. Вольтамперный показатель дуги – это соотношение между напряжением в статическом режиме и током дуги. Внешние показатели сварочных генераторов считаются падающими.

На размеры и форму шва также влияют вид электротока и его полярность . То есть, постоянный ток обратной полярности обеспечивает гораздо большую глубину плавления, чем постоянный ток с прямой полярностью, это объясняется разными количествами тепла, появляющимися на аноде с катодом. От повышения скорости процесса сварки глубина и ширина шва провара снижаются.

На сегодняшний день сварочные инверторы практически полностью заменили с рынка другие типы сварочных аппаратов, ранее использовавшиеся в ходе сварочных работ: выпрямители тока, генераторы и сварочные трансформаторы. Подобные устройства были достаточно громоздкие, тяжеловесные и проблематичные в транспортировке. Инверторы, в свою очередь, обладают рядом неоспоримых преимуществ таких как минимальный вес устройства, относительно недорогая цена, высокое качество сварки, простота в эксплуатации.

Устройства типа инвертор позволяют не только выполнять сварку масштабах производства, но и решать любые сварочные задачи на бытовом уровне. Работать на сварочном инверторе может не только профессионал своего дела, но даже начинающий, имея небольшой багаж знаний и минимальный опыт в сварочных работах.

Также одним из основных достоинств можно считать его универсальность: при сварке используются электроды с постоянным электротоком и с током переменным. Обладая довольно широким спектром настроек тока на выходе можно решать различные задачи от сварки металла минимальной толщины до выполнения сложных работ связанных с резкой металла в несколько слоев. Рассмотрим основные виды полярности электрического тока и их применение в решении различных сварочных задач.

Прямая и обратная полярность при сварке

Принцип работы сварки с прямой полярностью подразумевает следующий алгоритм: ток от сварочного инвертора попадает на обрабатываемую деталь под положительным зарядом, в свою очередь клемма аппарата со знаком «плюс» соединяется с поверхностью металла с помощью специального кабеля. Заряд со знаком «минус» подается через электродержатель на электрод, который подключается к минусовой клемме. Это обеспечивает максимальный нагрев обрабатываемой детали при минимальном накаливании электрода. Подобный тип подачи тока рекомендуется для сварки изделий с толстыми краями, скрепление нескольких металлических пластин, а также часто используется профессионалами для резки по металлу.

Полезно знать: Если стоит задача получить идеальный, аккуратный шов без большого количества брызг от обрабатываемого изделия из металла обычно используется применение постоянного тока. Это происходит из-за отсутствия частой смены полярности при сварке. В остальных случаях в основном применяется переменный электроток по причине своей экономности в отличии от тока постоянного.

При сварке обратной полярности инвертором необходимо выполнить противоположные действия. На обрабатываемую поверхность металлической детали подается заряд со знаком «минус» от минусовой клеммы.В свою очередь, на электрод направляется заряд со знаком «плюс» от плюсовой клеммы. При таком подключении максимальные нагрев образуется на электроде, а обрабатываемая поверхность металла нагревается минимально. Такой тип полярности позволяет проводить так называемую «деликатную» сварку, так как в процессе сварки с помощью обратной полярности нивелирует вероятность «прожога» металла, что является наиболее актуальным с тонколистными металлами, сплавами, реагирующими на перегревание, а также с нержавеющей, легированной сталью.

Обратите внимание: чтобы предотвратить вероятность прожигания металла в ходе сварки профессионалы в сварочном деле советуют применять прижимную струбцину, которая позволяет крепко фиксировать обрабатываемые листы металла и делать процесс сварки более простым и удобным.

Особенности выбора электродов

Чтобы сварочные работы инвертором всегда выполнялись качественно и быстро очень важно уметь подбирать из всех разновидностей электродов представленных на современном рынке, именно тот который подходит для решения определенных сварочных задач. Выделим основные критерии, которые упростят процесс выбора оптимальных электродов для сварки инвертором:

Разновидность металлического изделия (существует определенная классификация электродов по виду металла, которая поможет выбрать оптимальный вариант стержня электрода).

Представляем вам основную классификации электродов по типу металла:

  • Для выполнения ремонтных работ и наплавки;
  • Для сварки на углеродистой и низколегированной стали;
  • Для сварки изделий из меди и ее сплавов;
  • Для сварки изделий из чугуна и его сплавов;
  • Для сварки изделий из алюминия и его сплавов;
  • Для выполнения работ с трудноподдающихся сварке металлами;
  • Для сварка изделий из высоколегированной стали;
  • Для сварки изделий с теплоустойчивыми с характеристиками.

Чистота обрабатываемой поверхности металла (например, стрежни электродов с рутиловым покрытием способны выполнять сварочные работы на сильно загрязненных, ржавых поверхностях металлических деталей; а основные электроды, наоборот, рекомендуется использовать для прочных соединений во время при отсутствии каких- либо загрязнений или влаги на металле).

Толщина металла (Чем больше толщина металла для сварки, тем большего диаметра должен быть подобран электрод):

  • Для толщины изделия в 2 мм используют диаметр электрода в 2,5 мм;
  • Для толщины изделия в 3 мм используют диаметр в 2,5 и 3 мм;
  • Для толщины изделия в 4 и 5 мм используют диаметр электрода в 3,2 и 4 мм;
  • Для толщины изделия от 6 до 12 мм используют диаметр электрода в 4 и 5 мм;
  • Для толщины изделия свыше 13 мм необходимо использовать электроды в 5 мм.

Выбор оптимального электротока (Зависимость между диаметром рабочего стержня электрода и электротоком можно охарактеризовать следующим образом: если при усиленном токе изделие можно прожечь насквозь, то пониженном электротоке возможность создания рабочей электродугу окажется невозможной):

  • электроду в 2 мм необходим ток от 50 до 60 А;
  • электроду в 2,5 мм необходим ток от 60 до 90 А;
  • для электрода в 3 мм необходим ток в пределах 80 — 140 А;
  • для электрода в 4 мм необходим ток от 130-160 А;
  • для электродов в 5 мм необходим ток в 200 А;
  • электроду в 6 мм необходим ток от 220 до 240 А.

Если вкратце, деталь плавится в результате образования электрической дуги, образуемой от анода - электрода с положительным зарядом источника электротока, и отрицательного катода. Источником электротока является сварочный аппарат, анодом и катодом - держатель и провод с клеммой, присоединяемый к металлической заготовке. При приближении электрода к заготовке между ними образуется электрическая дуга, которая разогревает заготовку до высокой температуры, происходит плавление и смешивание разогретых поверхностей. Если анодом является деталь - электросварка происходит в режиме прямой полярности. Обратная полярность при дуговой сварке образуется при подаче положительного заряда на держатель сварочного аппарата.

Применение разного подключения

Разница подключения значений источника питания существенно влияет на результат работы. По сути, полярность - это движение электронов от отрицательного заряда к положительному. Следует учитывать, что «плюсовой» источник электротока всегда имеет наибольшую температуру нагрева (это явление широко используется в электросварке).

При прямой полярности сварки металл разогревается гораздо сильнее электрода - более чем на четыре тысячи градусов по Цельсию, в то время как обратная позволяет добиться максимальной температуры электрода.

Для соединения тугоплавких материалов либо металла значительной толщины целесообразнее подключить деталь в качества анода. Это обеспечит максимальный разогрев металла и меньшую площадь плавления. То же правило применимо при резке либо изготовлении отверстий в заготовках.

Для работы с тонкими листами либо с легкоплавким материалом идеальным выбором будет обратная полярность электросварки - наибольшая площадь плавки, а также высокая температура электрода позволят избежать прожога заготовки и создать эстетичный сварной шов.

Готовясь к сварочным работам, необходимо уделять внимание типу электротока, его силе, материалу электродов, скорости перемещения держателя при обработке заготовки.

Электроток бывает:

  • постоянным;
  • переменным.

Инверторный сварочный аппарат при подключении к сети преобразует переменный электрический ток в постоянный, который считается наиболее подходящим. Сварочный шов при использовании постоянного электротока получается более аккуратным, без разбрызгивания расплавленного металла. Разница в подключении «плюса» и «минуса» с использованием переменного тока практически отсутствует. Переменный электроток в электросварке имеет один из плюсов - дешевизну.

За счет увеличения силы тока увеличивается температура пятна сварки и ее глубина. Такие параметры можно регулировать скоростью перемещения держателя: чем выше скорость - тем меньше температура, глубина электросварки. Необходимо обращать внимание на рекомендации завода-изготовителя электродов: применение может отличаться в зависимости от выбранного подключения анода и катода. Неправильно выбранный расходный материал может существенно ухудшить качество шва в результате несоблюдения инструкции по его использованию. Для возбуждения электрической дуги при сварке с обратной полярностью требуется больше времени.

Качество, а также скорость проведения сварочных работ, зависят от подготовки работника, сварочного аппарата и расходных материалов.

Необходимо внимательно ознакомиться и неукоснительно соблюдать требования инструкций изготовителей к аппарату и электродам по режиму сварки : силе, напряжению тока, расстоянию дуги, скорости движения держателя.

Правильный выбор прямой или обратной полярности сварки позволит выполнить работу качественно и без лишних материальных затрат.

Графики, поясняющие процесс сварки постоянным током (б) и переменным (а)


Сварка с использованием сварочных аппаратов, которые работают на постоянном токе, сегодня нашла гораздо большее применение, нежели сварка аппаратами, которые работают на переменном токе. В первую очередь это связано с тем, что особенности сварки постоянным током позволяют существенно уменьшить количество присадочного металла электродов в сварочном шве. Во-вторых, при использовании сварки постоянным током удается добиться существенно уменьшения уровня окалины в сварном шве. Это значит, что соединение, которое получается в результате, обладает повышенной прочностью.
Электроды – одна из основных статей расходов при любых сварочных работах. Сварка постоянным током позволяет достичь существенного уменьшения показателей разбрызгивания электродов, а это значит – сокращение издержки материалов. В целом сварка переменным током позволяет повысить доходность процесса, при этом снизить затраты на изготовление деталей.
Немаловажное преимущество сварки постоянным током – это повышение производительности труда. Работа с постоянным током делает работу сварщика значительно проще, а значит – эффективнее и производительнее.
Сварка постоянным током может быть прямой и обратной полярности. Прямая полярность – это когда ток идет от минуса к плюсу и тепло концентрируется на изделии. Этот тип зачастую используют в механизированной сварке. Сварка постоянным током обратной полярности предполагает концентрацию тепла на торце электрода (то есть, минус – на изделии, а плюс – на электроде).
Стоит заметить, что потребности сварочного шва предполагают использование сварочного выпрямителя. Он может быть разного типа конструкции. Большинство этих выпрямителей используются в промышленности, поэтому они чаще всего работают на трехфазном токе частотой 50-60 Гц.
Сварка постоянным током обратной полярности позволяет увеличить глубину провара на 50%, по сравнению со сваркой постоянным током прямой полярности. Это объясняется тем, что на аноде и катоде выделяется различное количество теплоты. А вот во время сварки переменным током, глубина провара по сравнению с постоянным током обратной полярности ниже на 20%.
Диаметр электрода при сварке постоянным током зависит от положения сварки, толщины металла, вида соединения и формы кромок под сварку. Если речь идет о сварке встык, то диаметр электрода должен быть равным толщине свариваемого листа. При сварке листов большей толщины используют электроды диаметром от 4 до 6 мм.
Напряжение – величина, которая главным образом определяет ширину шва. А на такой параметр как глубина провара, напряжение не оказывает значительного влияния. Но и это не обязательно. Например, если при увеличении напряжения постепенно увеличивать скорость сварки, то ширина шва будет уменьшаться. В основном сила тока зависит от диаметра электрода, от его рабочей длины, покрытия и положения сварки. Чем выше ток, тем больше производительность, поскольку увеличивается количество наплавляемого металла.

Большинство современных сварочных аппаратов имеют в своей конструкции блок выпрямительных диодов, что, в свою очередь, обеспечивает постоянный сварочный ток. Для аппаратов, использующих в качестве сварочного материала проволоку (сварочных полуавтоматов) это является обязательным условием. Для аппаратов же, использующих для работы электроды это уже является опцией, позволяющей использовать практически любые марки электродов для проведения сварочных работ.

Классификация сварочной дуги по полярности постоянного тока:
а - прямая полярность; б - обратная полярность


При работе полуавтоматом необходимо обязательно соблюдать полярность подключения. Так, сварка обычной обмедненной проволокой в среде защитного газа производится током прямой полярности. То есть на изделие подается плюс, а на держак минус (прямая полярность при сварке). При таком подключении ток протекает от проволоки на изделие, в связи с чем нагрев изделия получается выше, нежели сварочной проволоки. И это закономерно. Свариваемые части имеют значительно большую площадь, соответственно, требуют большего нагрева для образования сварочной ванны. Проволока же, имеющая меньшую площадь достаточно легко плавится и в место сварки попадает уже в виде расплавленной капли. Протекающий ток, а он протекает именно от плюса к минусу, захватывает расплавившийся материал, опять же способствуя формированию качественной сварочной ванны.

Судя по комментариям посетителей нашего сайта, возникла небольшая путаница с тем, в каком все таки направлении течет ток в цепи. Давайте попытаемся внести ясность в этот вопрос!
Необходимо понимать, что "направление тока" в электротехнике - это больше условность, принятая для рисования схем. Традиционно, на схемах, принято рисовать от плюса к минусу, как будто движение тока происходит от плюса к минусу, хотя реальное движение носителей заряда в большинстве случаев происходит в обратном направлении! В случае, если проводником выступает металл (провод, электрод и т.п.), реальные носители заряда - электроны, летят от минуса к плюсу (т.к. электроны - отрицательно заряженные частицы). Если проводником выступает ионизированый газ или жидкость с ионами, в таком случае ионы летят в обе стороны.


При работе полуавтоматом без защитной среды газа, используется специальная порошковая (флюсовая) проволока. В этом случае обязательно меняется полярность подключения держака и «массы». То есть на массе «минус», а на держаке плюс (обратная полярность при сварке). Обусловлено это тем, что температура плавления флюса примерно одинакова с температурой плавления металла, однако для получения качественного шва необходимо чтобы флюс сгорел и образовал небольшое газообразное облако в среде которого и будет происходить сварочный процесс. Как уже отмечалось выше, ток течет от минуса к плюсу, поэтому и падение расплавленной капли металла будет несколько более низким, что обеспечит меньший прогрев свариваемого металла, поскольку охлаждение последнего не осуществляется средой защитного газа и формирование сварочной ванны будет примерно таким же, как и при сварке в среде газа.
Сварка цветных металлов, в частности алюминия, производится, как правило, специальным вольфрамовым электродом. В этом случае обычно используют прямую полярность при сварке - минус на электроде. Такой тип подключения позволяет получить большую температуру в зоне нагрева, что особенно критично для того же алюминия, поскольку первоначально необходимо «пробить» оксидную пленку, тем более, что температура плавления у последней гораздо выше, нежели самого металла.
Прямая полярность помимо всего прочего позволяет получить более концентрированную и узкую электрическую дугу, более глубокое проплавление металла, а, соответственно, более качественный шов и, что немаловажно, использовать меньший диаметр дорогостоящего вольфрамового электрода, а также снизить расход не менее дешевого газа.
При подключении вольфрамового электрода в обратной полярности при сварке - с плюсом на держаке - шов получается менее глубоким. Такой способ хорош при сваривании тонких пластин - в этом случае отсутствует опасность прожечь свариваемый материал. Однако ещё одним минусом является эффект «магнитного дутья». В этом случае образующаяся дуга получается блуждающей и шов получается менее красивым и герметичным. входная дверь с зеркалом подробнее на сайте

Полярность при сварке инвертором (обратная)

Характерные черты электродуговой сварки

Прежде чем разбираться с полярностью при сварке инвертором, следует понять базовые принципы сварочных технологий, с учетом влияния на рабочий процесс наиболее важных факторов.

Описание электродуговой сварки: обозначения всех компонентов

Электродуговой способ сварочных работ отличается от традиционного газового большим количеством важных особенностей. Одним из главных отличий можно считать температурный режим — температура создаваемой сварочным аппаратом дуги способна достигать +5000°С, что значительно больше значений плавления большинства известных металлов. Данный факт влияет на обширное разнообразие способов сварочного процесса и сварочных технологий (что позволяет решать самые различные задачи).

Об особенностях выбора электродов

Для электродуговой сварки используется несколько типов электродов, обладающих разнообразными свойствами. Параметры электродуги при создании швов в разных пространственных положениях тоже могут различаться, в зависимости от:

Типы электродов для сварки
  • постоянного или переменного тока;
  • прямой или обратной полярности;
  • скорости сварочного процесса;
  • напряжение дуги;
  • диаметр и марка электрода.

Выбирая электрод, следует учитывать такие факторы как:

  • пространственное расположение шва;
  • количество сварочных слоев;
  • толщина обрабатываемого металла.

С учетом всех означенных факторов, подбирается оптимальная сила электротока и требуемая полярность. Если используется постоянный ток с обратной полярностью, то на электроде появляется большое количество тепла, что удобно при сварке тонких металлов — это помогает избегать их прожогов. При сварке инвертором обратная полярность также используется для высоколегированных сталей, чтобы предотвратить их перегрев.

Для большинства других случаев применяется переменный ток, поскольку он значительно дешевле.

Особенности прямой полярности при сварке инвертором

Аппарат для автоматической сварки труб

Сварка с использованием прямой полярности — это когда ток со сварочного выпрямителя подается положительным зарядом на заготовку, которая нужно обработать. Клемма аппарата, на которой расположен «плюс», присоединяется к изделию, а на электрод со значением «минус» подается отрицательный заряд.

У анода (который представляет из себя положительный полюс), температура выше, чем у отрицательного полюса — катода. Метод прямой полярности хорошо подходит для сварки изделий с толстыми стенками, для резки металлических конструкций, а также для других ситуаций, при которых требуется выделение большого количества тепла.

Что может дать обратная полярность?

Обратная полярность — для деликатной сварки

Применение обратной полярности при сварке инвертором влечет за собой обратный порядок подключения: минусовая клемма с отрицательным зарядом подается на свариваемую конструкцию, а плюсовая клемма с положительным зарядом присоединяется к электроду. В результате этого значительные объемы тепловой энергии образуются на конце электрода, а свариваемая заготовка нагревается слабо. Это дает возможность проводить «деликатную» сварку.

Зачем это нужно? При сварке инвертором обратная полярность используется, если существует высокая вероятность прожечь заготовку. Такое бывает при работе с легированными и нержавеющими сталями, а также в случае с различными сплавами и тонколистовыми конструкциями. Кроме того, обратная полярность применяется при сварке электродугой и при флюсовой сварке.

Влияние постоянного и переменного тока на шов

Постоянный ток дает возможность делать более аккуратный шов и снижать до минимума количество металлических брызг, потому что не требуется часто изменять полярность (в отличие от переменного).

Чтобы предотвратить возможные прожоги при сварке как с положительным, так и с отрицательным зарядом, рекомендуется пользоваться прижимной струбциной.

Чем обуславливается выбор полярности при сварке инвертором?

Электроды имеют несколько видов покрытия

Материал покрытия электрода

Например, угольные электроды очень сильно разогреваются во время сварки с обратной полярностью, и вследствие этого быстро разрушаются. Что касается проволоки без покрытия, то она лучше горит в случае прямой полярности, а с обратной — может совсем не гореть, если используется переменный электроток.

Особенности шва

Режим сварки напрямую влияет на глубину провара и ширина образующегося шва. Чем выше сила электротока, тем больше увеличивается глубина, на которую проплавливается металл. Это происходит из-за роста погонной энергии дуги (зависящей от уровня тепла, проходящего через шов). Также при увеличении силы тока поднимается давление, которое воздействует на поверхность расплава. Чрезмерно высокое давление может привести к вытеснению расплавленного металла из-под дуги, вследствие чего деталь можно проплавить насквозь.

Тип тока

Для резки металла сваркой используют постоянный ток

Постоянный ток, имеющий обратную полярность, дает возможность обеспечить значительно большую глубину проплавления, чем постоянный ток, имеющий прямую полярность. Это происходит по причине того, что на аноде с катодом образуются различные объемы тепловой энергии. Также следует иметь в виду, что чем выше скорость сварочного процесса, тем меньше глубина провара и ширина шва.

Видео: Как электродом прорезать ровное отверстие

AC / DC Общие сведения о полярности

Вы знаете, что означают переменный ток (переменный ток) и постоянный ток на вашем сварочном аппарате и электродах? Ну, в основном эти термины описывают полярность электрического тока, который создается сварщиком и проходит через электрод. Выбор электрода с правильной полярностью реально влияет на прочность и качество сварного шва - так что читайте дальше и убедитесь, что вы знаете разницу! Для дополнительной уверенности попробуйте два теста в конце статьи, которые помогут вам определить полярность.

Термины "прямая" и "обратная" полярность используются в магазине. Они также могут быть выражены как «электрод-отрицательная» и «электрод-положительная» полярность. Последние термины более описательны и будут использоваться в этой статье.

Полярность возникает из-за того, что электрическая цепь имеет отрицательный и положительный полюсы. Постоянный ток (DC) течет в одном направлении, что обеспечивает постоянную полярность. Переменный ток (AC) течет половину времени в одном направлении и половину времени в другом, меняя свою полярность 120 раз в секунду с током 60 Гц.

Сварщик должен знать значение полярности и понимать, какое влияние она оказывает на процесс сварки. За некоторыми исключениями, положительный электрод (обратная полярность) приводит к более глубокому проникновению. Отрицательный электрод (прямая полярность) приводит к более быстрому плавлению электрода и, следовательно, к более высокой скорости осаждения. Воздействие на покрытие различных химикатов может изменить это состояние. Пруток из мягкой стали с высоким содержанием целлюлозы, такой как Fleetweld 5P или Fleetweld 5P +, рекомендуется использовать при положительной полярности для обычной сварки.Некоторые типы экранированных электродов работают с любой полярностью, хотя некоторые работают только с одной полярностью.

Использование сварочного аппарата трансформаторного типа переменного тока потребовало разработки электрода, который работал бы с любой полярностью из-за постоянного изменения полярности в цепи переменного тока. Хотя сам по себе переменный ток не имеет полярности, когда электроды переменного тока используются на постоянном токе, они обычно лучше всего работают с одной определенной полярностью. Покрытие электрода указывает, какая полярность лучше всего, и все производители указывают на контейнере электрода, какая полярность рекомендуется.

Для обеспечения надлежащего проплавления, равномерного внешнего вида валика и хороших результатов сварки при сварке любым металлическим электродом необходимо соблюдать правильную полярность. Неправильная полярность приведет к плохому проплавлению, неправильной форме валика, чрезмерному разбрызгиванию, затруднениям в управлении дугой, перегреву и быстрому горению электрода.

На большинстве машин имеется четкая маркировка клемм или способов их установки на любую полярность. На некоторых машинах есть переключатель для изменения полярности, тогда как на других необходимо изменить клеммы кабеля.Если есть какие-либо вопросы относительно того, используется ли правильная полярность или какая полярность установлена ​​на машине постоянного тока, есть два легко выполняемых эксперимента, которые вам ответят. Первый - использовать угольный электрод постоянного тока, который будет правильно работать только при отрицательной полярности. Во-вторых, использовать электрод Fleetweld 5P, который работает намного лучше при положительной полярности, чем при отрицательной.

Проверка полярности:

A. Определите полярность с помощью угольного электрода

1.Очистите основной металл и установите плоскую поверхность
2. Сформируйте концы двух угольных электродов на шлифовальном круге так, чтобы они были идентичны с постепенным сужением, отходящим на 2 или 3 дюйма от наконечника дуги.
3. Зажмите один электрод в электроде. Держатель рядом с конусом
4. Установите силу тока от 135 до 150
5. Установите любую полярность
6. Зажгите дугу (используйте экран) и удерживайте в течение короткого времени. Измените длину дуги с короткой на длинную, чтобы можно было наблюдать за действием дуги.
7. Наблюдайте за действием дуги.Если полярность отрицательная (прямая), дуга будет стабильной, простой в обслуживании, однородной и конической формы. Если полярность положительная
(обратная), дугу будет трудно поддерживать, и на поверхности основного металла
останется черный нагар. 8. Измените полярность. Зажечь дугу другим электродом и удерживать такое же время. Наблюдайте за действием дуги, как и до
9. Осмотрите концы двух электродов и сравните их. Тот, который используется на отрицательной полярности, будет равномерно гореть, сохраняя свою форму.Электрод положительной полярности быстро выгорит тупой


B. Определите полярность с помощью металлического электрода (E6010)

1. Очистите основной металл и расположите его ровно
2. Установите силу тока от 130 до 145 для 5/32 "электрода
3. Отрегулируйте любую полярность
4. Зажигайте дугу. Удерживая нормальную длину дуги и стандартный угол электрода, проведите валик
5. Прислушайтесь к звуку дуги: правильная полярность, нормальная длина дуги и сила тока, будут производить регулярный "потрескивающий" звук.Неправильная полярность при нормальной длине
и настройке силы тока приведет к неравномерному «потрескиванию» и «тресканию» нестабильной дуги.
6. См. Выше характеристики дуги и валика при использовании металлического электрода с правильной и неправильной полярностью
7. Отрегулируйте до другая полярность и запустить другую бусину
8. Очистить бусинки и осмотреть. При неправильной полярности, отрицательный электрод, вы получите многие из плохих характеристик валика, показанных в Уроке 1.6.
9. Повторите несколько раз, пока не сможете быстро распознать правильную полярность

.

Какую полярность электродов следует использовать при ручной дуговой сварке металлическим электродом?

Часто задаваемые вопросы

Первый важный момент заключается в том, что не все электроды MMA можно использовать с любой полярностью.Информация и спецификации производителя электродов, такие как BS EN ISO 2560: 2009 и AWS A5.1-2012, определяют полярность, с которой могут использоваться электроды с различными покрытиями. Выбор полярности также зависит от типа материала, положения сварки и конструкции соединения. В процедуре сварки должна быть указана полярность для каждого сварочного шва.

Нажмите здесь, чтобы увидеть наши последние подкасты по технической инженерии на YouTube .

Необходимо определить термины, чтобы указать полярность процесса сварки.Положительная часть сварочной цепи (притягивающая электроны в дуге) - это анод. Отрицательная часть сварочной цепи (вырабатывающая электроны в дуге) - это катод. Полезной мнемоникой для этого является PANiC (положительный анод, отрицательный катод).

Когда процесс сварки выполняется в режиме постоянного тока, электрод (электрод MMA, MIG / MAG / флюсовая или порошковая проволока или вольфрамовый электрод) может быть положительным или отрицательным. В результате получается либо положительный электрод постоянного тока (DCEP), либо отрицательный электрод постоянного тока (DCEN).DCEP также исторически был известен как обратная полярность постоянного тока (DCRP) или просто «обратная полярность», тогда как DCEN также была известна как прямая полярность постоянного тока (DCSP) или просто «прямая».

При сварке TIG разделение тепла между анодом и катодом является значительным. Приблизительно 2/3 тепла генерируется на положительном аноде из-за столкновения высокоскоростных электронов с высокой энергией. Отрицательный катод не испытывает этого эффекта и даже может охлаждаться термоэлектронной эмиссией в зависимости от материала.Например, вольфрамовый электрод является термоэмиссионным, поэтому он испытывает охлаждающий эффект. По этой причине полярность DCEN является наиболее распространенным выбором для сварки TIG, когда очищающее действие процесса DCEP не требуется. Использование DCEP для сварки TIG требует вольфрамовых электродов большего диаметра и водяного охлаждения и чаще всего используется как только часть цикла при сварке на переменном токе.

Однако процесс MMA с его расходуемым электродом не вызывает этих проблем. Распределение тепла между электродом и заготовкой также отличается и не так сильно зависит от полярности.В частности, перемещение материала непосредственно от расходуемого электрода к заготовке приводит к значительному уравновешиванию тепла между двумя точками.

Более важным, чем распределение тепла, является влияние полярности на проплавление при сварке MMA. В общем, работа на DCEP приводит к большему проплавлению, а DCEN приводит к уменьшению проплавления и уменьшению разбавления металла сварного шва подложкой. Это важно для электродов, которые можно использовать при обеих полярностях постоянного (и переменного) тока.Режим DCEN часто используется на открытых корневых проходах, чтобы снизить риск прожога, тогда как DCEP используется для снижения риска отсутствия дефектов сварки. DCEN также может использоваться для наплавки, чтобы минимизировать проплавление, и для сварки тонких листов. Переменный ток также используется как метод снижения вероятности возникновения дуги. Однако решающим фактором остается флюсовое покрытие электрода, которое присуще сварочному электроду и приводит к ограничениям полярности, указанным производителем.

Для полноты информации здесь представлена ​​информация о процессе сварки MIG / MAG и дуге под флюсом, а также о влиянии полярности.

Для сварки MIG / MAG DCEN и AC обычно не используются, потому что трудно достичь стабильных условий распыления, в основном работающих с глобулярным переносом, что не обязательно приводит к приемлемому сварному шву. Однако производители оборудования все чаще ищут источники питания, которые могут использовать эти условия. Условие DCEP также способствует плавлению провода из-за столкновения электронов.Это тепло снова передается сварочной ванне через проход расплавленных капель, помогая уравновесить анод и катод.

Дуговая сварка под флюсом аналогична MIG / MAG, причем наиболее часто используемой полярностью является DCEP, но DCEN встречается чаще в этом процессе, особенно при наплавке, где предпочтительны меньшее проплавление и разбавление субстратом. Переменный ток используется при выполнении многопроволочной сварки, обычно с ведущим проводом постоянного тока и переменным током для всех ведомых проводов, чтобы уменьшить проблемы с дугой.

Список литературы

Справочник по сварке AWS - Американское сварочное общество

Энциклопедия сварки Джефферсона, 18-е издание - Американское общество сварки

Принципы сварки - Роберт В. Месслер, младший

Руководство по дуговой сварке - Lincoln Electric

Сварка металлургии, 2-е издание - Синдо Коу

ANSI / AWS A5.1-2012 Технические условия на электроды из углеродистой стали для дуговой сварки в среде защитного металла

BS EN ISO 2560: 2009 Сварочные материалы.Покрытые электроды для ручной дуговой сварки нелегированных и мелкозернистых сталей. Классификация

Для получения дополнительной информации свяжитесь с нами.

Разница между прямой и обратной полярностями при дуговой сварке

Источники питания для дуговой сварки могут подавать как переменный, так и постоянный ток, либо обе формы тока. В случае полярности постоянного тока ток течет только в одном направлении; тогда как в случае переменного тока направление тока меняется на противоположное в каждом цикле (количество циклов в секунду зависит от частоты питания).Теперь при дуговой сварке основные металлы соединяются с одной клеммой, а электрод - с другой клеммой. При наличии достаточной разности потенциалов непрерывный поток электронов между ними через небольшой промежуток образует дугу (основной источник тепла при дуговой сварке). В зависимости от подключений питание постоянного тока может обеспечивать две полярности, как показано ниже:

  • Прямая полярность постоянного тока (DCSP) или отрицательный электрод постоянного тока (DCEN) - когда электрод подключен к отрицательной клемме источника питания, а основные металлы - к положительной клемме.
  • Обратная полярность постоянного тока (DCRP) или Положительный электрод постоянного тока (DCEP) - когда неблагородные металлы подключены к отрицательной клемме источника питания, а электрод подключен к положительной клемме.

И прямая полярность постоянного тока, и обратная полярность постоянного тока имеют свои плюсы и минусы. Разница между прямой полярностью постоянного тока (DCSP) и обратной полярностью постоянного тока (DCRP) представлена ​​в таблице ниже. Для лучшего понимания вы можете прочитать:

Прямая полярность Обратная полярность
Электрод подключается к отрицательной клемме источника питания, а неблагородные металлы подключаются к положительной клемме. Недрагоценные металлы соединяются с отрицательной клеммой источника питания, а электрод - с положительной клеммой.
При достаточной разности потенциалов электроны выходят из кончика электрода и ударяются о поверхность базовой пластины. Здесь электроны высвобождаются с поверхности базовой пластины и ударяются о кончик электрода.
2/3 -й от общей дуги тепла генерируется вблизи опорную плиту, и остальное генерируются на электродном наконечнике. 2/3 ий от общей дуги тепла генерируется на кончике электрода и остальное генерируется вблизи опорной плиты.
Правильное сплавление основного металла может быть легко достигнуто. Таким образом устраняется неплавление и непровара. В связи с меньшим выделением тепла вблизи опорной плиты, неполное слияние базовой пластины может произойти.
В случае расходных электродов скорость осаждения присадочного металла довольно низкая. Скорость осаждения присадочного металла довольно высока, поскольку большая часть тепла выделяется на конце электрода.
Напряжение дуги и стабильность дуги не зависят от излучательной способности рабочего материала. Напряжение дуги и стабильность дуги в значительной степени зависят от излучательной способности рабочего материала.
Слабое действие дуговой очистки (очистка от оксидов). Дуга очистки хорошая.
включения дефекты могут возникнуть, если поверхность базовой пластины не очищены до сварки. Благодаря хорошему очищающему действию дуги снижается склонность к дефектам включения.
DCSP может вызвать сильную деформацию и более широкую ЗТВ в свариваемом компоненте. Искажения меньше с DCRP, а также HAZ узкая.
DCSP не подходит для сварки тонких листов. DCSP подходит для сварки тонких листов.
Металлы с высокой температурой плавления (например, нержавеющая сталь, титан) могут подходящим образом соединяться с помощью DCSP. Металлы с низкой температурой плавления (например, медь, алюминий) можно соединять с помощью DCSP.

Процесс сварки стержневыми стержнями MMA

Что такое сварка стержневыми электродами?

Аббревиатура MMA (или MMAW) означает ручную дуговую сварку металла. «Ручной» относится к тому факту, что процесс MMA требует от оператора нанесения присадочного металла (в отличие от «полуавтоматической» сварки MIG, когда машина подает присадочный металл в сварной шов).«Металл» относится к тому факту, что сам присадочный металл (стержневой электрод) используется для подачи сварочного тока к работе. Сварка стержневым электродом обычно известна как сварка стержневым электродом или дуговая сварка.

Процесс MMA включает касание электрода во время работы для зажигания дуги. Электрод удерживается в держателе электрода и должен постоянно заменяться по мере его использования. Электрод состоит из металлического сердечника, который представляет собой присадочный металл, покрытый флюсом, который защищает сварной шов и предотвращает его окисление.Во время сварки флюс образует шлаковую оболочку сварного шва, которая отслаивается после образования шва.

Каковы преимущества сварки стержнем MMA?

Сварка

MMA имеет несколько преимуществ по сравнению с альтернативными сварочными процессами. Прежде всего, он имеет большую производительность, чем сварка MIG, или, другими словами, он может сваривать более тяжелые материалы с той же выходной силой тока. По этой причине небольшие портативные инверторные сварочные аппараты MMA, такие как сварочные аппараты Weldforce от Weldclass, могут сваривать электродами диаметром до 4 мм, что делает их пригодными для широкого спектра применений и толщин материалов без осложнений, связанных с подачей защитного газа или проволоки.

Благодаря инверторной технологии MMA также является очень портативным процессом и часто используется для строительных работ и полевых работ.

Кроме того, сварка MMA обычно более щадящая, чем MIG или TIG, при сварке ржавых или грязных материалов, что делает ее идеальной для технического обслуживания.

Каковы недостатки сварки стержнем MMA?

Сварка тонких материалов, избегая «прорыва», может быть сложной задачей при использовании процесса MMA. Это проще сделать с инверторными сварочными аппаратами, такими как серия Weldforce от Weldclass, потому что дуга очень стабильна, а мощность можно очень точно регулировать.

Сварка

MMA / Stick выполняется медленнее, чем сварка MIG, из-за необходимости замены электродов и стружки. По этой причине MIG - более популярный выбор для производственных работ.

Какая полярность является правильной при сварке стержневыми / стержневыми электродами?

Полярность относится к направлению тока при сварке.

Некоторые типы и марки электродов могут лучше всего работать при полярности постоянного тока +, другие лучше работают на постоянном токе, и многие электроды работают в любом направлении с очень небольшой разницей.Полярность обычно менее важна при сварке штучной сваркой.

DC + (также известный как; DCEP, или положительный электрод постоянного тока)
Рабочий провод, подключенный к положительной (+) клемме
Заземляющий провод, подключенный к отрицательной (-) клемме
Это обычно приводит к более глубокому проплавлению сварного шва с большим «тепло» направлено на работу.

DC- (также известный как DCEN или отрицательный электрод постоянного тока)
Рабочий провод, подключенный к отрицательной (-) клемме
Заземляющий провод, подключенный к положительной (+) клемме
Это обычно приводит к более высокой скорости осаждения (плавление -выкл), с большим «теплом», направленным на электрод.

Рекомендуется ознакомиться с инструкциями производителя или поэкспериментировать с металлоломом, чтобы найти идеальную полярность для каждого типа электрода и применения.

Другие статьи о сварке стержневыми / стержневыми электродами

Что такое горячий запуск, сила дуги и защита от прилипания?

Что такое напряжение холостого хода (OCV)?

Использование генераторов для питания инверторных сварочных аппаратов

Сушильные шкафы для сварочных электродов

Преимущества электродов с двойным покрытием

Почему нельзя получить хороший сварной шов из-за плохого зажима заземления

Несмотря на то, что были приняты все меры, Weldclass не несет ответственности за любые неточности, ошибки или упущения в этой информации, ссылках и приложениях.Любые комментарии, предложения и рекомендации носят только общий характер и не могут применяться к определенным приложениям. Пользователь и / или оператор несут исключительную ответственность за выбор соответствующего продукта для их предполагаемого назначения и за обеспечение того, чтобы выбранный продукт мог правильно и безопасно работать в предполагаемом приложении. E. & O.E.

Что такое полярность при сварке?

Технически сварка - это ручной труд, но сварщикам по-прежнему необходимо обладать достаточными техническими знаниями, чтобы выполнять свою работу должным образом.

Одна из вещей, которую вы бы часто слышали, если бы вы пошли на занятия по сварке или даже просто пошли в магазин, - это «сварочный ток». Многие сварочные аппараты имеют маркировку AC или DC, которая описывает полярность аппарата. Текущий.

Так какая полярность при сварке?

Электрическая цепь, которая образуется при включении сварочного аппарата, имеет отрицательный и положительный полюсы. Это свойство называется полярностью.

Полярность чрезвычайно важна при сварке, потому что выбор правильной полярности влияет на прочность и качество сварного шва.При неправильной полярности вы можете получить много брызг, плохое проплавление и потерять контроль над сварочной дугой.

Что такое переменный и постоянный ток?

AC обозначает переменный ток, а DC обозначает постоянный ток. При переменном токе направление потока меняется, а при постоянном - только одно. Следовательно, сварочные аппараты и электроды с меткой постоянного тока имеют постоянную полярность, а метки переменного тока означают, что полярность меняется.

Чем отличаются токи переменного и постоянного тока при сварке?

Когда дело доходит до дуговой сварки в экранированном металлическом корпусе, широко используется постоянный ток, поскольку он имеет множество преимуществ.Сварка на постоянном токе дает более плавную и стабильную дугу, и вы можете легче зажигать дугу.

Это приводит к меньшему количеству простоев и меньшему разбрызгиванию, а также снижает осложнения при сварке вертикально вверх и над головой.

Однако, хотя постоянный ток имеет свои преимущества, переменный ток может быть предпочтительным выбором для других случаев, например, для обучения сварке, поскольку он часто используется с недорогим оборудованием начального уровня. Переменный ток также предпочтителен для использования при сварке в судостроении или в любых условиях, когда дуга может дуть из стороны в сторону.

Три типа полярности

При сварке используются три разных типа полярности.

Постоянный ток прямой полярности

Это происходит, когда электрод сделан отрицательным, а пластины - положительным. В результате электроны текут от наконечника электрода к пластинам основания.

Постоянный ток обратной полярности

Это происходит, когда электрод сделан положительным, а пластины - отрицательным. Затем электроны текут в обратном направлении от базовых пластин к электроду.

Полярность переменного тока

Если источник питания выдает переменный ток, то и прямая, и обратная полярность будут возникать одна за другой в каждом цикле. В течение половины цикла электрод будет отрицательным, и, следовательно, опорные пластины будут положительными. В другой половине опорные пластины будут отрицательными, а электрод - положительными. Количество циклов, которые происходят в течение секунды, зависит от частоты источника питания.

Положительная полярность электрода постоянного тока (DCEP) при дуговой сварке

При источнике питания постоянного тока (DC), если электрод подключен к положительной клемме, а базовые пластины - к отрицательной клемме, это называется положительной или обратной полярностью электрода постоянного тока.

Электроны высвобождаются из базовой пластины и текут к электроду через внешнюю цепь. Непрерывный поток электронов в малом проходе создает дугу.

Электроны, испускаемые пластинами основания, ускоряются из-за разности потенциалов и ударяются об электрод с очень высокой скоростью. Это вызывает преобразование кинетической энергии электронов в тепловую, что приводит к выделению тепла на кончике электрода.

Принято считать, как правило, около двух третей всей дуги тепла генерируется на электроде, а остальные генерируется на базовой плите.Это приводит к быстрому плавлению электрода и увеличению скорости осаждения расходуемых электродов.

С другой стороны, опорная плита не плавится должным образом из-за недостатка тепла, что может привести к таким дефектам, как непровар или сильное усиление.

Однако поток электронов, который течет от базовой пластины, удаляет масло, покрывающее оксидные слои или частицы пыли, присутствующие на поверхности базовой пластины. Это называется очищающим действием от оксидов.

Плюсы DCEP

DCEP лучше очищает дугу, поэтому вероятность дефектов включения меньше. Большой объем наплавки означает, что сварка выполняется быстрее.

Он снижает деформацию, остаточное напряжение и полную резку, что обеспечивает лучшую производительность при сварке тонких листов. Он также подходит для соединения металлов с низкой температурой плавления, таких как медь.

Минусы DCEP

DCEP имеет более короткий срок службы неплавящихся электродов. Если скорость не отрегулирована должным образом, возникает высокий уровень подкрепления.

При недостаточном плавлении и низком проплавлении невозможно правильно сплавить толстые пластины или металлы с высокими температурами плавления.

Отрицательная полярность электрода постоянного тока (DCEN)

В отличие от DCEP, когда электрод подключен к отрицательному выводу, а базовые пластины - к положительному, это называется отрицательной полярностью электрода постоянного тока или прямой полярностью. Электроны текут от электрода к пластинам основания.

Это вызывает больше тепла, чтобы быть сгенерированы на опорной плите, чем на электроде - опять же, в противоположность DCEP - и это означает, что скорость осаждения металла на электроде уменьшается.

Это также означает, что устраняются дефекты, вызванные недостаточной сваркой. DCEN, однако, не обладает чистящим действием, поэтому дефекты включения могут появиться, если вы не очистите опорные плиты должным образом перед сваркой.

Плюсы DCEN

DCEN означает, что возможно достаточное сплавление неблагородных металлов и, следовательно, надлежащее проникновение. Также уменьшается вероятность включения вольфрама и низкого усиления. DCEN - лучший выбор для металлов с высокой температурой плавления, таких как нержавеющая сталь.Толстые пластины также могут быть правильно соединены.

Минусы DCEN

В DCEN отсутствует очистка от дуги, поэтому вероятность появления дефектов включения возрастает. Также наблюдается высокий уровень искажений и образование остаточных напряжений.

Имеется более широкая зона термического влияния, что снижает производительность из-за низкой скорости наплавки. Не подходит для сварки тонких листов.

Полярность переменного тока

AC Polarity предлагает преимущества как DCEP, так и DCEN, поскольку оба происходят в цикле, но только в некоторой степени.

Полярность

переменного тока обеспечивает умеренную очистку от дуги и совместима с большинством типов электродов, но не со всеми. Он обеспечивает лучшее сплавление и проникновение металла и подходит для листов различной толщины.

Как полярность влияет на характеристики дуговой сварки?

Полярность - один из решающих факторов, влияющих на качество сварных соединений. Перед началом сварки необходимо выбрать правильную полярность в зависимости от требований, присадочных материалов, типа электрода и основного материала.

Параметры, на которые обычно влияет полярность сварного шва:

    • Нанесение наполнителя. При использовании расходных электродов полярность DCEP увеличивает скорость осаждения.

  • Провар сварного шва. Полярность DCEN увеличивает проплавление шва.
  • Базовая пластина очистки. DCEP упрощает очистку опорных пластин и снижает риск дефектов включения.
  • Арматура. DCEP вызывает глобулярный режим переноса металла и увеличивает ширину сварного шва.
  • Зона термического влияния (ЗТВ). Полярность DCEN приводит к быстрому нагреву опорных пластин, и если скорость не отрегулирована, ЗТВ становится шире.
  • Внешний вид сварного шва. Это зависит от многих других факторов, но в основном происходит от функции переменного тока.

Как правильно выбрать полярность?

Выбор полярности сварки требует тщательного учета большого количества факторов.Некоторые из основных:

  • Алюминий
  • или магний в качестве основного металла лучше подойдет для DCEP, потому что он может разрушить оксидный слой, присутствующий на поверхности пластины. Точка плавления и является довольно низким, так что вы не требуют высокого тепловыделения вблизи опорной плиты.
  • Для титана или нержавеющей стали AC - лучший вариант, поскольку он может дать вам все преимущества. Однако DCEN может увеличить HAZ.
  • Если рабочий материал имеет плохую эмиссию электронов или требует высокого напряжения, то DCEP может привести к нестабильной дуге.
  • Если опорная плита слишком толстая, предпочтительнее использовать DCEN, и требуется подготовка кромок. Точно так же для тонких пластин лучше подходит DCEP.
  • При сварке TIG DCEP может привести к образованию шариков на конце электрода, что может снизить срок службы электрода и привести к дефектам вольфрамовых включений.

Связанные вопросы

В чем разница между прямой и обратной полярностью? При прямой полярности электрод отрицательный, а опорные пластины положительные.При обратной полярности электроды положительные, а базовые пластины отрицательные. Прямая полярность обеспечивает высокую глубину проплавления, а обратная полярность обеспечивает более высокую скорость наплавки.

Что лучше - прямая или обратная полярность? Поскольку к разным материалам предъявляются разные требования, любой из этих двух типов полярности может подходить для разных материалов.

Что произойдет, если при сварке неправильная полярность? Использование неправильной полярности может привести к разбрызгиванию, плохому провару и потере контроля над дугой.

Подобные сообщения:

Полярность сварки TIG

- Руководство для начинающих

Полярность сварки

TIG довольно проста. После того, как вы настроите машину, вам больше не придется менять клеммные соединения, если только вы не хотите выполнять сварку приварным швом. Органы управления сварочным аппаратом: Wikimedia Commons

Новые инверторные аппараты позволяют изменять полярность сварки TIG, пока аппарат включен. Эти новые аппараты часто имеют цифровые считывающие устройства, позволяющие быстро изменять силу тока и полярность сварки TIG.Однако старые трансформаторные машины могут быть серьезно повреждены, если вы измените полярность во время работы машины. Вы можете узнать больше о сварочных машинах в нашем руководстве здесь. Отрицательный электрод наиболее распространен при сварке TIG: Wikimedia Commons

Электрод отрицательный TIG (DC-)

Для сварки TIG стали, нержавеющей стали, титана и хрома требуется DCEN. В отличие от большинства электродов с положительным стержнем, DCEN - это отрицательный ток или «отрицательный электрод постоянного тока». Это означает, что шланг резака подсоединяется к отрицательному выводу машины, а провод заземляющего зажима подсоединяется к положительной клемме машины.

Разъемы типа Dinse наиболее распространены в современных машинах и позволяют при необходимости быстро заменять их. Машины более высокого уровня, такие как Miller Dynasty, позволяют изменять полярность одним нажатием кнопки. Это означает, что вам не нужно физически переключать терминальные соединения.

TIG на переменном токе (AC)

Для сварки TIG алюминия требуется переменный ток или переменный ток, при котором аппарат постоянно меняет положительный и отрицательный токи.Машины более низкого уровня обычно не имеют этой функции. Это необходимо для сварки алюминия методом TIG, но не так часто для любителей или обычных домашних применений. Однако, если вы планируете сварку алюминия методом TIG, убедитесь, что в вашем аппарате есть переменный ток. Здесь можно посмотреть хороший видеоролик о сварке алюминия TIG из советов и рекомендаций по сварке.

Side Note

Эта книга очень помогла нам по всем вопросам сварки TIG в школе и на ранних этапах нашей карьеры. Подробные иллюстрации и подробные главы помогают объяснить практически все, что связано с TIG.Для школьной работы от нас требовалось читать главы, но мы сохранили книгу, чтобы использовать ее в качестве долгосрочного справочника.

GTAW Handbook - Проверить цену на Amazon

Электрод положительный TIG? (DC +)

Использование положительной полярности (DCEP) для сварки TIG бывает редко. Это сожжет вольфрам и испортит сварной шов. Однако вы можете использовать положительную полярность в своих интересах в одной ключевой ситуации. Если вам нужно скрутить вольфрамовый шар для сварки алюминия TIG, вы можете зажечь быструю дугу на положительном токе.Обычно просто делайте это на долю секунды, а затем останавливайтесь. Это сформирует красивый шар на конце вашего вольфрама. Затем вы можете переключиться на переменный ток и начать сварку алюминия.

В более новых машинах вольфрам автоматически нагружается переменным током, но описанный выше трюк с положительной полярностью может быть полезен на старых трансформаторных машинах. Округлый вольфрам лучше работает с алюминием, чем заточенный вольфрам. Алюминий TIG-сварка на переменном токе: Pixabay

Переключение устройства для ручной сварки TIG

Если вы хотите запустить настройку TIG с нуля на имеющемся сварочном аппарате или приводе двигателя, просто переключите настройку DCEP (положительная) на настройку DCEN (отрицательную).Переключите ваши выводы на противоположные клеммы - так что ваш провод стингера теперь отрицательный, а заземляющий зажим - положительный. Затем прикрепите стержень к адаптеру блока питания для шлангов и закрепите заземление на заготовке. Вы можете узнать больше о расходных материалах Scratch Start TIG здесь.

Некоторые аппараты нижнего уровня имеют кабели / шланги для сварки TIG без возможности регулировки. Это означает, что вы можете сразу начать сварку TIG. Однако, если вы хотите выполнить сварку приварным сварным швом, вам потребуются некоторые модификации машины.

Для получения дополнительной информации о сварке TIG щелкните здесь.

Различия - TIG (DC) и TIG (AC)

Сварка TIG (DC) постоянным током - это когда ток течет только в одном направлении. По сравнению со сваркой TIG на переменном токе, однажды протекающий ток не упадет до нуля, пока сварка не закончится. Как правило, инверторы TIG могут выполнять сварку постоянным или переменным / постоянным током, при этом очень немногие аппараты работают только на переменном токе.

DC используется для сварки TIG низкоуглеродистой стали / нержавеющей стали, а переменный ток используется для сварки алюминия.

Полярность

Сварочный процесс TIG имеет три варианта сварочного тока в зависимости от типа соединения. Каждый способ подключения имеет как достоинства, так и недостатки.

Постоянный ток - отрицательный электрод (DCEN)

Этот метод сварки можно использовать для широкого диапазона материалов. Сварочная горелка TIG подключается к отрицательному выходу сварочного инвертора, а рабочий обратный кабель - к положительному выходу.

Когда дуга образуется, в цепи течет ток, и распределение тепла в дуге составляет около 33% на отрицательной стороне дуги (сварочная горелка) и 67% на положительной стороне дуги (заготовка). .

Эти весы обеспечивают глубокое проникновение дуги в заготовку и уменьшают нагрев электрода.

Это пониженное тепло в электроде позволяет проводить больший ток через электроды меньшего размера по сравнению с соединениями с другой полярностью. Этот метод подключения часто называют прямой полярностью и является наиболее распространенным подключением, используемым при сварке постоянным током.

Постоянный ток - положительный электрод (DCEP)

При сварке в этом режиме сварочная горелка TIG подключается к положительному выходу сварочного инвертора, а рабочий обратный кабель - к отрицательному выходу.

Когда дуга образуется, в цепи течет ток, и распределение тепла в дуге составляет около 33% на отрицательной стороне дуги (заготовка) и 67% на положительной стороне дуги (сварочная горелка). ).

Это означает, что электрод подвергается наибольшему нагреву и, следовательно, должен быть намного больше, чем в режиме DCEN, даже при относительно низком токе, чтобы предотвратить перегрев или плавление электрода. Заготовка подвергается более низкому уровню нагрева, поэтому проплавление шва будет неглубоким.

Этот метод подключения часто называют обратной полярностью.

Кроме того, в этом режиме влияние магнитных сил может привести к нестабильности и явлению, известному как дуга дуги, когда дуга может блуждать между свариваемыми материалами. Это также может произойти в режиме DCEN, но более распространено в режиме DCEP.

Может возникнуть вопрос, зачем нужен этот режим при сварке. Причина в том, что некоторые цветные материалы, такие как алюминий, при нормальном воздействии атмосферы образуют оксид на поверхности.Этот оксид образуется из-за реакции кислорода в воздухе и материала, похожего на ржавчину на стали. Однако этот оксид очень твердый и имеет более высокую температуру плавления, чем фактический основной материал, и поэтому его необходимо удалить перед сваркой.

Оксид можно удалить шлифованием, чисткой щеткой или какой-либо химической очисткой, но как только процесс очистки прекращается, оксид начинает снова образовываться. Поэтому в идеале его нужно чистить во время сварки. Этот эффект происходит, когда ток течет в режиме DCEP, когда поток электронов разрушается и удаляет оксид.Таким образом, можно было предположить, что DCEP будет идеальным режимом для сварки этих материалов с оксидным покрытием этого типа. К сожалению, из-за воздействия на электрод высоких уровней тепла в этом режиме размер электродов должен быть большим, а проникновение дуги будет низким.

Решением для этих типов материалов может быть глубокая проникающая дуга в режиме DCEN плюс очистка в режиме DCEP. Чтобы получить эти преимущества, используется режим сварки на переменном токе.

Сварка на переменном токе (AC)

При сварке в режиме переменного тока ток, подаваемый сварочным инвертором, работает либо с положительными и отрицательными элементами, либо с полупериодами.Это означает, что ток течет в одну сторону, а затем в другую в разное время, поэтому используется термин «переменный ток». Комбинация одного положительного элемента и одного отрицательного элемента называется одним циклом.

Количество раз, которое цикл завершается в течение одной секунды, называется частотой. В Великобритании частота переменного тока, подаваемого в сеть, составляет 50 циклов в секунду и обозначается как 50 Гц (Гц)

.

Это будет означать, что ток изменяется 100 раз в секунду.Количество циклов в секунду (частота) в стандартной машине определяется частотой сети, которая в Великобритании составляет 50 Гц.

Стоит отметить, что с увеличением частоты магнитные эффекты увеличиваются, а такие элементы, как трансформаторы, становятся все более эффективными. Кроме того, увеличение частоты сварочного тока делает дугу более жесткой, повышает стабильность дуги и приводит к более контролируемым условиям сварки.


Однако это теоретически, так как при сварке в режиме TIG на дугу влияют другие факторы.

На синусоидальную волну переменного тока может влиять оксидное покрытие некоторых материалов, которое действует как выпрямитель, ограничивая поток электронов. Это называется выпрямлением дуги, и его эффект приводит к отсечению или искажению положительного полупериода. Последствиями для зоны сварного шва являются неустойчивые условия дуги, отсутствие очищающего действия и возможное повреждение вольфрама.

Дуговое выпрямление положительного полупериода

Формы сигналов переменного тока (AC)

Синусоидальная волна состоит из положительного элемента, поднимающегося до своего максимума от нуля до спада до нуля (часто называемого холмом).

Когда он пересекает ноль, и ток меняет направление в сторону максимального отрицательного значения, прежде чем возрастет до нуля (часто называемый впадиной), один цикл завершается.

Многие сварочные аппараты TIG старого типа были аппаратами только синусоидального типа. С развитием современных сварочных инверторов со все более сложной электроникой появились средства управления и формирования формы волны переменного тока, используемой для сварки.

С развитием инверторов для сварки TIG переменным и постоянным током, включающих больше электроники, было разработано поколение аппаратов с прямоугольной волной.Благодаря этим электронным элементам управления переключение с положительного на отрицательное и наоборот может происходить практически мгновенно, что приводит к более эффективному току в каждом полупериоде из-за более длительного периода по максимуму.

Эффективное использование накопленной энергии магнитного поля создает формы волны, которые очень близки к квадрату. Управление первых электронных источников питания позволяло управлять «прямоугольной волной». Система позволит контролировать положительный (очистка) и отрицательный (проникновение) полупериоды.

Условие баланса будет равным + положительный и отрицательный полупериоды, дающие стабильное состояние сварного шва.

Проблемы, с которыми можно столкнуться, состоят в том, что если очистка произошла за время, меньшее, чем положительный полупериод, то часть положительного полупериода не будет продуктивной и может также увеличить потенциальное повреждение электрода из-за перегрева. Однако этот тип машины также будет иметь контроль баланса, который позволяет изменять время положительного полупериода в пределах времени цикла.

Этого можно достичь, установив элемент управления в положение, которое позволит проводить больше времени в отрицательном полупериоде по сравнению с положительным полупериодом. Это позволит использовать более высокий ток с меньшими электродами, чем больше

тепла в плюсе (работа). Увеличение нагрева также приводит к более глубокому провару при сварке с той же скоростью движения, что и в уравновешенном состоянии.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *