Как осуществляется сварка постоянным током обратной полярности?

  • Дата: 29-05-2015
  • Просмотров: 704
  • Комментариев:
  • Рейтинг: 48

Сварка на сегодняшний день распространена во многих отраслях промышленности, а также в строительстве. Она применяется в машиностроении, судостроении, частном строительстве, при возведении трубопроводов. Различают несколько разновидностей сварки: ручную дуговую, газовую, с использованием автоматического оборудования и некоторые другие. Работники со стажем знают, что на качества сварочного шва и его прочность влияет множество факторов: режим работы оборудования, толщина сварочной проволоки, сила тока, его полярность. Сваривать детали постоянным током обратной полярности под силу любому, даже непрофессиональному работнику.

Принципиальная схема сварочного аппарата

Принципиальная схема сварочного аппарата.

Обратная полярность успешно используется при полуавтоматической сварке. Не все представляют, что такое полярность. Чтобы понять ее сущность, нужно вспомнить школьный курс физики, где изучалось направление движения электронов. От полярности во многом зависит мощность электрической дуги, стабильность ее горения, что в значительной степени отражается на качестве всего сварочного процесса. Рассмотрим более подробно основные преимущества сварки постоянным током обратной полярности.

Какой бывает полярность?

Прямая и обратная полярность при сварке

Прямая и обратная полярность при сварке.

Некоторых начинающих сварщиков интересует вопрос, касающийся того, что называется прямой полярностью, а что — обратной. Во времена, когда был открыт электрический ток, ученые думали, что электроны двигаются от положительно заряженного полюса к отрицательному. В те времена о катоде и аноде уже знали и умели их определять. Трудность заключалась в том, чтобы оценить правильное движение заряженных частиц (электронов). По мере развития науки удалось установить, что заряженные частицы передвигаются от минуса к плюсу. В данной сфере деятельности прямая полярность означает, что заряженные частицы идут от электрода на деталь, при этом деталь заряжена положительно, а электрод — отрицательно.

Соответственно, при обратной полярности все наоборот. Ток идет от оборудования на изделие. Сварочный аппарат имеет 2 клеммы. Если сварка проводится постоянным током обратной полярности, то к клемме со знаком «-» подсоединяется кабель, идущий на свариваемые изделия. Что же касается положительной клеммы, то к ней подключается сам электрод. Отличительная черта этой сварки в том, что деталь нагревается не так сильно, но на электроде температура достаточно большая. Это обеспечивает более спокойную сварку, без чрезмерного разбрызгивания металла.

От чего зависит выбор полярности?

Принципиальная электрическая схема мостового выпрямителя сварочного аппарата

Принципиальная электрическая схема мостового выпрямителя сварочного аппарата.

Постоянный ток обратной полярности используется при наличии следующих обстоятельств:

  • возможности прожога свариваемых изделий;
  • соединении металлических листов небольшой толщины;
  • наличии нержавеющего или легированного стального изделия;
  • использовании угольных электродов.

Каждый профессиональный сварщик знает, что нередко в процессе работы наблюдается прожигание материала. Это происходит из-за того, что некоторые металлы очень чувствительны к перегреву. В первую очередь это нержавейка и легированная сталь. Выбор полярности обусловлен и типом электродов. Постоянный ток обратной полярности предпочтительнее использовать при наличии электродов без специального покрытия.

Сама сварочная проволока подразделяется на несколько типов: для прямой, обратной полярности и универсальную.

Что же касается вида подаваемого тока, то ток постоянного типа характеризуется тем, что он в большей степени подходит для соединения заготовок из нержавеющей стали. Он практически незаменим при аргонодуговой сварке. Отличие его от переменного в том, что в процессе работы он держится на одном и том же уровне, однако в самом конце и начале сварки сила его может изменяться.

Сварка с применением обратной полярности

Принципиальная электрическая схема сварочного аппарата

Принципиальная электрическая схема сварочного аппарата постоянного тока с регулирующими конденсаторами.

Соединение деталей постоянным током обратной полярности имеет свои особенности.

Во-первых, оно отлично подходит для тех металлов, которые имеют на своей поверхности защитную пленку (алюминий). Объясняется это тем, что защитный слой плавится хуже, нежели сам металл. Для этого требуется большая температура.

Во-вторых, сила заряженных частиц при обратной полярности должна быть умеренной. В противном случае используемые электроды будут быстро изнашиваться.

В-третьих, при работе подобного типа рекомендуется приобретать современное оборудование (инверторы). В отличие от трансформаторов, они сразу же подают постоянный ток. Они более компактны. В настоящее время используются стационарные, переносные, передвижные инверторы.

В-четвертых, чтобы не повредить свариваемую деталь в месте подсоединения сварочного кабеля, целесообразно использовать прижимную струбцину.

В-пятых, электроды должны соответствовать типу полярности. Интересен тот факт, что агрегаты переменного тока не смогут сваривать изделия с помощью электродов для постоянного.

В-шестых, при покупке инвертора необходимо учитывать то обстоятельство, что он очень чувствителен к перепадам напряжения. Данное оборудование требует мощного источника энергии. Если напряжение в сети меньше 200 В, то качество сварки при обратной полярности может оказаться низким.

Полуавтоматическая сварка при обратной полярности

Схема полуавтоматической сварки

Схема полуавтоматической сварки.

Ток обратной полярности используется при соединении металлических деталей посредством специального аппарата. Суть этого вида сварки в том, что сварочный агрегат автоматически подает сварную проволоку на изделие с определенной скоростью. Этот тип сварки может выполняться различными способами. Различают сварку в среде защитного газа (углекислого или аргона) или с использованием специальной порошковой проволоки. Большое значение имеет то, что при наличии защитного газа используется обратная полярность при постоянном токе, а при сварке при помощи порошковой проволоки — прямая.

Защитный газ влияет на качестве сварного шва, он защищает металл от окисления. При полуавтоматической сварке на изделие подается «-», а на «+» полюсе должен быть электрод. При организации работы важно знать, что при низкой силе тока аппарат будет сваривать плохо. Подготовительный этап включает в себя настройку режима работы сварочного оборудования.

При этом скорость подачи проволоки должна быть оптимальной. Перед сваркой изделия требуется очистить от грязи, пыли и смазочных веществ. После настройки рекомендуется провести пробное испытание на каком-либо ненужном изделии. Если процесс протекает хорошо и формируется ровный шов, то первоначальный режим оставляют. В противном случае проводится корректировка.

Заключение, выводы, рекомендации

Таким образом, при организации сварочных работ необходимо не только рассчитать нужную силу тока и подобрать электроды, но и правильно выбрать полярность. Постоянный ток имеет одно большое преимущество — он практически не изменяет своей величины при сварке. Переменный же изменяется в циклической последовательности. Обратная полярность используется не реже прямой. Выбор того или иного метода сварки зависит от характера свариваемых поверхностей, толщины деталей, типа сварочной проволоки.

Независимо от того, какой ток и какая полярность используется в процессе соединения металла, работать необходимо в средствах индивидуальной защиты. К ним относится маска или щиток, перчатки, специальная одежда и обувь. Подключая трансформатор или инвертор, не нужно забывать про заземление. Это простая предосторожность для самого работающего и окружающих людей.