Сварка — это процесс соединения двух и более металлических деталей путем их частичного сплавления. Для образования расплавленной зоны на границе двух деталей их требуется нагреть. Тысячелетиями кузнецы нагревали обе соединяемые заготовки в горнах кузниц, а потом ударами молота соединяли их.

Аргонодуговая сварка силумина

Аргонодуговая сварка силумина

В начале 20 века, с развитием химии и изобретения способа безопасного использования горючих газов, была разработана и применена технология газовой сварки и созданы первые газосварочные аппараты. Появилась возможность нагревать огнем газовой горелки не все детали целиком, а только зону их соединения.

Сварочный агрегат

Сварочный агрегат

Практически одновременно инженеры и ученые догадались использовать свойство электрической дуги для локального нагрева соединяемых деталей, пропуская через них мощный электроток. Так родился первый электросварочный агрегат.

Виды сварочных аппаратов

Сварочные аппараты, применяемые в домашней мастерской, подразделяются на:

  • Трансформаторного типа.
  • Инверторного типа.
  • Полуавтоматические.
  • Аргонодуговые.
  • Точечной сварки.
  • Газосварочные.

Аппарат для сварки бывает электрическим или газовым. Электросварочные аппараты, чаще всего, проще в использовании и в освоении, менее пожароопасные и поэтому более популярны у домашних мастеров.

Трансформаторы

Сварочный трансформатор представляют собой мощный понижающий электротрасформатор. Понижая напряжение в десятки раз, он по законам физики одновременно дает возможность использовать в десятки раз более сильный ток, до сотен ампер. Сила тока становится достаточной для возникновения между деталью и электродом постоянного электродугового разряда, расплавляющего рабочую область деталей.

Конструкция сварочного трансформатора примитивна, и стоимость невысока. НА этом его достоинства исчерпываются. Недостатков же набирается существенный список:

  • Малый диапазон и низкая точность регулировки сварного тока.
  • Очень большой вес.
  • Низкая стабильность дуги.
  • Залипание электрода.
  • Качественный шов получается только у опытного сварщика.
  • Падение напряжения в питающей сети при включении режима сварки.
  • Низкий коэффициент полезного действия ввиду высоких индуктивных потерь.
Трансформатор для электродуговой сварки

Трансформатор для электродуговой сварки

Два-три десятилетия тому назад 99 из 100 сварочных аппаратов были трансформаторного типа. Сегодня использовать такой сварочный аппарат для домашних работ уже никому не придет в голову. За этот короткий срок они окончательно ушли в прошлое, сохранившись лишь в политехническом музее и в дедушкином сарае.

Выпрямители

Такой агрегат представляет собой сварочный аппарат трансформаторного типа, на выходе которого добавлен блок выпрямителя. Работа проводится постоянным током, что повышает устойчивость дуги и позволяет работать менее опытным мастерам.

Однако основные минусы аппарата трансформаторного типа:

  • Существенная масса и габариты.
  • Скачки напряжения в электросети.
  • Большие потери энергии.

Внешний вид сварочного выпрямителя

Сохраняются и у выпрямителей. Сегодня такие сварочные аппараты также окончательно вошли в категорию устаревших.

Инверторы

Инвертор отличается современной конструкцией и многими преимуществами. Напряжение на его входе проходит несколько стадий преобразования:

  1. Переменный электрический ток частотой 50-60 герц и напряжением 110-220 вольт преобразуется в постоянный
  2. Импульсы его сглаживаются
  3. Постоянный ток преобразуется в переменный с частотой 25-55 кГц
  4. Высокочастотный трансформатор, габариты и масса которого в сотни раз меньше, чем у низкочастотного, понижает напряжение до 80 в, увеличивая силу тока до 250- и даже 500 А.
  5. Наконец, переменный ток снова выпрямляется и превращается в постоянный и подается на электрод.

Сложность конструкции многократно окупается следующими достоинствами

  • Широкий диапазон изменения рабочего тока.
  • Стабильность сварочной дуги.
  • Качественный шов даже у начинающего сварщика.
  • Возможность автоматической регулировки тока в начале шва для предотвращения залипания электрода.
  • Отсутствие бросков напряжения в электросети.
  • Высокий коэффициент полезного действия.
  • Скромный вес и размеры.
Инструкция сварочного инвертора

Инструкция сварочного инвертора

Такие агрегаты завоевали доминирующее положение на рынке домашних и полупрофессиональных устройств.

Полуавтоматы

Полуавтоматические сварочные аппараты — это следующий этап эволюции по отношению к инверторам. Вместо дискретных электродов они используют автоматически подаваемую в рабочую зону сварочную проволоку, работа при этом ведется в защитной атмосфере инертного газа, также поступающего через горелку. Аппараты незаменимы при соединении тонколистовых изделий и цветных металлов.

Полуавтоматы могут работать в нескольких режимах:

  • MIG – работа в атмосфере инертных газов. Подходит для соединения деталей из нержавеющей стали, инертный газ препятствует потере деталями легирующих присадок.
  • MAG – сварка в атмосфере активных газов, подаваемых в рабочую зону. Газовое облако защищает сварочную ванну от окисления кислородом воздуха.
  • MMA – традиционная ручная дуговая сварка. В этом режиме применяется специальная флюсосодержащая сварочная проволока.
Сварочный полуавтомат своими руками

Сварочный полуавтомат своими руками

Аппарат дает идеально ровный шов, не вызывает коробления даже тонких свариваемых деталей. Встроенный блок автоматических регулировок облегчает труд мастера и не требует его высокой квалификации. Аппараты стоят дорого, и экономический эффект могут дать только при больших объемах сварочных работ.

Аргонодуговой сварочный аппарат

Этот метод применяется для нержавейки и цветных металлов, особенно при значительной толщине изделий. Инертный газ защищает нагретые детали от окислительного воздействия кислорода воздуха. Аргон химически инертен и существенно тяжелее воздуха, поэтому вытесняет его из рабочей зоны. Применяются как плавящиеся, так и неплавящиеся электроды.

Современные аргонодуговые сварочные аппараты применяются и для соединения деталей из титановых и алюминиевых сплавов. Важное преимущество метода — хорошая глубина проварки шва и качественное присоединение тонкостенной детали к толстостенной.

Аппарат для аргонодуговой сварки

Аппарат для аргонодуговой сварки

Недостатками являются малая производительность и высокие требования к квалификации сварщика, поэтому распространение такие аппараты получили преимущественно на производствах либо в специализированных мастерских, имеющих достаточные объемы работ. Если домашнему мастеру надо сварить два куска нержавейки, то проще (и дешевле) будет обратиться в такую мастерскую

Аппарат для точечной сварки

Точечная сварка из цехов промышленных предприятий шагнула и в домашние мастерские. Она применяется там, где нужно быстро и надежно соединить тонкостенные детали, а герметичность соединения необязательна.

Аппарат для точечной сварки генерирует короткие, но очень мощные импульсы, которые расплавляют небольшую зону контакта двух свариваемых деталей на очень короткий срок, которого достаточно, однако, для надежного соединения деталей в этой точке.

Точечная контактная сварка

Точечная контактная сварка

Такие аппараты применяют для соединения тонкостенных конструкций из конструкционной стали, нержавейки и цветных металлов.

Аппарат для газовой резки и сварки

В аппаратах газовой сварки и резки разогрев металла до температуры пластичности происходит путем нагрева рабочей зоны огнем газовой горелки. В газовой горелке образуется газовая смесь из хранящихся в разных баллонах горючего газа и кислорода, играющего роль окислителя. В качестве горючего газа используется как обычный пропан, так и ацетилен.

Аппарат обладает рядом несомненных преимуществ:

  • Ничем не ограниченная мобильность — электроснабжение для работы аппарата не требуется.
  • Простота конструкции и низкая стоимость.
  • Широкий диапазон регулировки степени нагрева, подачи газовой смеси и темпа формирования шва.
  • Возможность использования одного и того же аппарата как при сварке, так и при разрезании металлоконструкций.

Недостатками такого агрегата являются:

  • Длительность обучения и наработки опыта.
  • Высокая пожароопасность.
  • Ограниченный перечень свариваемых металлов и сплавов.
  • Низкая производительность.
Процесс газовой сварки

Процесс газовой сварки

Такой аппарат — неплохое решение для домашнего мастера, если ему не нужно сваривать редкие металлы и особо сложные конструкции, а нужно раз в неделю подварить ворота или починить культиватор.

Плазменная сварка

В аппаратах плазменной сварки в качестве источника тепла используется поток плазмы — высокотемпературного ионизированного газа. Температура в рабочей зоне достигает 30 тысяч градусов, что в несколько раз превышает температуру, достигаемую с помощью электрической дуги. Такая высокая энергетика процесса позволяет соединять детали толщиной до сантиметра за один проход, а за несколько проходов надежно сваривать и толстостенные детали.

К сварочной горелке подводят поток рабочего газа, кроме того, на ней действует контур водяного охлаждения.

Ввиду высокой сложности и дороговизны установки применяется исключительно в производственных условиях.

Как выбрать сварочный аппарат для дома

Как выбрать сварочный аппарат для дома? Для этого необходимо, прежде всего, определиться с перечнем тех работ, которые вы собираетесь выполнять, и их периодичностью и объемом. Если вы собираетесь раз в сезон подварить старую тяпку — то подойдет и дедушкин сварочный трансформатор из сарая. Если же в планах на строительный сезон значится 120-метровый забор с воротами и калиткой — выбираем инверторный сварочный аппарат средней мощности. Если же вы собираетесь начать свой бизнес и брать заказы на сварку как черных, так и цветных металлов — самое время посмотреть производительные полуавтоматы.

Для всех типов сварочных аппаратов необходимо проанализировать их электрические параметры, чтобы не промахнуться с подключением к сети электроснабжения.

  • Питающее напряжение. На рынке доступны аппараты на 220 и на 380 вольт. Для 380-вольтового устройства потребуется прокладывать отдельную проводку, такое имеет смысл делать только в стационарной мастерской среднего уровня. Для домашних нужд будет совершенно достаточно 220-вольтового инвертора. К тому же они малочувствительны к перепадам питающего напряжения и само не оказывают на сеть снабжения отрицательного влияния.
  • Выходной, или сварочный ток. Для эпизодических домашних работ достаточно тока в 160-180 А, это позволит варить электродами до 4 мм металл такой же толщины. Для более толстых листов и проката потребуется ток в 20-250 А.
  • Напряжение холостого хода. От этой характеристики зависит легкость запуска электрической дуги, чем выше такое напряжение — тем легче начать шов. У бытовых моделей варьируется от 40 до 90 вольт.
  • Максимальный диаметр электрода. Этот параметр зависит от сварочного тока и определяет, металл какой толщины можно будет качественно проварить на данном сварочном аппарате.

Стоит упомянуть также несколько полезных опций сварочных аппаратов, облегчающих освоение процесса сварки:

  • Hot Start- в начале сварки выдается дополнительный импульс повышенной мощности
  • Anti-Stick- система предотвращения залипания электрода в этом случае снижает сварочный ток
  • Arc Force- если малоопытный сварщик слишком быстро приближает электрод, система

Опытный сварщик может обойтись и без этих усовершенствований.

Тип сварки

Существует несколько общепринятых обозначений типов сварки.

Сварка MMA

Manual Metal Arc — электросварка отдельными электродами. Применяется в аппаратах трансформаторного типа и в инверторах. Характеризуется небольшими издержками при малых объемах работ, подходит для начинающих мастеров.

Сущность процесса сварки MMA

Сущность процесса сварки MMA

Сварка TIG

Tungsten Inert Gas —применение неплавящегося вольфрамового электрода и защитного инертного газа. Применяется для работы по нержавейке и цветным металлам. Требует более высокой квалификации сварщика, чаще используется на производствах или в специализированных мастерских/

Метод TIG сварки

Метод TIG сварки

Сварка MIG/MAG

Metal Inert/Active Gas — полуавтоматическая сварка с механической подачей сварочной проволоки в рабочую зону. Проводится в атмосфере принудительно нагнетаемого инертного (MIG) или активного (MAG) газа.

Наиболее широко применяется в промышленности, но в последнее время метод стал приобретать все большую популярность и среди домашних мастеров.

Виды электродов

Электроды для ручной сварки делятся на две большие группы.

Плавкие электроды

Такие электроды сделаны из металла с присадками, и покрыты слоем флюсообразующей обсыпки. Они полностью расплавляются в процессе сварки и входят в состав сварного шва.

Плавящийся электрод

Плавящийся электрод

Неплавкие электроды

Эти электроды делают из тугоплавких относительно свариваемых деталей материалов — вольфрама, графита, специально отформованного угля и других.

Внешний вид неплавящихся электродов

Внешний вид неплавящихся электродов

Они не плавятся в ходе сварки и не входят в сварной шов, а служат для подвода электрического тока к сварочной дуге

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

 
Порекомендуйте эту статью:
Оцените статью:
Очень плохоПлохоСреднеХорошоотлично (голосов: 2, в среднем: 5,00 из 5)
Загрузка...
 
 
Наверх!

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Подпишитесь на нашу рассылку! Будьте в курсе новинок, современных трендов, технологий!