Обратная полярность при сварке – Влияние рода полярности тока на плавление электродного и основного металла при сварке под флюсом

На прямой полярности так же лучше работать с большими, массивными деталями. При прямой полярности получается более сконцентрированная и узкая электрическая дуга, следовательно металл проплавляется глубже, шов получается более качественный, что происходит благодаря тому, что направление движение электронов постоянное и при сварке не происходит большого разбрызгивания расплавленного металла. Также при использовании прямой полярности можно производить резку металла независимо какой тип электрода используется.

Обратная полярность используется при сварке высоколегированых сталей, тонколистовых металлов, нержавейки, так как температура для их сварки нужна небольшая. Недостатком подключения обратной полярности есть то, что электрическая дуга «гуляет», соответственно шов получается менее герметичным и красивым, но при таком подключении почти полностью исключается возможность прожечь свариваемый материал.

Следовательно менять полярность нужно в зависимости от того, какую задачу сварки необходимо выполнить и верно выбранный вид полярности подключения электродов способствует тому, что качество шва будет выше, а процесс сварки станет намного проще.

Сварка труб    

elektrod-3g.ru

Полярность сварочного тока — прямая и обратная

Полярность сварочного тока — один из важных параметров, влияющих на качество сварного шва. Ведь от него зависит направление движения тока, то есть электронов в металле, что влияет на процесс выполнения шва, горение дуги, формирование сварочной ванны и в результате — на качество сварного соединения.

По поводу физического смысла, а также терминов «прямая» и «обратная» я написал отдельную статью ранее. А сейчас я расскажу основные принципы использования прямой и обратной полярностей сварочного тока. И главное, что нужно знать: там, где «+», там греется больше. Соответственно, при сварке на токе при обратной полярности, когда «+» на электроде, он греется больше, чем в случае с прямой. А деталь, наоборот, больше греется при сварке на токе прямой полярности.

Тонкости и особенности

С деталью ситуация несколько более хитрая. Когда «+» на детали, получается шире пятно проплавления, но глубина при этом не больше, а то и меньше, чем когда на детали «-«. С «минусом» на детали пятно сварочной ванны меньше, но его глубина может быть не меньше, а то и больше, чем при сварке на токе прямой полярности. Благодаря этому, когда на детали «минус», получается лучше контролировать перемещение сварочной ванны.

Как это использовать на практике? Вариантов много. Обычно, по умолчанию используется прямая полярность сварочного тока — особенно, когда нужно сильно прогревать и проваривать детали. Обратная полярность используется в тех случаях, когда нужно точнее контролировать перемещение сварочной ванны. Например, это некоторые виды вертикальных швов, особенно сверху вниз. Также сварка на токе обратной полярности может помочь при выполнении потолочных швов и сварке тонкого металла — ведь в этом случае деталь прогревается меньше, а это позволит минимизировать стекание металла при выполнении вертикальных и потолочных швов и сквозное проплавление металла при сварке тонкого листа.

Полярность сварочного тока зависит также от электродов

Ещё один важный момент — это сварочные электроды. Не все электроды позволяют использовать сварочный ток любой полярности. Например, электродами с основным видом покрытия сварку следует вести только с «минусом» на свариваемом металле. К таким электродам относятся, например, электроды УОНИ-13/55. В любом случае, всегда проверяйте соответствие фактически установленной полярности сварочного тока допустимой для конкретных используемых электродов.

Резюме

Итак, важно понимать, что выбор направления сварочного тока зависит от пространственного положения сварного шва, выбранных электродов, толщины металла и личных навыков сварщика. Если все эти условия будут соблюдены, то и швы будут получаться качественными, надёжными и эстетичными.

И главное — экспериментируйте! Я говорю это очень часто, потому что на самом деле, только эксперимент даст вам самые точные и правильные ответы на ваши вопросы!

Возможно, я раскрыл эту тему несколько сумбурно, поэтому, если у вас остались какие-то вопросы, пишите их в комментариях. А также обязательно расскажите о своём опыте использования прямой и обратной полярностей!

Ещё по теме:

Какие электроды лучше для инвертора

Особенности сварки тонкого металла

Тонкий металл, вертикальный шов

Видеокурсы:

Как варить электросваркой

Как установить сварочный ток правильно

Как выбрать маску «хамелеон»

Как настроить маску «хамелеон» правильно

Как выбрать сварочный инвертор

www.elektrosvarka-blog.ru

Полярность при сварке предоставляет все возможности качества

Аппараты для сварки обладают блоком выпрямительных диодов. Это обеспечивает постоянную силу тока, что является непременным условием для сварочных полуавтоматов, материалом для которых служит проволока. Если для аппарата нужны электроды, то это обозначает опцию и возможность применения в процессе работы всех их марок. А полярность при сварке – основа ее качества.

Применяя полуавтомат, надо соблюсти полярность подключения. Сварка под защитой газа омедненной проволокой осуществляется при помощи тока прямой полярности. Фактически это означает:

• на держак подается минус;
• на само изделие – плюс.

Сила тока идет на него от проволоки. Изделие нагревается по сравнению со сварочной проволокой сильнее. В результате площадь свариваемого участка увеличивается. Он нуждается в значительном нагреве с целью формирования ванны для сварки. Проволока, которая обладает меньшей площадью, быстро расплавляется. Она попадает в нужное место уже расплавленной каплей. Током, протекающим от минуса к плюсу, увлекается расплавленный материал, образуется подходящая сварочная ванна.

Работая полуавтоматом вне защитной газовой среды, необходимо применять особую флюсовую (порошковую) проволоку. В таком случае меняется полярность подсоединения «массы» и держака. На последнем – плюс, а на «массе» — минус. Температура плавления флюса приблизительно соответствует температуре плавления металла. Чтобы добиться образования качественного шва, нужно, чтоб сгорел флюс. После чего ожидаются два следующих этапа:

1. Должно появиться газообразное облачко.
2. В его среде будет осуществляться процесс сварки.

Сила тока направляется к плюсу от минуса, и падение капли металла оказывается более низким. Как раз это обусловит меньший прогрев металла для сварки. Ведь его охлаждение не производится защитной газовой средой. По этой причине образование сварочной ванны почти не отличается от процесса сварки в среде газа. Сварка переменным током несет с собой свои преимущества. Она не имеет расхождения с дугой относительно первоначальной оси. А на качество шва как раз воздействует отклонение дуги.

Работая с генератором на переменном токе, несложно заметить: полярность его циклически меняется. Циклам присуща частота 50 Гц. Она, поднявшись до плюсового напряжения, может упасть до нуля либо опуститься до отрицательного показателя. Напряжение изменяется от плюса к минусу и наоборот.

Сваривая цветной металл и нержавейку

При сварке цветных металлов, включая алюминий, пользуются особым вольфрамовым электродом. При этом применяют в процессе сварки прямую полярность, минус на электроде. Данный тип подключения дает шанс иметь нужную температуру в зоне нагрева. Это важно для алюминия, так как сначала надо одолеть оксидную пленку. У нее температура плавления существенно выше в сравнении с самим металлом. Полярность напрямую при сварке способствует получению:

• узкой электрической, более концентрированной дуги;
• более основательного проплавления металла, а также стали из нержавейки;
• более качественного шва.

Есть также у процесса и немаловажная экономическая составляющая. Применяя дорогостоящий электрод из вольфрама меньшего диаметра, можно попутно добиться снижения затрат на газ. Если же подсоединить электрод из вольфрама при сварке в обратной полярности, то есть на держателе – с плюсом, то шов окажется менее глубоким. У этого метода имеются свои преимущества. Сваривая тонкие пластины, можно не бояться прожечь насквозь материал из цветного металла и нержавейки.

Существенным недостатком становится только эффект магнитного дутья. Получающаяся дуга выходит блуждающей, а шов – не очень герметичным и привлекательным. Пользуясь переменным током, нужно применять электроды для переменки. Сварщики, мастера своего дела, применяют постоянный ток. С его помощью сварка образует однонаправленный поток электронов. Полярность обеспечивает качество сварки материала, в том числе нержавейки.

Прямая полярность получается, когда с изделием соединяют «плюс» источника тока. Если соединяют электрод, то тогда налицо обратная полярность. Пользуясь сварочным инвертором, можно самому выбрать на нем полярность. Она определит для сварки направление маршрута для потока электронов. Фактически определяется подключением проводов к отрицательной и положительной клеммам. При сваривании полярность обратная означает:

• на клемме земля – минус;
• на электроде – плюс.

Ток направляется к положительному от отрицательного контакта. По данной причине электроны идут на электрод от металла. В итоге сильно нагревается конец электрода. Для традиционной сварки эффективно применяют минус на клемме, а плюс – на электроде. При сваривании полярность прямая предполагает плюс на клемме земля, минус – на электроде. Ток движется к металлу от электрода. Металл – горячий, а электрод – холодный. Такая особенность нашла применение в особых электродах, предназначенных для ускоренной сварки листов нержавейки.

Особая важность полярности при сварке

Ясно, что сварка на переменном токе не зависит от того, какой выбран зажим трансформатора для присоединения электрода и изделия. А вот постоянным током по давней традиции сваривают одним из двух способов. С прямой полярностью электрод, подключенный к отрицательному полюсу, становится катодом.

В анод превращается изделие, подключенное к положительному полюсу. Обратная полярность означает, что электрод после подключения к положительному полюсу является анодом. Катод в данном случае – это изделие, подключенное к отрицательному полюсу.

Материал электрода определяет характер дуги между плавящимися электродами из металла и неплавящимися электродами (вольфрамовыми либо угольными). Сварочной дуге присущ ряд как технологических, так и физических свойств. От них почти полностью зависит результат применения при сварке дуги. К свойствам физическим относят:

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

Главные технологические свойства включают три разновидности:

1. Саморегулирование.
2. Пространственную устойчивость.
3. Мощность дуги.

Для поддержки горения дуги надо получить электрически заряженные частицы в пространстве между имеющимися электродами. Эти частицы представляют собой электроны, отрицательные и положительные ионы. Процесс их образования называют ионизацией. Газ, который содержит ионы и электроны, называют ионизированным. Дуговой промежуток ионизируется при зажигании дуги, постоянно поддерживается во время ее горения. В дуговом промежутке обычно выделяют такие области:

• катодную;
• анодную;
• область дугового разряда (столб дуги).

В анодной области имеет место существенное падение напряжения, которое вызвано скоплением возле электродов заряженных частиц (пространственных зарядов). На поверхности катода и анода происходит образование электродных пятен. Они представляют собой своеобразный фундамент столба дуги. Через них проходит путь тока к сварке. Электронные пятна отличаются яркостью свечения.

Сварка имеет общую длину дуги, которая состоит из суммы длин трех областей. Общее напряжение сварочной дуги образует сумма падений напряжения в каждой из областей дуги. Зависимость напряжения от длины дуги представляет сумму падения напряжения в прианодной и прикатодной областях. Удельное падение в дуге напряжения соотносится с 1 миллиметром столба дуги. А главной характеристикой дуги при сварке считается тепловая мощность источника нагрева.

Ее эффективность определяется количеством теплоты, которое вводится в металл (не исключая нержавейки) за определенную единицу времени и расходуется на его нагрев. Тепловая мощность – часть совокупной тепловой мощности дуги, из которой небольшая доля теплоты тратится непроизводительно:

• на нагрев разбрызгивающихся капель;
• излучение;
• на теплоотвод в металле.

Отношение результативной тепловой мощности источника теплоты к полной является в процессе нагрева коэффициентом полезного действия.

Технология дуговой сварки

Популярность дуговой сварки неоспорима. Она различается по признакам:

• по виду электродов;
• по виду применяемого тока;
• по среде, где имеет место дуговой разряд.

Для ремонта кузовов авто широко применяется дуговая сварка полуавтоматом в газовой защитной среде. Для индивидуального использования самой доступной считается ручная дуговая сварка. Она осуществляется плавящимися электродами на постоянном либо переменном токах. Предоставляет отличный шанс сварить в непроизводственной обстановке большую часть разновидностей сталей, не исключая нержавейки.

Расстояние между дном кратера и поверхностью главного металла считается глубиной его проплавления или глубиной провара. Она зависит:

• от скорости перемещения дуги;
• величины тока сварки.

Если длина сварочной дуги не больше, чем диаметр стержня электрода, то дугу называют короткой или нормальной. Она способна гарантировать превосходное качество сварного шва. Дугу, имеющую большую протяженность, считают длинной. Чересчур значительное наращивание длины дуги приводит к снижению качества сварки. Влияние электромагнитного поля приводит к отклонению дуги от намеченного направления. Это явление назвали магнитным дутьем.

Электрод в ходе процесса перемещается поперек и вдоль сварного шва в направлении оси, чтобы сохранить намеченную длину дуги. Ускоренное движение электрода приводит к появлению неплотного, неровного и узкого шва. При замедлении движения появляется опасность пережога металла, в том числе нержавейки. Ширина большого шва не должна превышать 15 миллиметров, ниточного – на два-три миллиметра больше в сравнении с диаметром электрода. Сварные швы по своей форме могут быть:

• нахлесточными,
• тавровыми,
• угловыми,
• стыковыми.

По протяженности швы делятся на прерывистые и сплошные. По пространственному положению они имеют четыре разновидности:

1. Потолочные.
2. Вертикальные.
3. Горизонтальные.
4. Нижние.

Источники питания: генератор, выпрямитель, сварочный трансформатор – при внешней характеристике представляют связь величины тока нагрузки с напряжением на выходных зажимах. Вольтамперная характеристика дуги – это зависимость между током дуги и напряжением в статическом режиме. Внешние характеристики генераторов для сварки считаются падающими.

Длина дуги определяется напряжением. Напряжение будет выше, если сварочная дуга длинней. Равное изменение длины дуги (падение напряжения) означает, что при различной внешней характеристике источника изменение тока при сварке неодинаково. Лучше характеристика – значит, длина сварочной дуги оказывает меньшее влияние на ток для сварки.

Похожие статьи

goodsvarka.ru

www.samsvar.ru

Прямая и обратная полярность при сварке

Если сваривать с постоянным током, то можно работать как с прямой, так и с обратной полярностью сварки. Эти способы имеют свои особенности:

• Нужно применять прижимную струбцину во избежание повреждения свариваемых пластин в месте подсоединения кабеля.
• Получается достаточной ровный сварной шов и не образуется сильных металлических брызг в сравнении со сваркой переменным током.
• Метод подключения напрямую влияет на то, сколько материала переносится с электрода на деталь. Это связано с неравномерным нагревом катода и анода.

Факторы, на которые влияет полярность при сварке

В сварочном аппарате имеется специальное гнездо с «+» и «-». При обратной полярности при сварке заготовка соединяется с минусовой клеммой инвертора. В противоположном случае кабель соединяет металл с плюсовой клеммой.

Значение полярности для сварки

Выбор способа вплотную связан с режимом. При прямой полярности на конце сварочного кабеля появляется анодное пятно с температурой 390. Эта тепловая нагрузка полностью ложится на металл, что делает шов более глубоким. Такая температура подходит для толстых конструкций, сплавов, невосприимчивых к перегреву. Подходит этот способ и для материалов разной толщины.

При обратной на конце сварочного кабеля образуется катодное пятно с температурой 320 (разница с прямой составляет 70, что очень существенно). Такой способ используется в тех случаях, когда сильно разогретый кабель может испортить металлическую заготовку. Обратная полярность при сварке используется при работе с нержавейкой или легированной сталью, тонкими металлами или сплавами, портящимися от перегрева.

Выбор зависит и от типа электрода и флюса. Обратная полярность не используется в работе с угольными электродами из-за возможного перегрева флюса и последующего разрушения элемента. Цветные металлы с вольфрамовым электродом свариваются только при прямой полярности. Для алюминия же она совершенно не подходит из-за сильного увеличения температуры на участке накаливания. Производитель инвертора всегда указывает необходимые настройки для определенного типа электрода.

Характеристика прямой и обратной полярности

Особенности сварки при прямой полярности

Для прямой полярности при сварке характерно следующее:

Схема сварки при прямой полярности

• Небольшой приток тепловой нагрузки к детали, что обеспечивает правильный нагрев.
• Сильная проплавка позволяет сделать сварной шов более глубоким.
• Электрод достаточно быстро выходит из строя, часто приходится заменять.
• Металл сильно разбрызгивается, так как попадает в сварочную ванну большими каплями. В то же время среда, создаваемая внутри ванны, растекается, что позволяет задать направление шва. Таким образом, легко задать его глубину.
• В шве между двумя металлами образуются определенные элементы — кремний и марганец, в то время как углерод отсутствует.
• Можно использовать ток с более высоким значением благодаря не такому сильному нагреву электрода.

Особенности сварки при обратной полярности

Обычно таким способом сваривают тонкие листы заготовки. Самый большой риск в этом процессе — возникновение прожогов. Чтобы снизить эту вероятность, используют следующие методы:

Схема сварки при обратной полярности

• При непрерывистом шве может возникнуть коробление металла (заметно при длине от 20 см). Чтобы этого избежать, рекомендуется варить участок в начале стыковки, затем в центре, после чего переместиться в конец и сделать отрезки.
• При выполнении деликатной работы с тонкими листами, работу электрической дуги периодически приостанавливают.
• При работе с тонкими заготовками с неровными краями, нужно обязательно использовать вспомогательный слой, который бы забирал все тепло от нагрева. В этой роли обычно выступает медная или стальная пластина.
• Для уменьшения нагрева, потенциал тока снижают.
• При сваривании кромок, можно произвести отбортовку под углом 180.
• При сваривании внахлест, нужно герметично прижать друг к другу металлические пластины. В противном случае произойдет прожог верхней заготовки.

Чтобы прилегание деталей было плотным, рекомендуется использовать струбцину.

Используя этот метод впервые, лучше сначала сделать пробную сварку на уже испорченном листе металла. Это поможет избежать возможных ошибок при дальнейшей работе с заготовками.

Достоинства и недостатки способа

К достоинствам этого метода относят следующие:

Характеристика сварки при обратной полярности

• Электрод работает не так быстро, поэтому не подлежит такой частой замене, как при прямой.
• Жидкий материал практически не разбрызгивается.
• Деталь глубоко плавится при помощи этого метода, благодаря усиленному теплообразованию на обоих полюсах.

При таком способе нельзя использовать электроды, восприимчивые к сильному перегреву. Если используется низкий ток, то качества шва резко снижается.

Если сварщик работает с высоколегированной сталью, то нужно полностью выполнить все рекомендации, которые касаются рабочих циклов и остывания.

При прямой и обратной полярности сваривания металлы и электрод требуют разных настроек для работы. Чтобы результат работы не разочаровал, нужно индивидуально настраивать силу тока и циклы работы.

Схема подключения кабелей при прямой и обратной полярности

Расход электрода зависит от правильного подключения к аппарату. Это связано с разной температурой на анодном и катодном пятнах.

Качество сварного шва зависит от скорости перемещения электрода. Если скорость низкая, то заготовка прогревается не так сильно.

Некоторые считают, что у обратной полярности больше преимуществ, чем у прямой полярности при сварке. Но все зависит от конкретной ситуации. Сейчас почти у всех электродов указана рекомендованная полярность, на которую влияет материал расходного элемента и определенная модель сварочного аппарата.

Видео по теме: Прямая и обратная полярность

specnavigator.ru