Сварка постоянным током прямой и обратной полярности: Что такое прямая и обратная полярность при сварке постоянным током

Что такое прямая и обратная полярность при сварке постоянным током

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

Содержание

Что такое прямая и обратная полярность

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

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

dvizhenie-elektronov-pri-pryamoj-i-obratnoj-polyarnosti

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

Чем обусловлен выбор полярности

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

temperatura-anodnogo-i-katodnogo-pyatna-pryamoj-i-obratnoj-polyarnosti

Благодаря этой особенности мы можем выбирать схему подключения исходя из:

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


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

Запомните! Тип подключения не зависит от пространственного положения.

Особенности сварки током прямой полярности

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

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

Особенности сварки током обратной полярности

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

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

Заключение

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

Прямая и обратная полярность при сварке инвертором

Сварку металлов постоянным током можно проводить двумя режимами: с прямой полярностью и обратной. Прямая полярность при сварке – это когда к электроду подключается минус, к металлической заготовке плюс. При сварке током обратной полярности все наоборот, то есть, к стержню подключается плюс, к изделию минус.

14125221

Зачем все это нужно

При сварке постоянным током на кончике электрода образуется термическое пятно, которое обладает высокой температурой. В зависимости от того, какой полюс подключен к электроду, будет зависеть и температура на его кончике, а соответственно будет зависеть режим сварочного процесса. К примеру, если подключен к расходнику плюс, то на его конце образуется анодное пятно, температура которого равна 3900С. Если минус, то получается катодное пятно с температурой 3200С. Разница существенная.

Что это дает.

  • При сварке током прямой полярности основная температурная нагрузка ложится на металлическую заготовку. То есть, она разогревается сильнее, что позволяет углубить корень сварочного шва.
  • При сварке током обратной полярности концентрация температуры происходит на кончике электрода. То есть, основной металл при этом нагревается меньше. Поэтому этот режим в основном используют при соединении заготовок с небольшой толщиной.

Необходимо добавить, что режим обратной полярности применяют также при стыковке высокоуглеродистых и легированных сталей, нержавейки. То есть, тех видов металлов, которые чувствительны к перегреву.

Внимание! Так как на анодном и катодном пятне температура разная, то от правильного подключения сварочного аппарата будет зависеть расход самого электрода. То есть, обратная полярность при сварке инвертором – это перерасход электродов.

В процессе сварки постоянным током необходимо добиться того, чтобы металл заготовок прогрелся хорошо, практически до состояния расплавленного. То есть, должна образоваться сварочная ванна. Именно прямая и обратная полярность режима сваривания влияет на качественное состояние ванны.

  • Если сила тока будут большой, а значит, и температура нагрева также будет высокой, то металл разогреется до такого состояния, что электрическая дуга будут просто его отталкивать. Ни о каком соединении здесь уже говорить не придется.
  • Если ток будут, наоборот, слишком мал, то металл не разогреется до необходимого состояния. И это тоже минус.

При прямой полярности внутри ванны будет создана среда, которой легко руководить электродом. Она растекается, поэтому одно движение стержня создает направленность сварного шва. При этом легко контролируется глубина сваривания.

Кстати, скорость движения электрода напрямую влияет на качество конечного результата. Чем скорость выше, тем меньше тепла поступает в зону сварки, тем меньше прогревается основной металл заготовок. Уменьшая скорость, увеличивается температура внутри сварочной ванны. То есть, металл хорошо прогревается. Поэтому опытные сварщики выставляют на инверторе ток больше необходимого. А вот качество сварного шва контролируют именно скоростью перемещения электрода.

Что касается самих электродов, то выбор полярности обусловлен материалом, из которого он изготовлен, или видом обмазки. К примеру, использование обратной полярности при сварке постоянным током, в которой применяется угольный электрод, приводит к быстрому расходу сварных стержней. Потому что при высоких температурах угольный электрод начинает разрушаться. Поэтому этот вид используется только при режиме прямой полярности. Чистый металлический стержень без покрытия, наоборот, хорошо заполняет сварочный шов при обратной полярности.

Глубина и ширина сварочного шва также зависит от используемого режима. Чем выше ток, тем происходит увеличение провара. То есть, увеличивается глубина сварного шва. Все дело в погонной энергии на дуге. По сути, это количество тепловой энергии, проходящей через единицу длины сварочного шва. Но увеличивать ток до бесконечности нельзя, даже в независимости от толщины свариваемых металлических заготовок. Потому что тепловая энергия создает давление на расплавленный металл, что вызывает его вытеснение. Конечный результат такой электросварки при повышенном токе – прожог сварочной ванны. Если говорить о влиянии прямой и обратной полярности при сварке инвертором, то большую глубину проплавки может обеспечить режим обратной полярности.

Некоторые особенности сваривания при прямой полярности

Что такое прямая полярность определено. Указаны некоторые качества сварных швов при проведении процесса соединения в режиме прямой полярности. Но остались некоторые тонкие моменты.

  • В сварочную ванну металл от электродов или присадочных материалов переносится большими каплями. Это, во-первых, большой разбрызг металла. Во-вторых, увеличение коэффициента проплавления.
  • При таком режиме электрическая дуга нестабильна.
  • С одной стороны снижение глубины провара, с противоположной снижение внедрения углерода в массу металла заготовки.
  • Правильный нагрев металла.
  • Меньший нагрев стержня электрода или присадочной проволоки, что позволяет сварщику использовать токи с более высоким значением.
  • При некоторых сварочных материалах наблюдается увеличение коэффициента наплавки. К примеру, при использовании плавящихся электродов в инертных и некоторых активных газах. Или при применении присадочных материалов, которые наносятся под флюсами некоторых типов, например, марки ОСЦ-45.
  • Кстати, прямая полярность влияет и на состав материала, оказавшегося в шве между двумя металлическими заготовками. Обычно в металле практически отсутствует углерод, но зато в большом количестве присутствует кремний и марганец.

Особенности сварки током обратной полярности

Сваривание тонких заготовок – процесс с повышенной трудностью, потому что постоянно присутствует опасность появления прожогов. Поэтому их соединяют режимом обратной полярности. Но есть и другие методы, чтобы снизить опасность.

  • Снизить потенциал тока, чтобы уменьшить температуру на заготовке.
  • Сварку лучше проводить прерывистым швом. К примеру, сделать небольшой участок в начале, затем переместиться в центр, после начать стыковку с противоположной стороны, далее начать варить промежуточные участки. В общем, схему можно менять. Таким способом можно избежать коробления металла, особенно если длина стыка больше 20 см. Чем больше сваренных отрезков, чем короче каждый участок, тем меньше процент коробления металла.
  • Очень тонкие металлические заготовки сваривают с периодическим прерыванием электрической дуги. То есть, электрод выдергивается из зоны сварки, затем тут же быстро снова поджигается, и процесс продолжается.
  • Если проводится сварка внахлест, то две заготовки должны быть герметично прижиматься друг к другу. Небольшой воздушный зазор приводит к прожогу верхней детали. Для создания плотного прилегания нужно использовать струбцины или любой груз.
  • При стыковочном соединении заготовок лучше минимизировать зазор межу деталями, а идеально, чтобы зазора не было бы вообще.
  • Для сварки очень тонких заготовок с неровными кромками под стык необходимо уложить материал, который бы хорошо забирал на себя тепло процесса. Обычно для этого используют медную пластину. Можно и стальную. В данном случае, чем больше толщина вспомогательного слоя, тем лучше.
  • Можно провести отбортовку кромок свариваемых изделий. Угол отбортовки - 180°.

Специалисты же рекомендуют, перед тем как начать сварку тонких заготовок обратной полярностью, лучше немного потренироваться на дефектном листе металла. Лучше потратите время на тренировку, чем латать дыры от прожога.

Поделись с друзьями

2

0

1

0

что это такое, описания и примеры

При осуществлении соединения элементов конструкций сваркой, их монтаже и ремонте одним из вариантов является использование постоянного тока. Немаловажным фактором служит правильная настройка применяемой аппаратуры. Чтобы это осуществить, следует четко понимать, что такое прямая и обратная полярность при сварке.

Выбор зависит от поставленной задачи, которую необходимо решить. Полярность применительно к оборудованию означает один из вариантов его использования. Полярность при сварке влияет на протекание физических процессов во время производственного процесса. При переключении на другой вариант ток начинает течь в ином направлении, и сварка будет осуществляться по-другому. Это понятие во многом имеет отношение к сварке, осуществляемой с инвертором.

Фото: полярность в сварочных работах

Дуговая сварка - режимы полярности

Для соединительных операций сваркой обычно находит применение ток неизменного значения. Имеется возможность выбирать, как будет осуществлена сварка постоянным током - обратной или прямой полярности.

Установка, предполагающая полярность прямую, позволяет качественно сваривать детали, обладающие немалой толщиной. Сварка током обратной полярности помогает избежать такого трудно исправляемого дефекта, как прожег, часто появляющегося, когда сварке подлежат тонкие металлические листы. Режим, предполагающий применение переменного тока, применяют исключительно редко, поскольку производительность прохождения процесса резко снижается.

При сварке ручным методом выбор режима, в частности, заключен в том, что имеется возможность устанавливать разную полярность, подключая соединение и электрод к разным клеммам, находящимся на лицевой стороне аппарата. Обратная полярность при сварке - это следующий способ подключения - электрод к клемме положительной, а детали - к клемме отрицательной. Такая раскладка определяет понятие, что значит обратная полярность при сварке.

Фото: прямая и обратная полярность в сварке

Прямой вариант означает противоположное включение. Тогда интенсивнее электрода начинают плавиться детали соединения, что является преимуществом при сварке толстых элементов конструкции. Эти явления соответствуют законам физики по термодинамике. Электрическая дуга, представляющая собой поток электронов и ионов, служит источником тепла.

Три составные части дуги: столб, область анодная и область катодная. При горении дуги происходит образование активных пятен. То из них, которое находится на аноде, именуется анодным пятном, а на катоде - катодным.

Столб - это плазма, разогретая до сверхвысокой температуры. Энергия тепла в дуге выделяется неравномерным образом. Электроны, достигшие анода, отдают ему собственную энергию. На этом месте появляется анодное пятно, разогретое в значительной степени. Ионы с положительным зарядом двигаются в сторону катода. Достигнув его, они отдают собственную энергию и образуют там катодное пятно. Поскольку электронов, как правило, больше, то анод является более разогретым, чем катод.

Полярность при сварке постоянным током имеет два варианта. Это находится в зависимости от способов подключения. Они являются противоположными. Для получения прямого вида к изделию подсоединят "плюс", а к стержню с обмазкой - "минус". Для получения обратной делают все противоположным способом.

Если процесс происходит с неизменным током при установке прямого варианта, электрод начинает нагреваться медленнее, чем свариваемый металл. Получаемый сварной шов имеет более глубокую величину проплавки. Помимо этого, горение дуги является более устойчивым. Обратный вариант полярности имеет смысл применять, если слишком большое выделение теплоты ухудшает качество шва. Такая ситуация возможна, когда сварке подлежат материалы, не слишком хорошо переносящие перегрев - высокоуглеродистые, легированные стали, некоторые цветные металлы. Также, если сварке подлежат тонкие листы.

При распространенном виде процесса - дуговой сварке, существенную роль играют различные параметры, такие как выбранный диаметр электрода, его тип и марка, напряжение на сварной дуге, скорость сварного процесса, положение шва. Одним из самых важных параметров является полярность сварки.

Фото: схема полярности при сварке

Род тока, который применяется в дуговой сварке, делится на два вида. Сварку дуговым способом на переменном токе осуществляют, когда предстоит совместить детали, выполненные из низколегированной стали. При этом желательно использование электродов, имеющих рутиловое покрытие. Сварку постоянным током можно осуществлять двумя способами - прямым и обратным.

Прямой вариант используют, когда предстоит сварка чугунных изделий или требуется глубокий проплав металла. Обратный вариант применяется, когда требуется сварить нетолстые листы, а сварка происходит с усиленной скоростью расплавки электрода, и еще для сваривания низкоуглеродистой стали.

Полярность влияет на внешний вид шва - его габариты и конфигурацию. При сварке постоянным током обратной полярности величина, которая означает глубину проплавки, почти в два раза значительнее, чем прямой.

Отличия режимов при сварке

Сварка прямой и обратной полярности обладает существенными различиями. Прямая полярность при сварке обладает нюансами, которые рекомендуется принимать к сведению:

  • значительную глубину;
  • небольшую ширину шва;
  • такие подключения осуществляются для сварки металлических изделий из металла, имеющих толщину не менее трех миллиметров;
  • вольфрамовые стержни используют для деталей, изготовленных из цветных металлов;
  • стабильность горения дуги;
  • быстрая расплавка электродов;
  • разбрызгивание увеличивает расход электродов.

Обратный вариант применяют тогда, когда предполагается уменьшить риск появления серьезных дефектов, приводящих к отбраковке. Такой вид также имеет смысл применять, когда сварке подлежат детали, предназначенные для ответственных конструкций. Чтобы предотвратить коробление при значительном нагревании обратный вариант применяют для сварки тонких листов.

Также имеет смысл ее использовать, когда сварке подлежат две стальные детали, обладающие разной степенью легированности. Подобные соединения обладают повышенной чувствительностью к лишнему перегреванию. Обратный способ используют, когда сварка происходит под защитой инертными газами.

Фото: потоки тока при полярности

Обратная полярность при сварке обладает в свою очередь такими особенностями:

  • обратная полярность при сварке постоянным током создает соединение не чересчур глубоким, но зато широким;
  • качество будет не таким высоким, если использовать обратный способ при сварке не тонких деталей;
  • при обратном варианте нельзя применять виды стержней, обладающих повышенной чувствительностью к перегреванию;
  • при снижении силы тока могут возникнуть скачки дуги и, соответственно, снижение прочности соединения.

При подключении аппарата к обычной сети, обеспечивающей ток переменного значения, надо использовать стержни с рутиловой оболочкой вследствие отсутствия у них зависимость от полярности. В этом случае допустимо применение любого варианта.

Что влияет на выбор

Прямая или обратная полярность при сварке выбирается сварщиком в первую очередь в зависимости от поперечных габаритов металла, подлежащего сварке. Когда она является значительной, массу на приборе следует подключать к плюсовой клемме, а электрод - к минусовой. Значительная температура на толстых элементах основательно прогреет металл в рабочей зоне. Это будет способствовать более глубокой величины провара. Сварной шов получится прочным и качественным.

Оправдывать себя будет обратная полярность при сварке тонкостенных металлических изделий. Это объясняется тем, что анодное пятно образуется на электроде, что устраняет угрозу пережога тонких деталей конструкции.

Прямая или обратная полярность в сварке выбираются также в зависимости от вида и типа металла, из которого изготовлены детали будущей конструкции. К примеру, полярность при сварке нержавейки или чугуна для получения надежного соединения должна быть обратной. Такой выбор обусловлен тем, что при этом не происходит перегрева деталей и не происходит образования тугоплавкого шва, которое потребует в дальнейшем особую обработку.

Прямая полярность при сварке применяется, когда предстоит соединять детали из алюминия. При этом пленка, которая покрывает цветной металл, от сильного нагревания расплавляется, и не является больше препятствием для образования правильного шва.

Один из критериев выбора режима - металл, применяемый в качестве покрытия стержня. Электроды, имеющие угольное покрытие, при использовании обратного варианта нагреваются быстро и разрушаются также быстро. Проволока, в которой покрытие отсутствует, хорошо себя проявляет при прямом способе.

Методика сварки должна быть описана в сопроводительной документации на соединение. Также имеются справочники, в которых содержатся необходимые сведения. Опытные сварщики могут руководствоваться своей практикой, чтобы сделать грамотный выбор полярности.

Влияние полярности на сварку

Полярность тока оказывает влияние на такие важные факторы, как глубина проплавления, качество сварного соединения и химический состав получившегося шва. Что сделать правильную установку надо четко понимать, что такое сварка током обратной полярности и что такое сварка током прямой полярности.

Термическими нюансами варианта с обратной установкой являются то, что после того, как произошло зажигание дуги, начинается появление анодного и катодного пятен. Разница температур у них является вполне впечатляющей - до 800°С. Выше температура у анодного пятна. Такое значительное количества тепла является положительным моментом для процесса, основанного на расплавления материалов с целью их дальнейшего соединения. Таким образом, обратная сварка по определению обеспечивает получение лучшего сварного шва.

При сварке с помощью постоянного тока в режиме прямой полярности металл электрода имеет скорость сгорания на 20-40% выше, чем в режиме обратной, что является недостатком метода. При работе с переменным током установка полярности никакой роли не играет. От подключения полюсов зависит форма и размеры сварного шва, что является немаловажным обстоятельством.

Достоинства и недостатки двух методик

Разные виды подключения оказывают различное влияние на процесс сварки. Нюансами сварки обратным током являются:

  • тепловая энергия поступает в большем количестве на изделие, чем на стержень с обмазкой;
  • существенный разогрев гарантирует глубокую проплавку, что является важным для получения качественного шва;
  • плавление электрода происходит в медленном темпе, что не требует его частой замены;
  • значительно снижается степень разбрызгивания металла и возникновения дефектов вследствие этого.

Прямая полярность тока при сварке имеет следующие нюансы:

  • заготовленные для сваривания детали нагреваются минимально;
  • электрод быстро плавится, что приводит к необходимости его частой замены;
  • происходит значительное разбрызгивание раскаленного металла.

Из сравнения видно, что обратная сварка обладает большим количеством преимуществ. Однако большинство производителей электродов дают свои рекомендации по применению конкретных видов этих изделий и указывают их на этикетке или в сопроводительной документации на товар.

Сварка полуавтоматом

Такой вид осуществления сварочного процесса является очень популярным и имеет много достоинств. Правильно выбранная полярность при сварке полуавтоматом позволяет выполнить этот процесс наилучшим образом. Так, например, в случае, когда сварке подлежат детали, изготовленные из нержавеющей стали и при этом применяется защитный газ, следует выбирать обратное подключение. Когда сварке подлежат алюминиевые детали и используется порошковая присадочная проволока, то использовать целесообразнее прямое подключение.

При полуавтоматической сварке происходят некоторые изменения. Держак с электродом подключают на плюс, и массу на минус. Так делают для того, чтобы применяемый для этого способа флюс полностью выгорел. Тогда сварочный процесс происходит внутри газообразного облака. Металл меньше разогревается, а разбрызгивание раскаленного металла станет минимальным.

Сварка инвертором

Инвертор - это устройство, пришедшее на смену широко применяемым ранее трансформаторам. Он обладает меньшим весом и компактностью. Еще одно преимущество перед трансформаторами - меньшее разбрызгивание раскаленного металла. Вся потребляемая инвертором электроэнергия расходуется только на функционирование сварной дуги.

Инвертор представляет собой прибор, обладающий определенными характеристиками, которые позволяют осуществлять с его помощью работы по сварке с применением различных технологий. Помимо всех основных характеристик, присущим обычным трансформаторам, инверторы обладают дополнительными, которые делают использование этого прибора более удобным и значительно расширяет их технические возможности. Инверторы могут применяться в промышленности и при сварочных работах в домашних условиях.

Фото: сварочный инвертор

В комплект инвертора входят два кабеля. Первый их них заканчивается держателем, предназначенным для электрода. Второй - зажимом в форме прищепки для закрепления на детали. Одно из основных преимуществ - возможность установки при сварке инвертором прямой и обратной полярности.

Инвертор, по сути, представляет собой прибор, преобразующий переменный ток из розетки в ток постоянный. Конструкция устройства предполагает наличие металлического корпуса, на котором для осуществления охлаждения установлены вентиляционные решетки. Для удобства при переноске прибор имеет наплечный ремень, обладающий регулировкой по размеру. Для подключения кабеля имеются стандартные разъемы. Один из них служит плюсом, а второй - минусом.

На лицевой стороне находится защита от перегрева - специальный индикатор, который срабатывает при превышении установленной температуры. С помощью маховика осуществляется плавная регулировка сварочного тока в диапазоне 10-180 В.

Как происходит сварка инвертором

Основой инверторной сварки является классический принцип, заключающийся в том, что сваривание может осуществиться при наличии высокой температуры от появившейся сварной дуги.

От контакта электрода с поверхностью изделия образуется сварная дуга. Под влиянием высокой разогретости стержень с обмазкой и часть детали, находящаяся в процессе, плавятся, следствием чего является образование сварочной ванны. Часть обмазки электрода переходит в газообразное состояние, защищающего ванну от вредоносного действия кислорода. Жидкая составляющая расплавленной обмазки располагается поверх металла, находящегося в жидком состоянии, защищая его.

Фото: технологии сварки инвертором

Остывая, жидкая обмазка образует шлак, который находится снаружи шва. Его удаляют постукиванием молотка. Важным обстоятельством для получения хорошего шва является непрерывность горения дуги. Для этого необходимо следить за постоянством длины дуги, то есть расстоянием между деталью и электродом. Это обеспечивается одинаковой скоростью, с которой электрод подается в зону сваривания. Следует стараться электрод вдоль наплавленного валика вести ровно, не отклоняясь.

Для того, чтобы при сваривании при помощи инвертора появилась дуга между электродом и деталью их металла, их необходимо подключить к разным полюсам. Разница в режимах состоит в том, куда будет подключен электрод на минус или на плюс. Правильный выбор зависит, в частности, от толщины свариваемых деталей и других факторов.

Прямую и обратную полярность при сварке постоянным током иначе называют "электрод-отрицательной" и "электрод-положительной". Такие названия более понятны и отражают варианты подключения электрода к плюсу или к минусу. Таким образом, существует правило - при прямой или иначе "электрод-отрицательной" полярности электрод подключен к минусу, а при обратной или иначе "электрод-положительной" полярности электрод подключен к плюсу.

Каждый сварочный аппарат имеет гнезда, в которые подключают кабель от держателей, функцией которых является зажим электродов. Их также иначе называют массой.

Сварка масса плюс или минус означает, что куда цеплять массу при сварке, то есть, - к какому полюсу будет подключен кабель от держателя с закрепленным в нем электродом, такая и будет получена полярность. Для получения прямой полярности кабель держателя следует подключать к положительной клемме, а для получения обратной полярности кабель держака с электродом подключают к отрицательной клемме.

Держак инвертора

При установке плюса или минуса при сварке держак следует подобрать правильно и держать его удобным способом. Чтобы имелась возможность свободно манипулировать рукой для управления инвертором при сварке, рекомендуется правильно размещать держак, в котором закрепляется электрод.

Существует несколько видов держаков:

  1. Прищепка. Это самый распространенный, удобный и дешевый вариант. В зависимости от конструкции она бывает пружинной и рычажной.
  2. Вилка-трезубец. В ней можно удерживать электрод любого диаметра. Такое устройство можно изготовить самостоятельно.
  3. Цанга. Зажимает крепко, имеет большой срок службы. Находит применение при сварке конструкций, имеющих повышенную значимость.
  4. Держатель безогарковый. Металлический штырь 1 вмонтирован в цилиндрическую рукоятку 2. Фиксация электрода обеспечивается его привариванием к штырю.
  5. Винтовой. Имеет много достоинств: обеспечивают бесперебойную подачу тока, обладают хорошим контактом, имеют возможность хорошего закрепления электродов.

Фото: держак инвертора

При сварке с помощью инвертора рекомендуется кабель держака обернуть вокруг части руки, расположенной между локтем и кистью. После этого взять держак в руку. Тянуть кабель сможет предплечье, а кисть руки остается свободной. Это поможет свободному манипулированию рукой при осуществлении сварочного процесса.

Выбор инвертора и его эксплуатация

Прямое и обратное подключение сварочного инвертора является функцией любого агрегата этого типа. Кроме этого аппарат должен обладать дополнительными свойствами:

  • антиприлипание;
  • горячий старт;
  • возможность работы с постоянным и переменным током;
  • работа в помещении с повышенной влажностью;
  • защита от перегрева;
  • индикация в цифровом виде.

Помимо этого следует тщательно подойти к грамотному выбору электродов для конкретного вида сварочного соединения. При покупке нет смысла интересоваться у продавца или искать в сопроводительной документации ответ на вопрос "Можно ли менять полярность на сварочном инверторе?". Такой функцией обладают все имеющиеся модели инверторов.

Для нормального функционирования прибора надо перед началом сварочных манипуляций производить его осмотр. При выявлении повреждений таких защитных элементов, как изоляция кабелей или шнуров от сети, следует произвести их замену. Проверка включает отсутствие значительных механических изменений корпуса инвертора, которые могли бы повлиять на нормальный ход работы.

Необходимо также провести внутреннюю чистку аппарата. Для этого придется снять кожух, чтобы получить доступ к внутренним узлам. Чтобы не навредить содержимому, чистку от пыли и грязи следует проводить струей сжатого воздуха. Отдельно проводится контроль состояния клемм, подключение к которым определяет полярность при сварке инвертором. При обнаружении на них окисления его удаляют наждачной бумагой мелкой зернистости.

Перед началом процесса сварки необходимо произвести подготовительные работы. В их число входит очистка и обезжиривание деталей, подлежащих соединению. Затем необходимо выставить на аппарате необходимые режимы. В частности, необходимо проанализировать, какая полярность подключения сварочного инвертора подойдет для осуществления конкретного вида сварки. Выяснив, какая полярность при сварке инвертором будет наиболее целесообразна, надо соответствующим образом установить кабели в предназначенные для этого клеммы, поскольку полярность сварки инвертором обеспечивается именно этим подключением.

Работа с применением инвертора на постоянном токе возможна только при двух вариантах настройки, которые регулируют направление, в котором будет двигаться электроны.

Прямая полярность при сварке инвертором предполагает, что подключение "минуса" произошло к электроду, а "плюса" - к металлической детали. Такой режим необходим для увеличения глубины сварного шва при соединении заготовок, обладающих большой шириной.

Обратная полярность при сварке инвертором означает, что электрод при выставлении необходимого режима был подключен к "плюсу", а металлическая деталь, соответственно, к "минусу".

Если во время рабочей смены ставится задача сваривания разных соединений, то для того, чтобы изменить режим достаточно поменять подключение к необходимым клеммам, что является не просто простым действием, а очень простым, осуществляемым вручную. Сварка инвертором обратной полярностью применяется значительно чаще, чем прямой. Это позволяет получить сварные шва необходимой глубины, толщины, конфигурации.

Грамотно выбранная полярность на сварочном инверторе зависит от следующих обстоятельств:

  1. Толщина деталей. При подсоединении, обеспечивающем прямую полярность, деталям достается основной нагрев. Ширина шва получается довольно глубокой. Для тонких деталей это не годится, поскольку может образоваться дефект в виде прожига, который не всегда можно ликвидировать. Поэтому для сварки тонких листов целесообразно применять обратный вариант.
  2. Вид материала свариваемых деталей. При сварочных работах приходится иметь дело с различными металлами и сплавами, которые обладают разными свойствами. К примеру, к среднеплавким металлам относится часто применяемый в конструкциях алюминий. Ему подойдет прямое включение. Перегревать нержавеющую сталь не стоит, поэтому для нее выбирают обратное подключение. Предварительный анализ и справочники помогут эффективно подойти к этому вопросу.
  3. Тип электрода. Все электроды имеют покрытие, которое при сгорании вытесняет воздух, препятствуя возникновению такого дефекта, как поры. При выборе режима необходимо учитывать совместимость режима с видом покрытия. Например, если применяют при сварке электроды с угольным покрытием, то обратная сварка не является подходящим вариантом.

Сложным случаем является, когда электрод и заготовки обладают характеристиками, которые требуют противоположных настроек. Тогда выбор полярности сварки - обратной или прямой потребует компромиссного решения. В качестве дополнительных мер принимается регулировка тока и скорости сварочного процесса. Такое решение под силу сварщикам, обладающим большими навыками, а начинающим работникам следует с ними посоветоваться. Выбор режима должен быть указан в технологической карте на производственный процесс.

Выбор электродов

При выборе электродов, предназначенных для сварки с помощью инвертора, необходимо иметь в виду, что на него будет оказывать влияние марка и вид материала, из которого изготовлены детали изделия. Особенности выбора электродов для сварки также зависят от многих факторов, таких как: какой вид тока будет использоваться при сварке - постоянный или переменный, пространственное положение сварных швов, предполагаемая скорость сварки, количество слоев шва.

К критериям выбора электродов относится то, какой должен быть вид стержня - плавящийся или неплавящийся. Плавящиеся представляют собой стержни со специальной обмазкой, назначением которой является создание зоны защиты и повышения стабильности горения дуги. Такой вид находит применение при дуговой сварке. Неплавящиеся электроды используются при сварках под защитным газом, в частности аргоном.

Фото: электроды для сварки

На выбор электродов также оказывает влияние режим полярности. Полярность электродов подразумевает, к какой клемме следует подключить стержень с обмазкой, чтобы был осуществлен выбранный режим. Электроды при обратной полярности подсоединяют к клемме, имеющей обозначение "плюс".

Современные популярные марки электродов из существующего их рейтинга обладают при применении совместно с инвертором такими преимуществами:

  • простота выполнения производственного процесса сварки;
  • получение хорошего шва соединения различных форм и размеров;
  • отделяемость образовавшегося шлака, не составляющая большого труда;
  • возможность сваривать даже детали с коррозией;
  • безопасность для сварщика.

Выбор диаметра зависит от толщины элементов изделия, подлежащих сварке. При этом существует прямая зависимость. Чем более толстые детали, тем больший диаметр электродов следует выбирать для сварки деталей конструкции. Электроды совсем маленького диаметра используют для закрепления прихваток - небольших поперечных швов для фиксации соединяемых деталей.

Покрытия стержня электрода могут носить разный характер. Они условно разделены на 4 категории. Первая из них так и называется - основной и является наиболее распространенной. Такой вариант выбирают при желании получить соединение, обладающее высоким качеством, механической прочностью, пластичностью, устойчивостью к образованию трещин. Вариант вполне годится для ответственных конструкций и в дальнейшем использовании соединения в суровых климатических условиях.

Наиболее популярной маркой электродов с рутиновым покрытием является МР-3. Они обладают многими преимуществами:

  • успешно используются для соединения деталей из низкоуглеродистой стали;
  • обеспечивают качественное соединение, как при переменном, так и при постоянном токе;
  • при выполнении сварки инвертором происходит небольшое разбрызгивание раскаленного металла;
  • применимы для выполнения швов любого пространственного положения;
  • хороший внешний вид получаемого шва.

Две другие категории находят применение реже при определенных условиях сварочного процесса.

Обучение специалистов сварных работ

Работа сварщика является престижной и обладающей постоянной востребованностью. Но, для того, чтобы стать официально оформленным специалистом, необходимо получить образование в этой области. Это будет служить гарантией для работодателя, что сварные работы будут проведены грамотно, с соблюдением современных технологий и наименьшим процентом отхода в брак.

Поскольку развитие технологий сварки и выпуск нового оборудования происходят стремительно, то даже людям, имеющим большие практические навыки в этой области необходимо периодически проходить обучение, чтобы быть в курсе происходящих перемен и усовершенствований.

Обучению подлежат не только простые исполнители-сварщики, но и руководители работ - инженеры и технологи. Высший состав может закрепить свой статус при окончании профильных факультетов колледжей и институтов, а сварщикам достаточно окончить специализированные курсы.

После окончания курсов и успешного прохождения экзаменов учащемуся выдается удостоверение об окончании и присвоении ему соответствующего разряда. Такой документ является пропуском для получения денежной и интересной работы.

Программа занятий на курсах делится на две части - теоретическую и практическую. Первую из них ведут в специально отведенных для этого аудиториях лекторы, имеющие профильное образование и педагогический стаж.

Программа курса включает различные вопросы, в том числе соответствующие теме нашей статьи:

  • полярность электродов при сварке;
  • что такое обратная полярность при сварке;
  • что такое обратная полярность при сварке инвертором;
  • что это - обратная полярность при сварке постоянным током;
  • обратная полярность при сварке постоянным током - что это такое;
  • ток обратной полярности при сварке.

Разумеется, этим не исчерпывается полный список изучаемых предметов.

Практические занятия позволяют применить полученные знания в деле. На них обязательно должен присутствовать мастер, следящий за правильным ходом выполнения работ и отвечающий на возникшие вопросы.

За дополнительные деньги можно приобрести курс индивидуального обучения, но групповые занятия имеет свои преимущества. Рекомендуется прислушиваться к разбору совершенных ошибок других участников занятий. Это позволит приобрести дополнительную информацию о правильном выполнении различных методов сварки.

После окончания прохождения программы наступает очередь доказать свои знания и показать умение приемной комиссии на выпускном экзамене. При положительной оценке, выставленной комиссией, учащемуся выдают удостоверение узаконенного образца.

В удостоверении указывается наименование учебного центра, который его выдал. Указываются практические действия по сварке, проведенные экзаменуемым. Проставляется оценка за демонстрацию теоретических основ по сварке. Необходимо следить, что внизу имелись подписи председателя и членов экзаменационной комиссии. После этого новоиспеченный сварщик ставит свою подпись.

При окончании курсов можно получить конкретную специализацию, например, "Сварщик электродуговой сварки", «Газосварщик", "Сварщик-вышкомонтажник». В последнее время особо престижной является профессия "Сварщик-аргонщик". Она дает право работать на сварке под защитой газа-аргона, что дает большие преимущества перед другими способами.

Сварщикам, мастерам, инженерам, технологам и руководителям работ, желающим иметь доступ к контролю соединений на особо ответственных конструкциях, имеется возможность получить дополнительное образование, закончив курсы НАКС. Это значительно повысит их конкурентоспособность.

Интересное видео

Прямая и обратная полярность при сварке

Сварка металла – процесс, который на первый взгляд может показаться довольно простым. Многие умельцы варят для домашних нужд, но увидеть качественный, красивый шов можно не так уж часто. Более того, в частной практике никто не проверяет крепость соединения на соответствие стандартам. Вопрос встает ребром, когда возникают определенные трудности, например, прожог листа, расхождение шва. Вот тут и нужно знать тонкости процесса – прямую и обратную полярность.

Что означает полярность при сварочных работах

В инверторных сварочных аппаратах для обозначения полярности используются надписи

В инверторных сварочных аппаратах для обозначения полярности используются надписи

Рассматривая вопрос полярности, понятно, что сварка в этом случае осуществляется током постоянного напряжения. Клеммы сварочного инвертора, куда подсоединяются силовые кабели держателя электрода и массы, обозначены значками «+» и «-». Обычно, подключая такой прибор и начиная его эксплуатировать, многие, руководствуясь инструкцией или рекомендациями знакомого специалиста, не задумываются, почему на конкретную клемму вешают именно этот, а не другой провод.

А разница все-таки есть, и здесь сокрыт недвусмысленный физический закон движения заряженных частиц – электронов. Электроны, обладая отрицательным зарядом, всегда движутся от минуса к плюсу в любой схеме, включая инвертор. При сварке можно подключить электрод как к плюсовой клемме, так и к минусовой – все будет работать. Но электроны в том и другом случае будут двигаться в разных направлениях по цепи, это отразится на процессе и конечном результате.

Подключение по схеме прямой полярности

Если схему собрать так, что плюс от инвертора идет на стальную заготовку (свариваемая деталь), потом через дуговой промежуток, сварочный электрод к минусу инвертора, то такое соединение получило название прямой полярности при сварке. В этом случае анодом выступает деталь, а катодом — электрод. Место соединения на детали будет греться сильнее, чем кончик электрода, приблизительно на 700 градусов по Цельсию.

Прямая полярность при сварке

Подключение по схеме обратной полярности

Схема подключения кабелей аппарата для сварки, когда плюс от инвертора приходит на сварной электрод, потом через дуговой промежуток попадает на рабочую деталь и минус инвертора, получила название обратной полярности при сварке. Здесь уже электрод будет греться сильнее, так как анодное пятно будет на нем, катодное – в области соединения стальных заготовок.

Обратная полярность при сварке

Выбор режима

Правильный выбор полярности при подключении сварочного оборудования может зависеть от нескольких факторов. Но самое главное для специалиста — усвоить, что на аноде, а это «+» всегда выделяется больше тепла (до 4000 градусов по Цельсию) чем на катоде (чуть больше 3000 градусов).

Виды сварочной дуги при сварке электродами

Виды сварочной дуги при сварке электродами

Это отправная точка дальнейшего анализа: толщина стали, марка, вид металла, тип сварочного электрода. В случае неответственной конструкции, возможно, будет лишним обращать внимание на полярность сварки.

Толщина заготовки – основной фактор, когда необходимо следить за полярностью. Более толстый материал в месте стыка нужно сильнее прогреть, чтобы частицы его взаимно проникли на большей площади соприкосновения, а пустоты заполнились металлом сварной проволоки – это надежность шва. Тонкий металл нельзя сильно греть, иначе можно получить дырку, некрасивый неравномерный сварной шов.

Когда сварке подвергают такие сплавы как чугун или нержавейка, то перегрев этих материалов может привести к образованию тугоплавких соединений, что нежелательно. Сплав алюминия требует мероприятий по удалению окислов, и хороший прогрев идет только на пользу. В сварочной литературе по каждому виду металла есть рекомендации об оптимальных методах и режимах работы с ним.

Покрытие электродов специальным флюсом тоже рассчитано на работу в определенных режимах. Угольный электрод для электросварки не имеет стойкости к перегреву, поэтому обратная полярность ему противопоказана. Сварная проволока полуавтоматических аппаратов более лояльна к выбору полюсовки, но каждый производитель дает на продукцию свои рекомендации по использованию.

Особенности сварки при использовании прямой полярности

Работая сварочным аппаратом постоянного тока и применяя способ подключение схемы прямой полярности, следует учитывать такие особенности процесса:

  • Шов сварочного соединения — глубоко проникающий, узкий по ширине, более крепкий по качеству;
  • Можно варить практически все типы сталей, толщина которых начинается от трех миллиметров и выше;
  • При использовании вольфрамового стержня для цветных металлов можно применять только метод прямой полярности при сварке;
  • Сварная дуга отличается стабильностью, устойчивостью к срывам, в результате чего легче контролировать процесс работы и получить красивый шов;
  • Для работы таким методом не подходят электроды, рассчитанные на использование в сварке переменным током;
  • При использовании сварочного аппарата в качестве резака, заготовка легче поддается раскройке.

Сварка прямой полярности

Особенности обратной полярности при сварке

Сварка металла при таком способе подключения оборудования имеет следующие характеристики:

  • Шов сварочного соединения менее глубок по проникновению в металл, с более выраженной шириной;
  • Метод наиболее подходит для соединения средних по толщине заготовок либо тонких листов металла;
  • При операциях с толстыми заготовками наблюдается хрупкость шва под воздействием нагрузок;
  • Для работы не подходят электроды, структура которых разрушается при перегреве;
  • Электрическая дуга отличается меньшей стабильностью, особенно в режиме работы на низких токах, что ведет к неравномерности соединения;
  • Осуществляя сварку высоколегированных сталей, необходимо строго выполнять технологический процесс рабочего цикла.

При сварке на обратной полярности

Плюсы и минусы разных методов сваривания деталей

Говоря о плюсах и минусах прямой и обратной полярности сваривания, нужно понимать, что неправильный выбор режима проявит все отрицательные стороны процесса. Толстый металл при отрицательной полярности будет слабо греться, шов получится поверхностным, придется обваривать деталь с двух сторон, что увеличит материальные и временные затраты.

Тонкий металл при положительной полярности потечет, начнет прожигаться электродом, кипящие брызги из сварочной ванны будут загрязнять поверхность изделия и требовать дополнительных усилий по их устранению.

Если же все учесть правильно, то минусы обратятся в плюсы, процесс сварки будет несложным для выполнения и радовать глаз результатом.

Характеристики сварного шва

Видео по теме: Прямая и обратная полярность при работе инверторным аппаратом

Сварка током прямой и обратной полярности

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

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

Основное отличие в подключении

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

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

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

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

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

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

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

Постоянный и переменный ток

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

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

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

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

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

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

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

Влияние на выбор электродов

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

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

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

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

Особенности каждого из подключений

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

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

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

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

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

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

Работа с полуавтоматом

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

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

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

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

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

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

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

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

Прямая и обратная полярность при сварке: выбор режима, подключение

Полярность тока является одним из основных параметров, определяющих особенности сварки металлических конструкций. Этот параметр влияет на температуру стержней с электропроводным материалом. При обработке изделий током с прямой или обратной полярностью важно учитывать основные схемы подключения, толщину заготовок и технические параметры электродного стержня.

Прямая и обратная полярность при сваркеПрямая и обратная полярность при сварке

Полярность при сварочных работах

При ручной дуговой сварке подача присадочной проволоки осуществляется в автоматическом режиме. Сваривание деталей по технологии РДС осуществляется при постоянном токе. К клеммам сварочного инвертора нужно подключить кабели массы и электрода. Они обозначаются знаками “+” и “-“. Полярность определяет способ подсоединения проводов к клеммным колодкам полуавтомата. Этот этого параметра зависит характер движения элементарных частиц, что воздействует на сварочный процесс. Если полуавтоматический прибор для сварки функционирует при переменном токе, то сварщик не сможет поменять полярность

При сварке с прямой полярностью кабель с электродным стержнем соединяется с контактом “минус”, провод с прищепкой – с разъемом “плюс”. Температура на концах электрического инвертора достигает 1000 °C. При переходе на обратную полярность провода с электродом и прищепкой нужно поменять местами. Температура на концах электродного стержня повысится до 4000 °C. Смена полярности позволяет контролировать температурный режим обрабатываемых заготовок.

Зависимость провара от полярностиЗависимость провара от полярности

Изменять местоположение кабелей необходимо при обработке легированных изделий. Полярность меняется при различных функциональных режимах сварочного аппарата. Они определяются размерами и материалом изготовления свариваемых изделий. Прямое подключение кабелей используется при проведении сварочных работ на открытом воздухе. В данных условиях детали соединяются с применением трубчатой нити из алюминия, заполненной порошкообразным веществом. В этих условиях можно сваривать толстые металлические пластины.

Смена местоположения кабелей осуществляется при следующих условиях:

  1. При наличии защитных газ, предназначенных для изолирования металлов от воздействия оксидов и ускорение нагрева дуги.
  2. При использовании флюсовых присадок, необходимого для создания однородного диффузного слоя.

При прямой и обратной полярности формируются анодные и катодные пятна. Анодное облако является наиболее горячим. Его температура может достигать 800 °C. Через пятна проходит электроток. В этих областях наблюдается низкое напряжение, что обусловлено местоположением сварочной дуги.

Сварочная дуга при прямой и обратной полярностиСварочная дуга при прямой и обратной полярности

Смена полярности позволяет сварщику увеличить глубину сварочного шва и обрабатывать конструкции с шириной менее 0,3 см. Сварка на прямой и обратной последовательности предоставляет возможность регулировать расположение дуги, что снижает скорость нагрева свариваемых изделий.

Выделяют следующие особенности сварки MMA с прямой полярностью:

  1. Позволяет получить прочный, узкий и глубокий сварочный шов.
  2. Облегчает сварку изделий, в составе которых отсутствует железо, и деталей толщиной более 0,3 см.
  3. Стабильность и устойчивость электрической дуги к срывам.
  4. Сварка невозможна, если применяются металлические стержни с электропроводным материалом, работающих при переменном токе.
  5. Высокое качества раскройки обрабатываемых заготовок.
  6. Воздействует на химический состав свариваемых изделий.
  7. Высокой коэффициент наплавки при нагревании сварочной дуги в аргоновой или гелиевой среде.
  8. Низкие темпы нагрева стержня электрического проводника или присадочной проволоки. Благодаря этому свойству при сварке модно применять инверторы, функционирующие при высокочастотных токах.
  9. Снижает процент внедрения карбона в массу свариваемого изделия.

РДС сварка при обратном подключении обладает следующими отличиями:

  1. Большая толщина и низкая глубина шва.
  2. При соединении тонких пластин их поверхность не деформируется.
  3. Нестабильность дуги, поэтому для сварки нельзя применять инверторы, работающие на невысоких токах.
  4. Низкий риск прожога поверхности металла, что обусловлено отбортовкой свариваемых поверхностей.
  5. При сваривании нельзя использовать стержни, разрушающихся при воздействии высоких температур.
  6. Требует минимизации зазора между свариваемыми частями.
  7. Низкий потенциал напряжения электротока.
  8. Сварка производится прерывистым швом.

При неправильном выборе полярности заготовки могут частично расплавиться, что приведет к возникновению кипящих брызг в сварочной ванне.

Подключение по схеме прямой полярности

При сварке током прямой полярности клеммная колодка “+” соединяется с обрабатываемым изделием. Подключение электродного стержня к контакту “-“ осуществляется через дуговой промежуток. При сварке с прямой полярностью электрический проводник будет нагреваться медленнее, чем металл. Поэтому температура между ними отличается на 700 °C. Во время сварки с постоянным током обратной полярности концы электродного стержня будут нагреваться сильнее поверхности заготовки. При прямом подключении роль катода исполняет электрод, обрабатываемые детали выступают в качестве анода.

Швы при сварке прямой полярностьюШвы при сварке прямой полярностью

Образование сварочной ванны – основная задача при сварке током прямой полярности. Для этого нужно прогреть заготовку до температуры плавления. При повышении силы электротока детали будут отталкиваться от сварочной дуги, что не позволит плотно соединить детали. При сварке с прямой полярностью требуются приборы, работающие при высокочастотных токах.

Подключение по схеме обратной полярности

При сварке постоянным током обратной полярности кабель с электродным стержнем необходимо подсоединить к “плюсу” инвертора, кабель на металл – к “минусу” инвертора. В этом случае роль катода выполняют поверхности заготовок, электрод становится анодом. В результате образуется рассеянная зона контакта между электрической дугой и свариваемым металлом. При сварке с обратной полярностью точка максимального разогрева размещается на металлическом стержне. В результате увеличивается глубина проплавки металлической поверхности.

Выбор режима полярности

Выбор полярности зависит от следующих факторов:

  1. Возможность прожога обрабатываемых заготовок.
  2. Наличие легированных сталей или нержавеющих сплавов железа в составе свариваемых изделий.
  3. Вероятность соединения металлических пластин малой толщины.

Швы при обратной полярностиШвы при обратной полярности

При смене полярности необходимо учитывать, что на аноде выделяется большое тепловой энергии, чем на катоде. Изначально сварочные аппараты работают по схеме прямого подключения. Сварщику необходимо изменять местоположение кабелей с электродным стержнем и прищепкой на металл при сваривании конструкций с разным поперечным сечением и толщиной. Для выбора правильного режима подключения проводников, необходимо учитывать следующие характеристики, определяющие особенности сварки:

  1. Расстояние между верхними и нижними поверхностями заготовок: основной фактор, воздействующий на структуру шва во время сварки постоянным током. При обработке толстых изделий необходимо прожечь поверхностью металлов. Это позволит увеличить площадь соприкосновения, что позволит сварной проволоке заполнить пустоты в поверхностях заготовок. В этом случае необходимо использовать сварку с прямой полярностью. Если нужно обработать изделия малой толщины, то нужно подавать отрицательный заряд на металл, положительный – на стержень электрода. Иначе на месте сварки могут образоваться небольшие отверстия или неровные швы.
  2. Сила тока: этот параметр определяет степень прогрева металла и электродов. Чем сильнее электроток, подаваемый сварочным инвертором, тем интенсивнее происходит процесс горения дуги. Сила тока зависит от расположения свариваемой поверхности. Если заготовка размещена горизонтально, то данный показатель уменьшается на 15%.

Также для определения полярности нужно знать материал изготовления обрабатываемой заготовки, ее толщину и параметры электродного стержня. Определить эти показатели можно в руководстве к сварочному прибору. В нем производитель оборудования указывает обстоятельства для смены полярности.

Толщина края металлической заготовки

Сваривание конструкций с толстыми краями необходимо подключать клеммы инвертора по схеме прямой полярности. В данных условиях дополнительное тепло будет концентрироваться в местах плавки. Это способствует увеличение глубины сварочного шва. Поверхности деталей смогут плотно соединиться без деформации. При обработке тонкого металла необходимо применять обратную полярность. Края детали во время сварки не должны перегреваться. Иначе снизятся качество шва и прочность соединения.

Подбор режима сваркиПодбор режима сварки

Разновидность металла

При обработке металлических поверхностей из разных материалов необходимо соблюдать следующие правила:

  1. Изделия из алюминия свариваются при прямом подключении. Алюминиевые детали имеют высокую теплопроводность и небольшой вес. Отличительным свойством этого металла является высокая степень окисления. Поэтому при сварке на алюминиевых заготовках формируется пленка. Она не позволяет деталям плотно соединиться. Прямая полярность снижает число образующихся окислов и образует сварочную ванну до появления оксидной пленки. При обработке рекомендуется использовать инертные газы. Они f линейного расширения и литейной усадки, высоким коэффициентом теплопроводности и низкой устойчивостью к межкристаллической коррозии. Эти свойства увеличивают риск сквозного проплавления и деформации металла. Поэтому детали из сплавов железа не требуют дополнительного тепла. При изменении полярности во время сварки рекомендуется использовать инверторы, поставляющие электричество с низкой силой тока.

Сварка алюминияСварка алюминия

Цветные металлы необходимо плавить при помощи электродных стержней из вольфрама по схемам прямой полярности.

Тип электрода

Для определения полярности необходимо учитывать основные характеристики электрода: разновидности анодного пятна, разновидность флюса и температура. Выделяют следующие виды электрических проводников в зависимости от технических характеристик:

  1. ЦЛ-11: применяются при сварке по схемам обратной полярности. Эти электроды способны обрабатывать поверхность металлов из плотной нержавеющей стали и иных сплавов железа с высокой устойчивостью к воздействию коррозии. Они обеспечивают высокое качество шва без разрушения защитного слоя металла. Электродные стержни ЦЛ-11 покрываются специальным раствором из фосфора и калия. Он защищает сварочный шов от негативного воздействия окружающей среды. Электрические проводники ЦЛ-11 нужно хранить в сухих помещениях. При их эксплуатации рекомендуется использовать короткие дуги, что обеспечивает лучшую проплавку металла.
  2. НИАТ-1: применяются для соединения деталей небольшой толщины при подключении кабелей по схеме обратной полярности. Эти электроды обладают антикоррозийными свойствами. Они устойчивы к большим нагрузкам. Данные проводники увеличивают прочность сварочного соединения. В состав электрических проводников НИАТ-1 входят магний, молибден, углерод, никель и силикаты. Эти химические элементы обладают невысоким коэффициентов наплавки (до 10 г/Ач), что увеличивает производительность электрода. Перед эксплуатацией электрических проводников рекомендуется подвергнуть их термической обработке в специализированных печах. Прокалку электродов необходимо проводить в течение 1 часа.
  3. ОЗЛ-8: используются при обработке цветных металлов током прямой полярности. Они могут функционировать в рабочей среде с температурой ниже 1000°C. Эти электрические проводники имеют антикоррозийные свойства. Поэтому они могут применяться для обработки легированных сталей. Электродные стержни ОЗЛ-8 изготавливаются на основе небольшого стержня из сварочной проволоки диаметром до 5 мм. Коэффициент наплавки данных электрических проводников составляет не более 13 г/Ач, предел текучести – 400 МПА. Для наплавки 1 кг сварочного шва требуется 600 г электродов ОЗЛ-8.

Подбор электродов Подбор электродов

При использовании электродов необходимо соблюдать следующие правила:

  1. Перед процессом сваривания металлических деталей тщательно очистить стержни электрического проводника.
  2. Обработать свариваемые детали химических раствором, защищающим их поверхность от пыли и иных видов загрязнений. Он также придает металлу блеск.
  3. При использовании новых электродов нужно предварительно осуществить их прокалку в специальных сушильных печах.
  4. В процессе сваривания заготовок требуется держать электродный стержень перпендикулярно оси сварочного шва.
  5. Держать электрическую дугу на расстоянии 3 мм от свариваемых кромок.
  6. Во время сварки нельзя совершать резкие рывки. В противном случае изменится рисунок шва.
  7. Чтобы избежать образования пористых поверхностей, необходимо очистить обрабатываемые изделия от шлаков и остатков расплавленного электрода.
  8. Нельзя допускать резкое понижение температуры электрического проводника. Иначе инструмент может частично деформироваться.

Электроды для сварки Электроды для сварки

Нюансы эксплуатации электродов при разных полярностях указаны в инструкциях, составляемых при изготовлении этих инструментов. Они публикуются на официальных сайтах производителей электрических проводников.

Обратная и прямая полярность при сварке инвертором
Обратная и прямая полярность при сварке инвертором

Обратная и прямая полярность при сварке

Содержание статьи

Сварка постоянным током, инвертором, имеет ряд неоспоримых преимуществ. Здесь и более стабильная дуга, и аккуратный сварочный шов, и возможность варить в двух режимах, обратной и прямой полярности.

Что даёт обратная и прямая полярность при сварке инвертором? Какой режим сварки стоит выбрать, в том или ином случае? Именно об этом и будет рассказано ниже, в данной статье строительного журнала samastroyka.ru.

Обратная и прямая полярность при сварке инвертором

В отличие от сварочного аппарата переменного тока, инвертор умеет работать только на «постоянке». Следовательно, у сварочного инвертора есть «минус» и «плюс» для подключения держателя электрода и кабеля с массой. Меняя подключения держателя и массы, можно добиться различных режимов сварки.

Рассмотрим, что даёт прямая и обратная полярность при сварке инвертором:

Что дает обратная и прямая полярность при сварке инвертором

Прямая полярность — чтобы перевести инвертор в работу на прямой полярности, нужно держатель с электродом подключить к минусовому разъёму, а кабель массы к плюсовому. В данном случае большая температура будет приходиться не на кончик электрода, а на свариваемую заготовку. Режим сварки на прямой полярности даёт возможность качественно варить толстый металл и хорошо проваривать корень сварного шва.

Обратная и прямая полярность при сварке инвертором

Обратная полярность — при сварке в обратной полярности инвертор подключается следующим образом: к плюсу подсоединяется держатель с электродом, а к минусу — кабель массы. Таким образом, самая большая температура будет приходиться на электрод, а не на свариваемую заготовку. Это позволит варить тонкие металлы без прожога, ведь температура на кончике электрода, почти что на 1000 градусов меньше, чем при сварке в прямой полярности.

Сварка постоянным током (общие положения)

Сварка на постоянном токе имеет свои отличия. Поэтому купив сварочный инвертор, приготовьтесь привыкать, ведь это не старый трансформаторный аппарат.

Сварка постоянным током (общие положения)

Чтобы качественно варить инвертором, следует учесть некоторые особенности:

  1. Используйте прижимные струбцины — из-за особенностей сварки постоянным током (а именно, из-за возникновения в месте подсоединения кабеля с положительным или отрицательным зарядом, микроразряда), струбцина позволит плотно прилегать заготовкам и не повредить их в момент сварки.
  1. В отличие от сварки на переменном токе, сварка на постоянном, даёт возможность получения более качественного сварочного шва. Здесь нет, как на переменке, таких сильных брызг металла, а сварочный шов получается более ровным и аккуратным.
  1. Следует учитывать, что анод и катод нагреваются неравномерно, поэтому режим подключения инвертора, влияет на расход электродов. При подключении сварочного инвертора в обратной полярности, расход электродов будет гораздо выше, чем при подключении в прямой.

Обратная и прямая полярность при сварке инвертором

Прямая полярность при сварке инвертором даёт возможность хорошо прогреть основной металл, чтобы достичь образования нужной сварочной ванны. При обратной полярности, эффект совершенно другой, поэтому данный режим инвертора, предпочтителен для сварки тонких металлов.

Оценить статью и поделиться ссылкой:
полярности в дуговой сварке - прямая, обратная и переменная полярность

Дуговая сварка - это один из видов сварки плавлением, при котором основные металлы плавятся путем подачи тепла для образования коалесценции. Требуемое тепло подается электрической дугой, образованной между положительными и отрицательными клеммами электрической цепи, встроенной в источник питания. Для выполнения сварочных работ металл изготавливается с одной клеммы, а электрод - с другой, и, таким образом, дуга образует между ними внешнюю цепь.Поскольку электроны всегда текут от отрицательного контакта к положительному выводу любой внешней цепи, поэтому на основании выполненного соединения возможны два случая:

  1. Электрод соединен с отрицательной клеммой источника питания; тогда как основные металлы связаны с положительным концом.
  2. недрагоценные металлы связаны с отрицательной клеммой источника питания; тогда как электрод соединен с положительным выводом.

Однако, если источник питания обеспечивает переменный ток (AC), то оба условия возникают один за другим в каждом цикле.В основном источники питания для дуговой сварки могут обеспечивать ток постоянного или переменного тока. Некоторые современные источники питания также содержат средства для преобразования друг в друга (интегрированные с преобразователем переменного тока в постоянный), поэтому эти источники могут подавать как переменный, так и постоянный ток. Следовательно, дуговая сварка может проводиться в любой из следующих трех полярностей; однако каждый из них имеет определенные преимущества перед другими, как подробно описано в последующих разделах.

Полярность указывает направление потока тока (иными словами - электроны) между базовыми пластинами и электродом во внешней цепи.Помните, что направление потока тока считается противоположным потоку электронов.

  • Прямая полярность постоянного тока - происходит, когда электрод сделан отрицательным, а опорные пластины сделаны положительными. Таким образом, электроны перетекают с наконечника электрода на опорные пластины.
  • Обратная полярность постоянного тока - происходит, когда электрод сделан положительным, а опорные пластины сделаны отрицательными. Таким образом, электроны текут от базовых пластин к электроду.
  • Полярность переменного тока - если источник питания обеспечивает переменный ток, то в каждом цикле один за другим будут происходить более двух случаев.В одной половине цикла электрод будет отрицательным (таким образом, базовые пластины будут положительными), а в следующей половине электрод будет положительным (таким образом, базовые пластины будут отрицательными). Количество циклов в секунду зависит от частоты подачи. Например, при питании 60 Гц каждую секунду происходит 60 циклов.

При использовании источника постоянного тока, когда электрод соединен с положительным выводом, а базовые пластины с отрицательным выводом, он называется положительным электродом постоянного тока (DCEP) или обратной полярностью постоянного тока (DCRP).Таким образом, электроны освобождают от базовой пластины и потока в направлении электрода с помощью внешней цепи. Непрерывный поток лавин электронов в небольшом проходе создает дугу (источник тепла).

Электроны, излучающие из базовых пластин (отрицательной полярности), ускоряются из-за наличия разности потенциалов и могут ударить электрод (положительной полярности) с очень высокой скоростью. При ударе кинетическая энергия электронов преобразуется в тепловую энергию, что в конечном итоге приводит к сильному тепловыделению вблизи кончика электрода.Как правило большого пальца, считается, что две трети (66%) всего тепла дуги генерируется на электроде; в то время как только одна треть (33%) тепло генерируется на базовой плите. В результате электрод быстро плавится и скорость осаждения металла увеличивается (только для расходуемых электродов). С другой стороны, базовые пластины не плавятся должным образом из-за недостатка тепла и, следовательно, возникают различные дефекты, такие как недостаточное плавление, недостаточное проникновение, высокое армирование и т. Д. Однако поток электронов из базовой пластины удаляет масло, покрытие оксидный слой или частицы пыли, присутствующие на поверхности базовой пластины (называемые окисным чистящим действием).

Преимущества полярности DCEP в дуговой сварке

  • Лучшее действие по очистке дуги, что снижает вероятность появления дефектов включения.
  • Высокая скорость осаждения расходных электродов, что ускоряет сварку.
  • Лучшая производительность для сварки тонких пластин. Снижает уровень искажений, остаточное напряжение, полную резку и т. Д.
  • Подходит для соединения металлов с низкой температурой плавления, таких как медь и алюминий.

Недостатки полярности DCEP при дуговой сварке

  • Сокращенный срок службы электродов для нерасходуемых электродов.
  • Более высокий уровень усиления, если скорость не отрегулирована должным образом.
  • Недостаточное плавление и неполное проникновение.
  • Невозможно правильно сплавить толстые пластины или металлы с высокой температурой плавления.

В противоположность DCEP, когда электрод соединен с отрицательной клеммой и базовыми пластинами с положительной клеммой, он называется отрицательной электродной электродом постоянного тока (DCEN) или прямой полярностью постоянного тока (DCSP). Таким образом, электроны текут от электрода к базовым пластинам.Следовательно, на базовой пластине выделяется больше тепла по сравнению с электродом, поэтому скорость осаждения металла уменьшается. Также устраняются различные дефекты, вызванные недостаточным плавлением основного металла. Но у DCEN отсутствует очистительное действие, поэтому могут возникнуть дефекты включения, если перед сваркой опорные плиты не очищаются должным образом. Плюсы и минусы полярности DCEN обсуждаются ниже.

Преимущества полярности DCEN при дуговой сварке

  • Достаточное плавление неблагородных металлов и, следовательно, правильное проникновение.
  • Меньше шансов включения вольфрама (при сварке TIG), а также низкого усиления.
  • Лучший выбор для сварки металлов с высокой температурой плавления, таких как титан, нержавеющая сталь и т. Д.
  • Толстые пластины также могут быть правильно соединены.

Недостатки полярности DCEN при дуговой сварке

  • Отсутствует действие по очистке дуги, поэтому возможны дефекты включения.
  • Высокий уровень искажений.
  • Создание высокого остаточного напряжения в сварных деталях.
  • Расширенная зона термического влияния (ЗТВ).
  • Снижение производительности благодаря более низкой скорости осаждения.
  • Не подходит для сварки тонких пластин.
Полярность переменного тока

обеспечивает преимущества как DCEN, так и DCEP; однако, в некоторой степени только. При использовании источника переменного тока в половине цикла электрод становится отрицательным, а в следующей половине цикла электрод становится положительным. Этот цикл повторяется 50 или 60 раз в секунду в зависимости от частоты питания (50 Гц или 60 Гц). Некоторые источники питания также предоставляют условия для изменения этой частоты.

Преимущества полярности переменного тока при дуговой сварке

  • Умеренное действие дуги очистки.
  • Совместим с большинством типов электродов (но не со всеми).
  • Лучшее сплавление и проникновение сварного металла.
  • Подходит для широкого диапазона толщины листа.

Полярность является одним из решающих факторов, влияющих на качество сварных соединений. Перед сваркой сварщик должен выбрать соответствующую полярность в зависимости от требований, типа наполнителя, типа электрода и основного материала.В следующем списке приведены параметры, которые обычно зависят от полярности сварного шва. Подробнее читайте: Как полярность влияет на производительность дуговой сварки?

Следует отметить, что выбор полярности сварки требует учета большого числа факторов; однако лишь несколько основных факторов обсуждаются ниже. Надлежащая осторожность должна быть выбрана для выбора полярности для конкретного применения.

  • Если основным металлом является алюминий или магний, то лучше использовать DCEP, поскольку он может разорвать оксидный слой (глинозем - Al 2 O 3 ), присутствующий на поверхности пластины.Кроме того, температура плавления алюминия весьма мала (660ºC), так что высокое тепловыделение вблизи базовой пластины не требуется.
  • Если вы выполняете сварку титана или нержавеющей стали, тогда лучше использовать переменный ток, поскольку он даст вам все необходимые преимущества. Здесь DCEN может увеличить зону HAZ.
  • Если рабочий материал имеет низкую излучательную способность электронов или требуется высокое напряжение для эмиссии электронов, тогда DCEP является неправильным выбором, поскольку это может привести к нестабильной дуге.
  • Если толщина опорной пластины является более (> 6 мм), то DCEN является предпочтительным выбором.Край подготовки также требуется. Аналогично, для тонких пластин следует выбирать DCEP.
  • При сварке TIG использование полярности DCEP может привести к образованию шарика на конце электрода, что приведет к уменьшению срока службы электрода. Это также может привести к дефекту включения вольфрама.
,

AC / DC Понимание полярности

Знаете ли вы, что AC (переменный ток) и DC (постоянный ток) означают на вашем сварщике и электродах? Ну, в основном эти термины описывают полярность электрического тока, который создается сварщиком и проходит через электрод. Выбор электрода с правильной полярностью реально влияет на прочность и качество сварного шва - так что читайте дальше и убедитесь, что вы знаете разницу! Чтобы получить дополнительную уверенность, попробуйте два теста в конце статьи, чтобы определить полярность.

Термины «прямая» и «обратная» полярность используются вокруг магазина. Они также могут быть выражены как «электрод-отрицательная» и «электрод-положительная» полярность. Последние термины являются более описательными и будут использоваться в этой статье.

Полярность проистекает из того факта, что электрическая цепь имеет отрицательный и положительный полюс. Постоянный ток (DC) течет в одном направлении, что приводит к постоянной полярности. Переменный ток (AC) течет половину времени в одном направлении и половину времени в другом, изменяя свою полярность 120 раз в секунду с током 60 Гц.

Сварщик должен знать значение полярности и понимать, как это влияет на процесс сварки. За редким исключением, положительный электрод (обратная полярность) приводит к более глубокому проникновению. Отрицательный электрод (прямая полярность) приводит к более быстрому расплавлению электрода и, следовательно, к более высокой скорости осаждения. Влияние различных химических веществ в покрытии может изменить это условие. Стержень из низкоуглеродистой стали с высоким содержанием целлюлозы, такой как Fleetweld 5P или Fleetweld 5P +, рекомендуется для использования при положительной полярности при обычной сварке.Некоторые типы экранированных электродов работают с любой полярностью, хотя некоторые работают только с одной полярностью.

Использование сварочного трансформатора переменного тока потребовало разработки электрода, который работал бы на любой полярности из-за постоянного изменения полярности в цепи переменного тока. Хотя сам переменный ток не имеет полярности, когда электроды переменного тока используются на постоянном токе, они обычно работают лучше всего при одной определенной полярности. Покрытие на электроде указывает, какая полярность является наилучшей, и все производители указывают на электродах, какую полярность рекомендуется.

Для правильного проникновения, равномерного внешнего вида валиков и хороших результатов сварки необходимо использовать правильную полярность при сварке любым металлическим электродом. Неправильная полярность приведет к плохому проникновению, неправильной форме шариков, чрезмерному разбрызгиванию, затруднению контроля дуги, перегреву и быстрому горению электрода.

Большинство машин имеют четкую маркировку относительно того, что представляют собой клеммы или как их можно установить для любой полярности. Некоторые машины имеют переключатель для изменения полярности, тогда как на других необходимо поменять кабельные клеммы.Если есть какой-либо вопрос относительно того, используется ли правильная полярность или какая полярность установлена ​​на машине постоянного тока, есть два легко выполняемых эксперимента, которые вам скажут. Первый - использовать угольный электрод постоянного тока, который будет работать правильно только на отрицательной полярности. Второй - использовать электрод Fleetweld 5P, который работает на положительной полярности намного лучше, чем на отрицательной.

Проверка вашей полярности:

А. Определите полярность с помощью угольного электрода

1.Очистите основной металл и установите ровно
. 2. Сформируйте точки двух угольных электродов на шлифовальном круге так, чтобы они совпадали с постепенным сужением на 2 или 3 дюйма от наконечника дуги
3. Зажмите один электрод в электроде Держатель близко к конусу
4. Установите силу тока на 135-150
5. Отрегулируйте полярность до
6. Ударьте дугу (используйте экран) и удерживайте в течение короткого времени. Измените длину дуги с короткой на длинную, что позволяет наблюдать действие дуги
7. Наблюдать за действием дуги.Если полярность отрицательная (прямая), дуга будет стабильной, простой в обслуживании, однородной и конической по форме. Если полярность положительная
(обратная), поддерживать дугу будет сложно, и на поверхности основного металла останется черный углеродный осадок
. 8. Измените полярность. Ударьте дугу с другим электродом и держите в течение такого же промежутка времени. Наблюдайте за действием дуги, как и раньше
9. Осмотрите концы двух электродов и сравните. Тот, который используется на отрицательной полярности, будет равномерно выгорать, сохраняя свою форму.Используемый электрод на положительной полярности быстро сгорит тупым


B. Определите полярность металлическим электродом (E6010)

1. Очистите основной металл и положите ровно
2. Установите силу тока от 130 до 145 для 5/32 "электрода
3. Отрегулируйте полярность до
4. Зажмите дугу. Держите нормальную длину дуги и стандартный угол электрода и запустите шарик
5. Прислушайтесь к звуку дуги. Правильная полярность, с нормальной длиной дуги и силой тока, будет производить регулярный "потрескивающий" звук.Неправильная полярность при нормальной длине
и настройке силы тока приведет к нерегулярному «потрескиванию» и «выталкиванию» с нестабильной дугой
6. См. Выше характеристики дуги и валика при использовании металлического электрода на правильной и неправильной полярности
7. Отрегулируйте в соответствии с другой полярности и запустить другой шарик
8. Очистить шарики и осмотреть. При неправильной полярности отрицательного электрода вы получите множество характеристик плохих шариков, показанных в уроке 1.6.
. 9. Повторите несколько раз, пока вы не сможете быстро распознать правильную полярность.

,
Обратная полярность постоянного тока (DCRP) в дуговой сварке

Источники питания для дуговой сварки могут подавать переменный или постоянный ток или оба вида тока. В случае полярности постоянного тока ток течет только в одном направлении; тогда как в случае переменного тока направление потока тока меняется в каждом цикле (количество циклов в секунду зависит от частоты подачи). Теперь в дуговой сварке основные металлы соединены с одним контактом, а электрод - с другим контактом. При наличии достаточной разности потенциалов непрерывный поток электронов между ними через небольшой зазор составляет дугу (основной источник тепла при дуговой сварке).

В зависимости от соединения основных металлов и электрода с портами источника питания, полярность постоянного тока можно разделить на две категории - прямая полярность постоянного тока (DCSP) и обратная полярность постоянного тока (DCRP). Следует отметить, что для источника переменного тока обе полярности встречаются одна за другой в каждом цикле несколько раз (равно частоте подачи).

  • DCSP или DCEN - опорная плита положительная, а электрод отрицательный.
  • DCRP или DCEP - опорная плита отрицательная, а электрод положительный.

Когда электрод соединен с положительной клеммой источника сварочного тока (тип постоянного тока), а основные металлы соединены с отрицательной клеммой, то соединение называется обратной полярностью постоянного тока (DCRP). Он также называется положительным электродом постоянного тока (DCEP), поскольку электрод является положительной клеммой. Следовательно, электроны испускаются из базовой пластины (отрицательная клемма) и текут к электроду (положительная клемма) через небольшой зазор между ними. Лавина потока таких электронов в конечном итоге составляет электрическую дугу.

Здесь электроны, освобождающиеся от поверхности базовой пластины, ускоряются по направлению к электроду из-за разности потенциалов между ними и, наконец, ударяются о кончик электрода с очень высокой скоростью. При ударе кинетическая энергия электронов преобразуется в тепловую энергию, и поэтому на кончике электрода генерируется высокая температура. Считается, что около 2/3 или от общего тепла дуги (то есть около 66%) генерируется на конце электрода; в то время как остальная часть тепла генерируется вблизи опорной плиты.Это приводит к быстрому плавлению электрода и высокой скорости осаждения наполнителя.

Лучше дуги очищающее действие -Когда электроны освобождают от опорной плиты, он удаляет грязь, покрытие или слой оксида, присутствующий на рабочей поверхности, и это действие называется как очистка дуги. Полярность DCRP обеспечивает отличное действие по очистке дуги и, таким образом, снижает вероятность появления дефектов включения. Читайте: явление дуговой очистки в сварке.

Высокая объемная скорость осаждения - поскольку вблизи наконечника электрода генерируется более высокая температура, поэтому скорость осаждения присадочного металла увеличивается, если электрод является расходным материалом.Это иногда полезно, поскольку может снизить требования к сварочным проходам. Для нерасходуемых электродов скорость осаждения в объеме можно контролировать согласно требованию.

Предпочтителен для соединения тонких пластин - Вследствие сравнительно меньшего тепловыделения в основном металле различные дефекты, возникающие при соединении тонких пластин, могут быть устранены с помощью обратной полярности. К таким дефектам относятся искажение, подрезание, остаточное напряжение, полная резка и т. Д.

Подходит для соединения металлов с более низкой температурой плавления - Сварка меди, алюминия и т. Д.требует меньшего нагрева для правильного плавления базовых пластин, поскольку их температура плавления сравнительно ниже. В таких случаях DCRP - лучший выбор; однако, это требует рассмотрения других факторов.

Срок службы электрода уменьшается на - В случае нерасходуемого электрода (например, при сварке TIG) использование DCRP может привести к быстрому плавлению (образованию шариков на конце) электрода, и, следовательно, срок службы электрода уменьшается. Это может даже привести к дефекту включения вольфрама.

Высокая арматура - Сварка расходными электродами увеличивает скорость осаждения присадочного металла.Таким образом, если скорость или обработка края не выбраны оптимально, то усиление может увеличиться. Армирование не придает прочности суставу; вместо этого он препятствует внешнему виду и вызывает потерю присадочного металла.

Недостаточное плавление и недостаточное проникновение — Низкий уровень тепловыделения у основных металлов может привести к различным дефектам, таким как недостаточное плавление, недостаточное проникновение и т. Д.

Не подходит для металлов с высокой температурой плавления - нержавеющая сталь, титан и т. Д.требуется высокая тепловая мощность для правильного плавления, и поэтому DCRP не подходит для сварки таких металлов.

,Прямая полярность постоянного тока

(DCSP) в дуговой сварке

Источники питания для дуговой сварки могут подавать переменный или постоянный ток или оба вида тока. В случае полярности постоянного тока ток течет только в одном направлении; тогда как в случае переменного тока направление потока тока меняется в каждом цикле (количество циклов в секунду зависит от частоты подачи). Теперь в дуговой сварке основные металлы соединены с одним контактом, а электрод - с другим контактом. При наличии достаточной разности потенциалов непрерывный поток электронов между ними через небольшой зазор составляет дугу (основной источник тепла при дуговой сварке).

В зависимости от соединения основных металлов и электрода с портами источника питания, полярность постоянного тока можно разделить на две категории - прямая полярность постоянного тока (DCSP) и обратная полярность постоянного тока (DCRP). Следует отметить, что для источника переменного тока обе полярности встречаются одна за другой в каждом цикле несколько раз (равно частоте подачи).

  • DCSP или DCEN - опорная плита положительная, а электрод отрицательный.
  • DCRP или DCEP - опорная плита отрицательная, а электрод положительный.

Когда основные металлы подключены к положительной клемме источника питания для сварки (тип постоянного тока), а электрод подключен к отрицательной клемме, тогда это соединение называется прямой полярностью постоянного тока (DCSP). Он также называется отрицательным электродом постоянного тока (DCEN), поскольку электрод действует как отрицательный вывод. Следовательно, электроны испускаются от электрода (отрицательная клемма) и текут к базовой пластине (положительная клемма) через небольшой зазор между ними. Лавина потока таких электронов в конечном итоге составляет электрическую дугу.

Здесь электроны, выделяющиеся из электрода, ускоряются в направлении основного металла из-за разности потенциалов между ними и, наконец, ударяются о поверхность основного металла с очень высокой скоростью. При ударе кинетическая энергия электронов преобразуется в тепловую энергию, и поэтому в непосредственной близости от поверхности основного металла генерируется высокая температура. Считается, что около 2/3 ий от общей дуги тепла (т.е. около 66%) генерируется на опорной плите; в то время как остальная часть тепла генерируется вблизи электрода.Это приводит к быстрому плавлению основного металла, но низкой скорости осаждения наполнителя (для расходуемого электрода).

Устранение недостаточного плавления . Недостаточное проникновение, высокое армирование, недостаточное плавление и т. Д. - это, в основном, сварочные дефекты, обнаруженные при дуговой сварке, когда опорные плиты не имеют возможности плавкого предохранителя. Поскольку большая часть тепла вырабатывается вблизи опорных плит, эти дефекты можно устранить с помощью DCSP.

Способность плавить металлы с высокой температурой плавления - при сварке нержавеющей стали, титана и т. Д.металлы, более высокая подводимая теплота требуется, чтобы должным образом сплавить их для формирования коалесценции Для сварки таких металлов подходит DCSP.

Подходит для толстых пластин, соединяющих - для толстых пластин требуется более высокий уровень подводимой теплоты для быстрого распространения тепла плавления. В таких случаях полярность DCSP обеспечивает лучший результат.

Подходит для определенных электродов - на основе типа электрода и его покрытия, несколько сортов электрода (обычно типа EXXX2, например E6012) обеспечивают лучшую производительность с DCSP.

Отсутствие действия по очистке дугой - Если электроны выделяются из основного металла, тогда они удаляют любую грязь, покрытие, оксидные слои, присутствующие на поверхности пластины, что называется действием по очистке дугой. Однако с DCSP не происходит никакого действия по очистке дуги, поскольку электроны высвобождаются из электрода. Таким образом, существует тенденция дефекта включения с DCSP.

Сильное искажение . Поскольку скорость подводимого тепла к основному металлу достаточно велика, поэтому могут возникнуть искажения, если не использовать соответствующие зажимы и опоры.Искажение может даже привести к отклонению сварных пластин.

Высокое остаточное напряжение - Хотя распространены все процессы дуговой сварки, обнаружено, что полярность DCSP вызывает большее остаточное напряжение на сварном элементе.

, более широкий HAZ - высокий подвод тепла к основному металлу также увеличивает ширину зоны термического влияния (HAZ).

Режущее действие в тонких пластинах - Для сварки тонких пластин DCSP не является хорошим выбором, так как это может привести к резке вместо сварки.Искажение также увеличится.

Не подходит для металлов с низкой температурой плавления - если скорость сварки не регулируется, то использование DCSP для сварки металлов с низкой температурой плавления (таких как медь, алюминий) приведет к дефектной сварке с подрезкой и большой шириной сварного шва.

Низкая скорость осаждения металла - Если электрод относится к расходуемому типу, как, например, MMAW, GMAW и т. Д., Скорость осаждения присадочного металла снижается. В некоторых случаях это может привести к снижению производительности.Однако, если электрод не является расходуемым типом (например, TIG), тогда скорость осаждения присадочного металла может контролироваться согласно требованию.

,

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о