Типы сварочных аппаратов и их выбор. Виды сварочного оборудования, их достоинства и недостатки

Один из видов неразъемных соединений металла - сварочный шов. Образуется при локальном нагреве места стыка. Надежность обеспечивается созданием межатомных связей. Для производства такого соединения используется специальное оборудование - сварочный аппарат.

Оборудование для сварки используется с целью термической обработки краев металлических изделий посредством создания электрической дуги. Общеупотребительное название - сварочная дуга.

Источником питания дуги служит электрический ток:

1. Переменный. Изменение направления вектора тока приводит к поочередной смене полярности у анода и катода (детали и электрода). Электродуга исчезает при прохождении тока через нулевое значение напряжения.

1. Постоянный. Вектор тока направлен в одну сторону. Значение напряжения в исходный момент постоянно (меняется при приложении нагрузки).

1. Пульсирующий. Или однонаправленный ток с меняющейся величиной напряжения, отличным от нуля.

Последние два вида имеют полярность:

• Прямая. Свариваемый объект подсоединен к «плюсу» - аноду. Электрод - к «минусу», катоду.

• Обратная. «Плюс» - это электрод, «минус» - деталь.

Значение полярности важно для перенаправления теплового потока. Прямое подключение усиливает тепловой баланс на обрабатываемом изделии, то есть сильнее плавится металл детали. Обратный - на электроде.

Регулировка параметров (частота и длительность импульса) пульсирующего тока позволяет переносить расплавленный металл электрода буквально по каплям.

Электродуговая сварка (один из видов сварки) подразделяется:

• ручная электродуговая;
• полуавтоматическая в среде защитных газов;
• под флюсом;
• неплавящимся электродом.

Соответственно, для выполнения того или иного типа соединения применяется свой комплект сварочного оборудования.

Кроме электрических аппаратов широко распространена газовая сварка - тепловой нагрев осуществляется газовым факелом. В производстве и домашних работах представлены такие виды сварочных аппаратов и приспособлений.

Сварочный трансформатор

Самый первый в истории сварочный аппарат, использующий для зажигания и поддержания дуги электричество - сварочный трансформатор. Преобразует стационарное напряжение (220 или 380V) в пониженное (60-80V). При этом значения тока могут достигать нескольких тысяч ампер.

Регулировка тока осуществляется:

• индуктивным сопротивлением;
• величиной холостой хода (показатель - вторичное напряжение).

Агрегат для сварочных работ состоит из корпуса, объединяющего:

• трансформатор, состоящий из первичной и вторичной обмотки;
• металлический сердечник;
• устройство перемещения вторичной обмотки (регулировка силы тока);
• блок управления.

Трансформаторы подразделяются:

• одно- или двухфазные;
• по количеству рабочих мест - постов;
• способ регулировки: посредством переключения обмоток, дросселем насыщения, магнитным рассеиванием.

Основные характеристики:

• показатель коэффициента мощности {cosφ}, среднее значение 0.4-0.5;
• напряжение электросети (220 или 380V);
• вторичное напряжение (60-80V);
• мощность оборудования - влияет на толщину обрабатываемых деталей и диаметр электродов;
• диапазон регулировки тока.

Принцип действия приспособления для сварки - понижение напряжения до необходимого уровня и поддержание силы тока в процессе обработки детали. Осуществляется при прохождении сетевого тока по первичной обмотке, создании магнитного потока и возникновении пониженного напряжения во вторичной обмотке.

Преимущества

• простота конструкции;
• невысокая и доступная цена;
• несложное обслуживание;
• длительный ресурс эксплуатации.

Недостатки

• нестабильная электродуга;
• сложность зажигания дуги;
• зависимость от скачков и величины сетевого напряжения;
• необходим определенный практический навык со стороны рабочего.

Сварочный аппарат, выполненный на основе трансформатора, применяется для ручной дуговой . Можно использовать для резки металла.

Сварочный выпрямитель

Отличие от трансформатора - на выходе постоянный ток. Если точнее - пульсирующий. Выполняется по одно- или трехфазной схеме. Последняя предпочтительнее, так как снижается пульсация тока.

Конструктивно состоит из нескольких основных узлов (на схеме поз. «а»):

• силовой трансформатор (поз.1);
• блок выпрямителей (поз.2);
• электрод и деталь.

На поз. «б» приведен вид пульсирующего тока.

Силовой трансформатор понижает ток до уровня, обеспечивающего режим сварки. Необходимая величина выставляется посредством регуляторов, входящих в конструкцию. Преобразование переменной составляющей в постоянную производится кремниевыми или селеновыми полупроводниковыми вентилями.

Обобщенно, в состав оборудования входит:

• несущий корпус с колесиками для удобной транспортировки;
• силовой трансформатор;
• блок полупроводниковых выпрямителей;
• блок регулирующей аппаратуры;
• вентилятор охлаждения;
• передняя панель с приборами и ручками переключения, разъемами подключения кабелей.

Основной технический параметр выпрямителя - ВАХ (вольтамперный показатель). Характеризует устойчивость электродуги. ВАХ бывает падающей или жесткой.

Выпрямитель на падающей характеристике основан на кремниевом вентиле. Режим выставляется посредством смены обмоток или плавным смещением магнитного шунта.

Плюсы

• увеличенный КПД, меньшие потери электроэнергии;
• улучшенные показатели динамических свойств;
• повышенная надежность, увеличенный ресурс;
• простота конструкции и обслуживание;
• малошумность в процессе сварки.

Минусы

• достаточно высокая цена по сравнению с трансформатором;
• высокая чувствительность к скачкам напряжения в электросети.

Выпрямитель производится для одного рабочего места или многопостовым. Целесообразно использовать для ручных операций в промышленных условиях. Впрочем, оборудование, собранное своими руками, сможет найти применение в бытовых целях.

Инвертор

Современное сварочное оборудование - это инвертор. Является источником зажигания и питания сварочной электродуги. Самый популярный сварочный аппарат в XXI веке.

Сварочное оборудование представляет собой:

• первичный блок выпрямителя;
• силовой трансформатор, понижающий показатель стационарного напряжения до уровня холостого хода;
• блок полупроводниковых деталей: силовые транзисторы (инвертор), стабилизирующий дроссель, сглаживающий пульсации тока;
• высокочастотный трансформатор;
• вторичный выпрямитель для перевода переменной компоненты в постоянную;
• блоки стабилизации, регулировки и управления.

Перевод стационарного тока в сварочный осуществляется:

1. Сетевое напряжение (220 V, 50 Hz) преобразуется в постоянный ток на первичном выпрямителе.
2. Инверторный блок (транзисторная группа) трансформирует ток в переменный с высокой частотой (десятки килогерц).
3. Напряжение посредством высокочастотного трансформатора понижается с одновременным возрастанием силы тока.
4. Вторичный выпрямитель преобразует переменную составляющую в постоянную. Далее ток направляется на электрод.

Преимущества инвертора

• Обеспечение высоких показателей стабильности электродуги.
• Независимость от колебаний напряжения в электросети.
• Возможность изменять рабочие показатели тока в широком диапазоне.
• Работа на переменном и постоянном токе любыми видами электродов с флюсовой обмазкой.
• Малое образование брызг расплавленного металла.
• Соединение широкого перечня металлов, в том числе со слабой свариваемостью: конструкционная сталь, чугун, цветные металлы и сплавы (медь, алюминий).
• Обеспечение работы в режимах MMA (ручная дуговая), TIG (неплавящимся электродом в среде газов), MIG/MAG (плавящимся электродом в среде защитных газов).

К дополнительным плюсам относятся:

• Функция «HotStart» (горячий старт). Упрощает зажигание дуги. Отсутствует привычное залипание электрода, как у сварочного трансформатора.
• Функция «ArcForce» (буквально, форсаж дуги). Основное назначение - поддержание стабильности дуги при нештатных режимах.

Основные характеристики:

• Сварочный ток. Определяет толщину обрабатываемого материала.
• Диаметр электрода. Показывает на диапазон применяемых электродов.
• Стационарное напряжение. Сварочный аппарат спроектирован для эксплуатации в одно- или трехфазной сети.
• Мощность. Влияет на толщину обрабатываемого металла, продлевает ресурс оборудования при штатных режимах без перегрузок.

Инвертор применяется для всех видов ручной сварки. Схема применена в полуавтоматических приборах, оборудовании, работающем в среде защитных газов. Агрегат - находка для начинающих сварщиков. На нем удобно постигать азы сварочной науки.

Полуавтомат

Полуавтоматическая сварка - это применение в качестве электрода и присадочного металла проволоки. Последняя автоматически подается в зону электродуги.

Полуавтоматы выполняются по принципу:

• трансформатора;
• выпрямителя:
• инвертора.

Основное отличие - блок подачи проволоки в зону горения и оборудование с газовой средой.

Для полуавтомата используется стальная омедненная калиброванная проволока. Покрытие обеспечивает хороший электрический контакт и скольжение сквозь мундштук держателя.

Ток подается на токопроводящий мундштук. Электродуга плавит проволоку. Обеспечение необходимой и постоянной длины проволоки производится механизмом подачи. Газ подается через сварочную горелку. Назначение газовой компоненты - образование защитного облака, отсекающего влияние кислорода воздуха.

Полуавтомат может производить работы без среды защитных газов. Для этого применяется специальная проволока с флюсом в виде порошка. Конструкция представляет собой оболочку из собственно сварочной проволоки, внутри которой находится защитный порошок.

Преимущества

• высокие показатели качества сварного шва;
• обработка материалов, трудно поддающихся сварке;
• возможность работы с тонким листовым металлом (например, автомобильный лист);
• почти полное отсутствие угара, малое разбрызгивание;
• допускается проводить работы без предварительной разделки кромок обрабатываемых полуфабрикатов;
• экономичность - меньший расход металла (проволоки), использование газа вместо дорогостоящего флюса (электрода);
• повышение производительности труда;
• упрощение процедуры сварочных операций - отсутствует эффект примерзания проволоки к детали по окончании процесса.

Недостатки

• наличие дополнительного оборудования - механизма подачи проволоки, газового оборудования;
• осложнения при транспортировке из-за громоздкости всего комплекта;
• необходимость защиты газового факела от ветра при работе на открытой местности;
• увеличение стоимости оборудования.

В целом, сварка и сварочное оборудование при полуавтоматическом процессе почти незаменимы при работах с тонкостенными изделиями (автомобильная промышленность). Или при обработке химически активных (алюминий, титан) или трудносвариваемых (чугун, высоколегированные стали и т.п.) материалов.

Точечная сварка

Точечная или контактная сварка - технологический процесс соединения металлических изделий на малой локальной площади (точке).

Прочность сварного стыка определяется:

• формами и размерами электродов;
• величиной тока;
• времени процесса;
• силы сжатия электродов;
• состоянием соединяемых поверхностей.

Принцип действия, конструкция

В основе процесса лежит принцип теплового воздействия на стыкуемые изделия. Электроды прижимаются к поверхности обрабатываемых деталей. При подаче тока, последний проходит от электрода к электроду сквозь полуфабрикат.

Металл электродов обладает высокой электропроводностью. В точке сварки образуется зона с повышенным электрическим сопротивлением - выделяется тепло и происходит расплавление соединяемого металла. Образуется ядро шва размером 4-10 мм.

Существует два режима точечного стыка:

• Мягкий. Отличается увеличенным временем сварки, постепенным нагревом (до 3 секунд)
• Жесткий. Характеризуется повышенными токами, меньшим временем обработки, значительными усилиями сжатия электродов.

Первый способ отличается:

• меньшей нагрузкой на сеть;
• применением оборудования меньшей мощности, соответственно, более дешевого;
• снижение общей площади закалки металла, возникающей при нагреве;
• применяется для обработки стали, склонной к закалочным процессам.

Второй:

• повышенным расходом электроэнергии, нагрузкой на сеть;
• потреблением мощности;
• усиленное оборудование;
• используется для работ с алюминием, медью, высоколегированных сталей, изделий разной толщины.

Параметры процесса задаются изначально:

• диапазон усилий сжатия и время приложения давления;
• время обработки током;
• сила тока.

Нашла применение для стыковки изделий в электронике (толщина детали не менее 0.02мм), автомобильной промышленности, судо- и авиастроении и т.п.

Бытовой сварочный аппарат - это конструкция в виде клещей.

Сварочный агрегат (генератор)

Для работ «в поле» при отсутствии стационарной электрической сети используются изделия, сочетающие несколько функций:

• сварочный аппарат;
• генератор электричества.

Сварочный агрегат состоит:

• двигатель внутреннего сгорания (дизельный или бензиновый);
• топливный бак;
• генератор;
• сварочный инвертор (трансформатор, выпрямитель);
• блоки коммутации, управления.

Двигатель создает крутящий момент, приводящий в действие генератор. Последний вырабатывает электрический ток;

• преобразуемый в 220V для подключения других потребителей электрической энергии (через розетку на корпусе);
• подающийся на сварочное оборудование для выработки необходимых параметров для сварочных работ.

Плюсы

• полная независимость от внешнего источника питания - электрической сети;
• функция «2 в 1»: выработка электроэнергии для сварочного аппарата и других потребителей;
• экономия финансов - один агрегат стоит дешевле, нежели два по отдельности;
• устройство занимает меньше места, чем два отдельных.

Основное преимущество - это использование в местах с полным отсутствием электричества. Этот факт очень важен для выбора оборудования при проведении ремонтных или строительных работ в полевых условиях.

Газосварочный комплект

Газовая сварка - создание тепла для расплавления металла посредством сгорания горючего газа в среде кислорода. При высокой температуре (700-3000°C) происходит расплавление присадочной проволоки, оплавление краев обрабатываемых деталей. Создается ванна расплавленного металла, при остывании образующая сварочный шов.

Область применения:

• соединение стали с толщиной до 5мм;
• сплавление цветных металлов и сплавов;
• стыковка элементов из инструментальной стали, требующая плавного нагрева и медленного охлаждения;
• - особенность химической структуры и свойства самого материала.

Достоинства

• простота технологического процесса;
• доступность энергетического носителя (газа) и окислителя (воздух, кислород);
• отсутствует необходимость в стороннем источнике энергии - процесс сжигания является тепловыделяющей операцией;
• легкий контроль за параметрами сварочного процесса - временем нагрева, тепловым потоком, скоростью резки и сварки.

Недостатки

• малая скорость прогрева зоны сварки;
• из-за широкого рассеивания газового факела значительно увеличивается зона нагрева детали;
• отсутствует возможность сужения факела - происходит нерациональное использование теплового потока;
• с увеличением толщины металла падает производительность труда - время тратится на разогрев зоны обработки;
• экономический эффект ниже по сравнению с электродуговым соединением;
• невозможность автоматизации процесса.

Приобретать такое оборудование для решения собственных бытовых задач целесообразно при совмещении с оказанием сторонних услуг газовой сварки. В противном случае оно будет просто пылиться на складе.

Выбор сварочного аппарата

Выбор сварочного аппарата, покупка оборудования - ответственный шаг. Кроме финансовых затрат, необходимо:

• организовать рабочее место (при стационарном использовании);
• оборудовать зону для хранения оборудования;
• выбрать и купить приспособления для сварки;
• изучить устройство сварочного аппарата, овладеть навыками работы;
• озаботиться техникой безопасности - сварочные материалы и оборудование относятся к приспособлениям с повышенным риском.

На выбор повлияют условия применения оборудования. В местности с отсутствием электричества применимы сварочный агрегат или газовое оборудование. В пользу генератора - выработка электроэнергии для других потребителей: освещение, электроинструмент, бытовая плитка для приготовления пищи и т.п.

Другой вариант - оснащение электросетью в 220 или 380V. Небольшие аппараты в 220V выполнят широкий круг задач при строительстве собственного дома. Использование напряжения 380V значительно расширяет возможности оборудования. Позволит применять оборудование для решения домашних проблем и в малом бизнесе.

Выбирая, какой сварочный аппарат лучше, вы должны помнить общие критерии:

• Экономическая целесообразность покупки. Необходимо оценить окупаемость затрат. Вполне возможно, что арендовать аппарат или пригласить специалиста окажется выгоднее.
• Сетевое напряжение. Оборудование подбирается в соответствии с обеспечением электроэнергией: в одно- или трехфазном исполнении.
• Типы сварочных аппаратов. Агрегат выбирается исходя из навыков владения тем или иным видом оборудования, видов работ, финансовых возможностей.
• Сила тока. Определяет толщину обрабатываемого металла и диаметр электрода. С ростом показателей увеличивается толщина и диаметр.
• Экономичность. Инвертор существенно меньше потребляет электроэнергии в процессе эксплуатации.
• Условия эксплуатации. Преимущество за трансформатором, способным работать в непрерывном режиме в полевых условиях.
• Ремонтопригодность. Трансформатор и выпрямитель проще отремонтировать в силу простоты конструкции. Нет проблем с поиском запчастей.
• Масса. Инвертор легче других электроаппаратов в 2-3 раза.
• Цена. Цепочка выглядит (по возрастанию): трансформатор→выпрямитель→инвертор.

Опытный мастер сам сможет определиться с необходимым оборудованием. Для начинающего электросварщика порекомендуем:

• инвертор;
• максимальный ток 160-200А;
• напряжение питания 220В;
• возможность применять электроды Ø 1.6-4мм;
• выполняет все виды швов в ручном режиме дуговой сварки.

Сварку называют технологичным процессом по созданию единства между двумя соединёнными сварными частями с помощью межатомного взаимодействия, произошедшего при помощи нагревательной операции (общей и местной), пластичном образовании или объединённости этих двух составляющих. Сегодня существует множество видов сварки (количество их видов близко к 100), характеристика которых позволяет классифицировать на физическую, техническую и технологическую разновидности. Остановимся на каждой более подробно.

Сближение поверхностей веществ происходит на расстоянии действующих сил при межатомном взаимодействии (примерно в 3А). Обычно металлические материалы в комнатных температурных режимах не взаимодействуют ни при каких условиях, даже с помощью значительных усилий. Сцеплению элементов противодействует их твёрдость.

В момент сближения контактируют они в немногих местах, даже если их и обработали. На соединение оказывают влияние многие факторы по загрязнению поверхностей в виде окисей, плёночных образований жира и других. Кроме того, абсорбированность примесей. Поэтому хорошая контактность в обычных условиях невозможна.

Физический контакт всей поверхности возможен из-за расплава вещества, пластической деформации, возникшей под действием сдавливаемых операционных действий.

Вторая стадия подразумевает осуществление электронных взаимодействий атомов соединённых компонентов. Всё это способствует прекращению разделительных процессов с образованием атомно-металлических связей (при сваривании металлов) или связей ковалентного/ионного типа (сваривание диэлектрических или полупроводниковых соединений). По физическому признаку сварку подразделяют на 3 категории.

Взаимопроникновение для этих видов сварки осуществляется при помощи процедур:

• распайки;
• сдавления;
• термомеханических.

В первую относят сварки, осуществляемые при плавлении, не беря во внимание сдавленность. Теплоту обеспечивают детали в виде сварочных дужек, газового пламени, лучевых источниках энергетического характера и «джоулева тепла». Расплав соединённых металлических объектов находится внутри сварочных ванных ёмкостей, которые способствуют кристаллизационным процессам во время охлаждения соединять швы. Это возможно сделать методом mig/mag при воздействии инертных газов.

Вторая включает виды сварки под давлением. Происходит деформация, из-за чего получают текучесть жидкого металла. Затем он растекается по поверхности, способствуя исчезновению загрязнённости слоёв. Непосредственность соприкосновения достигается вследствие вступления свежих слоёв объекта в химические взаимодействия.

Третья осуществляется при поддержке тепловой энергии и сдавления. Механические нагрузки способствуют соединению частей в монолит, пластичность материала обеспечивается из-за обогрева заготовочных элементов.

Важность технологических свойств

Техничность обеспечивают:

• защищённость металлического компонента в сварочном шве;
• бесперебойность процессов;
• механизация сварочного процесса.

Основные виды сварки бывают:

• воздушными;
• вакуумными;
• защитно-газовыми;
• под флюсными;
• по флюсными;
• пенными;
• комбинарно - защитными.

В зависимости от характера заменяемости. Какие же виды сварки способны нам помочь? Заменять защитный газ возможно активными газами (углекислым, азотным, водородным, водяным паром и смесью активных газов) - mig, инертными газами (аргонным, гелийным и их смесью) – mag и совокупностью активных и инертных газов.

Расплавленность металлического объекта делят на струйные и контролируемо-атмосферные. Струйные способствуют защитной реакции расплавленного вещества на сварной дужке. Характеризуются односторонностью действий, поэтому так же и названы. Если защищённость от сварочной дужки с корнем шва, то двусторонностью с таким же названием.

Непрерывности характера операций. Включает виды сварки плавлением, состоящие в беспрерывности и прерывности.

В степени механизационной операции способствуют разделению на разновидность с ручным, механизированным (полуавтоматическим), автоматизированным и автоматическим. Из-за влияния на процесс газового вещества (инертного или активного) сварка бывает mig/mag видовой разновидности.

Технологичность – главное свойство сварных работ

Классификация видов сварки, основанная на технологических признаках - самая распространённая. Вид сварки имеет множество подвидов, в том числе:

• дуговых;
• электрошлаковых;
• электронно-лучевых;
• плазменно-лучевых;
• световых;
• газовых;
• контактных;
• диффузионных;
• печных;
• холодных;
• ультразвуковых.

Остановимся на некоторых типах сварочного процесса.

Преимущества сварочного процесса в виде дуги

Операцию в виде дуги считают самой используемой разновидностью сварки. Подобные виды сварки необходимы как для промышленной, так и бытовой сфер. Предназначение состоит в расплавливаемых процедурах свариваемых веществ с помощью выделений тепла электродужками. Вслед за актом застывания идёт единство элементов. Имеется потребность в сильноточном электроснабжении, работающим с пониженным напряжением. К его зажимным механизмам присоединён электродный провод для прикасания свариваемой детали.

Виды электродуговой сварки

Остановимся на подвидах электродуговых сварных работ. Они бывают:

1. Ручными . Преимущество заключается в проведении работ с пространственным положением любой степени сложности. Использование специального электрода, покрытого флюсом. Покрытие необходимо для защиты металлических швов от влияния внешних факторов. Сварной процесс производится при постоянном токе с прямым или обратно полярным, а также переменным током (ММА-сварка). Это способствует применению работ по коротким и криволинейным швам в местах, имеющих труднодоступность.
2. Под воздействием неплавящего электродного элемента . Графитный или вольфрамовый стержень берут в виде электрода. Сварочная операция производится с участием инертных (mig) и активных (mag) газов;
3. При воздействии плавящего электрода . Используют проволоку из стали, меди или алюминия в качестве заменителя электрода для подведения тока через токопроводящий наконечник. Электродугой расплавляется проволочка, приводя механизм в действие (ММА-плавка);
4. Под флюсом . Процесс почти аналогичный предыдущему, но действие осуществляется флюсом;
5. Электрошлаковыми . Теплоисточником считают шлак, через который перемещается ток. Данный способ приемлем для толстостенных конструкций.

На сварку влияет и пламя, которое разное в зависимости от кислородного давления. Если оно велико, то сварка не происходит, а осуществляется скатываемость материалов из сварочных ванн. Виды сварочного пламени также разнообразны. Их делят по принципу:

1. Восстановления, происходящего при взаимодействии кислорода с ацетиленом.
2. Окисления, происходящего при взаимодействии больших кислородных объёмов.
3. Науглероживание, происходящего при низком соотношении кислорода и ацетилена.

Сварка в защитной газовой среде

Остановимся подробнее на разновидности электродугового сварочного процесса, при котором плавление осуществляется в защитной газовой среде. Газообразные вещества подразделяют на инертные и активные. А методологически сварные работы разделяются на миг и маг разновидности. Основное значение метода состоит в универсальности использования материала, берущееся при совокупности механизационных степеней и сварочных позиций. Характер сварки под воздействием защитных газов позволяет производить подобную операцию для сваривания всех материалов, поддающихся сваркам (ММА сварка).

Нелегированность и легированность стального сырья способствует свариванию в среде активного защитного газа, к примеру, углекислого. Этот процесс назван «свариванием в среде активного защитного газа» или в краткой форме mag (металлический химический процесс сварной направленности при воздействии активных газов).

Сталь высоколегированной разновидности и материалы, подобные алюминию, магнию, никельным сплавам, титану подвергаются плавлению под воздействием инертных газов (к примеру, аргона). Этот процесс назвали «свариванием в среде инертного защитного газа» (mig).

Методы снижения напряжения и деформации

Напряжение и деформацию нужно несколько снизить. Это возможно методами термическими, механическими и термомеханическими.

Термический включает отдых и предварительность нагрева. Последний способен снизить текучесть, уменьшив количество остатка напряжённости и деформации. Нагрев объект до 250°С, можно добиться допустимости пределов величин. Это способствует повышению пластичности сварочного шва.

Механически обрабатывают детали с обработкой, что также снижает свойства кристаллической решётки.

Прокатка металла – эффективность метода. Но осуществим только на предприятии. Доступен и прост – метод проковки, где горячий шов подвергается ударной обработке, сняв остаточное напряжение ММА.

К третьему включают совокупность термической и механической видовой категории. Взяв самые преимущественные свойства, добиваются максимальности эффективности.

Сварочные швы бывают нескольких видов, в зависимости от следующих параметров.

Способ удержания расплавленных металлов

• подкладные из меди, керамики, асбеста, флюса, газа и т.д;
• безподкладочные.

Сторона накладывания

• односторонние;
• двусторонние.

Материал сварного соединения

• при углеродистой и легированной стали;
• цветмета;
• биметалла;
• винилпласта;

Расположение деталей один к другому

• остроугольным;
• тупоугольным;
• прямоугольным;
• одноплоскостным.

Объём металла

• нормальным;
• ослабленным;
• усиленным.

Форма

• плоская;
• сферическая.

Расположение изделия

• продольным;
• поперечным.

Соединения сварочные

Сварной – неразъёмно-соединённая деталь, подразделённая на:

• стыковую;
• угловую;
• нахлёсточную;
• тавровую;
• торцевую.

Стыковые соединения - объединение торцевых частей одноплоскостных или одноповерхностных. Размер может быть сходным или различным. Применение – для сваривания труб и резервуаров.

Угловые – объединение угловых элементов. Широко применяются в строительстве.

Нахлёсточные – предусматривающие наложения двух компонентов частично-перекрытого вида, находящихся в одних плоскостях.

Тавровые называются соединения, с расположением двух торцовых частей определённым плавящимся способом.

Наличие в «инструментальном арсенале» сварочного аппарата, а у владельца этого полезного прибора – навыков работы с ним, снимет с повестки целый ряд проблем, которые в обязательном порядке возникают при ведении домашнего хозяйства. Не придется по каждому поводу, даже незначительному, приглашать мастера. Многие вопросы в ходе строительства, ремонта, обустройства территории, обслуживании техники решаются на месте, не откладываясь в «долгий ящик». А постепенно нарабатываемый опыт выполнения сварочных работ раскрывает перед владельцем очень широкие перспективы. Они заключаются, кроме всего прочего, и в возможности самостоятельного изготовления довольно сложных конструкций прикладного или декоративного плана, приобретение которых в готовом виде обошлось бы в круглую сумму.

Возникает закономерный вопрос – а какой сварочный аппарат лучше для дома приобрести, чтобы покупка стала действительно полезной? Ну а прибор - не вызвал быстрого разочарования из-за ограниченности своих возможностей, недолговечности, неудобства в работе и т.п . В двух словах на это не ответишь, так как сварочное оборудование – довольно «многоликая» группа. Поэтому есть смысл кратко познакомиться с основными технологиями сварки, доступными на бытовом уровне, и соответствующими аппаратами различных типов. Оценив их возможности, достоинства и недостатки, будет намного проще сделать правильный выбор.

Рассмотрение построим следующим образом. Сначала - общие понятия об электросварке и единые критерии оценки сварочных аппаратов. Затем, по разделам – информация о распространённых технологиях электросварки (ММА, TIG и MIG/MAG). В каждом разделе по видам технологии будет рассказано о классификации аппаратов, с указанием их преимуществ и недостатков, и с приведением краткого обзора популярных моделей.

Прежде всего, несколько слов о том, на чем основан любой процесс электрической сварки металлов.

Специальное оборудование (сварочный аппарат) вырабатывает сварочный ток (постоянный или переменный ) с необходимыми показателями силы тока. По силовым кабелям он подается к месту проведения работ. Один кабель подключается к заготовке, второй – к рабочему инструменту сварщика (держателю электродов, горелке).

Сила сварочного тока такова, что при сближении заготовки и электрода на определённое расстояние между ними возникает электрическая дуга. Сама по себе дуга – это область устойчивого разряда, которая характеризуется локальным выделением очень большого количества тепла. Такого нагрева должно быть достаточно, чтобы вызвать плавление металла на выбранном участке соединения заготовок.

Одновременно в эту область осуществляется подача присадочного материала – металлического прута. Происходит взаимная диффузия расплавленного металла заготовок и присадки. После снятия (перемещения) сварочной дуги следует этап кристаллизации металла, в результате чего образуется сварной шов – по сути, монолитный участок, соединяющий заготовки, и не уступающий по прочности основному металлу, а нередко – даже превосходящий его по этим параметрам.

Общая схема для большинства типов электрической сварки единая, но вот технология розжига дуги, введения в область сварки присадочного материала и создания необходимых условий для качественного монолитного соединения может различаться. Об этом поговорит чуть ниже.

Какой бы сварочный аппарат ни выбирался , необходимо оценивать его по ряду общих критериев, важных для любого типа оборудования.

• Напряжение питания. Большинство аппаратов, подходящих для домашнего использования, рассчитаны на обычную однофазную электрическую сеть 220 В 50 Гц. Более мощное оборудование может потребовать подключения к трехфазной сети. Но высокие эксплуатационные показатели такой техники в домашний условиях чаще всего остаются невостребованными.
• Диапазон сварочного тока. Это параметр напрямую влияет на эксплуатационные возможности аппарата – понятно, что чем толще свариваемые заготовки, тем большее количество выделенного тепла потребуется для их полноценного проплавления.

Необходимо заранее представлять, с какими работами предстоит сталкиваться оборудованию. Нет смысла приобретать аппарат со слишком высокими показателями сварочного тока, если они попросту останутся невостребованными – это напрасно потраченные деньги. В настоящее время представленные в продаже модели, как правило, имеют верхнюю границу не ниже 120 ампер. А этого уже вполне достаточно для вполне серьезных сварочных операций с металлом толщиной 3÷4 мм. А если брать еще и с запасом, то показателей в 160-180 А будет хватать с лихвой.

• Допустимый диапазон входных напряжений. Также очень важная характеристика, особенно для тех населённые пунктов (дачных поселков ), где нестабильность напряжения в сети является чуть ли не нормой. Современные сварочные аппараты, особенно инверторного типа , способны без потери качества сварки выдерживать перепады, доходящие до ±20÷25% и даже более.
• Потребляемая мощность при работе на максимальных значениях сварочного тока. Этот параметр важен с тех позиций, что подключение аппарата должно проводиться к линиям питания (имеются в виду и сами розетки, и удлинители), обладающим соответствующими возможностями.
• Важным эксплуатационным показателем работы любого сварочного оборудования является продолжительность включения (ПВ) или продолжительность нагрузки (ПН). Кстати, об этом неопытные пользователи нередко забывают. Дело в том, что редко какое оборудование способно на длительную безостановочную работу – обязательно требуются паузы. Чем выше класс аппарата – тем эти паузы могут быть меньше. Этот показатель должен указываться в перечне паспортных характеристик, и выражается он обычно в процентах к общей продолжительности работы включенного оборудования.

Для сварочных аппаратов бытового класса ПВ может составлять всего 40%. Это, в свою очередь, означает, что, например, из 10 минут работы только 4 минуты может отводиться непосредственно на сам сварочный процесс, а 6 минут необходимо отдать на паузы.

Продолжительность включения может быть установлена общей или зависеть от величины сварочного тока (далеко не всегда аппарат используется на пределе своих возможностей) и от температуры окружающего воздуха (это влияет на эффективность охлаждения электронной «начинки»). Показатели указываются в паспорте, а также могут быть вынесены табличкой на шильдик прибора.

• Современные сварочные аппараты могут обладать некоторыми полезными функциями. Их специфика зависит от типа оборудования, и о них будет рассказано ниже.
• Современный сварочный аппарат должен иметь систему охлаждения – встроенный вентилятор, работающий постоянно или включающийся по мере необходимости. Обычно предусматриваются и необходимые ступени защиты – от перегрева или короткого замыкания.
• Безусловно, при выборе сварочного оборудования всегда принимается в расчет стоимость аппарата, его оснащённость необходимыми комплектующими и их качество.
• Немаловажным критерием является авторитет компании–производителя , гарантийные обязательства, возможность получения сервисного обслуживания в регионе проживания.

Это были общие критерии, справедливые для любых типов сварочных аппаратов. Теперь же перейдем к рассмотрению особенностей оборудования, в котором реализованы различные технологии электросварки.

Ручная дуговая электросварка (ММА)

Общие понятия о технологии ММА

Как правило, все новички начинают осваивать секреты сварки именно с такой технологии, поэтому есть смысл рассмотреть ее первой.

ММА – это аббревиатура от полного названия «Mаnual Metаl Arс », что в буквальном переводе с английского как раз и обозначает ручную сварку металла. В технической литературе часто встречается и русскоязычный термин РДС – «ручная дуговая сварка».

Характерная особенность такой технологии – использование штучных электродов с покрытием, которые и участвуют в создании сварочной дуги, и сами по себе являются присадочным материалом.

Примерная схема сварочного процесса ММА показана на рисунке ниже:

К металлической заготовке (поз.1) через клемму-зажим подсоединен один контакт сварочного аппарата. Второй контакт коммутируется через держатель на металлическую сердцевину электрода (поз. 2). Между ними зажигается электрическая дуга (поз. 3), которая вызывает плавление металла и заготовки, и электрода с формированием сварочной ванны (поз. 4 ).

Электроды имеют специальное покрытие – обмазку (поз. 5). Ее состав может различаться в зависимости от свариваемого металла и типа выполняемых работ. При плавлении обмазки, во-первых, образуется газовое облако (поз.6), создающее оптимальные условия для качественного формирования сварочной ванны. Во-вторых, жидкий расплав обмазки создает поверхностный слой шлаков (поз. 7), которые предохраняют жидкий металл от преждевременного контакта с кислородом воздуха, что способствует правильной его кристаллизации. После ухода сварочной дуги застывший слой шлаков (поз. 8) остается на поверхности, и убирается скалыванием после окончания сварочных работ. А под ним уже остается металлический сварной шов (поз. 9), монолитно соединяющий исходные заготовки.

Такая технология является наиболее распространенной в строительстве и в условиях домашнего хозяйства. Это обусловлено целым рядом весьма значимых ее преимуществ :

• Оборудование для ММА – наиболее простое, не требующее специальных дополнительных устройств и комплектующих. Все управление, как правило, заключается только в выставлении необходимого значения силы сварочного тока. А состав оборудования (если не принимать в расчет снаряжения самого мастера и расходные электроды) – сам аппарат с кабелем подключения к сети, и два изолированных сварочных провода нужного сечения – с зажимом массы и с держателем электродов.

• Простота устройства предопределяет и высокую мобильность такого оборудования. Работы могут выполняться в любых, даже весьма стесненных условиях и на высоте – все зависит только от возможности установки аппарата и длины сварочных проводов.
• ММА-сварка позволяет выполнять любые типы швов в разных пространственных положениях.
• В зависимости от выбранных электродов, такая технология позволяет осуществлять сварку различных металлов.
• Такой технологии проще всего научиться «с нуля». Именно с нее и начинают освоение азов сварочного мастерства.

Есть у ММА-технологии и свои недостатки :

• Большие сложности представляет сварка заготовок малой толщины (менее1 ,5 мм). Даже при использовании самых тонких электродов начальное формирование сварочной ванны часто приводит к сквозному прожигу металла.
• Длина электрода в ходе сварочного процесса постоянно уменьшается. Это вынуждает мастера непрерывно контролировать его положение относительно заготовок, чтобы поддерживать оптимальную дугу.
• При масштабных работах делать паузы для замены сгоревшего электрода на новый приходится довольно часто. Что, кстати, влияет и на производительность работы – по этому показателю ММА-технология существенно проигрывает другим.
• Прослеживается максимальная зависимость качества сварного шва от опыта мастера.

Несмотря на недостатки, ручная дуговая сварка пока что остается наиболее востребованной. И обычно, когда речь идет об оборудовании бытового класса, подразумеваются именно ММА-аппараты .

Сварочный ток может быть постоянным или переменным.

• Постоянный характеризуется более стабильными показателями дуги и сварочной ванны. Такое оборудование значительно облегчает освоение основ сварочного дела. Некоторые типы металлов (например, нержавеющая сталь) свариваются исключительно постоянным током.
• Переменный ток требует более высокого опыта работы, но в ряде случаев, при сварке определенных металлов (например, алюминия) является единственно возможным.

В настоящее время выпускается несколько типов аппаратов, работающих по технологии ММА – это сварочные трансформаторы, выпрямители и инверторы.

Сварочные трансформаторы ММА

Этот тип оборудования можно отнести к наиболее простому по устройству. По сути – это понижающий трансформатор с первичной и вторичной обмотками. За счёт уменьшения напряжения резко возрастают показатели силы тока, что и используется для розжига сварочной дуги.

Обмотки трансформатора изготавливаются из медных проводов или шин большого сечения, способных выдержать большие нагрузки. Это, в принципе, и предопределяет то, что такие приборы всегда весьма массивны.

Изменение силы сварочного тока чаще осуществляться механически. Это может быть изменение взаимного расположения первичной и вторичной обмотки относительно друг друга (с общим неподвижным ферромагнитным сердечником ). Или же перемещение одной из подвижных частей этого магнитопровода (сердечника).

На выходе сварочный трансформатор выдает переменный ток.

К достоинствам такого оборудования можно отнести следующее:

• Простота устройства аппарата предопределяет его долговечность и несложность в эксплуатации и обслуживании .
• Такие приборы обычно обладают высокими показателями мощности сварочной дуги.
• Стоимость сварочных ММА-трансформаторов невелика, и это оставляет их очень востребованными среди потребителей, несмотря на наличие в продаже более удобного для эксплуатаций оборудования.

Но нельзя забывать и о целой череде недостатков таких приборов:

• Для сварки переменным током применяются только специально предназначенные для этих целей электроды – это должно быть оговорено в их характеристиках.
• Сварочная дуга от переменного тока не отличается стабильностью – ее сложнее разжечь и удерживать в оптимальном положении. У неопытных мастеров это приводит к очень частому залипанию электрода. Качественная работа потребует хороших навыков.
• При сварке отмечается сильное разбрызгивание металла из сварочной ванны.
• Чистота получаемого шва – несравнимо ниже, чем у аппаратов постоянного тока.

• ММА-трансформаторы весьма зависимы от уровня входного напряжения. А сами, в свою очередь, способны весьма чувствительно локально «просаживать» сеть.
• Тяжеловесность таких сварочных аппаратов значительно снижает удобство работы с ними, особенно в труднодоступных местах или при необходимости частых перемещений. Многие приборы, вследствие этой особенности, оснащаются колесами для местного перемещения.

Краткий обзор моделей сварочных ММА-трансформаторов

• «Калибр СВА -160А »

Недорогой, достаточно надежный трансформатор для ручной дуговой сварки. Бренд – российский, сборка осуществляется в Китае.

— Тип – трансформатор сварочный ММА.

— Выходной сварочный ток – переменный, от 55 до 160 А.

— Регулировка тока – плавная.

— Мощность максимальная – до 7,2 кВт .

— Световая индикация работы и перегрева.

— Встроенный вентилятор охлаждения непрерывного действия.

— Габариты аппарата — 485×270×310 мм, масса – 15,2 кг . Имеется ручка для переноски.

(аппарат, сварочные провода с зажимом и держателем, щетка-молоток , защитный щиток) – 2400 руб.

К достоинствам аппарата можно отнести невысокую стоимость, небольшие габариты. Из недостатков пользователи отмечают слишком быстрый нагрев до допустимого предела и довольно длительный срок охлаждения.

• «Зубр ЗСТ -180»

Сварочный трансформатор с весьма неплохими эксплуатационными характеристиками. Разработка российских специалистов (ЗОА «Зубр ОВК », г. Мытищи Московской обл.), сборка преимущественно осуществляется в Китае.

Основные характеристики трансформатора:

Диапазон сварочного переменного тока – от 60 до 180 А. Плавная регулировка с индикацией.

— Максимальная мощность – 9,6 кВт .

— Напряжение холостого хода – 48 В.

— Диаметр электродов – от 2 до 4 мм.

— Продолжительность нагрузки: 10% на токе свыше 160 А , 30% — при 115 А , 60% — при 80 А и неограниченно при минимальном токе в 60 А.

— Принудительное охлаждение – встроенный вентилятор постоянного действия.

— Тепловая защита.

— Масса аппарата – 21.5 кг. В комплект входят два колеса для облегчения перемещения по рабочей площадке.

3000 руб.

К достоинствам аппарата относят возможность подключения как к однофазной, так и к трехфазной сети питания. К числу высказанных претензий можно отнести то, что сварку с электродом 4 мм трансформатор почти что не тянет. Впрочем, для бытовых условий эксплуатации это, как правило, несущественно.

• « Fubag TR 200 »

Компактный сварочный трансформатор германской разработки но опять же – китайской сборки.

Основные характеристики модели:

— Диапазон сварочного тока – от 55 до 160 А.

— Невысокий показатель потребляемой мощности – 2,73 нВт .

— Диаметр электродов – от 2 до 3,2 мм.

— ПВ на максимальном сварочном токе – 6%.

— Светодиодная индикация работы и перегрева.

— Плавная регулировка сварочного тока.

— Встроенная система охлаждения непрерывного действия. Защита от перегрева.

— Габариты — 500×230×340 мм при массе 16.5 кг. Имеется ручка для переноски.

— Примерная стоимость в базовой комплектации – 2900 руб.

К достоинствам модели пользователи отнесли неплохую стабилизацию дуги, надежность аппарата при его невысокой стоимости. Из недостатков отмечаются малая продолжительность непрерывной работы и несъемные сварочные провода. При случайном их повреждении для замены приходится вскрывать корпус аппарата.

Сварочные ММА-выпрямители

Развитие полупроводниковых технологий позволило избавиться от многочисленных недостатков, присущих сварке на переменном токе. Это было изначально воплощено в сварочных аппаратах выпрямительного типа.

По сути – это такой же трансформатор, но после понижения напряжения и увеличения силы тока производится еще и его выпрямление, то есть преобразование в постоянный. Устройство блока выпрямления может быть различным (обычные диодные мосты или тиристорные управляемые вентильные узлы). Существуют различия и в управлении силой выходного сварочного тока – оно может быть электромеханическим или электронным.

Но какая бы схема ни применялась, сварочные выпрямители получают ряд существенных преимуществ перед трансформаторами:

• Сварочная дуга отличается гораздо большей стабильность, за счет отсутствия нулевых значений тока. Ее легче разжечь и удерживать в ходе выполнения работ.
• Разбрызгивание металла при сварке – значительно ниже. Это сокращает работы по очистке сваренных деталей от шлака и застывших капель металла.
• Дуга постоянного тока обеспечивает более глубокий однородный провар металла, без образования пузырей и каверн. Шов получается при это намного аккуратнее и надежнее .

• Работа на постоянном токе открывает гораздо более широкий спектр возможностей. В том числе это – сварка нержавейки, легированных сплавов, некоторых цветных металлов. Практически отсутствуют ограничения по использованию различных типов электродов.
• КПД выпрямителей значительно выше, чем и трансформаторов той же мощности.

К недостаткам ММА-выпрямителей можно отнести следующее:

• Они весьма зависимы, даже в большей степени, чем трансформаторы, от уровня входного напряжения питания.
• Стоимость ММА-выпрямителей – в несколько раз выше, чем трансформаторов со сходными характеристиками.
• Габариты и масса ММА-выпрямителей ничуть не меньше, чем трансформаторов.

Обзор нескольких популярных моделей ММА-выпрямителей

• Сварочный выпрямитель «ВД -160 УЗ»

Аппарат со средними показателями сварочного тока, достаточными для бытового применения.

Основные характеристики модели

— Диапазон сварочного постоянного тока – от 40 до 160 А. Плавная регулировка.

— Напряжение холостого хода – не более 80 В , номинальное рабочее – не менее 28 В.

— Режим работы (величина ПВ) – 40% для всего диапазона.

— Потребляемая мощность – 4,4 кВА .

— Габариты – 400×290×460 мм при массе 35 кг.

— Примерная стоимость в базовой комплектации – 16500 руб.

Отмечается высокая надежность выпрямителя. Но - очевидна явно высокая стоимость при не самых выдающихся эксплуатационных показателях.

• Сварочный выпрямитель « Selma ВД-131»

Надежный сварочный аппарат выпрямительного типа , позволяющий работать в режимах постоянного и переменного тока.

Основные характеристики сварочного выпрямителя:

— Диапазон сварочного тока: 38÷180 А переменный ток (АС) и 38÷130 постоянный (DC).

— Плавная электромеханическая регулировка тока.

— Напряжение холостого хода – не более 70 В , номинальное – не менее 27 В.

— Диаметры электродов – от 2 до 4 мм.

— ПВ при полной нагрузке – не менее 20%.

— Потребляемая мощность – до 12.5 кВА .

— Встроенная система охлаждения и защиты от перегрева.

— Габариты - 360×360×930 мм, масса 60 кг. Вертикальное расположение прибора. Предусмотрен колесный ход и ручка для транспортировки в пределах рабочего помещения.

— Примерная стоимость в базовой комплектации – 25000 руб.

Отмечаются очень стабильное зажигание и горение сварочной дуги. Большим плюсом является универсальность работы – на постоянном и переменном токе. Недостатки – большая массивность, весьма высокая стоимость, скорее всего – неоправданная для подобных приборов бытового предназначения.

Сварочные ММА-инверторы.

Как видно, сварочные выпрямители – это довольно громоздкие, тяжелые приборы, к то му же с соврешенно неоправданной высокой стоимостью . Это предопределило весьма невысокую их популярность среди владельцев домов. Иное дело – сварочные инверторы, появление которых, можно сказать, произвело определенную революцию в технологиях дуговой ручной сварки.

Полупроводниковая схема таких аппаратов обеспечивает целый каскад преобразований тока питания, частотных и амплитудных. Вдаваться особо в подробности этого процесса не будем, тем более что существует несколько действенных схем подобных трансформаций. Но в итоге всегда получаются очень устойчивые показатели постоянного сварочного тока, которые контролируются специальным микропроцессорным модулем управления. Это позволяет не только регулировать ток с высочайшей точностью, но и придавать сварочному оборудованию ряд полезных опций, значительно упрощающих работу, позволяющих выполнять необходимые операции даже начинающим мастерам.

• « Бичом» начинающего сварщика часто является залипание электрода. Пока не выработается устойчивый навык удержания требуемого зазора между электродом и свариваемой деталью, касания кончиком электрода избежать трудно. А это в обычных условиях вызывает «прилипание», на которое приходится тут же реагировать приложением силы. В противном случае возникнет длительное короткое замыкание, влекущее срабатывание системы тепловой защиты, а при ее отсутствии или неисправности – даже перегорание обмоток трансформатора.

Во многом проблема решается на тех аппаратах, в которых реализована опция «Аrc Fоrce ». Если просвет между электродом и металлической поверхностью становится слишком маленьким, электронное управление автоматически прибавит значение сварочного тока. В результате этого происходит быстрое оплавление и электрода, и свариваемого металла под ним, что нормализует требуемый зазор.

Если же прямого контакта электрода с поверхностью все равно избежать не удалось, то должна сработать опция «АntiStick» . Сила сварочного тока при этом автоматически резко снижается, что предотвращает залипание . И оторвать электрод от поверхности не составит труда, не прекращая при этом сварочного процесса.

• Очень полезной является и функция «Нot Stаrt » - она значительно облегчает розжиг сварочной дуги в начале работы. Для этого в момент инициации дуги автоматика импульсно повышает силу тока, нормализуя ее после успешного розжига.
• Важным достоинством ММА-инверторов является то, что они не столь «капризны» в отношении перепадов входного напряжения электрической сети. Согласитесь, для дачных поселков с их традиционными проблемами энергоснабжения – чрезвычайно важное качество. Кроме того, и сами аппараты такого типа совершенно не перегружают сеть. То есть выполнение сварочных работ не будет сопровождаться просаживаниемм напряжения, которое нервирует и домочадцев, и, зачастую , соседей по улице.
• Высокая стабилизация сварочного тока ММА-инвертора (причём – даже при скачках входного сетевого напряжения) сводит разбрызгивание металла к минимуму. Швы в итоге получаются очень аккуратными и однородными.
• Огромным преимуществом ММА-инверторов перед трансформаторами и выпрямителями является их компактность и небольшой вес. Даже при работе в ограниченном пространстве для такого прибора отыщется место. А при выполнении сварочных операций на высоте или иных сложных условиях инвертор вполне можно подвесить на крючке или даже через плечо на ремне.

К недостаткам сварочных ММА-инверторов можно отнести сложность схемы. При выходе из строя приходиться обращаться в специализированные мастерские. Браться за самостоятельный ремонт такого оборудования – не следует.

Кстати, в связи с этим можно упомянуть еще один нюанс выбора. В продаже встречаются аппараты, электронная «начинка» которых собрана на одной плате или же имеет модульное исполнение. Первые, безусловно, дешевле, но при возможности выбора все же предпочтение разумнее отдать аппарату с модульными платами. Такая техника гораздо проще и в диагностике, и в ремонте.

Еще не столь давно одним из недостатков ММА-инверторов традиционно называлась их высокая стоимость. Постепенно это уходит в прошлое. Цены на такие аппараты снижаются по мере расширения ассортимента моделей, и эта тенденция пока что весьма устойчива. Так что стоимость уже стала постепенно приближаться к приборам трансформаторного типа , при том, что удобство и эффективность работы – просто несопоставимы.

Краткий обзор моделей сварочных ММА-инверторов

• «Бизон-160 ПН »

Сварочный инвертор бытового класса, позволяющий выполнить широкий спектр работ.

«Бизон-160ПН» — компактный сварочный аппарат по очень привлекательной цене

Основные характеристики модели:

— Диапазон сварочного тока – от 30 до 160 А.

— Напряжение питания – 200 В , но прибор способен устойчиво работать при падениях до 140 В и скачках до 250 В.

— Максимальная потребляемая мощность – 4.5 кВт .

— Напряжение холостого хода – не более 65 В.

— Положительность включения (ПВ) на максимальной нагрузке – 35%.

— Эффективная встроенная система охлаждения.

— Габариты – 220×146×96 мм, масса 2.8 кг.

— Примерная стоимость – 3700 руб.

— Гарантия производителя – 1 год.

Отмеченные достоинства – удобство в эксплуатации, стабильная работа даже при низком напряжении в сети. Компактность, небольшой вес позволяют успешно выполнять сварку с подвешенным на плечо аппаратом. Сколь-нибудь значимых нареканий, тем более – на фоне такой цены, пользователями не отмечено. Условно можно отнести к таковым отсутствие дополнительных функций, о которых говорилось выше.

• «QUATTRO ELEMENTI A 140 Pico»

Сварочный ММА-инвертор известного итальянского производителя, Правда, сборка, как уж водится, преимущественно – китайская, но весьма качественная.

Основные характеристики инвертора:

— Диапазон регулировки сварочного тока – от 10 до 140 А.

— Диаметр используемых электродов – от 1,6 до 4 мм .

— Максимальная потребляемая мощность – 4.2 кВт .

— Отличный показатель ПВ на максимальном сварочном токе – 60%.

— Минимальное напряжение на входе – 160 В.

— Реализованы функции быстрого зажигания дуги «HotStart» , модуляции тока «ArcForce» и предупреждения залипания электрода «AntiStick» .

— Габариты – 170×230×260 мм, масса – 2,6 кг. В комплект входит ремень для переноски на плече, для которого на корпусе предусмотрена специальная скоба.

— Гарантия производителя – 1 год.

— Примерная стоимость в базовой комплектации – 3800 руб.

К достоинствам модели относят эффективную систему охлаждения, включающую два независимых вентилятора, надежную защиту от перегрева, отличную элементарную базу электроники от ведущих мировых производителей.

Многие пользователи отметили в недостатках слишком короткие сварочные провода. Впрочем, этот «минус» отмечается у очень многих сварочных аппаратов китайской сборки – «экономия» на кабельной части любого оборудования всегда отличала наших восточных друзей.

• « Ресанта САИ 160»

Очень популярный сварочный инвертор известного латвийского бренда. Сборка, традиционно, в последнее время выполняется в Китае.

Основные характеристики:

— Диапазон установки сварочного тока – от 10 до 160 А.

— Диаметр электродов – от 1,6 до 4 мм.

— Положительность включения на максимальной нагрузке – 70%.

— Напряжение холостого хода – 80 В.

— Минимальное напряжение питания на входе – 140 В.

— Максимальная потребляемая мощность – 4,9 кВт .

— Функции «AntiStick» и «HotStart» .

— Габариты – 348×147×267 мм, масса – 3,8 кг.

— Гарантия производителя – 2 года.

— Примерная стоимость в базовой комплектации – 4000 руб.

Отмеченные достоинства модели – неприхотливость и надежность в работе, эффективная принудительная система охлаждения туннельного типа , высокое качество сборки и элементарной базы.
Недостатки все те же – короткие сварочные провода, тем более , не чисто медные, а из медно-алюминиевого композита. Неудобный штатный держатель электродов. После дополнительных затрат, связанных с заменой проводов на отечественные и держателя – на наиболее удобный «под себя», остальные недочеты можно не принимать в расчет на фоне супер-привлекательной стоимости инвертора.

Можно добавить еще , что заявленный нижний порог напряжения питания – все же слишком «оптимистичен». На практике стабильная работа отмечается при напряжении 160 в и выше, что, впрочем, также является очень неплохим показателем.

Особые технологии электросварки

В бытовых условиях ручная дуговая сварка занимает преобладающее положение. Однако, иногда имеет смысл приобрести и более технологичное оборудование. Так, например , уже упоминалось, что сваривать тонкие листы обычным обмазочным электродом – чрезвычайно сложно, а то и вовсе невозможно. Но это позволяет выполнить оборудование, работающее по технологии TIG и MIG/MAG.

Так как такие сварочные аппараты все же пока имеют более ограниченный спрос среди рядовых потребителей, слишком подробно останавливаться на нем не будем. Начинать освоение мастерства сварщика сразу с подобного оборудования – не вполне правильный путь. Но общие понятия все же иметь не помешает. Тем более, что многие аппараты обеих типов вполне способны работать и в стандартном режиме ММА . Так что тем потенциальным владельцам, которые думают на перспективу, подобное приобретение (при наличии необходимых свободных средств) будет только на пользу.

Электросварка по технологии TIG

Особенности технологии

Аббревиатура TIG получилась из полного названия технологии «Tungstеn Inеrt Gаs ». По сути, в этом определении уже кроется и сама особенность процесса.

Tungsten – это вольфрам в переводе на русский. Именно из этого тугоплавкого материала изготавливаются электроды, обеспечивающие создание и поддержание сварочной дуги. А сам сварочный процесс осуществляется в облаке защитного инертного газа (Inеrt Gаs ), который предохраняет расплавленный металл от воздействия кислорода, азота и водяного пара, содержащихся в воздухе. Так как очень часто в качестве инертного газа используется аргон, в устоявшейся терминологию такую технологию называют аргонно-дуговой сваркой. Хотя это определение и не вполне корректное – в качестве инертного газа могут применяться и другие, например, гелий, азот, углекислый газ или газовые смеси с тем или иным их содержанием.

Принцип выполнения сварки показан на схеме:

Как и в обычной сварке, к свариваемым заготовкам (поз. 1) подключается кабель массы. А в остальном – начинаются коренные отличия.

Основным рабочим инструментом мастера является сварочная горелка TIG (поз. 2). Она обычно имеет характерную изогнутую Г-образную форму, что обеспечивает ее удобство удержания в руке и точность выполнения операций. На самой грелке расположена клавиша пуска и могут быть другие органы управления, например, для регулировки интенсивности газового потока или точного выставления величины сварочного тока. Модели горелок и степень их сложности бывают различные.

В любом случае на конце газовой горелки имеется газовое сопло (поз. 3), как правило, изготовленное их жаропрочной керамики. По центру этого сопла внутри в цанговом зажиме установлен тугоплавкий вольфрамовый электрод (поз. 4), который подключен к силовому проводу (поз. 5), подающему сварочный ток. Электрод служит для розжига и подержания сварочной дуги (поз. 6). Сам он в процессе сварки, благодаря уникальным качествам вольфрама, практически не сгорает. Точнее, конечно, расходуется, но столь незначительно, что его называют несгораемым. (Стандартной пачки из 10 штук таких электродов хватит очень надолго). Диаметры электродов – от 2 до 4 мм, длина, как правило, стандартная – 175 мм.

В сопло горелки в ходе выполнения сварки непрерывно подается инертный газ (поз. 7). Благодаря этому вокруг сварочной ванны (поз. 8) всегда создается защитная атмосфера (поз. 9), благоприятная для образования монолитного сварного соединения того или иного металла. для выполнения шва в зону сварки подается вручную присадочный пруток (поз. 10), опять же, в зависимости от свариваемого металла. Так как область расплава защищено облаком инертного газа, никаких дополнительных флюсов и обмазок не требуется. Сварочный шов на выходе (поз. 11) получается «чистым», не закрытым слоем шлака.

Сварочная горелка, понятно, соединена с аппаратом не только силовым кабелем – здесь используется довольно сложный по конструкции рукав, совмещающий подачу сварочного тока, провода для передачи управляющих сигналов, канал для подачи инертного газа. Горелка нуждается в охлаждении, поэтому многие модели оснащаются системой газового или жидкостного охлаждения. На схеме показан канал подачи охлажденной жидкости (поз. 12) и отвода разогретой (поз. 13).

Естественно, если аппарат работает именно в режиме TIG, то это подразумевает подключение к нему и газобаллонного оборудования.

Достоинства сварки по технологии TIG:

• Появляется возможность сваривания тонких листов металла – менее 1 мм.
• Упрощается контроль за ходом сварочного процесса. Ванна не закрывается слоем шлаков, присадку модно подавать ровно столько, сколько это необходимо в конкретном месте. Сварочная горелка при этом располагается на одинаковом удалении от заготовки – нет необходимости постоянно контролировать уровень зазора.
• Высокая универсальность технологии – сварке подаются многие металлы и сплавы, в том числе титан, алюминий и бронза
• Отсутствие необходимости частой смены расходников значительно увеличивает производительность работы.
• Процесс сварки практически не сопровождается разбрызгиванием, то есть швы получаются очень ровными и аккуратными, не требующими последующей зачистки.

К недостаткам можно отнести:

• Более сложное оборудование, необходимость правильного использования баллонов с газом, их своевременной заправки.
• Такая сварка предъявляет особые требования к квалификации работника.
• В процессе работы заняты обе руки мастера. То есть в сложных положениях такая технология бывает или вовсе невозможна, или крайне затруднительна.
• Стоимость подобного оборудования уже никак не получится назвать невысокой. То есть приобретение комплекта TIG должно быть оправданным.

Сами сварочные аппараты, по аналогии с ММА, могут быть выпрямительного или инверторного типа. Большинства приборов способны работать как с постоянным, так и переменным током. Как уже говорилось, многие модели оснащены режимом ММА-сварки и имеют соответствующий разъем для подключения обычного сварочного провода с держателем электродов.

Краткий обзор инверторов аргонно-дуговой сварки

Из разнообразия моделей выбрано две, наиболее доступных по цене и приближенных по параметрам к установкам для использования в условиях домашней мастерской.

• «Ресанта САИ 180 АД»

Сварочный инверторный аппарат полупрофессионального класса, с функцией аргонно-дуговой варки. Бренд – Латвия, сборка – Китай.

Основные характеристики модели:

— Диапазон сварочного тока – от 10 до 180 А.

— Режимы работы – TIG и ММА.

Продолжительность включения при максимальной нагрузке – 70%.

— Розжиг горелки – контактный, система ее охлаждения – воздушная.

— Максимальная потребляемая мощность – 5,3 кВт .

— Габариты – 360×135×232 мм, масса – 8,1 кг.

— В комплект входит сам инвертор, ассы с зажимом (1.5 м ), провод с держателем электродов для ММА (2 м ), горелка TIG в сборе с комбинированным рукавом (2 м ). Предусмотрен ремень для переноски. Газобаллонное оборудование в комплект не входит.

18000 руб.

Среди отмеченных пользователями недостатков – нет режима работы на переменном токе, то есть отпадает возможность сварки алюминия. Есть проблемы с розжигом дуги и корректностью значения сварочного тока при сварке по аргонно-дуговой технологии.

• «FUBAG INTIG 160 DC»

Качественный аппарат с неплохим набором функций для недорогого, по меркам этой категории, оборудования.

Основные характеристики модели:

— Диапазон регулировки сварочного тока – от 10 до 160 А , только постоянный (DC).

— Продолжительность включения при м аксиальной нагрузке – 60%.

— Режимы работы сварочной горелки – 2- х и 4-х тактный.

— Поджиг горелки – контактный.

— Охлаждение горелки – воздушное.

— Управляющий разъем — 5 РIN .

— Комплект поставки: инвертор, горелка TIG 175P с комбинированным рукавом длиной 4 м , шланг для подключения газового баллона – 4 м . Сам баллон в комплект не входит.

Габариты: 380×135×250 мм, масса 6,5 кг.

— Гарантия производителя – 2 года.

— Примерная стоимость комплекта – 22000 руб.

Достоинства модели:

— Удобная горелка с мягкой чувствительной клавишей управления.

— Предусмотрена возможность подключения к автономному источнику питания (генератору).

— При токах до 145 А ПВ не ограничена (100%).

— Система продувки газа до и после сварки.

— Система «HotStart» и модулирования сварочного тока.

Отмеченные недостатки:

— Нет режима сварки на переменном токе.

— Комплект не содержит заглушек, цанг и электродов для горелки. Приходится приобретать отдельно.

— Нет силового провода с держателем для ММА. Впрочем, некоторыми пользователями это расценивается чуть ли ни как достоинство – лучше приобрести качественный провод с удобным для себя держателем отдельно, чем переплачивать за заведомо короткий, по китайской традиции.

Полуавтоматическая сварка по технологии М IG / MAG

Отличия технологии полуавтоматической сварки

Эта технология в настоящее время считается одной из наиболее передовых и производительных. Аббревиатуры обозначают Metаl Inert Gаs – Metаl Active Gаs , то есть сварка металла в среде инертного или активного газа. Активные газы являются условием качественной сварки некоторых металлов и сплавов – особая среда требуется для полноценной кристаллизации материалов.

Внешне процесс сварки имеет сходство с ТIG , но имеется и коренное отличие.

Рабочий инструмент матера – тоже горелка, но уже имеющую и другую конфигурацию, и иное устройство.

На конце горелки установлено сопло (поз. 1) из жаропрочного металла. АА в центре имеется направляющий контактный наконечник–токосъемник (поз. 2), через который с установленной скоростью осуществляется непрерывная подача сварочной проволоки, которая становится и электродом для создания дуги, и присадочным материалом. Проволока может быть различной, как по диаметру, так и по составу и по технологии изготовления, и ее выбор зависит от особенностей свариваемого металла.

Одновременно в сопло подается требуемый инертный или активный газ (поз. 4), который создает оптимальную атмосферу в области сварочной ванны (поз. 5).

Естественно, и сама горелка, и комбинированный рукав устроены несколько сложнее, так как в них, помимо силовых и управляющих проводов и газового канала предусматривается еще и подача жесткой сварочной проволоки. Естественно, сварочный аппарат в таком случае должен быть оснащен еще и механизмом подачи проволоки.

На горелке также имеется клавиша управления, которая включает сварочный ток и подачу проволоки. При должном опыте работы с таким аппаратом сварочный процесс становится очень производительным. Кстати, отмечается, он является и довольно простым для освоения начинающими мастерами. Характерное отличие от ТIG еще и в том, что мастер управляется одной рукой, что особо важно при работе в сложных условиях и различных пространственных положениях сварочных швов.

Ну а по качеству сварки можно оставить в силе все те преимущества, о которых говорилось при рассмотрении технологии ТIG - защитная или ж активная газовая атмосфера делает свое дело.

Существенным недостатком полуавтоматической сварки можно считать сложность комплекта оборудования. Он включает в себя:

— Сам силовой агрегат, то есть источник сварочного тока (опять же, трансформаторного или инверторного типа) с необходимыми системами регулировки, управления и контроля.

— Газобаллонное оборудование с соединительным шлангом.

— Сварочную горелку с комбинированным многофункциональным рукавом.

— Механизм автоматической подачи сварочной проволоки из катушки . Причем , этот механизм может быть как встроенным, так и размещенным отдельно.

Большинство сварочных полуавтоматов имеют возможность работы и в обычном ММА-режиме .

Оборудование, после освоения навыков работы в этой технологии, очень удобно в эксплуатации. И многие мастера, в том числе кустари-надомники, предпочитает именно такую технологию, несмотря на необходимость дополнительной «возни» с газовыми баллонами. Без аппаратов такой сварки в настоящее время не обходится ни одна авторемонтная мастерская.

Для примера – взглянем на парочку относительно недорогих моделей, которые подойдут для небольшой личной мастерской.

Краткий обзор моделей аппаратов полуавтоматической МIG /MAG-сварки

• «Сварог REAL MIG 200»

Относительно недорогой, компактный и удобный в эксплуатации сварочный полуавтомат. Российская разработка и производство.

Основные характеристики:

— Показатели сварочного тока: в режиме MIG - от 30 до 200, в режиме ММА - от 10 до 160 А.

— Допустимое минимальное напряжение на входе – 160 В.

— Максимальная потребляемая мощность – 5,4 кВт .

— Диаметр проволоки – 0,6÷1 мм.

— Диметр штучных электродов ММА – от 1,5 до 4 мм.

— Встроенный механизм протяжки проволоки, рассчитанный на еврокатушку D200с максимальной массой проволоки 5 кг.

— Скорость протяжки проволоки – от 1,5 до 14 м/мин.

— Система холостого прогона и дожигания проволоки.

— Возможность смены полярности сварки.

— Габариты: 502×225×375 мм, масса – 13 кг.

— Комплектация – инвертор, сварочная горелка с рукавом 3 метра, провод массы с зажимом, 3 метра, набор запчастей.

— Гарантия производителя – 5 лет

— Стоимость комплекта – 20500 руб.

Пользователи отмечают высокую надежность аппарата и отменное удобство в работе.

К недостаткам условно можно отнести невысоко качество кабеля заземления и отсутствие силового кабеля с держателем для ММА-сварки .

Высказываются нарекания на «усеченность » режима ММА, то есть неполное соответствие заявленным характеристикам. Впрочем, основное предназначение аппарата все же полуавтоматическая сварка, с чем он справляется целиком и полностью .

По совокупности отзывов – отличный аппарат для личной мастерской.

Цены на сварочный аппарат сварог REAL

Сварог REAL

• «АТЛАНТ MIG 190К »

Еще один качественный надежный аппарат отечественной разработки и сборки.

Основные характеристики аппарата:

— Диапазон сварочного тока – от 20 до 190 А.

— ПВ на максимальной мощности – 60%.

— Диаметр сварочной проволоки – 0,6÷1 мм, встроенный механизм полдачи предусматривает установку еврокатушек D100 или D200 с максимальной массой проволоки 5 кг.

— Минимальное напряжение на входе – 180 В.

— Максимальная потребляемая мощность – 6,5 кВт

— Диаметр электродов в режиме ММА – от 1,6 до 4 мм.

— Функции «HotStart» , «ArcForce» и «AntiStick» . Возможность точных настроек индуктивности, режима работы горелки, полярности. Предусмотрен режим сварки алюминия.

— Габариты — 450×235×325 мм, масса – 9 кг.

— В комплекте – инвертор, сварочная горелка с рукавом 3 м , оснащённым стандартным разъемом EURO, провод заземления (1.5 м ) с зажимом.

— Гарантия производителя – 5 лет.

— Примерная стоимость комплекта – 24000 руб.

Наряду с достоинствами, к которым относят качество сборки и надежность в работе, удобство настроек и довольно-таки компактные размеры, отмечается и ряд недостатков. В частности:

— отсутствие кнопки протяжки проволоки;

— слишком завышенное значение минимального тока – можно прожечь тонкий металлический лист.

— не слишком хорошее качество сварки в режиме ММА, залипание электродов (очень схожий недостаток для большинства полуавтоматов низшего ценового диапазона), отсутствие в комплекте кабеля с держателем.

Однако, позитивные отзывы все же преобладают. А многие пользователи и вовсе поставили лаконичное «нет» в опросной графе «недостатки».

Цены на сварочный аппарат АТЛАНТ

Сварочный аппарат АТЛАНТ

Итак, было рассмотрено широкое разнообразие сварочных аппаратов, которые могут подойти для домашней мастерской. По приведенной информации можно сделать закономерный вывод, что совсем начинающему сварщику лучше всего для старта приобрести недорогой инвертор ММА. Именно инвертор, так как с ним процесс обучения пойдет веселее, результаты быстрее начнут радовать, а стоимость современных инверторов - уже вполне сравнима с ценой простейших трансформаторов.

У многих домашних мастеров, испытавших радость успешных самостоятельных работ, сварка нередко переходит из необходимости в разряд хобби или даже источника дополнительного заработка. Вот тогда уже будет со временем целесообразно задуматься о приобретении более технологичного оборудования – аппарата для аргонно-дуговой сварки или добротного полуавтоматаМIG /MAG.

Цены на популярные сварочные аппараты

А дополнительной помощью в вопросах выбора подходящего сварочного аппарата может послужить и предлагаемый ниже видеоролик.

Видео: рекомендации по выбору качественного сварочного аппарата для дома

Как и подавляющее большинство всего электрического инструмента, сварочники разделяются на две обширные группы – бытовые и профессиональные. К бытовым моделям относятся агрегаты, рассчитанные на сравнительно небольшую продолжительность непрерывной работы. Они чаще всего имеют показатель силы тока менее 200 Ампер и подключаются от электросети со стандартным напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Возможностей бытового сварочного оборудования вполне достаточно для решения целого спектра сварочных задач. К примеру, они отлично справляются со свариванием армированных каркасов, решеток, ворот, труб и котлов отопления, регистров и т.д. Для частного хозяйства и «гаража» такой модификации сварочного аппарата точно «хватит».

Устройства из профессиональной серии могут подключаться как к сети 220, так и 380 В (с частотой свыше 50 Гц). Большинство из них «выдает» силу тока свыше 200 Ампер. Кроме того, они имеют больший вес и размеры, чем бытовые сварочники, поэтому оснащаются специальными колесиками для удобства перемещения и транспортировки. Сфера применения профессиональных аппаратов очень широка. Без них не обойтись во многих отраслях промышленности и производства и специализированных крупных мастерских (например, по ремонту автомобилей). Применяются они и для надежного сваривания металлокаркасов и прочих ответственных конструкций в области строительства. Монтаж газовых и нефтепроводов также невозможен без использования профессионального сварочного оборудования.

Процесс сваривания металлов как при применении бытовых, так и профессиональных сварочников осуществляется посредством переменного либо постоянного тока. Это зависит от ряда факторов, таких как требуемое качество шва, вид металла и др. С уверенностью можно сказать, что наибольшим спросом продолжают пользоваться сварочные устройства, которые предназначены для работы обычным штучным электродом. Это довольно простые по конструкции, отличающиеся высокой ремонтопригодностью, надежные и функциональные агрегаты. В настоящее время особой востребованностью пользуются современные инверторы и полуавтоматы. Также в продаже есть и традиционные трансформаторы и простые выпрямители.

Трансформаторы

Это самый «древний» вид сварочников, имеющий предельно простое устройство. Они осуществляют преобразование переменного тока с большим напряжением в тот же переменный ток, но имеющий уже меньшее напряжение. Благодаря этому и становится возможным проведение сваривания. Регулирование силы тока осуществляется в результате смешения положения обмотки катушек как относительно друг друга, так и основного сердечника. По способу настройки рабочих параметров все трансформаторы можно разделить на несколько типов: с фазовой регулировкой (тиристорные), со стандартным магнитным рассеиванием и с увеличенным магнитным рассеиванием. Именно от крутопадающих характеристик зависят особенности функционирования и настройки той или иной модификации сварочного аппарата трансформаторного типа.

Конечно же, применение переменного тока делает электродугу непостоянной – поэтому необходимо постоянно ее поддерживать. Нестабильность дуги, большое количество газовых включений и шлаковых образований приводит к существенному разбрызгиванию металла и довольно низкому качеству шовного соединения.

Кроме того, трансформаторы являются достаточно громоздкими и тяжелыми устройствами, потребляют много электрической энергии и обладают повышенной чувствительностью к колебаниям сетевого напряжения. Но варить ими вполне можно – как внахлест, так и встык. Опытный сварщик в состоянии хорошо проварить даже ответственный шов с помощью трансформатора. Сварочное оборудование данного вида до сих пор применяется в различных сферах. Следует отметить, что посредством переменного тока можно сваривать лишь «чернуху» - стали самых «ходовых» марок и определенные марки чугуна.

Выпрямители

Следующим «поколением» сварочных аппаратов можно считать выпрямители, которые позволили избавиться от всех недостатков применения переменного тика. В таких агрегатах кроме снижения тока, поступающего из сети, осуществляется еще и преобразование «переменки» в «постоянку». Это становится возможным благодаря внедрению в конструкцию аппарата блока полупроводников-диодов, которые и «превращают» переменный синусоидальный ток в постоянный линейный, обладающий уже пологопадающими характеристиками.

Высокая стабильность электродуги позволяет проваривать герметичные и высококачественные швы равномерной глубины. Также существенно снижается разбрызгивание. А благодаря лучшей защищенности дуги соединение получается однородным и достаточно прочным, а необходимость в дополнительной очистке деталей от капель «брызгающего» расплава отпадает. Еще один плюс – возможность работы всеми типами электродов.

И варить можно не только черные металлы. Например, постоянный обратнополярный ток используется для сваривания алюминиевых деталей. Ведь на поверхности этого цветного металла (даже когда он расплавлен) находится оксидная пленка, которая препятствует сварке металла током прямой полярности, так как не происходят свободные атомарные реакции. Разрушение этой пленки становится возможным лишь при потоке заряженных частиц изнутри расплава. Таким образом образуется молекулярная решетка между соединяемыми алюминиевыми плоскостями. Область применения выпрямителей намного шире, чем трансформаторов: любой чугун и сталь (высоколегированная – в том числе), цветные металлы (медь, титан, никель и др., а также их сплавы).

Инверторы

Так называемые сварочные инверторы – это одно из самых удачных изобретений в сфере сварочного дела за последнее десятилетие. Небольшой вес и компактность наряду с мощностью и функциональностью сделали такие аппараты лидерами продаж на сегодняшний день. Автоматизация настройки рабочих режимов позволяет быстро научиться варить инверторами – что делает их оптимальным вариантом для новичков. А специалисты могут существенно повысить производительность работы, заменив современным сварочником инверторного типа выпрямитель или трансформатор.

Инверторные агрегаты устроены не так уж и сложно. Переменный ток сети, проходя сквозь сетевой выпрямитель, сглаживается и преобразуется в постоянный. После он поступает непосредственно в инверторный блок (это и есть частотный преобразователь), где снова становится переменным, но уже с гораздо большей частотой. Затем в дело вступает высокочастотный миниатюрный трансформаторный блок, где осуществляется понижение напряжения. Последний этап – это силовой выпрямитель. Таким образом, на выходе мы имеем высокомощный постоянный ток.

За работу частотного преобразователя отвечает микропроцессорный блок автоматического контроля. Он и позволяет с высокой точностью настраивать различный диапазон вольтамперных характеристик – от крутопадающих до возрастающих. Достоинство инверторов в том, что на выходе ток имеет практически идеально гладкую кривую, поэтому и электрическая дуга является очень стабильной.

Инверторные сварочные аппараты можно настроить очень точно, поэтому с их помощью становится возможным качественное выполнение самых разных задач. Кроме того, они нечувствительны к скачкам напряжения в сети. Шов получается просто отличным по всем показателям. Сваривать можно даже листовой тонкостенный металл. КПД инверторов – не менее 90 % (для сравнения: некоторые трансформаторы имеют КПД всего 30 %). Наличие таких полезных опций, как горячий старт, антизалипание электрода, импульсное сваривание превращает эксплуатацию агрегата в удовольствие.

Варить инверторами можно все – черные и цветные металлы любой толщины в любых положениях в пространстве. Электроды также можно применять всех видов.

Полуавтоматы

Данный вид сварочного оборудования позволяет не только существенно уменьшить временные затраты при выполнении различных сварочных операций, но и добиться более качественного провара. Шов получается сплошным – так как постоянно менять электроды не нужно. Полуавтоматическая техника предназначена для сварки в газовой среде (газ может быть как инертным, так и активным). Название «полуавтомат» подразумевает то, что сплошная электродная проволока подается автоматически к электрической дуге. Полуавтоматический «комплект» включает в себя источник тока (трансформатор/выпрямитель/инвертор), блок подачи проволоки, газовый баллон, электрические кабели, газовые шланги и горелку. То, какой газ применяется, зависит от вида металла, с которым работают. В качестве активного газа может выступать азот, кислород либо углекислый газ, в качестве инертного – гелий либо аргон. Чаще используются их смеси. Из баллона к горелке газ подходит по несущим патрубкам, а из горелки подается непосредственно к электродуге. Преимущество сварки «с газом» в том, что он дополнительно защищает сварную ванну от негативного действия газового состава воздуха окружающей среды, а также стабилизирует саму электрическую дугу и придает определенные химические свойства сварному шву.

Через горелку автоматическим образом непрерывно подается проволока, заменяющая в данном случае штучный электрод. Подбирая соответствующим образом сочетание смесей газов и различных видов электродной проволоки можно изменять в нужном направлении свойства сварной ванны. Очень хороши полуавтоматы, источник тока которых позволяет варить не только обыкновенной стальной проволокой, но специальной порошковой (или самозащитной). Ее отличительная особенность в том, что внутри внешней стальной оболочки имеется сердечник, состоящий из разного по химсоставу флюса. Когда такая порошковая проволока загорается, то образуется облако газа, которое выполняет роль газа, подающегося из баллона при сварке простой проволокой. Эффект тот же самый – сварная ванна защищается от окисления воздухом, активные компоненты сердечника придают металлу нужные свойства, электрическая дуга горит намного стабильнее. Только вот газового баллона, шлангов и горелки уже не требуется.

При необходимости можно приобрести и универсальную полуавтоматическую модификацию, которая рассчитана как на работу с применением газов, так и проволоки самозащитного типа. Механизмы, отвечающие за подачу проволоки, бывают как интегрированными в корпус агрегата, так и отдельными. Каждой разновидностью может оказаться удобнее варить в различных условиях. Такие подающие системы по количеству роликов производятся как двух-, так и четырехроликовые. Различными по форме и способу установки могут быть и сами ролики – это зависит от того, какая разновидность проволоки «загружается» в подающий блок: порошковая, медная, алюминиевая, стальная и др. Проволока подбирается по типу и диаметру с зависимости от вида и толщины свариваемого металла.

Настройка и регулирование внешних параметров может осуществляться как в автономном режиме (в частности – с использованием электронных систем), так и ручным способом, когда за процессами следит сам оператор. Сварочники MIG-MAG (работающие с применением активного/инертного газа) отличаются очень высокой производительностью и обеспечивают отличное качество шва при работе с любыми видами металлов и их сплавами (в том числе – с разнородными), а также с тонкостенными заготовками и деталями толщиной свыше двадцати миллиметров. Из недостатков полуавтоматов можно выделить большие потери на угар и разбрызгивание металла сварной ванны.

TIG – аппараты

Сварочная техника TIG (особенно с источником тока инверторного типа) позволяет производить сваривание с повышенным качеством сварного соединения. Поэтому она является во многом незаменимой в тех случаях, когда требуется проварить особо ответственные швы. Последние, помимо чрезвычайной надежности, отличаются еще и эстетичностью. При сварке TIG в качестве расходных материалов применяются графитовые либо вольфрамовые неплавящиеся электроды. Аппаратура работает по такому же принципу, что и при сварке MIG/MAG: по подающим шлангам к горелке поступает инертный защитный газ, от электрического блока – AC/DC ток, а электрод устанавливается в горелку. Баллоны могут заправляться гелием, аргоном, азотом и смесями этих газов. Как правило, при сварке электродом неплавящегося типа капельный перенос электродного расплава в сварную ванну отсутствует. По этой причине необходимо использовать дополнительные расходники – специальные присадочные проволоки или ленты. Применяя присадки, разные по химсоставу, можно изменять свойства самого сварного шва. На постоянном токе варят чугун и сталь различных марок. Режим переменного тока используется для работы с цветными металлами.

Аргонодуговая сварка – это один из самых сложных процессов в сварочном деле, который требует от сварщика не только большого практического опыта, но и теоретической подкованности. Так что новичкам «садиться» за TIG-агрегаты не рекомендуется, несмотря на то, что настройки инверторных модификаций во многом автоматизированы и оснащены упрощающими сварочный процесс функциями. Начать лучше с обычного инвертора – чтобы научиться держать дугу и проваривать металл, а потом уже осваивать более «продвинутое» сварочное оборудование.

Сварочники TIG используются очень широко для работы со всеми видами чугуна и стали, цветметом и его сплавами. Сравнительно невысокая производительность таких аппаратов вполне компенсируется великолепным качеством швов и незначительными металлопотерями.

Точечная сварка - споттеры

Необходимость в точечной сварке возникает тогда, когда требуется провести локальное соединение двух заготовок/деталей. Такие аппараты называют еще споттерами. Без них не обойтись в сфере автомобильной промышленности, а также - в крупных СТО и мастерских по ремонту автомобилей. Для мастерских, работающих по профилю кузовного ремонта, оптимальным вариантом станет приобретение профессиональной модификации агрегата точечной сварки – мощного и функционального. Для небольшого автосервиса и для частного «гаражного» использования вполне хватит и покупки специальных клещей для выполнения точечных сварных работ.

Все оборудование данного типа работает по следующему принципу: электрический ток используется для сваривания металла под давлением. Между парой медных электродов рабочие поверхности заготовок зажимаются внахлест. Проходя от первого электрода ко второму через свариваемые детали, электродуга образует локальный расплав металла обеих заготовок. Когда такое кратковременное воздействие дуги заканчивается, давление клещей усиливается. В итоге расплавленный металл кристаллизуется и соединяет металлические изделия друг с другом. В подавляющем большинстве случаев точечная сварка применяется для работы с листовым металлом.

Для скрепления листов большой площади по центру применяется специальный односторонний пистолет. При его действии образуется два сварных точечных соединения, расположенных рядом. Сила сварочного тока может доходить до 9000 Ампер, но такое воздействие является почти моментальным.

Для споттеров выпускается большой ассортимент всевозможных расходников, таких, как шпильки, петли, наварные крюки, заклепки и т.п. К достоинствам точечной сварки относится высокая производительность, хорошее качество соединения и внешняя эстетичность.

Плазменная резка

Аппаратура для проведения разрезания металлических заготовок с использованием плазмы функционирует по следующему принципу: к плазменной горелке поступают по шлангам воздух/газ с высокой скоростью и электрический ток для создания электрической дуги. При таком взаимодействии происходит ионизация газового потока. Температура образовавшейся плазмы может достигать показателя в 20 000 К. Разрезание металлической заготовки осуществляется в результате ее расплавления плазменной струей и последующего испарения (вымывания) высокоскоростным ионизированным потоком.

Как и все подобное оборудование, аппараты для плазморезки могут представлять собой большие и габаритные профессиональные установки для резки металла в промышленных масштабах и бытовые устройства – компактные и легкие, с инверторным блоком электропитания.

Достоинства плазменной резки трудно переоценить. Во-первых, с помощью плазмы можно качественно, быстро и с высокой точностью разрезать любые металлы. Во-вторых, никакой дополнительной обработки готовых деталей не требуется, так как разрез получается очень аккуратным. В-третьих, плазморезка позволяет проводить фигурный раскрой металлических листов. В-четвертых, ионизированный поток способен справиться с заготовками со стенкой до 200 мм – и это без возникновения температурной деформации разрезаемых поверхностей. Единственным минусом является то, что данный способ резки металла требует приобретения целого «арсенала» расходников, которые изнашиваются в два раза быстрее, чем расходные материалы для ручной сварки дугового типа. Помимо электродов потребуются диффузоры, сопла, направляющие и защитные колпаки.

Итак, инверторная сварка,- что это? По сути, инверторная сварка является процессом, в котором используется схема, система или некий прибор, задача которого заключается в создании переменного напряжения при использовании источника постоянного тока.

Инверторная сварка

В общую схему такого сварочного аппарата включается сетевой фильтр, сетевой выпрямитель, частотный преобразователь, высокочастотный трансформатор, силовой выпрямитель и управляющая система.

Естественно, чтобы осуществлять сварку металлических конструкций, не достаточно только сварочного аппарата, потребуется пользоваться еще различными аксессуарами – маской, держателями и, естественно, электродами. Осуществление сварки без электродов просто невозможно. В процессе инверторной сварки пользуются тремя типами электродов – углеродистыми, легированными и высоколегированными.

Основные достоинства сварочных работ с использованием инверторного аппарата таковы:

• розжиг осуществляется легко и быстро, дуга горит устойчиво и обладает хорошей эластичностью;
• высокое качество сварного шва;
• невысокие энергетические затраты при работе;
• достаточно хороший КПД;
• перепады напряжения питания не сказываются на качественных параметрах сварочных соединений;
• данные аппараты легкие и мобильные.

Естественно, как и у любого процесса, у инверторной сварки имеются и свои минусы: сварочные аппараты инверторного типа, как и любые сложные электронные приборы, сильно подвержены влиянию воды, пыли и морозов. По этой причине, аппараты такого типа должны храниться в помещении, обеспечивающем требуемые параметры сухости и теплоты.

Еще одним важным моментом является уход за сварочным аппаратом, периодически будет требоваться открытие корпуса и продувка компонентов прибора при помощи сжатого воздуха.

Аргоновая сварка

Аргоновая сварка является одним из видов сварочных работ, позволяющих производить сваривание сложных и тугоплавких металлов. При помощи этого метода сварки, часто варят алюминий и другие металлы, у которых происходит процесс окисления взаимодействия с воздухом.

Аргоновую сварку чаще всего применяют в такой отрасли как автомобильная промышленность, во время ремонта различных узлов автомобиля, сделанных из алюминия. Кроме этого, аргоновую сварку используют в металлургической отрасли, к примеру, чтобы осуществлять горячую обработку титана, тантала, ниобия, бериллия, циркония, гафния, вольфрама, урана, тория и чтобы обрабатывать щелочные металлы.

Применение аргона как газа – достаточно распространенная практика, к примеру, электрические лампочки тоже его содержат.

Аргоновая сварка — это достаточно сложный процесс, для осуществления которого требуется высокая квалификация и современное оборудование. Однако, и результат данного процесса на уровне – швы получаются ровными, бывает, что почти незаметные, и в то время очень прочные.

Аргонно-дуговую сварку осуществляют, применяя для этого вольфрамовые электроды и керамическое сопло. Именно по этому соплу на место сварки и поставляется аргон, которые не дает металлу вступить в контакт с атмосферой. А это в свою очередь препятствует окислению металла и обеспечивает выполнение прочного сварного шва.

Аргоновую сварку можно разделить на два вида: на ручную сварку и автоматическую.

Так чем же хороша аргонно-дуговая резка и сварка металлических конструкций? Для начала, стоит отметить, что в связи с тем, что при данном процессе используется современное оборудование, время работы значительно уменьшается. Помимо этого, аргоновая струя в процессе сварочных работ кроме защиты металла от влияния воздуха еще и сдувает все лишнее и не нужное.

Ну и последнее, но самое главное, данный вид сварочных работ является очень экономичным. Это связано с тем, что при помощи аргона электрическая дуга сжимается и концентрируется в узкой области. По этой причине, имея сравнительно небольшие затраты электроэнергии, можно добить температуры зоны резки порядка 4000…6000°C.

Аргонно-дуговая сварка

Если вам потребовалось сварить стальную конструкцию, то вы, недолго думая, возьмете в руки сварочный аппарат и без труда справитесь с этой задачей. Но что делать, если сварочные работы требуется произвести, к примеру, для алюминиевой конструкции? Тут-то вам и поможет аргонно-дуговая сварка.

Аргонодуговая сварка является сваркой при помощи электрической дуги в инертной аргоновой среде. Для данной сварки могут использовать плавящиеся или неплавящиеся электроды. Как неплавящимся электродом, чаще всего пользуются вольфрамовым электродом.

Горение дуги происходит от свариваемого изделия до неплавящегося электрода (как уже говорилось, скорее всего, вольфрамового). Крепеж электрода производиться к горелке, по соплу которой производиться подача защитного газа. Подача присадочного материала производиться к зоне дуги из вне, в электрической цепи не включается.

Аргоновый сварку могут производить в ручном режиме, когда управление горелкой и присадочным прутком производит сварщик, и в автоматическом режиме, когда перемещение горелки и присадочной проволоки производиться без помощи рабочего.

При сварке неплавящимся электродом, в отличие от сваривания при помощи плавящегося электрода, во время розжига дуги электрод не прикасается к изделию по таким причинам. Для начала, у аргона имеется высокий потенциал ионизации, по этой причине ионизация дугового промежутка при помощи искры от электрода к изделию – это достаточно сложная задача.

Для случая с аргоновой сваркой при помощи плавящегося электрода после касания проволокой детали, зона дуги насыщается парами металла, которые обладают потенциалом ионизации почти в три раза ниже, чем имеет аргон, в результате чего разжигается дуга.

Кроме этого, если произойдет касание детали и вольфрамового электрода, будут происходить такие вещи как загрязнение и интенсивное оплавление. По этой причине во время аргоновой сварки с использованием неплавящегося электрода, чтобы разжечь дугу к сети источника питания параллельно подключают прибор, который называется «осциллятором».

При помощи осциллятора, чтобы зажечь дугу к электроду производиться подача высокочастотных высоковольтных импульсов, ионизирующих дуговое пространство и обеспечивающих розжиг дуги, когда включается сварочный ток. Если аргоновую сварку производят с переменным током, когда дуга разожжена, осциллятор начинает работать как стабилизатор, подающий импульсы к дуге, когда сменяется полярность.

Это нужно для предотвращения деионизации дугового пространства и обеспечения устойчивого горения дуги.

Во время сварки с постоянным током, анод и катод выделяют разное тепло. Когда токи меньше 300 А, анод выделяет больше тепла чем катод, 70 на 30 в процентном соотношении, по этой причине обычно используют прямую полярность, для обеспечения максимального проплавления детали и минимального разогрева электрода.

При сварке всех сталей, титана и других материалов, кроме алюминия, используется прямая полярность. При сварке алюминия используется переменный ток, чтобы улучшить разрушение оксидной пленки.

Аргон иногда смешивают с 3–5% кислорода, для уменьшения пористости. Это становиться причиной более активной защиты металла. Аргон в чистом виде производит защиту металла от таких явлений как влага или другие включения, попавшие в сварочную зону. А при помощи кислорода осуществляется выгорание вредных примесей, или их выделение наружу. А это помогает бороться с пористостью.

Сварочный полуавтомат без газа

Если вы решили купить сварочный полуавтомат без газа, то, скорее всего вы уже столкнулись с огромным множеством различных вариантов, представленных на рынке. Давайте же попробуем разобраться в том, как должен выглядеть этот прибор в общем виде.

Сварочный аппарат должен быть недорогим и мощным. Лучше всего чтобы он работал полуавтоматически, от постоянного тока с использование плавящейся проволоки. Желательно, чтобы в автомате, кроме режима работы без газа на флюсовой проволоке, была еще реализована возможность работы на газу (на углекислом газе и на аргоне).

Немаловажный фактором является и выбор компании производителя. Изготовитель выбранного вами аппарата должен находиться в числе лидеров в таких сферах как промышленное и бытовое производство оборудования для сварочных работ. Данная компания должна быть официально представлена на рынке вашей страны, и обладать всеми сертификатами качества и безопасности, а так же иметь сервисные центы обслуживания.

Подача проволоки должна регулироваться плавно. Должна быть возможность реализовать ступенчатую регулировку мощности сварочных токов от 50 до 140 А. В аппарат должна помещаться даже 5-тикилограмовая катушка проволоки. Устройство должно быть снабжено тепловой защитой и принудительным воздушным охлаждением. В автомате должна быть реализована возможность работы с питанием от слабых сетей.

Обмотка в трансформаторе аппарата должна быть выполнена из меди. Устройство должно быть многофункциональным, кроме использования в быту, аппарат должен осилить и производственные потребности (к примеру, ремонтная мастерская и СТО). Хорошо, если аппарат будет снабжаться колесиками, для удобства транспортировки.

Ну и последнее, и самое главное, при выборе сварочного полуавтомата без газа, зайдите в интернет и внимательно изучите отзывы о данном аппарате людей, которые им пользовались, и которым есть с чем сравнивать.