Что такое сварочный аппарат и какие типы сварки являются основными

Многообразие сварочных аппаратов не может не удивлять, но основных типов всего три. Рассмотрим каждый в отдельности.

Содержание

• 1 Ручная дуговая сварка
• 2 Полуавтоматическая сварка
• 3 Аргоновая сварка
• 4 Источники тока
• 5 Некоторые особенности сварочных аппаратов
• 6 Одежда и аксессуары
• 7 Как варить?

Ручная дуговая сварка

Такой тип сварки еще называют электродной сваркой (абревиатура ММА ) наиболее популярна, применяется в первую очередь для соединения обычной стали. Научиться использовать сварочный аппарат в бытовых целях сравнительно просто, стоимость техники и расходных материалов невелика.

Для сварки используются электроды — металлические стержни, покрытые обмазкой, диаметром от 1,6 до 5,0 мм.

Электроды большего диаметра применяют обычно для профессиональных задач, меньше чем 1,6 мм не выпускают поскольку прогорают они быстро и выдержать необходимое расстояние между концом электрода и заготовкой достаточно сложно, да и обмазка на тонких электродах хуже держится.

Ручная сварка обычным электродом

Основные недостатки ММА-сварки — невозможность автоматизации процесса, ограниченное применение: тонколистовые материалы с её помощью соединять сложно — чем тоньше лист, тем выше вероятность его «прожечь». Варить этим методом некоторые цветные металлы, чугун и легированные стали допустимо, но такая работа требует высокой квалификации.

Полуавтоматическая сварка

Для тонколистовых металлов, например в авторемонте, используют полуавтоматическую сварку. Вместо электрода применяют проволоку, намотанную на катушку.

Полуавтоматическая сварка

Подача проволоки автоматическая, сварщику остаётся только вручную перемещать горелку. Благодаря частичной автоматизации процесса эти виды сварки применяют для соединения не только обычных сталей, но и нержавеющей стали , а также цветных металлов.

Аргоновая сварка

Наиболее универсальна аргоновая сварка в среде защитных газов (TIG), это обычная ручная сварка взявшая свое название от газа, который применяется в процессе. Осуществляется она неплавящимся вольфрамовым или графитовым электродом, металл в зону сварки подаётся вручную.

Сварка в защитной аргоновой среде

Скорость такой сварки невелика, а стоимость гораздо выше чем без применения аргона, но варить можно буквально любые металлы, причём с хорошим качеством.

Этот способ чаще всего применяют именно для ответственной сварки цветных металлов. Прочие виды сварки в бытовых условиях почти не применяются. С помощью сварочных аппаратов в принципе можно резать металлы, существуют даже специализированные аппараты для плазменной резки, но это оборудование нужно специалистам, в быту мало кто найдёт для него постоянный «фронт работ».

Источники тока

Вне зависимости от типа сварки любой сварочный аппарат в первую очередь является преобразователем сетевого напряжения в напряжение с заданными параметрами (для каждого типа они свои). Для такого преобразования стандартно применяют трансформатор. Различают трансформаторные и инверторные сварочные аппараты.

Классический вид трансформаторного аппарата времен СССР

Трансформатор есть на обоих этих типах, только в первом случае он «работает» на частоте сети (50 Гц), а во втором используется инверторное преобразование: с помощью электронных схем частота тока существенно увеличивается, а вес и габариты трансформатора уменьшаются в десятки раз.

Далее, «после трансформатора», ток снова преобразуется до необходимых выходных параметров. Конечно, это более сложная схема, но у неё есть масса преимуществ. В частности, это более высокие КПД и качество тока, возможность точной установки его заданного значения, а также регулировки и настройки ряда иных параметров.

Трансформаторные сварочные аппараты и выпрямители (в отличие от трансформаторов они «выдают» постоянный ток) предлагаются многими производителями для ММА-сварки. Стоят такие аппараты дешевле инверторных, более надёжны, но на этом их достоинства заканчиваются. Для полуавтоматической сварки применяют как инверторы, так и трансформаторные аппараты: в этом виде сварки недостатки трансформаторов не настолько заметны.

Некоторые особенности сварочных аппаратов

Тут речь пойдёт в основном об инверторных моделях, у трансформаторов особенностей гораздо меньше. Основные параметры любого сварочного аппарата — рабочий диапазон и рабочий цикл (продолжительность включения, ПВ). О том как выбрать сварочный аппарат для дома читайте тут.

Инверторный сварочный аппарат для сварки штучным электродом методом ММА

В принципе все сварочные аппараты не рассчитаны на длительную работу на максимальном токе, им время от времени требуются перерывы для охлаждения, ПВ как раз и указывает на продолжительность необходимых перерывов.

Но ПВ сильно зависит от заданных параметров тока, а ток выставляется в зависимости от условий работы. Если взять два почти одинаковых сварочных аппарата, скажем, мощностью 130 А и 200 А и проводить сварку на 100 А, то первый потребует перерывов, а второй, скорее всего, сможет работать длительное время вообще без остановок, не перегреваясь.

Так что более мощные аппараты одного модельного ряда способны работать дольше, используют более толстые электроды или проволоку, но других преимуществ у них нет. Значение ПВ очень сильно зависит от температуры окружающего воздуха. «По умолчанию» стоит предполагать, что это 20–25 °C. Правда, в последнее время некоторые производители начали указывать температуру, при которой проводились измерения, но пока — далеко не все.

. Разумеется, важнее его нижняя граница: состояние электросетей далеко не везде идеально, особенно в сельской местности, иногда оно падает ниже 200 В. К тому же любой электрический удлинитель — источник дополнительных потерь.

Рабочее напряжение: 170–240 В
ПОТРЕБЛЯЕМАЯ МОЩНОСТЬ: 5,9 кВА (при нагрузке 100 %)
Источник тока: инверторный преобразователь
напряжения на IGBT-транзисторах. Род тока — постоянный

Многие современные инверторы могут работать и при напряжении 160–170 В, некоторые — при ещё меньшем: отдельным моделям бывает достаточно 110 и даже 90 В. Если диапазон напряжений не указан, «по умолчанию» можно считать, что сварочный аппарат рассчитан на отклонение напряжения в сети на 10 %. Вполне вероятно, что он будет работать и при более низком напряжении, но узнать это можно только экспериментально.

Все инверторные аппараты собирают на одном из двух типов транзисторов — MOSFET или IGBT, причём в массовом секторе сейчас в основном применяются более современные схемы с IGBT-транзисторами. В сварочных аппаратах они способны работать на более высокой частоте, чем MOSFET, что уменьшает вес техники. Но предлагаемые MOSFETаппараты тоже имеют свои преимущества.

Многие сварочные инверторные аппараты имеют целый ряд дополнительных функций. Для ММА-инверторов характерны как минимум три: Хот старт («горячий старт»), Арк форс («форсирование дуги») и Анти-стик(«антизалипание»).

• В первом случае — электроника создает дополнительный импульс тока в самом начале работы для облегчения поджига дуги.
• Вторая функция следит за приближением электрода и увеличивает сварочный ток, если электрод приближается к детали слишком быстро, а это в свою очередь препятствует залипанию.
• Третья функция отключает или сильно уменьшает ток в том случае, если электрод всё-таки «приварился» — так его легче отсоединить, к тому же снижается нагрузка на сеть.

Эти три функции указываются практически у всех сварочных аппаратов, от самых простых до профессиональных, поэтому даже отличием их можно считать с натяжкой. Некоторые сварочные аппараты более высокого уровня имеют возможность регулировки функций Hot Start и/или Arc Force — вот это уже те отличия, которые могут оказаться полезными при выполнении определённых работ и достаточной квалификации сварщика.

Инверторный сварочный аппарат для полуавтоматической сварки методами MIG/ MAG/ FLUX, сварки штучными электродами методом ММА и аргонно-дуговой сварки методом TIG LIFT

Существует две разновидности сварки «аргоном»: TIG Lift для возбуждения дуги требует касания электродом детали с последующим отведением горелки, при высокочастотном зажигании воздушный промежуток между электродом и деталью «пробивается» без касания. На некоторых аппаратах можно настроить двух- или четырёхтактный режим работы.

В первом сварка проводится при нажатии на кнопку горелки, во втором кнопку удерживать не надо: при первом нажатии производится сварка, для её прекращения на кнопку нажимают её раз. У аппаратов для аргонно-дуговой сварки встречается и ещё ряд других настраиваемых функций, которые позволяют подобрать оптимальный режим под конкретные условия работы.

Но все эти функции есть только на сложных, профессиональных моделях, большинство видов аргоновой сварки обходится без них. Ряд инверторных аппаратов относится к комбинированным — с их помощью реально проводить два или даже все три типа сварки (бывает и четыре, если учитывать плазменную резку). Стоят они, понятно, несколько дороже «обычных», но всё-таки дешевле, чем два «раздельных» аппарата.

Одежда и аксессуары

Сварщик в полной экипировке

Для сварки потребуется не только сварочный аппарат и расходные материалы к нему. Важнейший аксессуар — сварочная маска. Иногда в комплект аппаратов входит пластмассовый щиток (маска надевается на голову, щиток приходится держать одной рукой) с затемнённым стеклом, но лучший выход — прикупить маску-«хамелеон» с автоматическим затемнением. Это гораздо удобнее. Для предварительной очистки соединяемых деталей желательна стальная щётка, для отбивки шлака — молоток (гибрид щётки с молотком тоже часто входит в комплект поставки). Не стоит забывать и об одежде: сварочная дуга — мощный источник ультрафиолета, открытые участки кожи могут «загореть» до ожога буквально за несколько минут работы. Одежда должна быть плотной, стойкой к воздействию искр. В качестве обуви лучше всего использовать сапоги или кожаные ботинки, они защитят ноги от раскалённых частиц металла и шлака, а заодно могут смягчить удар при падении на ноги тяжёлых предметов и заготовок (ситуация вполне вероятная).

Как варить?

Некоторый необходимый минимум знаний и приёмов есть в инструкциях по эксплуатации оборудования. Для бытовых целей этого вполне достаточно. Для проведения более сложных работ лучше обратиться к специальной литературе — учебники по сварочному делу, выпущенные ещё в советские времена, понятны и подробны. Нюансов очень много, они зависят от свариваемых материалов, толщины, области применения полученного изделия и ещё массы других факторов. Несмотря на то что аппараты для сварки за несколько десятков лет сильно изменились, приёмы работы остались теми же. Ну и, конечно, чтобы научиться варить, нужна практика, без этого никак не обойтись.