Где плюс где минус на сварочном аппарате: Что даёт прямая и обратная полярность при сварке инвертором

При постоянном или переменном токе для сварки используются плавящиеся электроды. Их во время процесса передвигают по оси координат, чтобы сохранить размер дуги. Оптимальной считается дуга не больше стержня электрода, обеспечивающая самое высокое качество шва. Если допускать длинную дугу, качество сварки током ухудшится из-за отклонения дуги от заданного направления. Необходимо соблюдать определённую скорость перемещения электрода, чтобы шов не получился неровным или неплотным.

По форме и типам соединений сварочные швы разделяются на:

• тавровые;
• угловые;
• стыковые;
• нахлесточные;
• торцовые.

Разные углы наклона электрода позволяют создавать разные по типу швы. Самый удобный промежуток – между 45 и 90 градусами, при котором сварочная ванна полностью в зоне видимости. С опытом приходит и понимание, как именно нужно менять угол наклона.

Обычно  сварочные   аппараты  комплектуются кабелем  массы  с держателем зажимного типа. С первого взгляда, это удобно, такое приспособление можно надежно закрепить к практически любой поверхности (листы, металлопрокат и прочие). Но бывают ситуации, когда нет возможности установить такую массу на заготовку или, еще чаще, она перегорает. Неплохой альтернативой станет магнитный контакт сварочного кабеля.

Итог

Главная задача для новичка – научиться «вести» сварочный шов. Основной металл прогревается до состояния расплавления, формируя сварочную ванну. В зависимости от ситуации сварщик меняет установки тока, ориентируясь на состояние ванны. Начинать нужно с настроек, рекомендованных производителями, а дальше постепенная практика поможет понять и правильно использовать все возможности инвертора.

что такое постоянным током, масса на аппарате это плюс или минус, монополярный и биполярный электроды – Сертификация и обучение на Svarka.guru

Что такое сварка током прямой полярности — это подключение плюсового провода от оборудования к соединяемым деталям, а к минусу идёт провод от держателя, на котором закреплён электрод. При зеркальном отображении получаем на выходе полярность обратного типа. Различные подключения способствуют изменению температуры сварочного кратера.

Прямая полярность

У каждого сварочного аппарата имеются гнёзда, куда подключаются провода от держателя с электродом или зажима для заготовок, называемого на практике массой. К какому полюсу подключается масса на сварочном аппарате к плюсу или минусу — такая полярность получится на выходе. Для получения прямого подключения провод, идущий от массы, подсоединяется к положительной клемме, а провод от электрода — к минусовой.

При сварке род и полярность тока зависят от катодного или анодного пятна, в случае прямого подсоединения именно на деталях будет концентрироваться высокая температура.

Сварка постоянным током при аналогичном подключении отличается характерными нюансами:

• большой глубиной и малой шириной шва;
• такое подключение применяется для металлов с толщиной не менее 3 мм;
• вольфрамовые электроды применяются для соединения изделий из цветного металла;
• высокая стабильность горения дуги обеспечивает качественный шов;
• токопроводящие стержни быстро плавятся;
• большой расход электродов из-за разбрызгивания.

Такая методика исключает использование электродов, предназначенных для сварки переменным током.

Обратного типа

Аналогичную полярность при сварке применяют в том случае, когда надо свести риск появления брака на деталях к минимуму, а также во время выполнения ответственных заданий, чтобы сварка проводилась с высокой точностью. При такой методике высокая температура концентрируется на проводящем ток стержне, а на соединяемой конструкции уровень тепла намного ниже.

Поэтому обратный тип полярности применяют для качественной сварки тонкого металла, чтобы исключить возможность коробления от излишнего нагревания, а также при соединении стальных деталей различной степени легирования, потому что такие заготовки особо чувствительны к возможному перегреву. Аналогичное подключение применяют для соединения металлов под защитой флюса или инертных газов, например, аргона.

Чтобы избежать ошибок при сварке, надо знать следующие отличия:

• выбор обратной полярности при сварке постоянным током делает шовное соединение небольшим по глубине, но объёмным по ширине;
• во время соединения толстых металлов снижается качество шва;
• нельзя работать электродами, чувствительными к перегреванию;
• при снижении силы тока образуются скачки дуги, что негативно отражается на прочности и качестве шва;
• соединяя высоколегированные стали, надо строго выдерживать цикл работы и время остывания соединённых заготовок.

В случае подключения от сети переменного тока, сварка металлов с низким содержанием углерода проводится рутиловыми токопроводящими стержнями, у которых отсутствует зависимость от полярности, поэтому применяется любая методика — наиболее удобная для исполнителя.

Критерий выбора

Опытные сварщики самостоятельно решают, куда подсоединять провода к плюсу или минусу во время подключения массы на сварочный аппарат, чтобы концентрировать большую температуру на конструкции или плавящемся прутке с обмазкой. Выбирать полярность иногда приходится несколько раз — это напрямую зависит от сложности конструкции или толщины соединяемого металла, например, при средней или большой толщине выбирают вариант прямой полярности.

Сильный прогрев заготовки позволяет выполнить более глубокий шов, что намного повышает прочность и качество соединения, аналогичная полярность выбирается, когда надо отрезать какой-нибудь элемент от общей конструкции. Обратная полярность выбирается при работе с тонкостенными деталями, при этом детали не перегреваются, но электрод плавится быстрее.

Толщина металла

Специфика сварки толстого металла довольно простая: подключаем массу к плюсу на агрегате, а электрод — к минусу. Наличие высокой температуры на заготовке способствует большему прогреву металла, что усилит глубину проварки, а в результате шов получается более качественный и прочный.

При обработке сваркой тонкостенного металла применяется обратная полярность, т. к. анодное пятно перемещается на электрод и угроза пережога конструкции полностью ликвидируется.

Вид

Полярность во многом зависит и от типа металла, из которого состоит соединяемая конструкция или отдельные детали, приготовленные для сварки. Например, для прочного соединения изделий из нержавеющей стали или чугуна применяют обратную полярность, чтобы избежать перегревания заготовок и избавиться от появления тугоплавкого сварного соединения, которое требует особой обработки.

При сварке алюминия используется прямая методика подключения — прочная плёнка, покрывающая цветной металл, при сильном нагревании расплавляется и не препятствует образованию шовного соединения. Опытные сварщики знают, как и какими методами надо варить различные по химическому составу металлы, а начинающие исполнители — сверяются по справочнику или изучают сопроводительную документацию, где подробно описана методика сварки, а также какую полярность надо применить.

Р. И. Смоляков, образование: лицей, специальность: газоэлектросварщик пятого разряда, опыт работы: с 2004 года: «Молодые сварщики обязаны постоянно совершенствовать свои теоретические знания и наращивать практические навыки, чтобы повышать разряд и уметь соединять любые металлы, используемые на производстве».

Влияние толщины соединяемых деталей на выбор подключения.

Коротко об электродах

Если используют для сварки инвертор, то при подключении прямого или обратного варианта обязательно учитывается тип используемого электрода, т. к. эти изделия имеют индивидуальные параметры, которые зависимы от изменения температуры.

Химический состав обмазки или напыления оказывает особое влияние на качество сварочного процесса, например, при использовании обратной полярности нельзя применять угольный электрод, потому что из-за влияния высокой температуры флюс перегревается и теряет необходимые свойства — изделие будет непригодно для дальнейшего использования.

Надо применять прямой вариант подключения, да и на каждом типе электродов нанесена маркировка, где указан режим использования, а на упаковке имеются аналогичные рекомендации производителя, т. ч. перепутать крайне трудно.

Работа на полуавтомате

Такой вид сварки характерен для производственных процессов, при этом надо правильно установить полярность данного полуавтомата, например, для соединения деталей из нержавеющего металла применяют защитный газ и выбирают обратное подключение, а когда используется порошковая присадочная проволока при сварке изделий из алюминия — прямое.

Как управлять процессом?

Главное для исполнителя — прогреть свариваемые детали до полного расплавления кромок, чтобы сформировался сварочный кратер. Перечислим негативные процессы, которые при этом могут появиться:

• если установлен ток небольшой силы, то металл заготовок не успевает полностью прогреться, поэтому сварочная ванна двигается за электродом;
• при излишней величине тока происходит сильное разогревание, дуга начинает проникать внутрь металла и оттеснять расплавленную субстанцию назад.

При нормальном использовании силы тока жидкий металл в кратере сильно не растекается, а внешние края — тонкие и сварщик полностью контролирует процесс.

При сварке деталей с большой толщиной металла надо повышать силу тока, чтобы полностью прогреть деталь, а тонкостенные конструкции нагреваются быстро, поэтому работать надо на малой силе тока. Во время сварочного процесса с использованием электродов с обмазкой или напылением надо учитывать и скорость проводки.

При быстрой проводке электрода металл не успевает прогреваться, поэтому шов располагается поверху без нужного проплавления, а если скорость медленная, то заготовки перегреваются, а жидкая субстанция в сварочной ванне становится неуправляемой.

Внешнее состояние шовного соединения.

Превосходство и недостатки методик

Изменение подключения по-разному отражается на работе токопроводящего стержня, например, при обратной методике, наблюдаются такие процессы:

• на конструкцию поступает больше тепловой энергии, чем на стержень с обмазкой;
• хороший разогрев обеспечивает качественную и глубокую проплавку;
• электрод плавится медленно, поэтому частая замена не нужна;
• металл при сварке практически не разбрызгивается.

Прямая полярность при сварке характерна следующими нюансами:

• нагревание заготовок минимальное;
• плавление электрода происходит намного быстрее, поэтому требуется частая смена стержней;
• жидкий металл сильно разбрызгивается.

Вывод прост — очевидных преимуществ больше у обратной методики, но не только плюсы определяют выбор, т. к. у большинства электродов рекомендации по выбору подключения прописаны производителем на этикетке.

Выводы

Инверторное или полуавтоматическое сварочное оборудование отличается несложной эксплуатацией, поэтому часто применяются в домашней обстановке, например, на даче или при ремонте в частном домостроении, да и неопытным исполнителям легче соединять металлические конструкции, используя обычное подключение стандартной сети. Для получения соединений высокого качества, надо точно знать, как и когда применять обратную или прямую методику подключения.

Зачем менять полярность при сварке: простым языком

Для проведения сварки разнообразных изделий либо конструкций, сделанных из металла, при помощи постоянного тока, используются два режима – прямая и обратная полярность. В первом случае, во время выполнения сварки, держатель с электродом подключается к «-», а само свариваемое изделие, либо конструкция подсоединяется к «+». В случае использования полярности обратного типа, при проведении сварочных работ, держатель наоборот присоединяют к плюсу, а свариваемую конструкцию либо деталь подключают к минусу.

Зачем менять полярность при сварке

Во время выполнения сварочных работ с использованием постоянного тока, на конце электрода возникает так называемое термическое пятно. Полюс его подключения непосредственно к сварочному аппарату (плюс или минус) влияет на температурные показатели термического пятна, от которых в свою очередь зависит весь режим проведения работ.

Например, если электрод подключен к значению плюс, тогда на его кончике появляется так называемое анодное пятно, показатель температуры которого составляет 3900 градусов по Цельсию. В случае подключения держателя к минусу, на конце возникает катодное пятно, уровень температуры которого достигает отметки в 3200 градусов по Цельсию.

У некоторых пользователей сразу же возникает вполне закономерный вопрос – зачем вообще менять полярность во время проведения работ? Отвечая на этот вопрос нужно отметить, что при разном подключении держателя (к плюсу или минусу) конец используемого электрода имеет разную температуру разогрева, что оказывает влияние на качество, а также уровень выполнения сварочных работ. В общих чертах, такая замена позволяет:

• при подсоединении держателя к минусу сильнее нагреть металлическую деталь либо заготовку, тем самым делая корень сварного шва глубже;
• при подключении держателя к плюсу более точно соединять между собой металлические детали небольшой толщины.

Стоит отметить, что обратная полярность также используется для соединения высокоуглеродистой и легированной стали. Проще говоря, она применяется в тех случаях, когда возникает необходимость приварить друг к другу металлы, которые обладают повышенным уровнем чувствительности к сильному перегреву.

Температура анодного и катодного пятна разная. Поэтому от выбранного режима напрямую зависит объем расхода используемых электродов. Например, при использовании сварочного аппарата инверторного типа и полярности обратного типа, будет наблюдаться большой расход используемых электродов.

Особенности сварки током прямой полярности

В случае подключении держателя к минусу, а свариваемой заготовки либо изделия к плюсу, существенно увеличивается коэффициент проплавления, а также возникает существенное разбрызгивание свариваемого металла. Стоит отметить, что недостатком такого режима является то, что при его применении возникает не очень стабильная электрическая дуга. Также при его применении снижается глубина самого провара. Однако при этом, в массу металлической заготовки внедряется небольшое количество углеводов.

Подключение держателя к минусу позволяет более правильно нагреть металлическое изделие. Кроме того, в этом режиме стержень у электрода нагревается гораздо меньше. Благодаря этому сварщик, во время сваривания конструкций, может пользоваться токами более высокого значения.

Режим прямой полярности оказывает непосредственное влияние на состав материалов, которые оказались внутри шва между соединенными металлическими изделиями. Как правило, при применении такого режима, в шве практически нет углерода. Однако в этом случае, в составе металла, в районе шва, наблюдается повышенная концентрация марганца, а также кремния.

Особенности сварки током обратной полярности

При проведении сварочных работ по соединению металлических изделий небольшой толщины всегда возникает большая вероятность появления так называемых прожогов. Поэтому для выполнения таких сложных, трудоемких работ, как правило, держатель сварочного аппарата подключается к плюсу, а само свариваемое изделие к минусу. При использовании этого режима сварка металлических конструкций, а также заготовок проводится с применением прерывистого шва. Проще говоря, во время их соединения, сначала проваривается небольшой отрезок в начале шва, а потом проваривается его центральная часть.

Для правильного, надежного сваривания изделий, сделанных из тонкого металла, при проведении сварочных работ, дугу необходимо периодически прерывать. Проще говоря, сварочный электрод нужно  выдергивать из района сварки, а затем его быстро опять поджигать.

Если необходимо сделать сварку внахлест, тогда соединяемые металлические детали следует надежно, герметично и плотно прижать друг к другу. В противном случае, при наличии даже небольшого воздушного зазора, на верхней части свариваемой детали появится прожог. Чтобы максимально надежно скрепить между собой заготовки, перед проведением сварки внахлест, рекомендуется пользоваться струбцинами либо большим грузом.

Выбор режима сварки, в первую очередь зависит от тех задач, которые ставятся перед сварщиком. Когда необходимо сварить между собой цветные металлы, как правило, применяется полярность прямого типа. Кроме того, ее целесообразнее использовать для работы с массивными, толстыми заготовками, так как металл будет проплавляться намного глубже, что обеспечит хорошее качество шва. Также она больше подходит для резки металлических конструкций. Полярность обратного типа рекомендуется применять в тех случаях, когда нужно сварить высоколегированную сталь либо тонколистовой металл.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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

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

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.

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.

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

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.

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.

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.

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

Расходы на сварочную арматуру

В конце прошлого года Оусли «Оз» Чик основал Proto Machine Works, компанию по разработке и производству приспособлений в Хантсвилле, штат Алабама.

Когда политики и эксперты говорят об острой потребности Америки в технически способной рабочей силе, они были бы счастливы услышать об Оусли «Оз» Чике. После окончания школы Чик в 2005 году перешел на работу в GH Metal Solutions в Форт-Пейн, штат Алабама. В качестве производственного машиниста он изучил производство канатов, включая программирование на станках с ЧПУ.Работая в GH, он вернулся в школу, чтобы получить инженерное образование. степень, и он присоединился к группе инструментов и штампов GH Metal.

Теперь молодой инженер открыл собственное конструкторское бюро Proto Machine Works. Компания из Хантсвилла, штат Алабама, производит приспособления на заказ и проектирует стандартные компоненты приспособлений. Хорошо разбираясь в САПР и постоянно ставя под сомнение статус-кво, Cheek сыграл важную роль в том, чтобы помочь GH Metal внедрить надежную стратегию крепления для своих роботизированных сварочных ячеек — непростая задача для высокопроизводительных небольших объемов работ. производитель.

Так много говорят о стоимости разработки сварочных приспособлений для роботов, но в последние несколько лет Cheek эффективно помогал проектировать такие приспособления и механизмы быстрой замены, которые сокращают затраты на весь производственный процесс, в основном за счет упрощения этапов производства и оптимизации деталей. течь.

Разные детали могут иметь общие атрибуты, требующие одинаковых стратегий крепления. И даже в средах с низким и средним объемом, казалось бы, сложные приспособления могут иметь экономический смысл, сказал Чик.Это просто требует некоторого нестандартного мышления, в том числе способов избежать затрат на дизайн и сборку.

FABRICATOR : Какова цель конструкции приспособления для сварочного робота?

Cheek : Нам нужно сделать приспособление для сварки как можно более простым. На самом деле, это цель создания любого инструмента. Вы не хотите слишком усложнять его. Я вижу много разных идей относительно того, что должно быть на первом месте в дизайне осветительных приборов, и у меня есть свои собственные идеи на этот счет.

Многие говорят, что технологичность дизайна играет важную роль в процессе, и это так. Но по моему опыту, внесение даже небольших изменений в дизайн при работе с крупными клиентами может занять много времени, а время — деньги. Если заказчик готов к изменениям дизайна и быстро их одобряет, обязательно обсудите эти изменения. В противном случае ваше время может быть лучше потрачено на поиск решения для крепления. для существующей части.

Если вы используете 3-D программное обеспечение для проектирования приспособления, первое, что нужно учитывать, — это ориентация детали или несколько ориентаций, если вам нужно более одного шага.А с роботизированной сваркой в ​​большинстве случаев потребуется более одного шага. Оператору, возможно, придется переориентировать деталь. Если вы можете упростить конструкцию приспособления, вам не нужно готовить весь сварной шов за один этап.

Это правда, что чем чаще вы перемещаете деталь, тем больше вероятность ошибки. Но чтобы уменьшить эту ошибку, вы можете попытаться удерживать деталь на одних и тех же гранях на каждом шаге, чтобы использовать одни и те же опорные точки. Это баланс. Да, вы потратите немного больше денег на крепежные материалы и получите некоторое время простоя, поскольку оператор меняет ориентацию детали.Но, создав больше сварки шаги, вы делаете каждый шаг проще.

FABRICATO R: Есть ли способы сократить время сборки приспособлений?

Cheek разработала эти сварочные приспособления с использованием компонентов, вырезанных лазером, что снизило стоимость приспособлений на 50%.

Cheek: Новая технология помогает сократить это время, и наиболее очевидным из них является проектирование приспособлений в программном обеспечении 3-D CAD. Некоторые теперь также используют координатно-измерительные рычаги для ускорения процесса.

С любым сварочным приспособлением вы получаете возможность регулировки. Когда вы закончите со своим приспособлением и вам нужно будет внести изменения, есть несколько способов сделать это. Вы вставляете в него деталь, затем просто нажимаете ограничители на все компоненты и прикрепляете их. Конечно, для этого необходимо, чтобы у вас были все компоненты.

Во многих мастерских, действительно занимающихся своей игрой, все происходит в виртуальном пространстве. Компоненты изготавливаются одновременно с изготовлением приспособления. Часто приспособление готово до того, как будут готовы все компоненты.Если у вас нет деталей, что вы делаете?

Сегодня у некоторых координатно-измерительных рычагов есть программное обеспечение, которое показывает трехмерную модель на экране. Используя руку, вы просто размещаете каждую из регулируемых точек там, где они должны быть, и фиксируете их. Вы сделали это без деталей и, вероятно, сделали это более точно, потому что вы связаны с моделью. У реальных частей есть вариативность.

FABRICATOR : Каким образом время обработки и времени учитывается в уравнении затрат?

Щека: Прежде чем рассматривать возможность механической обработки, сделаем шаг назад.Нужно ли обрабатывать все нестандартные компоненты приспособлений? А как насчет деталей, вырезанных лазером?

Использование деталей, вырезанных лазером, действительно усложняет процесс проектирования. Это немного похоже на работу с трехмерной головоломкой. Но если вы можете интегрировать автоматизацию 3-D CAD с проектированием приспособления с использованием деталей, вырезанных лазером, вы можете вдвое сократить расходы на приспособление.

Это особенно относится к более крупным приспособлениям, которые используют много материала, что может потребовать значительного времени обработки. Но что, если вы замените эти компоненты материалом, вырезанным лазером? Это может быть тонкий приклад, возможно, только 12 калибра.Но когда вы соединяете детали вместе, эти компоненты могут быть столь же прочными, как алюминиевая пластина толщиной 1 дюйм. И стоимость значительно снижается; это может быть 600 долларов для толстой алюминиевой пластины, но всего 200 долларов за все детали, вырезанные лазером 12-го калибра.

Это делает сборку приспособлений более трудоемкой с точки зрения дизайна, потому что вам нужно нарисовать различные пазы и выступы для деталей, вырезанных лазером, чтобы они соответствовали друг другу. Здесь помогают некоторые автоматизированные процессы в программном обеспечении для трехмерного проектирования.В САПР вы можете разрабатывать предопределенные сборки, которые можно настраивать. Допустим, у вас есть ограничитель под прямым углом, который состоит из горизонтальной пластины, вертикальной пластины, а затем два треугольника за вертикальной пластиной — всего четыре компонента. Такое расположение четырех частей приспособления будет работать для удержания многих различных видов деталей. У вас может быть библиотека этих подсборок компонентов приспособлений, которую вы можете быстро добавить в проект и при необходимости отрегулировать.

И в наши дни лазеры настолько точны, что вы можете приблизиться к допускам на уровне обработки.Правда, вырезанные лазером детали действительно коробятся, и это нужно учитывать. Эти вырезанные лазером компоненты приспособления должны быть соединены так, чтобы по крайней мере один компонент располагался перпендикулярно другому, заставляя плоскую пластину, которая может удерживать критический размер.

Также верно, что одна деталь калибра 16 может иметь толщину плюс-минус определенную небольшую величину. Вот почему я обычно не складываю листы вместе из-за допусков, возникающих при разной толщине листов. В большинстве светильников, которые я создаю из компонентов, вырезанных лазером, я использую комбинацию деталей, вырезанных лазером и обработанных на станке.И если приспособление состоит из всех частей, вырезанных лазером, я Обеспечьте возможность настройки граней, которые имеют значение для этих критических размеров.

FABRICATOR : Как вы думаете, какой навык является самым важным для любого, кто проектирует светильники?

Cheek : Это должно быть общение. Вам необходимо тесное общение между разработчиками инструментов, инженерами и цехом. Чтобы спроектировать хорошее приспособление, между всеми участниками должна быть постоянная обратная связь.

Каждая ячейка робота индивидуальна. Есть мертвые зоны, места, куда рука робота не может дотянуться. Столько нюансов. Чтобы добиться успеха, проектировщику прибора необходимо действительно знать конкретную операцию. Если нет тесной координации, процесс всегда будет очень сложным.

Безопасность заземления и дуговой сварки

Заземление электрических цепей — это мера безопасности, которая задокументирована в различных нормах и стандартах. Типовая установка для дуговой сварки может состоять из нескольких электрических цепей. Применение и соблюдение надлежащих методов заземления в зоне сварки важно для обеспечения электробезопасности на рабочем месте. Сопутствующие процессы, такие как плазменная резка, также выиграют от надлежащего заземления.Обсуждаются важные вопросы заземления в типичной сварочной среде.

Заземление сварочного аппарата
Сварочные аппараты, в которых используется гибкий шнур и вилка, или те, которые постоянно подключены к системе электроснабжения, содержат заземляющий провод.Заземляющий провод соединяет металлический корпус сварочного аппарата с землей. Если бы мы могли проследить заземляющий провод обратно через систему распределения электроэнергии, мы бы обнаружили, что он подключен к земле, и обычно через металлический стержень, вбитый в землю.

Целью подключения корпуса оборудования к заземлению является обеспечение одинакового потенциала металлического корпуса сварочного аппарата и заземления.Когда они имеют одинаковый потенциал, человек не испытает поражения электрическим током при прикосновении к двум точкам. Заземление корпуса также ограничивает напряжение на корпусе в случае выхода из строя изоляции внутри оборудования.

Допустимая токовая нагрузка заземляющего проводника согласована с устройством максимального тока системы электроснабжения. Согласование допустимой токовой нагрузки позволяет заземляющему проводнику оставаться неповрежденным даже в случае электрического повреждения сварочного аппарата.

Некоторые сварочные аппараты могут иметь конструкцию с двойной изоляцией. В этом случае подключение заземляющего провода не требуется. Этот тип сварочного аппарата использует дополнительную изоляцию для защиты пользователя от ударов. Наличие двойной изоляции обозначается символом «квадрат в рамке» на паспортной табличке.

Для небольших сварочных аппаратов, в которых используется вилка на конце шнура питания, подключение заземляющего провода выполняется автоматически, когда сварочный аппарат подключается к розетке.Штырь заземления вилки обеспечивает соединение внутри розетки. Не рекомендуется использовать адаптеры, которые эффективно удаляют заземляющий штырь на вилке. Кроме того, не отрезайте и не вынимайте заземляющий штифт из вилки. Без подключения все преимущества безопасности заземляющего проводника теряются.

Тестеры цепей розеток легко проверит целостность заземляющего проводника.Тестеры розеточных цепей для цепей на 120 В можно приобрести в магазинах электроснабжения или хозяйственных магазинах; эти недорогие тестовые устройства подключаются к электрической розетке. Световые индикаторы показывают наличие цепи заземления в розетке, а также другие проверки цепи. Если тестовое устройство показывает отсутствие заземления или другие проблемы с цепью, обратитесь за помощью к квалифицированному электрику. Это простой тест, который следует проводить периодически. Проконсультируйтесь с квалифицированным электриком для проверки цепей с напряжением более 120 В.

Заземление заготовки
Сварочная цепь состоит из всего проводящего материала, через который должен проходить сварочный ток. Сварочный ток протекает через клеммы сварочного аппарата, сварочные кабели, соединение деталей, пистолет, горелку, электрододержатель и деталь. Сварочная цепь не заземлена внутри сварочного аппарата, а изолирована от земли. Как заземлить сварочную цепь?

Согласно ANSI Z49.1, «Безопасность при сварке, резке и связанных с ними процессах», заготовка или металлический стол, на который она опирается, должны быть заземлены. Мы должны подключить заготовку или рабочий стол к подходящему заземлению, например, к металлическому каркасу здания. Заземление должно быть независимым или отдельным от соединения сварочной цепи.

Заземление заготовки имеет те же преимущества, что и заземление корпуса сварочного аппарата.Когда деталь заземлена, она имеет такой же потенциал, как и другие заземленные объекты в этой области. В случае нарушения изоляции в аппарате для дуговой сварки или другом оборудовании напряжение между заготовкой и землей будет ограничено. Обратите внимание, что возможно получение незаземленной детали, но для этого требуется одобрение квалифицированного специалиста.

Соединение детали не является зажимом заземления
«Зажим заземления» и «провод заземления» — общие термины, используемые многими сварщиками.Заготовка соединяется со сварочным кабелем обычно с помощью подпружиненного зажима или винтового зажима. К сожалению, многие сварщики часто ошибочно называют соединение заготовки «заземляющим зажимом», а кабель массы неправильно называют «заземляющим проводом». Сварочный кабель не обеспечивает заземления к изделию. Заземление осуществляется отдельно от соединения с заготовкой.

Высокочастотное заземление
В некоторых сварочных аппаратах используются цепи запуска и стабилизации, содержащие высокочастотное напряжение.Это обычное явление для аппаратов для сварки вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG). Высокочастотное напряжение может иметь частотные составляющие, которые простираются в мегагерцовую область. Напротив, сварочное напряжение может составлять всего 60 Гц.

Высокочастотные сигналы имеют тенденцию выходить за пределы зоны сварки. Эти сигналы могут создавать помехи для находящегося поблизости радио и телевидения или другого электрического оборудования. Один из способов минимизировать излучение высокочастотных сигналов — заземлить сварочную цепь.В руководстве по эксплуатации сварочного аппарата будут конкретные инструкции о том, как заземлить сварочную цепь и компоненты в окружающей среде, чтобы минимизировать радиационное воздействие.

Заземление переносных и устанавливаемых на транспортных средствах сварочных генераторов
Переносные и устанавливаемые на транспортных средствах генераторы для дуговой сварки часто могут обеспечивать вспомогательное питание 120 и 240 вольт. Эти генераторы используются в удаленных местах вдали от системы распределения электроэнергии. Удобное заземление обычно недоступно для подключения.Следует ли заземлить корпус генератора?

Правила заземления зависят от конкретного использования и конструкции вспомогательного генератора энергии. Большинство приложений попадают в одну из двух категорий, перечисленных ниже:

1. При соблюдении всех этих требований заземлять корпус генератора не требуется:

• Генератор устанавливается на грузовик или прицеп
• Вспомогательная энергия берется из розеток на генераторе с помощью шнура и вилки
• Розетки имеют заземляющий штифт
• Рама генератора прикреплена или электрически соединена с рамой грузовика или прицепа

2.Если выполняется одно из этих условий, корпус генератора необходимо заземлить:

• Генератор подключен к внутренней электропроводке. Например, для подачи электроэнергии в дом во время отключения электроэнергии.
• Вспомогательный источник питания жестко подключен к генератору без использования шнуров и вилок.

В приведенном выше резюме не входят детали, и читателю рекомендуется ознакомиться со своими местными электротехническими нормативами и ANSI / NFPA 70, «Национальными электротехническими правилами» для уточнения деталей.

Заземление удлинительного шнура
Удлинители следует периодически проверять на целостность заземления. Удлинители ведут тяжелую жизнь, лежа на земле; они под ногами и подвержены повреждениям. Использование тестера цепей розетки подтвердит, что все соединения внутри шнура, вилки и розетки исправны.

Опасности поражения электрическим током в сварочной цепи
Использование надлежащего заземления в сварочной среде является хорошей практикой, но это не исключает возможности поражения электрическим током.Сварочный контур запитывается сварочным напряжением. Человек получит электрошок, если он станет электрическим путем в сварочной цепи. Необходимо принять меры для изоляции сварщика от сварочной цепи. Используйте сухие изоляционные перчатки и другие изоляционные средства. Также сохраняйте изоляцию на сварочных кабелях, держателях электродов, горелках и горелках для обеспечения защиты.

Таким же образом можно предотвратить поражение электрическим током от системы электроснабжения. Правильный уход за электрооборудованием и удлинителями изолирует сварщика от источников электрического тока.