Прямая и обратная полярность при сварке инвертором
Правильное выполнение сварочных работ во многом зависит от выбранных настроек аппаратуры. В работе с полуавтоматическими установками важно не только правильно выбрать силу тока, но и установить нужную полярность. Заводская настройка (по умолчанию) не подходит для выполнения очень многих задач. Особенно, когда речь идет о соединении высоколегированной стали, цветных или редких металлов. Поэтому для получения сварочного шва хорошего качества необходимо должным образом настроить оборудование.
Как влияет полярность при сварке
Понятие полярность подразумевает определенный вариант подключения аппаратуры, который продиктован стоящей задачей и особенностями соединения определенных материалов. Для смены полярности достаточно просто «перекинуть» клеммы. После этого направление движения тока поменяется и, соответственно, изменятся физические процессы сваривания.
Существует только два варианта полярности, которые настраиваются перед работой:
- Прямая
- Обратная. В этом случае наоборот: электрод подключается к плюсовой клемме, а заготовка – к минусовой. Анодное более горячее пятно может образоваться только на расходнике. Данный вариант подключения хорош тем, что дает возможность работать с тонкостенными и легкоплавными металлами.
В зависимости от поставленных целей и материалов сварщик выбирает на инверторе тот или иной вариант полярности. Молодые специалисты, которые не изучали теоретическую часть, нередко испытывают проблемы при работе с металлами малой или большой толщины. Поэтому очень важно внимательно изучить техническую документацию, которая идет в комплекте с инвертором. И только после этого можно приступать к практической части.
Что такое прямая и обратная полярность: техусловия выбора
Основой для взвешенного выбора типа полярности служат технические условия, которых необходимо придерживаться во время сварки. Благодаря конкретному типу подключения более высокий температурный режим находится на заготовке или же на самом электроде. На окончательное решение влияют несколько важных факторов.
Толщина заготовки
Прямое подключение лучше всего подходит для работы с заготовками малой и большой толщины. В этом случае заготовка разогревается лучше по сравнению с электродом, что дает возможность получить более глубокий шов. Этот режим отлично подходит и для резки металла. Для тонких листов лучше выбрать обратную полярность.
Читайте также: Сварка тонкого металла инвертором
Тип металла
Изменение расположения теплового пятна позволяет выбрать наиболее подходящий режим работы под конкретную деталь. К примеру, нержавеющую сталь или чугун достаточно легко перегреть. В этом случае лучше подходит подключение с обратной полярностью, что дает возможность сформировать прочный и надежный шов. А вот алюминиевые сплавы нужно варить с прямой полярностью. В таком случае удается быстрее преодолеть окислительную пленку.
Тип расходных материалов
Условия зависят от типа флюса расходного материала. Для угольных электродов не подходит обратная полярность. При таком раскладе флюс будет перегрет и стержень станет непригодным для дальнейшего использования. Бывают случаи, когда материал флюса и заготовки выдвигают взаимоисключающие требования. Сварщику приходится проявлять максимум изобретательности, чтобы найти оптимальное смещение силы тока и выбрать подходящий рабочий цикл.
Читайте также: Сварка инвертором для начинающих
Сварка прямой полярностью
Каждый из способов сваривания металла обладает индивидуальными характеристиками. При работе инвертором с подключением методом прямой полярности отмечаются такие особенности:
- Расходные материалы и присадки расплавляются, образуя в ванночке крупные металлические капельки. Эта особенность приводит к возрастанию степени проплавления заготовки и увеличению количества брызг.
- При прямом подключении наблюдается снижение стабильности сварочной дуги.
- При прогреве не нарушается структура материала. Металлическая решетка остается неизменной.
- В связи с тем, что температура расходного материала остается сравнительно невысокой, можно увеличить силу тока.
- Некоторые сварочные материалы характеризуются высоким коэффициентом наплавки. Он тем более растет, если применять плавящиеся электроды в инертной среде. Точно такого же эффекта можно достичь в результате химической реакции присадок и некоторых видов флюса.
- При прямой полярности структура материала в сварочной ванне характеризуется повышенным содержанием кремния и марганца при полном отсутствии углерода.
Читайте также: Рейтинг лучших сварочных инверторов
Сварка обратной полярностью
Метод применяется в обязательном порядке, если приходится работать с тонкими металлическими листами. Существует вероятность испортить заготовку: ее реально расплавить в месте соединения. Избежать такого результата можно, используя такие методы:
- Уменьшение силы рабочего тока, что приводит к снижению температуры заготовки.
- Формирование прерывистого сварочного шва. Сперва делается несколько прихватов по длине шва, которые впоследствии соединяются в одно целое. Схема может претерпевать изменения в зависимости от конкретных условий работы. Способ прерывистого шва дает возможность исключить деформацию рабочей поверхности. Особенно эффективен прием для швов длиной более 20 см.
- Сваривание особо тонких заготовок прерывающейся сварочной дугой. Электрод уводится из рабочей зоны и, когда дуга прервалась, тотчас возвращается на место. Процесс получается практически непрерывным.
- При сварке двух заготовок внахлест важно как можно плотнее прижать их одна к другой. даже минимальная воздушная прослойка может привести к прожиганию верхней части конструкции. Для более плотного прижима можно использовать струбцины или тяжелый груз.
- Точно так же сваривание встык требует минимального зазора. Идеально, если его не буде вообще.
- Тонкие заготовки с неровными краями соединяют с использованием подложки. Ее задача состоит в том, чтобы отвести избыточное тепло. Для этих целей лучше всего подходят толстые листы стали или меди.
Новичкам начинать практиковаться лучше с обратной полярностью. Это дает возможность уловить тонкости процесса и в дальнейшем не допускать прожогов или других дефектов.
Читайте также: Зависимость силы тока от диаметра электрода
Прямая и обратная полярность при сварке инвертором, режимы сварки
Появление инверторных сварочных аппаратов значительно расширило область их применения. Этот тип работ стал доступен каждому домашнему мастеру. Но не всегда владельцы моделей знают особенности использования. В частности — зачем нужна прямая и в каких случаях применяется обратная полярность при сварке инвертором.
Основы использования инверторного сварочного аппарата
Этот тип оборудования предназначен для выполнения электродуговой сварки, с помощью которой можно соединять или разрезать стальные заготовки. Для применения необходимо определиться с основными параметрами – выбрать сварочный ток и тип электродов. Затем можно приступать к работе.
Общий порядок использования инвертора
- Подготовка поверхности материала – очистка от ржавчины и обезжиривание. Это необходимо для формирования надежного шва.
- Выбрать режим сварочного тока и электроды. Они зависят от характеристик металла, параметров будущего сварочного шва.
- Клемму массы (плюс) нужно соединить с поверхностью металла. Важно, чтобы она не мешала выполнению основных операций.
- К электродному держателю подсоединяется «минус».
- Формирование дуги. Это можно делать чирканьем или постукиванием электродом об металл в районе шва.
- После формирования соединения с помощью молотка необходимо снять окалину.
Этот порядок сварочных работ не учитывает форму соединения, ориентацию электрода. Подобные тонкости понадобятся для формирования особых видов сварочных швов.
Подобные виды сварочных швов важны для цилиндрических ёмкостей, таких как локальные очистные станции ЛОС, нефтегазовые сепараторы, строительные резервуары.
Как правильно выбрать модель
Использование режимов прямой и обратной полярности доступно для всех видов инверторов.
Однако помимо этой функции аппараты должны обладать дополнительными характеристиками. От этого зависит область их применения, скорость и комфорт выполнения работ. Поэтому к выбору модели необходимо подойти профессионально.Рекомендуемый функционал инверторов:
- Горячий старт. Происходит кратковременное повышение тока для быстрого формирования дуги.
- Антиприлипание. При высоких значениях тока велика вероятность его приваривания к металлу. Снижение этой величины позволит сформировать максимально ровный шов.
- Форсаж. Активируется автоматически, когда на конце электрода появляется расплавленный металл. Кратковременное увеличение рабочего тока предотвратит прилипание.
- Переменный ток. Он необходим для сварочных работ с алюминиевыми заготовками.
- Пониженное значение холостого хода. Относится к мерам безопасности при эксплуатации в местах с повышенной влажностью или небольших помещениях. С помощью специального блока происходит снижение напряжения до 15 В.
- Тип индикации. Оптимальный вариант – цифровое отображение текущих параметров.
Также важно выбрать ток сварки, который напрямую зависит от диаметра используемого электрода и толщины металла.
При работе с инверторными сварочными аппаратами чаще всего используют электроды марки АНО и МР. Они подходят для формирования шва на стальных поверхностях. Сварка алюминиевых изделий или заготовок из сложных сплавов требует выбора специальных расходных материалов, могут использоваться присадки.
Когда применяется прямая и обратная полярность
Изменение полярности при работе обусловлено протекающими процессами. Помимо выбора основных параметров сварки можно поменять подключаемые клеммы местами. Ток идет от отрицательного элемента к положительному. В результате этого происходит нагрев первого.
Подобные операции рекомендуются в следующих случаях:
- Прямая полярность – к электроду подключен «минус», к металлу «плюс». Происходит нагрев поверхности последнего. Подобный режим необходим для обработки глубоких швов при большой толщине заготовки.
- Обратная полярность – электрод подсоединен к «плюсу», металл к «минусу». Возникает обратный процесс – нагрев электрода при холодном металле. Это нужно для обработки тонкостенных заготовок, но приводит к быстрому выгоранию электрода.
Применение того или иного режима зависит от поставленных задач. Простота смены клемм позволяет выполнять эти операции при обработке одной заготовки.
Обратная полярность при сварке
В отличие от традиционной газовой сварки электродуговой способ отличается рядом особенностей. Одной изсамых значимых из них считается температура дуги, способная достигать 5000 ºС, что намного превышает температуру плавления любого из существующих металлов. Этим отчасти объясняется широкое разнообразие методов и технологий данного способа сварки, позволяющих решение с ее помощью самых разных задач и целей применения.
В электродуговой сварке возможно использование нескольких типов дуги, электродов с различными свойствами и разных степеней механизации. При этом процесс может вестись электродугой, питаемой токами разного рода (постоянным либо переменным), на прямой и обратной полярности в сварке швов различных пространственных положений. Помимо указанных факторов, для режима сварки имеют большое значение скорость ее проведения, диаметр, тип с маркой электрода и напряжение дуги с силой сварочного электротока. Каждый из этих параметров способен существенно влиять на ход процесса и требует тщательного учета в режиме сварки.
В подборе диаметра электрода, кроме толщин обрабатываемых металлов, имеет значение расположение шва в пространстве, а также число слоев сварки. Из различных вариантов пространственных положений предпочтительнее нижнее как самое удобное. Исходя из выбранного диаметра электрода, учитывая расположение шва, устанавливают силу сварочного электротока. В определении его рода с полярностью, помимо толщины обрабатываемого металла, оказывает влияние его вид с физико-химическими свойствами.
В ходе сварки постоянным током обратной полярности образуется большой объем тепла на электроде. Поэтому она используется для тонких металлов, помогая избежать их прожогов. Также необходима обратная полярность при сварке инвертором для обработки высоколегированных сталей, чтобы не перегревать их. Во всех остальных случаях обычно применяется переменный ток как более дешевый в сравнении с постоянным.
Сварка током прямой и обратной полярности
Сварка с прямой полярностью означает, что в ее процессе ток подается от сварочного выпрямителя на обрабатываемую заготовку положительным зарядом. При этом клемма «плюс» аппарата соединяется при помощи кабеля с изделием. На электрод, подключенный к клемме «минус», соответственно, подается посредством электрододержателя отрицательный заряд. Анод, являющийся положительным полюсом, обладает температурой выше, чем служащий отрицательным полюсом катод. Поэтому применение электротоков прямой полярности целесообразно в сварке заготовок с толстыми стенками. Также оно оправдано для резки металлических изделий и в других ситуациях, требующих выделения значительного количества тепла, чем и характеризуется данный тип подключения.
При производстве сварки током обратной полярности необходим противоположный порядок подключения. Отрицательный заряд от минусовой клеммы подается на свариваемую конструкцию, а положительный заряд от плюсовой клеммы направляется на электрод. При данной полярности сварочного электротока, в сравнении с прямым подключением, больший объем теплоты образуется на электродном конце при относительно меньшем нагревании заготовки, что способствует проведению «деликатной» сварки.
Ею пользуются при наличии вероятности прожога заготовок. Поэтому сварка электродами обратной полярностью тока целесообразна для работ с нержавеющими и легированными сталями, прочими сплавами, реагирующими на перегревание, а также для соединения тонколистовых металлических конструкций. Не менее эффективно подключение обратной полярности в сварочном процессе с помощью электродуги, газовой защиты и при флюсовой сварке.
Независимо от используемой полярности питающего электротока существует ряд общих факторов, на которые следует обращать внимание. Если применяется постоянный ток, то получаемый шов будет более аккуратным, без большого количества металлических брызг. Это объясняется отсутствием при ведении работ с постоянным электротоком частого изменения полярности, что выгодно отличает его от переменного.
Если для сварки применяются плавящиеся электроды, то из-за различно нагревающихся анода с катодом метод подключения электротока может отразиться на объеме переносимого на изделие расплавленного электродного металла. Для предупреждения возможных прожогов свариваемых заготовок в участке присоединения питающего кабеля, неважно с каким зарядом (положительным или отрицательным), необходимо воспользоваться прижимной струбциной.
Чем обусловлен выбор полярности?
На выбор полярности электрического тока налагает ограничения используемый для сварки материал покрытия электродов. Примером этого может служить сварочный процесс с применением угольных электродов, сильнее разогревающихся при сварке обратной полярностью и быстрее разрушающихся. А проволока без покрытия, к примеру, лучше горит при прямой полярности, чем при обратной, и совсем не горит при питании переменным электротоком.
От показателей режима сварки во многом зависят глубина провара с шириной образующегося шва. Так, с увеличением силы сварочного электротока даже при постоянстве скорости сварки происходит усиление провара, то есть увеличение глубины проплавления металла. Это объясняется ростом погонной энергии дуги, зависящей от количества теплоты, проходящей через единицу длины свариваемого шва. С возрастанием сварочных токов увеличивается и давление, оказываемое дугой на поверхность расплава ванной. Под его воздействием расплавленный металл может быть вытеснен из-под дуги, это чревато сквозным проплавлением детали.
На форму с размерами образуемого шва также способны влиять род электротока с его полярностью. Так, постоянный ток обратной полярности может обеспечить намного большую глубину проплавления, нежели постоянный ток с прямой полярностью, это обусловлено неодинаковыми объемами тепла, образующимися на аноде с катодом. От увеличения скорости сварочного процесса ширина шва с глубиной провара уменьшаются.
Обратная и прямая полярность при сварке инвертором
Электродуговой способ сварки, в отличие от традиционной газовой, отличается некоторыми особенностями. Одной из самых главных является температура нагрева дуги, которая может достигать 5000С, что значительно превышает температуру плавления какого-либо из существующих металлов. Отчасти этим объясняется большое разнообразие технологий и способов этого вида сварки, позволяющих решить при ее помощи самые различные задачи.Виды сварки
Сварочные аппараты имеют блок выпрямительных диодов. Что создает постоянный ток, это обязательное условие для сварочных полуавтоматических аппаратов, для которых материалом является проволока. Если для аппарата требуются электроды, то это обозначает возможность использования во время работы всех их моделей. А полярность во время сварки – это залог ее качества.
Используя полуавтомат, надо соблюдать полярность подсоединения. Сварка под газовой защитой омедненной проволокой происходит с помощью полярности прямого тока. Фактически это значит:
- на деталь идет плюс;
- на держак идет минус.
Сила тока подается на деталь от проволоки, и она нагревается, в отличие от сварочной проволоки, сильнее. В итоге повышается площадь свариваемого участка. Ему необходим значительный нагрев для образования варочной ванны. Проволока, имеющая меньшее сечение, быстрей плавится и попадает на необходимый участок уже жидкой каплей. Током, который проходит от разных полярностей, увлекается расплавленный материал, получается подходящая ванна для сварки.
Используя полуавтомат без защитной газовой среды, нужно использовать специальную порошковую или флюсовую проволоку. В этом случае изменяется полярность соединения держака и «массы». На «массе» находится минус, а на держаке находится плюс. Температура плавления флюсовой проволоки имеет примерно такое же значение, как и температура плавления металла. Чтобы достичь качественного шва, необходимо, чтобы сгорел флюс. Затем ожидают два таких процесса:
- Появление газообразного облака;
- В среде этого облака и происходит сварка.
Сила тока переходит от минуса к плюсу, и падение жидкой капли металла становится более низким. Именно это обуславливает меньший нагрев металла для сварки. Так как его охлаждение не происходит под защитной газа. Поэтому образование ванны для сварки практически не отличается от сварки в газовой среде. Работа переменным током имеет определенные преимущества. Она не расходится с дугой относительно изначальной оси. А на качество соединения воздействует именно отклонение дуги.
Делая сварку генератором с переменным током, легко заметить: его полярность изменяется циклически. Циклы имеют частоту 50 Герц. Она, повысившись до плюсового напряжения, может снизиться до нуля или упасть до отрицательного уровня. Напряжение меняется с плюса на минус и, наоборот.
Сварка нержавейки и цветных металлов
Во время сварки цветных металлов, в том числе и алюминий, используют специальный вольфрамовый электрод. Причем используют во время инверторной сварки прямую полярность, на электроде находится минус. Этот вид подключения позволяет иметь необходимую температуру в участке нагрева. Это немаловажно для алюминия, потому как сперва нужно преодолеть оксидную пленку, у которой температура плавления значительно больше, в отличие от самого металла.Полярность при сварке напрямую способствует образованию:
- более качественного шва;
- более лучшего проплавления металла, в том числе и из нержавеющей стали;
- более концентрированной узкой электрической дуги.
У процесса также существует и немаловажная экономическая часть. Используя дорогой вольфрамовый электрод меньшего диаметра, попутно добиваются уменьшения газовых затрат. Если же подключить вольфрамовый электрод при сварке в другой полярности, а именно, на держателе – с плюсом, то шов будет не таким глубоким. У данного способа есть свои преимущества. Работая с тонкими пластинами, можно не переживать, что вы прожжете насквозь изделие из нержавейки и цветного металла.
Значительным недостатком является эффект электромагнитного дутья. Образующаяся дуга выходит блуждающей, а шов – не сильно привлекательным и герметичным. Используя переменный ток, необходимо использовать электроды для переменки. Опытные сварщики обычно выбирают постоянный ток. Благодаря ему сварка создает однонаправленный проход электронов. Полярность влияет на качество сварочных работ, в том числе материала из нержавеющей стали.
Сварка прямой полярности
Сварка прямой полярности инвертором получается, если с деталью подключается «плюс» источника тока. Когда подсоединяют электрод, то в этом случае получается обратная полярность. Используя сварочный инвертор, можно самостоятельно установить на нем полярность. Полярность определяет направление передвижения потока электронов. То есть, определяется подсоединением проводов к положительной и отрицательной клеммам. При работе со сваркой обратная полярность обозначает:- на электроде – плюс;
- на «земле» – минус.
Ток переходит от отрицательного контакта к положительному. Именно поэтому электроны переходят на электрод от металла. В результате сильно нагревается окончание электрода. Для классической сварки эффективно используют плюс – на электроде, а минус – на клемме. При прямой полярности сварки предполагается минус – на электроде, плюс – на «земле». Ток перемещается от электрода к изделию. Электрод – холодный, а изделие – горячее. Эта особенность широко используется в особых электродах, которые предназначены для быстрой сварки листов нержавеющей стали.
Важность полярности при сварочных работах
Естественно, что инверторная сварка на переменном токе не зависит, какой установлен зажим трансформатора для соединения изделия и электрода. Но вот постоянным током по сложившейся традиции сваривают несколькими способами. Электрод, подсоединенный к отрицательному полюсу, с прямой полярностью является катодом.В анод, подсоединенное к положительному полюсу, преобразуется изделие. Обратная полярность обозначает, что электрод после подсоединения к положительному полюсу становится анодом. Катод в этом положении – это изделие, подсоединенное к отрицательному полюсу.
Материал изготовления электрода задает параметр дуги между неплавящимися электродами из вольфрама и плавящимися металлическими электродами. Сварочная дуга имеет ряд физических и технологических свойств. От этого практически полностью будет зависеть результат работы дуги. К физическим свойствам относятся:
- кинетические;
- электромагнитные и температурные;
- электрические и световые.
Основные технологические свойства имеют три вида:
- мощность дуги;
- пространственную стойкость;
- саморегулирование.
Промежуток дуги ионизируется во время зажигания дуги, и все время поддерживается при ее горении. В промежутке дуги, как правило, выделяют следующие области:
- область разряда дуги;
- анодную;
- катодную.
В области анодов происходит значительное снижение напряжения, вызванное скоплением около электродов заряженных частиц. На поверхности анода и катода начинается появление электродных пятен, которые представляют некий фундамент дугового столба. Через них и прокладывается маршрут тока к сварке.
У сварки есть общий размер дуги, он состоит из суммарных длин 3-х областей. Общее напряжение дуги – это сумма снижений напряжения в каждой части дуги. Зависимость напряжения от размера дуги – это сумма снижения напряжения в прикатодном и прианодном участках. Удельное снижение в дуге напряжения имеет один миллиметр от столба дуги. А основной характеристикой дуги является тепловая мощность нагревательного источника.
Ее эффективность рассчитывается с учетом количества теплоты, вводимой в металл за единицу времен. Тепловая мощность – это часть общей дуговой тепловой мощности, из которой определенная доля тепла уходит непроизводительно:
- на теплоотвод в изделии;
- излучение;
- на прогрев разбрызгивающихся капель.
Технология сварочных работ дугой
Преимущество сварочных работ дугой явны. Сварка отличается по признакам:- по среде, где находится дуговой разряд;
- по типу тока;
- по типу электродов.
Для ремонта кузовов автомобилей широко используется дуговая сварка полуавтоматом в защитной среде газа. Для частного пользования наиболее доступной является дуговая ручная сварка. Она делается плавящимися электродами на переменном или постоянном токах. Это хороший шанс сварить в не заводской обстановке большую часть видов металлов.
Размер между поверхностью основного изделия и дном кратера является глубиной провара или проплавления. Глубина зависит:
- величины сварочного тока;
- от скорости передвижения дуги.
Если размер дуги сварки не больше, чем размер стержня электрода, то эта дуга называется нормальной или короткой. Она гарантирует великолепное качество шва. Дугу, которая имеет большую длину, считают длинной. Очень большое наращивание размера дуги приводит к ухудшению качества сварки. Влияние магнитного поля создает отклонение дуги от заданного направления. Это называется электромагнитным дутьем.
Электрод во время процесса передвигается вдоль и поперек сварочного шва в направлении оси, дабы сохранить заданный размер дуги. Ускоренное перемещение электрода приводит к образованию узкого, неровного и неплотного шва. При медленном передвижении есть опасность пережога материала.
Сварочные швы по форме бывают:
- тавровыми;
- нахлесточными;
- стыковыми;
- угловыми.
По длине швы разделяются на сплошные и прерывистые. По пространственному расположению имеют такие разновидности:
- вертикальные;
- потолочные;
- нижние;
- горизонтальные.
Источники питания: трансформатор для сварки, выпрямитель, генератор – при внешнем показателе имеют связь величины нагрузочного тока с напряжением на зажимах выхода. Вольтамперный показатель дуги – это соотношение между напряжением в статическом режиме и током дуги. Внешние показатели сварочных генераторов считаются падающими.
На размеры и форму шва также влияют вид электротока и его полярность. То есть, постоянный ток обратной полярности обеспечивает гораздо большую глубину плавления, чем постоянный ток с прямой полярностью, это объясняется разными количествами тепла, появляющимися на аноде с катодом. От повышения скорости процесса сварки глубина и ширина шва провара снижаются.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!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.
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.
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.
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.
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.
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.
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:
- Прищепка. Это самый распространенный, удобный и дешевый вариант. В зависимости от конструкции она бывает пружинной и рычажной.
- Вилка-трезубец. В ней можно удерживать электрод любого диаметра. Такое устройство можно изготовить самостоятельно.
- Цанга. Зажимает крепко, имеет большой срок службы. Находит применение при сварке конструкций, имеющих повышенную значимость.
- Держатель безогарковый. Металлический штырь 1 вмонтирован в цилиндрическую рукоятку 2. Фиксация электрода обеспечивается его привариванием к штырю.
- Винтовой. Имеет много достоинств: обеспечивают бесперебойную подачу тока, обладают хорошим контактом, имеют возможность хорошего закрепления электродов.
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:
- 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.
- 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.
- 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.
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: особенности
Сварку осуществляют путем воздействия на металл постоянного тока. Различают 2 режима воздействия – прямая полярность и обратная. При прямой полярности к электроду проводят минус, а к металлической детали плюс. Когда речь идет об обратной полярности, все происходит наоборот. Об особенностях каждого процесса расскажут специалисты.
Плюсы и минусы вариантов сварки
Полярность отличает разное влияние на деятельность электрода. Если полярность обратная, сварке присущи такие характерные черты:
- Тепло поступает к детали в большем объеме и в высоких температурах.
- Свариваемая заготовка проплавляется качественно, а сама сварка затрагивает глубокие слои материала.
- Электрод расплавляется медленно.
- Практически отсутствует образование брызг металла с заготовки в жидком состоянии.
Что касается переменного тока прямой направленности, его особенности следующие:
- Недостаточно тепла, подходящего к заготовке.
- Проплавка заготовки высокая, однако показатель все равно ниже, чем в предыдущем режиме.
- Заготовка плавится быстро, поэтому будьте готовы заменить старую новой.
- Металл при расплавлении образует брызги.
По мнению специалистов, сварка с обратной полярностью выгодно выделяется и является наиболее качественной. Как правильно подсоединить электроды, показывает в видеоинструкции сварщик: https://www.youtube.com/watch?v=GrVBaIZ3ddE.
Как правильно выбрать полярность
Несмотря на то что прямая полярность влияния переменного тока приветствуется в большинстве случаев, эксперты рекомендуют первым делом обращать внимание на материал, из которого сделана поверхность электродов. Если брать угольные расходные компоненты, при использовании обратного варианта они слишком быстро нагреваются и теряют целостность. А вот для проволоки без поверхностного слоя обратный способ станет наилучшим.
Чтобы сварочный шов получился аккуратным и едва заметным, тоже необходимо соблюдать полюса. Для глубокой проплавки рекомендуется ток обратной направленности. Связано это с повышенным теплообразованием на аноде и катоде.
Принимаясь за сварочный процесс, помните: чем больше скорость сварки, тем шов и глубина провара меньше.
Читайте также: Как осуществляется обозначение сварки на чертеже
Особенности сварки с прямой полярностью
Прямую полярность при сварке отличают такие тонкости процесса:
- Располагать металл, подходящий для электродов или присадочных деталей, в ванне для сварки, по технологии необходимо крупными каплями. Именно это становится причиной неприятного и опасного разбрызгивателя металла, а также повышения показателя коэффициента проплавки.
- Электрическая дуга становится нестабильной.
- С одной стороны, наблюдается уменьшение глубинного значения провара. С другой – уменьшение внедрения углеродистого состава в массу металла детали.
- Если стержень электрода нагревают меньше, сварщику удается применить токи с высокими показателями.
- Прямая полярность может изменять сплав материала, который затем застывает в виде сварочного шва.
Тонкости сварочного процесса при обратной полярности
Вариант обратной полярности выручает, если между собой нужно соединить тонкие заготовки. Эта работа филигранная и требует повышенной точности сварки. Также для понижения опасности во время проведения манипуляции пользуются такими хитростями:
- Можно понизить значения потенциала тока. Это поможет уменьшить температуру детали.
- Желательно осуществлять сварку прерывистым швом. Сварщик сваривает небольшое расстояние в начале. Потом он перемещается к середине заготовки. После занимается стыкованием с противоположной стороны. Далее следует перейти к промежуточным пустотам. Эта схема является традиционной. Но при желании и наличии опыта ее можно менять на собственное усмотрение. Прерывистый сварочный шов препятствует короблению металла, особенно когда речь идет о стыке на отрезке больше 20 см.
- Если металлические детали слишком тонкие, сварщик выбирает метод прерывания электрической дуги. Электрод достают из участка сварки, далее быстро поджигают и возобновляют процесс снова.
- При соединении материалов внахлест детали прижимают друг к другу с максимальной герметичностью. Если не удается избежать щели, прожигается, а значит и портится верхняя деталь. Чтобы создать плотное прилегание, специалисты рекомендуют применить струбцины или другой вид груза.
- Если соединяют заготовки с погрешностями в ровных краях в стык, предусмотрите материал, который заберет тепло сварки. Хорошо подходит для этих целей медная пластина. Но можно подобрать и стальную. Отдавайте предпочтение значительной толщине вспомогательной прослойки.
- Отбортовку кромок проводят, придерживайтесь угла 180 градусов.
Если мало опыта в фиксации тонких деталей, сначала потренируйтесь на дефектной металлической пластине. Залатать дыру в черновом образце проще, чем в итоговом.
Советы по выбору полярности при сварке металла дает опытный сварщик:
Что даёт прямая и обратная полярность при сварке инвертором | ММА сварка для начинающих
- Что даёт прямая и обратная полярность при сварке инвертором
- Что даёт смена полярности на инверторе
Прямая и обратная полярность при сварке инвертором
Варить инвертором можно двумя режимами, меняя полярность постоянного тока. При сварке инвертором на прямой полярности, к электроду подводится минусовая клемма, а к заготовке — плюсовая. Когда осуществляется сварка инвертором на обратной полярности, то, наоборот, к электроду подключается плюс, а к свариваемой заготовке, минус.
Что даёт прямая и обратная полярность при сварке инвертором? Когда лучше варить на обратной полярности, а когда, только на прямой? Именно об этом и будет посвящена данная статья сайта mmasvarka.ru про ручную дуговую сварку (ММА).
Что даёт прямая и обратная полярность при сварке инвертором
При сварке металла постоянным током температура на конце электрода всецело зависит от того, какой именно к нему будет подключён полюс. При обратной полярности, когда к электроду подведён плюс, температура на конце электрода достигает 4000 градусов. При переключении инвертора на прямую полярность, когда на электрод подается минус, эта температура значительно ниже, почти на 1000 градусов.
Таким образом, меняя прямую и обратную полярность инвертора, можно более тонко контролировать сварочный процесс.
В первую очередь, это касается сварки тонких и толстых металлов, когда нужно либо не прожечь металл, либо наоборот, добиться качественного и надежного соединения.
Что даёт смена полярности на инверторе
Из всего вышесказанного становиться понятно, что даёт сварка на прямой и обратной последовательности:
- Когда нужно углубить корень сварочного шва, то лучше всего применять именно прямую полярность при подключении инвертора. В таком случае, большая температурная нагрузка будет приходиться на металл.
- В том случае, если нужно варить тонкий металл, то сварочный инвертор лучше всего переключать в режим обратной последовательности. Таким образом, на конце электрода будет возникать максимальная температура, а тонкий металл при сварке будет нагреваться гораздо меньше, чем при сварке инвертором на прямой полярности.
Вообще, варить на обратной полярности инвертором как раз и рекомендуется при сварке тонких металлов и нержавейки. Другими словами, тех видов металла, которые очень чувствительны к перегреву.
При этом стоит учитывать один важнейший нюанс, который связан с расходом электродов. При сварке инвертором на прямой и обратной полярности, скорость сгорания электрода будет разной. При сварке инвертором на обратной полярности, из-за сильного нагревания, расход электродов будет куда выше, чем на прямой полярности.
Разница между прямой и обратной полярностями при дуговой сварке
Источники питания для дуговой сварки могут подавать как переменный, так и постоянный ток, либо обе формы тока. В случае полярности постоянного тока ток течет только в одном направлении; тогда как в случае переменного тока направление тока меняется на противоположное в каждом цикле (количество циклов в секунду зависит от частоты питания). Теперь при дуговой сварке основные металлы соединяются с одной клеммой, а электрод — с другой клеммой. При наличии достаточной разности потенциалов непрерывный поток электронов между ними через небольшой промежуток образует дугу (основной источник тепла при дуговой сварке).В зависимости от подключений питание постоянного тока может обеспечивать две полярности, как показано ниже:
- Прямая полярность постоянного тока (DCSP) или отрицательный электрод постоянного тока (DCEN) — когда электрод подключен к отрицательной клемме источника питания, а основные металлы соединены с положительной клеммой.
- Обратная полярность постоянного тока (DCRP) или Положительный электрод постоянного тока (DCEP) — когда неблагородные металлы подключены к отрицательной клемме источника питания, а электрод подключен к положительной клемме.
И прямая полярность постоянного тока, и обратная полярность постоянного тока имеют свои плюсы и минусы. Разница между прямой полярностью постоянного тока (DCSP) и обратной полярностью постоянного тока (DCRP) представлена в таблице ниже. Для лучшего понимания вы можете прочитать:
Прямая полярность | Обратная полярность |
---|---|
Электрод подключается к отрицательной клемме источника питания, а неблагородные металлы — к положительной клемме. | Недрагоценные металлы соединяются с отрицательной клеммой источника питания, а электрод — с положительной клеммой. |
При достаточной разности потенциалов электроны выходят из кончика электрода и ударяются о поверхность базовой пластины. | Здесь электроны освобождаются от поверхности пластины основания и ударяются о кончик электрода. |
2/3 rd общего тепла дуги генерируется около опорной пластины, а остальное — на кончике электрода. | 2/3 rd всего тепла дуги генерируется на кончике электрода, а остальное — около опорной пластины. |
Правильное сплавление основного металла достигается легко. Так устраняется неплавление и непровара. | Из-за меньшего тепловыделения возле опорной плиты может произойти неполное сплавление опорной плиты. |
В случае расходных электродов скорость осаждения присадочного металла довольно низкая. | Скорость осаждения присадочного металла довольно высока, поскольку большая часть тепла выделяется на конце электрода. |
Напряжение дуги и стабильность дуги не зависят от излучательной способности рабочего материала. | Напряжение дуги и стабильность дуги в значительной степени зависят от излучательной способности рабочего материала. |
Слабое действие дуговой очистки (очистка от оксидов). | Дуга очистки хорошая. |
Включения могут возникнуть, если поверхности опорной плиты не были должным образом очищены перед сваркой. | Благодаря хорошему очищающему действию дуги снижается склонность к дефектам включения. |
DCSP может вызвать сильную деформацию и более широкую ЗТВ в свариваемом компоненте. | Искажения меньше с DCRP, а также HAZ узкая. |
DCSP не подходит для сварки тонких листов. | DCSP подходит для сварки тонких листов. |
Металлы с высокой температурой плавления (например, нержавеющая сталь, титан) могут подходящим образом соединяться с помощью DCSP. | Металлы с низкой температурой плавления (например, медь, алюминий) можно соединять с помощью DCSP. |
Полярность при дуговой сварке — прямая, обратная и переменная полярность
Дуговая сварка — это один из видов процесса сварки плавлением, при котором основные металлы плавятся под воздействием тепла для образования коалесценции. Необходимое тепло передается с помощью электрической дуги, образованной между положительным и отрицательным полюсами электрической цепи, встроенной в источник питания. Для сварочных работ один вывод делается из металла, а другой — из электрода, и, таким образом, дуга образует между ними во внешней цепи.Поскольку электроны всегда текут от отрицательного вывода к положительному выводу любой внешней цепи, в зависимости от выполненного соединения возможны два случая:
- Электрод подключается к отрицательной клемме источника питания; тогда как неблагородные металлы связаны с положительной клеммой.
- Недрагоценные металлы соединены с отрицательной клеммой источника питания; тогда как электрод подключен к положительной клемме.
Однако, если источник питания выдает переменный ток (AC), то оба условия возникают одно за другим в каждом цикле.Обычно источники питания для дуговой сварки могут обеспечивать ток постоянного или переменного тока. Некоторые современные источники питания также содержат средства преобразования одного из другого (интегрированные с преобразователем переменного тока в постоянный), поэтому эти источники могут обеспечивать питание как переменного, так и постоянного тока. Следовательно, дуговая сварка может выполняться с любой из трех полярностей: тем не менее, каждый из них имеет определенные преимущества перед другими, как описано в следующих разделах.
Полярность указывает направление протекания тока (другими словами — электронов) между пластинами основания и электродом во внешней цепи.Помните, что направление тока считается противоположным потоку электронов.
- Прямая полярность постоянного тока — возникает, когда электрод сделан отрицательным, а опорные пластины — положительным. Таким образом, электроны текут от наконечника электрода к пластинам основания.
- Обратная полярность постоянного тока — возникает, когда электрод сделан положительным, а опорные пластины — отрицательным. Таким образом, электроны текут от базовых пластин к электроду.
- Полярность переменного тока — если источник питания выдает переменный ток, то в каждом цикле один за другим будут возникать два указанных выше случая.В одной половине цикла электрод будет отрицательным (поэтому опорные пластины будут положительными), а в следующей половине электрод будет положительным (поэтому опорная пластина будет отрицательной). Количество циклов в секунду зависит от частоты питания. Например, при питании 60 Гц каждую секунду происходит 60 циклов.
При источнике питания постоянного тока (DC), когда электрод соединен с положительной клеммой, а базовые пластины — с отрицательной клеммой, это называется положительным электродом постоянного тока (DCEP) или обратной полярностью постоянного тока (DCRP).Таким образом, электроны высвобождаются из базовой пластины и текут к электроду через внешнюю цепь. Непрерывный поток лавины электронов в небольшом проходе производит дугу (источник тепла).
Электроны, выходящие из базовых пластин (отрицательная полярность), ускоряются из-за наличия разности потенциалов, и им позволяют ударять по электроду (положительная полярность) с очень высокой скоростью. При ударе кинетическая энергия электронов преобразуется в тепловую, что в конечном итоге приводит к высокому тепловыделению вблизи кончика электрода.Как правило, считается, что две трети (66%) всего тепла дуги генерируется на электроде; в то время как только одна треть (33%) тепла генерируется на опорной плите. В результате электрод быстро плавится и скорость осаждения металла увеличивается (только для расходуемых электродов). С другой стороны, опорные пластины не плавятся должным образом из-за недостатка тепла, и, таким образом, возникают различные дефекты, такие как недостаточное плавление, непровар, сильное усиление и т. Д. Однако поток электронов из опорной пластины удаляет масло, покрытие , оксидный слой или частицы пыли, присутствующие на поверхности опорной плиты (это называется очищающим действием от оксида).
Преимущества полярности DCEP при дуговой сварке- Лучшая очистка от дуги, меньшая вероятность дефектов включения.
- Высокая производительность наплавки плавящегося электрода для более быстрой сварки.
- Лучшая производительность при сварке тонких листов. Это снижает уровень деформации, остаточное напряжение, полную резку и т. Д.
- Подходит для соединения металлов с низкой температурой плавления, таких как медь и алюминий.
- Меньший срок службы неплавящихся электродов.
- Более высокий уровень подкрепления, если скорость не отрегулирована должным образом.
- Недостаточное плавление и неполное проплавление.
- Невозможно сплавить толстые пластины или металлы с высокой температурой плавления.
В отличие от DCEP, когда электрод соединен с отрицательной клеммой, а базовые пластины — с положительной клеммой, это называется отрицательным электродом постоянного тока (DCEN) или прямой полярностью постоянного тока (DCSP). Таким образом, электроны текут от электрода к пластинам основания.Следовательно, на опорной пластине выделяется больше тепла по сравнению с электродом, поэтому скорость осаждения металла снижается. Также устраняются различные дефекты, вызванные недостаточным сплавлением основного металла. Но DCEN не обладает очищающим действием, поэтому могут возникнуть дефекты включения, если опорные плиты не очистить должным образом перед сваркой. Плюсы и минусы полярности DCEN обсуждаются ниже.
Преимущества полярности DCEN при дуговой сварке- Может быть достигнуто достаточное сплавление неблагородных металлов и, таким образом, надлежащее проплавление.
- Меньшая вероятность включения вольфрама (при сварке TIG), а также низкое усиление.
- Лучший выбор для сварки металлов с высокой температурой плавления, таких как титан, нержавеющая сталь и т. Д.
- Толстые листы также можно соединять должным образом.
- Отсутствие действия по очистке от дуги, поэтому вероятность появления дефектов включения.
- Высокий уровень искажений.
- Образование высоких остаточных напряжений на свариваемых деталях.
- Более широкая зона термического влияния (ЗТВ).
- Более низкая производительность из-за более низкой производительности наплавки.
- Не подходит для сварки тонких листов.
Полярность переменного тока дает преимущества как DCEN, так и DCEP; однако лишь в некоторой степени. 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 источника питания (50 Гц или 60 Гц). Некоторые источники питания также позволяют изменять эту частоту.
Преимущества полярности переменного тока при дуговой сварке- Умеренное очищающее действие дуги.
- Совместим с большинством типов электродов (но не со всеми).
- Лучшее проплавление и проплавление металла шва.
- Подходит для листов различной толщины.
Полярность — один из решающих факторов, влияющих на качество сварных соединений. Перед сваркой сварщик должен выбрать соответствующую полярность в зависимости от требований, типа присадки, типа электрода и основного материала.В следующем списке показаны параметры, на которые обычно влияет полярность сварного шва. Подробнее читайте: Как полярность влияет на характеристики дуговой сварки?
Следует отметить, что выбор полярности сварки требует учета большого количества факторов; однако ниже рассматриваются лишь несколько основных факторов. Следует соблюдать осторожность при выборе полярности для конкретного применения.
- Если основным металлом является алюминий или магний, то DCEP — лучший вариант, поскольку он может разрушить оксидный слой (оксид алюминия — Al 2 O 3 ), присутствующий на поверхности пластины.Кроме того, температура плавления алюминия довольно мала (660ºC), поэтому не требуется большого тепловыделения возле опорной плиты.
- Если вы свариваете титан или нержавеющую сталь, то переменный ток — лучший вариант, так как он даст вам все желаемые преимущества. Здесь DCEN может увеличить зону HAZ.
- Если рабочий материал имеет низкую излучательную способность электронов или требуется высокое напряжение для электронной эмиссии, то DCEP — неправильный выбор, так как это может привести к нестабильной дуге.
- Если толщина опорной плиты больше (> 6 мм), предпочтительнее использовать DCEN.Также требуется подготовка края. Аналогичным образом для тонких пластин следует выбирать DCEP.
- При сварке TIG использование полярности DCEP может привести к образованию шариков на конце электрода, что приведет к сокращению срока службы электрода. Это также может привести к дефекту вольфрамовых включений.
Что такое полярность при сварке?
Технически сварка — это ручной труд, но сварщикам по-прежнему необходимо обладать достаточными техническими знаниями, чтобы правильно выполнять свою работу.
Одна из вещей, которую вы бы часто слышали, если бы пошли на занятия по сварке или даже просто пошли в магазин, — это «сварочный ток.’Многие сварочные аппараты имеют маркировку «AC» или «DC», которая описывает полярность тока аппарата.
Так какая полярность при сварке?
Электрическая цепь, которая образуется при включении сварочного аппарата, имеет отрицательный и положительный полюсы. Это свойство называется полярностью.
Полярность чрезвычайно важна при сварке, потому что выбор правильной полярности влияет на прочность и качество сварного шва. При неправильной полярности вы можете получить много брызг, плохое проплавление и потерять контроль над сварочной дугой.
Что такое переменный и постоянный ток?
AC обозначает переменный ток, а DC обозначает постоянный ток. При переменном токе направление потока меняется, а при постоянном — только одно. Следовательно, сварочные аппараты и электроды с меткой постоянного тока имеют постоянную полярность, а метки переменного тока означают, что полярность меняется.
Чем отличаются токи переменного и постоянного тока при сварке?
Когда дело доходит до дуговой сварки в экранированном металле, широко используется постоянный ток, поскольку он имеет множество преимуществ.Сварка на постоянном токе дает более плавную и стабильную дугу, и вы можете легче зажигать дугу.
Это приводит к меньшему количеству простоев и меньшему разбрызгиванию, а также снижает осложнения при сварке вертикально вверх и над головой.
Однако, хотя постоянный ток имеет свои преимущества, переменный ток может быть предпочтительным выбором для других случаев, например, для обучения сварке, поскольку он часто используется с недорогим оборудованием начального уровня. Переменный ток также предпочтительно использовать при сварке в судостроении или в любых условиях, когда дуга может дуть из стороны в сторону.
Три типа полярности
При сварке используются три разных типа полярности.
Постоянный ток прямой полярности
Это происходит, когда электрод сделан отрицательным, а пластины — положительным. В результате электроны текут от наконечника электрода к пластинам основания.
Постоянный ток обратной полярности
Это происходит, когда электрод сделан положительным, а пластины — отрицательным. Затем электроны текут в обратном направлении от базовых пластин к электроду.
Полярность переменного тока
Если источник питания выдает переменный ток, то и прямая, и обратная полярность будут возникать одна за другой в каждом цикле. В течение половины цикла электрод будет отрицательным, и, следовательно, опорные пластины будут положительными. В другой половине опорные пластины будут отрицательными, а электрод — положительными. Количество циклов, которые происходят в течение секунды, зависит от частоты источника питания.
Положительная полярность электрода постоянного тока (DCEP) при дуговой сварке
При источнике питания постоянного тока (DC), если электрод подключен к положительной клемме, а базовые пластины — к отрицательной клемме, это называется положительной или обратной полярностью электрода постоянного тока.
Электроны высвобождаются из базовой пластины и текут к электроду через внешнюю цепь. Непрерывный поток электронов в малом проходе создает дугу.
Электроны, испускаемые пластинами основания, ускоряются из-за разности потенциалов и ударяются об электрод с очень высокой скоростью. Это вызывает преобразование кинетической энергии электронов в тепловую, что приводит к выделению тепла на кончике электрода.
Обычно считается правилом, что около двух третей всего тепла дуги генерируется на электроде, а остальное — на опорной плите.Это приводит к быстрому плавлению электрода и увеличению скорости осаждения расходуемых электродов.
С другой стороны, опорная плита не плавится должным образом из-за недостатка тепла, что может привести к таким дефектам, как непровар или сильное усиление.
Однако поток электронов, который течет от базовой пластины, удаляет масло, покрывающее оксидные слои или частицы пыли, присутствующие на поверхности базовой пластины. Это называется очищающим действием от оксидов.
Плюсы DCEP
DCEP лучше очищает дугу, поэтому вероятность дефектов включения меньше. Большой объем наплавки означает, что сварка выполняется быстрее.
Он снижает деформацию, остаточное напряжение и полную резку, что обеспечивает лучшую производительность при сварке тонких листов. Он также подходит для соединения металлов с низкой температурой плавления, таких как медь.
Минусы DCEP
DCEP имеет более короткий срок службы неплавящихся электродов. Если скорость не отрегулирована должным образом, возникает высокий уровень подкрепления.
При недостаточном плавлении и низком проплавлении невозможно правильно сплавить толстые пластины или металлы с высокими температурами плавления.
Отрицательная полярность электрода постоянного тока (DCEN)
В отличие от DCEP, когда электрод подключен к отрицательному выводу, а базовые пластины — к положительному, это называется отрицательной полярностью электрода постоянного тока или прямой полярностью. Электроны текут от электрода к пластинам основания.
Это приводит к тому, что на опорной пластине выделяется больше тепла, чем на электроде — опять же, в противоположность DCEP — и это означает, что скорость осаждения металла на электроде снижается.
Это также означает, что устраняются дефекты, вызванные недостаточной сваркой. DCEN, однако, не обладает очищающим действием, поэтому дефекты включения могут появиться, если вы не очистите опорные плиты должным образом перед сваркой.
Плюсы DCEN
DCEN означает, что возможно достаточное сплавление неблагородных металлов и, следовательно, правильное проникновение. Также уменьшается вероятность включения вольфрама и низкого усиления. DCEN — лучший выбор для металлов с высокой температурой плавления, таких как нержавеющая сталь.Толстые пластины также могут быть правильно соединены.
Минусы DCEN
В DCEN отсутствует очистка от дуги, поэтому вероятность появления дефектов включения возрастает. Также наблюдается высокий уровень искажений и образование остаточных напряжений.
Имеется более широкая зона термического влияния, что снижает производительность из-за низкой скорости наплавки. Не подходит для сварки тонких листов.
Полярность переменного тока
AC Polarity предлагает преимущества как DCEP, так и DCEN, поскольку оба происходят в цикле, но только в некоторой степени.
Полярностьпеременного тока обеспечивает умеренную очистку от дуги и совместима с большинством типов электродов, но не со всеми. Он обеспечивает лучшее сплавление и проникновение металла и подходит для листов различной толщины.
Как полярность влияет на характеристики дуговой сварки?
Полярность — один из решающих факторов, влияющих на качество сварных соединений. Перед началом сварки необходимо выбрать правильную полярность в зависимости от требований, присадочных материалов, типа электрода и основного материала.
Параметры, на которые обычно влияет полярность сварного шва:
- Нанесение наполнителя. При использовании расходных электродов полярность DCEP увеличивает скорость осаждения.
- Провар сварного шва. Полярность DCEN увеличивает проплавление шва.
- Очистка опорной плиты. DCEP упрощает очистку опорных пластин и снижает риск дефектов включения.
- Армирование. DCEP вызывает глобулярный режим переноса металла и увеличивает ширину сварного шва.
- Зона термического влияния (ЗТВ). Полярность DCEN приводит к быстрому нагреву опорных пластин, и если скорость не отрегулирована, зона HAZ становится шире.
- Внешний вид сварного шва. Это зависит от многих других факторов, но в основном происходит от функции переменного тока.
Как правильно выбрать полярность?
Выбор полярности сварки требует тщательного учета большого количества факторов.Некоторые из основных:
- Алюминий или магний в качестве основного металла лучше работать с DCEP, потому что он может разрушить оксидный слой, присутствующий на поверхности пластины. Температура плавления у обоих довольно низкая, поэтому вам не требуется сильное тепловыделение возле опорной плиты.
- Для титана или нержавеющей стали AC — лучший вариант, поскольку он может дать вам все преимущества. Однако DCEN может увеличить HAZ.
- Если рабочий материал имеет плохую эмиссию электронов или требует высокого напряжения, то DCEP может привести к нестабильной дуге.
- Если опорная плита слишком толстая, предпочтительнее использовать DCEN, и требуется подготовка кромок. Точно так же для тонких пластин лучше подходит DCEP.
- При сварке TIG DCEP может привести к образованию шариков на кончике электрода, что может снизить срок службы электрода и привести к дефектам вольфрамовых включений.
Связанные вопросы
В чем разница между прямой и обратной полярностью? При прямой полярности электрод отрицательный, а опорные пластины положительные.При обратной полярности электроды положительные, а базовые пластины отрицательные. Прямая полярность обеспечивает высокую глубину проплавления, а обратная полярность обеспечивает более высокую скорость наплавки.
Что лучше — прямая или обратная полярность? Поскольку к разным материалам предъявляются разные требования, любой из этих двух типов полярности может подходить для разных материалов.
Что произойдет, если при сварке неправильная полярность? Использование неправильной полярности может привести к разбрызгиванию, плохому провару и потере контроля над дугой.
Подобные сообщения:
Справочник— Основы
Справочник — Основы 5 Прямой Текущая сваркаВ прямом эфире токовая сварка, цепь сварочного тока может быть подключена как с «прямой полярностью» или
”с обратной полярностью.” Подключение аппарата для сварки на постоянном токе с прямой полярностью (DCSP) электрод
отрицательный и работать положительно. Другими словами, электроны текут от электрода к пластина или заготовка,
, как показано на рис. l-l. Для сварки на постоянном токе с обратной полярностью (DCRP) соединения это всего лишь
напротив; электроны текут от пластины к электроду, как показано на рисунке 1-2.
DCRP часто используется на мгновение для подготовки (закругления конца) вольфрамового электрода для Сварка переменным током. Баллинг
из электрод должен быть нанесен на отдельный медный блок, чтобы избежать загрязнения сварного шва.
В прямой полярности При сварке электроны оказывают на пластину значительный нагрев. В обратная полярность
сварка, происходит прямо противоположное; электрод получает это дополнительное тепло, которое затем имеет свойство таять с конца
из электрод.Таким образом, для любого заданного сварочного тока DCRP требует большего диаметра. электрод, чем DCSP
делает. Например, электрод из чистого вольфрама диаметром 1/16 дюйма может выдерживать ток 125 ампер. сварочного тока
меньше условия прямой полярности. Однако, если полярность была изменена, эта сумма тока расплавил бы
выкл. электрод и загрязнение металла шва. Следовательно, 1/4 дюйма. диаметр чистый электрод вольфрамовый
требуется удовлетворительно и безопасно обрабатывать 125 ампер DCRP.
Какую полярность электродов следует использовать при ручной дуговой сварке?
Часто задаваемые вопросы
Первый важный момент заключается в том, что не все электроды MMA можно использовать с любой полярностью. Информация и спецификации производителя электродов, такие как BS EN ISO 2560: 2009 и AWS A5.1-2012, определяют полярность, с которой могут использоваться электроды с различными покрытиями. Выбор полярности также зависит от типа материала, положения сварки и конструкции соединения.В процедуре сварки должна быть указана полярность для каждого сварочного шва.
Нажмите здесь, чтобы увидеть наши последние подкасты по технической инженерии на YouTube .Необходимо определить термины, чтобы указать полярность сварочного процесса. Положительная часть сварочной цепи (притягивающая электроны в дугу) — это анод. Отрицательная часть сварочной цепи (вырабатывающая электроны в дуге) — это катод. Полезной мнемоникой для этого является PANiC (положительный анод, отрицательный катод).
Когда процесс сварки выполняется в режиме постоянного тока, электрод (электрод MMA, MIG / MAG / флюсовая или порошковая проволока или вольфрамовый электрод) может быть положительным или отрицательным. В результате получается либо положительный электрод постоянного тока (DCEP), либо отрицательный электрод постоянного тока (DCEN). DCEP также исторически был известен как обратная полярность постоянного тока (DCRP) или просто «обратная полярность», тогда как DCEN также была известна как прямая полярность постоянного тока (DCSP) или просто «прямая».
При сварке TIG разделение тепла между анодом и катодом является значительным.Приблизительно 2/3 тепла генерируется на положительном аноде из-за столкновения высокоскоростных электронов с высокой энергией. Отрицательный катод не испытывает этого эффекта и даже может охлаждаться термоэлектронной эмиссией в зависимости от материала. Например, вольфрамовый электрод является термоэмиссионным, поэтому он испытывает охлаждающий эффект. По этой причине полярность DCEN является наиболее распространенным выбором для сварки TIG, когда очищающее действие процесса DCEP не требуется. Использование DCEP для сварки TIG требует вольфрамовых электродов большего диаметра и водяного охлаждения и чаще всего используется как только часть цикла при сварке на переменном токе.
Однако процесс MMA с его расходуемым электродом не вызывает этих проблем. Распределение тепла между электродом и заготовкой также отличается и не так сильно зависит от полярности. В частности, перемещение материала непосредственно от расходуемого электрода к заготовке приводит к значительному уравновешиванию тепла между двумя точками.
Более важным, чем распределение тепла, является влияние полярности на проплавление при сварке MMA.В общем, работа на DCEP приводит к большему проплавлению, а DCEN приводит к уменьшению проплавления и уменьшению разбавления металла сварного шва подложкой. Это важно для электродов, которые можно использовать при обеих полярностях постоянного (и переменного) тока. Режим DCEN часто используется на открытых корневых проходах, чтобы снизить риск прожога, тогда как DCEP используется для снижения риска отсутствия дефектов сварки. DCEN также может использоваться для наплавки, чтобы минимизировать проплавление, и для сварки тонких листов.Переменный ток также используется как метод снижения вероятности возникновения дуги. Однако решающим фактором остается флюсовое покрытие электрода, которое присуще сварочному электроду и приводит к ограничениям полярности, указанным производителем.
Для полноты информации здесь представлена информация о процессе сварки MIG / MAG и дуге под флюсом, а также о влиянии полярности.
Для сварки MIG / MAG DCEN и AC обычно не используются, потому что трудно достичь стабильных условий распыления, в основном работающих с глобулярным переносом, что не обязательно приводит к приемлемому сварному шву.Однако производители оборудования все чаще ищут источники питания, которые могут использовать эти условия. Условие DCEP также способствует плавлению провода из-за столкновения электронов. Это тепло снова передается сварочной ванне через проход расплавленных капель, помогая уравновесить анод и катод.
Дуговая сварка под флюсом аналогична MIG / MAG, причем наиболее часто используемой полярностью является DCEP, но DCEN встречается чаще в этом процессе, особенно при наплавке, где предпочтительны меньшее проплавление и разбавление субстратом.Переменный ток используется при выполнении многопроволочной сварки, обычно с ведущим проводом постоянного тока и переменным током для всех ведомых проводов, чтобы уменьшить проблемы с дугой.
Список литературы
Справочник по сварке AWS — Американское общество сварки
Энциклопедия сварки Джефферсона, 18-е издание — Американское общество сварки
Принципы сварки — Роберт В. Месслер, младший
Руководство по дуговой сварке — Lincoln Electric
Сварка металлургии, 2-е издание — Синдо Коу
ANSI / AWS A5.1-2012 Технические условия на электроды из углеродистой стали для дуговой сварки в защитных слоях металла
BS EN ISO 2560: 2009 Сварочные материалы. Покрытые электроды для ручной дуговой сварки нелегированных и мелкозернистых сталей. Классификация
Для получения дополнительной информации свяжитесь с нами.
Сварка полярностис прямой и обратной полярностью постоянным током: Maine Welding Company
Сварка постоянным током прямой и обратной полярности
Чтобы понять сварка постоянным током с прямой и обратной полярностью , важно понимать *** схему электрической дуговой сварки ***, которая аналогична любой электрической схеме.В простейших электрических цепях есть три фактора: ток или поток электричества; давление или сила, необходимая для протекания тока; и сопротивление, или сила, необходимая для регулирования потока тока.
Ток — это скорость потока, которая измеряется количеством электричества, протекающего по проводу за одну секунду. Термин ампер обозначает количество тока в секунду, протекающего в цепи. Буква I используется для обозначения силы тока в амперах. Давление — это сила, заставляющая течь ток.Мера электрического давления — вольт. Напряжение между двумя точками в электрической цепи называется разностью потенциалов. Эта сила или потенциал называется электродвижущей силой или ЭДС. Разница потенциалов или напряжений вызывает протекание тока в электрической цепи. Буква E используется для обозначения напряжения или ЭДС.Сопротивление — это ограничение прохождения тока в электрической цепи. Каждый компонент в цепи, включая проводник, имеет некоторое сопротивление току.Ток легче протекает через одни проводники, чем через другие; то есть сопротивление одних проводников меньше других. Сопротивление зависит от материала, площади поперечного сечения и температуры проводника. Единицей измерения электрического сопротивления является ом. Обозначается буквой R.
Сварочные электрические цепиПростая электрическая схема показана на рисунке 10-12. В эту схему входят два измерителя для электрических измерений: вольтметр и амперметр.На нем также изображен символ батареи. Более длинная линия символа представляет собой положительную клемму. За пределами устройства, которое устанавливает ЭДС, такого как генератор или аккумулятор, ток течет от отрицательного (-) к положительному (+). Стрелка показывает направление тока. Амперметр представляет собой измеритель низкого сопротивления, показанный круглым кругом и стрелкой рядом с буквой I. Давление или напряжение на батарее можно измерить с помощью вольтметра. Вольтметр представляет собой измеритель высокого сопротивления, показанный круглым кружком и стрелкой рядом с буквой E.Сопротивление в цепи показано зигзагообразным символом. Сопротивление резистора можно измерить омметром. Никогда не используйте омметр для измерения сопротивления в цепи при протекании тока.
Цепь для дуговой сварки . Можно внести несколько изменений в схему, показанную на рисунке 10-12 выше, для представления схемы дуговой сварки. Замените батарею сварочным генератором, поскольку они оба являются источником ЭДС (или напряжения), и замените резистор сварочной дугой, которая также является сопротивлением току.Схема дуговой сварки показана на рисунке 10-13. Ток будет течь от отрицательной клеммы через сопротивление дуги к положительной клемме.
Сварка постоянным током с обратной и прямой полярностьюНа заре дуговой сварки , когда сварка проводилась неизолированными металлическими электродами на стали, было нормальным подключать положительную сторону генератора к изделию, а отрицательную сторону — к электроду. Это обеспечивало от 65 до 75 процентов тепла рабочей стороне контура для увеличения проникновения.При сварке отрицательным электродом полярность сварочного тока называлась прямой. Когда условия, такие как сварка чугуна или цветных металлов, делали целесообразным свести к минимуму нагрев основного металла, работа делалась отрицательной, а электрод положительным, а полярность сварочного тока считалась обратной. Чтобы изменить полярность сварочного тока, необходимо было снять кабели с клемм аппарата и заменить их в обратном положении. Первые электроды с покрытием для сварки стали давали наилучшие результаты с положительной или обратной полярностью электрода; однако по-прежнему использовались неизолированные электроды.При использовании как неизолированных, так и закрытых электродов приходилось часто менять полярность. Сварочные аппараты были оснащены переключателями, меняющими полярность выводов, и сдвоенными счетчиками. Сварщик мог быстро менять полярность сварочного тока. При маркировке сварочных аппаратов и переключателей полярности использовались эти старые термины, которые обозначали полярность как прямую, когда электрод был отрицательным, и обратную, когда электрод был положительным. Таким образом, отрицательный электрод (DCEN) совпадает с прямой полярностью (dcsp), а положительный электрод (DCEP) совпадает с обратной полярностью (dcrp).
Амперметр, используемый в сварочной цепи, представляет собой милливольтметр, откалиброванный в амперах, подключенный через сильноточный шунт в сварочной цепи. Шунт представляет собой калиброванный провод с очень низким сопротивлением. Вольтметр, показанный на рисунке 10-12, будет измерять выходную мощность сварочного аппарата и напряжение на дуге, которые, по сути, одинаковы. Перед возникновением дуги или в случае ее разрыва вольтметр будет считывать напряжение на машине без тока, протекающего в цепи. Это называется напряжением холостого хода, и оно выше, чем напряжение дуги или напряжение на машине, когда течет ток.
Еще одна единица в электрической цепи — единица мощности. Скорость производства или использования энергии называется мощностью и измеряется в ваттах. Мощность в цепи — это произведение силы тока в амперах на давление в вольтах. Мощность измеряется ваттметром, который представляет собой комбинацию амперметра и вольтметра.
Помимо мощности необходимо знать объем работ. Электрическая работа или энергия — это произведение мощности, умноженное на время, и выражается в ватт-секундах, джоулях или киловатт-часах.
Объяснение полярности сварки — Ресурс для сварщиков
Я никогда не знал, сколько математики и естественных наук связано со сваркой, пока не начал посещать школу сварщиков. Математика мне дается легко. Научная сторона потребовала от меня немного большего внимания в классе.
В то время как я предпочитаю работать в сфере сварщика, определенно стоит заранее ознакомиться с техническими процессами. Все мы видели, что сварочные аппараты и электроды имеют маркировку переменного или постоянного тока.Но что конкретно это означает? Вот тут-то и играет роль полярность при сварке.
Что означает полярность при сварке?Принцип полярности при сварке — это, по сути, направление потока электрического тока от источника сварочного тока к детали, с которой вы работаете. Важно понимать полярность, поскольку она может повлиять на все, от настройки сварочного аппарата до типа используемого электрода. Это также может существенно повлиять на результаты сварки.
Поскольку полярность — это в основном поток тока, давайте сделаем шаг назад и посмотрим на определение и характеристики самого электрического тока. Электрические токи протекают одним из двух способов. Он имеет постоянный ток (DC) или переменный ток (AC).
В чем разница между постоянным и переменным током ? Постоянный ток (DC)Постоянный ток просто означает, что электрический ток течет в одном направлении.Он может иметь как положительный, так и отрицательный вывод или «полюс». Примером может служить простая батарея. Есть 2 полюса, обозначенные как положительный (+) и отрицательный (-). Есть 2 типа полярности, которые считаются постоянным током.
- Отрицательный электрод постоянного тока (DCEN) — это когда электроны текут от наконечника электрода к пластинам основания. Электрододержатель подключается к отрицательной клемме, а заготовка — к положительной клемме.Это также называется прямой полярностью .
- Положительный электрод постоянного тока (DCEP) — это когда электроны текут от заготовки к наконечнику электрода. Электрододержатель подключается к положительной клемме, а заготовка — к отрицательной клемме. Это называется обратной полярностью.
Выбор отрицательного электрода постоянного тока или положительного электрода постоянного тока (прямая или обратная полярность) может повлиять на качество сварки.Подробнее об этом мы поговорим чуть позже.
Переменный ток (AC)Переменный ток — это электрический ток, который имеет как положительную, так и отрицательную полярность, но они чередуются со значениями полупериода, что означает, что ток будет течь к положительному полюсу обратно к нулю и к отрицательному. полюс обратно в ноль.
По сути, он будет течь с прямой полярностью и обратной полярностью поочередно. Это чередование повторяется до тех пор, пока идет ток.Количество циклов, которые происходят в течение одной секунды, называется частотой.
Единицей измерения частоты является герц (Гц). Например, частота 60 Гц означает 60 циклов (или изменений) в секунду. Переменный ток
Как полярность влияет на качество сварки?Полярность сварки или направление полярности, которое вы выбираете, определенно могут повлиять на качество сварки. При выборе полярности следует учитывать следующие факторы:
- Стабильность дуги
- Скорость переноса и наплавки металла
- Уровень разбрызгивания
- Характеристики сварного валика
- Уровень проплавления
Проникновение при сварке — это расстояние, на которое линия плавления или плавления проходит в свариваемый металл.На него влияет тип используемого тока или полярность. При дуговой сварке постоянным током в целом примерно 70% тепла будет сосредоточено на положительном полюсе дуги.
В DCEN положительный полюс находится на заготовке, поэтому в процессе работы происходит более высокое тепловыделение, что приводит к большему провару.
Поскольку DCEP не нагревает свариваемую деталь, это может привести к неполному сплавлению металлов и недостаточному проплавлению.
DCEN / прямая полярность — происходит максимальное проникновение
DCEP / обратная полярность — происходит минимальное проникновение
Переменный ток — происходит умеренное проникновение
Скорость осаждения наполнителяСкорость осаждения наполнителя не более чем количество металла, которое может быть нанесено за установленный период времени.Думайте об этом как о том, сколько электрода или металла осаждается на заготовку.
У скорости наплавки есть свои плюсы и минусы, самым большим из которых является скорость сварки, а также необходимость разбрызгивания или очистки после этого.
DCEN / прямая полярность — Низкая скорость осаждения
DCEP / обратная полярность — Высокая скорость осаждения
Переменный ток — умеренная скорость осаждения
Действие по очистке от оксидов Действие по очистке дугиПроцесс, при котором электроны удаляют оксидное покрытие с поверхности сварочной ванны.На вашей заготовке может быть ряд вещей, которые могут вызвать дефекты, если не будут очищены или подготовлены перед сваркой.
Грязь, масло, смазка, оксидные слои, цветные слои или незакрепленные частицы могут попасть в сустав, если не принять меры заранее. Вы можете решить эту проблему несколькими способами, включая пескоструйную очистку, шлифовку, проволочную щетку или травление.
Выбор DCEP (обратной полярности) также может предоставить средства для очистки вашей заготовки от грязи, слоев или других покрытий.Об этом также можно позаботиться, выбрав правильную полярность.
DCEN / прямая полярность — Худшая очистка
DCEP / обратная полярность — Лучшая очистка
Переменный ток — Средняя очистка
Совместимость электродов толькоВажен только ток и настройку полярности от вашего источника питания, но также важно понимать тип электрода, с которым вы работаете, поскольку некоторые электроды лучше работают с переменным током, а некоторые с постоянным током.
Американское общество сварщиков имеет стандартную классификацию электродов, в которой объясняется, как их следует использовать, чтобы они работали наилучшим образом.
Это стандартное соглашение об именах может помочь вам оценить, работаете ли вы с электродами, подходящими для используемого тока.
Каждый номер электрода имеет 4 ключевых индикатора, встроенных в его код:
- Указывает присадочный материал
- Прочность на растяжение
- Положение сварки
- Тип покрытия и ток, который будет использоваться
Пример электрода для дуговой сварки (SMAW / электродная сварка):
E7018 — E 70 1 8
Знак E означает, что это электрод.
Следующие 2 цифры указывают общую величину прочности на разрыв электрода, измеренную в фунтах на квадратный дюйм (psi). В нашем примере выше 70 означает предел прочности на разрыв 70 000 фунтов на квадратный дюйм.
Следующая цифра указывает положение сварки, в котором можно использовать электрод
1 указывает, что можно использовать любое положение сварки
2 указывает, что можно использовать только плоское или горизонтальное положение
4 указывает, что плоское, горизонтальное , можно использовать вертикально вниз и сверху вниз.
Последнее число в нумерационной последовательности указывает химический состав и ток или полярность, которые будут использоваться.
Цифра | Тип покрытия | Сварочный ток | ||
0 | Высокий целлюлоза Калий с высоким содержанием целлюлозы | AC, DCEP или DCEN | ||
2 | Натрий с высоким содержанием диоксида титана | AC, DCEN | ||
3 | Калий с высоким содержанием диоксида титана | AC, DCEP | ||
4 | Железный порошок, диоксид титана | AC, DCEP или DCEN | ||
5 | Натрий с низким содержанием водорода | DCEP | ||
6 | Калий с низким содержанием водорода | AC, DCEP | ||
7 | Высокий оксид железа, железный порошок | AC, DCEP или DCEN | ||
8 | Калий с низким содержанием водорода, железный порошок | 9 0722 AC, DCEP или DCEN
Таким образом, полярность сварки может существенно повлиять на способ сварки.