Виды сварочных аппаратов и их характеристики. По степени механизации аппараты для сварки могут быть

Сварка давно уже стала одним из самых распространенных методов сборки деталей изделия в единое целое. Неразъемное соединение, получаемое с помощью сварки, обладает высокой прочностью и долговечностью - конечно, при условии выбора наиболее подходящего для ее производства оборудования. На сегодняшний день производители предлагают самые разнообразные виды сварочного оборудования, которое может применяться как профессионалами, так и домашними мастерами. Одной из главных особенностей современного сварочного оборудования является как раз то, что для управления им не всегда требуется высокая квалификация мастера - многие производители при разработке новых моделей обращают внимание на достижение идеального сочетания больших функциональных возможностей оборудования с простотой его эксплуатации. Таким образом, при выборе сварочного прибора мастер может основываться не на своей квалификации, а на способностях самого аппарата и на его стоимости.

Рассмотрим самые распространенные виды сварочного оборудования и условия их применения.

Сварочные трансформаторы переменного тока.

Это самые простые сварочные аппараты. Основным элементом их конструкции является понижающий трансформатор, который доводит напряжение в сети до значения, необходимого для производства сварочных работ. Общей характеристикой любого сварочного трансформаторного аппарата этого типа является наличие на выходе переменного тока.

При работе с такими трансформаторами используются плавящиеся электроды диаметром от 1,5 до 2,5 мм с фтористо-кальциевым или рутиловым покрытием. Выбор точного диаметра электродов зависит от характеристик самого аппарата - его максимального тока и напряжения.

Чаще всего такие аппараты применяются для сварки черных металлов с соединением отдельных деталей внахлест или встык. Для того чтобы произвести сварку изделий из цветных металлов, необходимо использовать дополнительное оборудование.

Большое распространение сварочные трансформаторы переменного тока получили не только из-за простоты их конструкции и эксплуатации, но и благодаря высокому КПД, доходящему до 90%. Но здесь необходимо учесть и тот факт, что некоторое количество энергии, потребляемой аппаратом, уходит не на сам процесс сварки, а на нагрев. Избежать перегрева аппарата помогает включение в конструкцию вентилятора, который увеличивает вес и без того довольно тяжелого аппарата. А кроме большого веса, к отрицательным характеристикам такого оборудования относят его «чуткость» к напряжению в сети - если напряжение во время работы понижается, то и выходные значения тока могут существенно отличаться от заданных.

Но несмотря на все эти «недочеты» сварочные трансформаторы переменного тока все же пользуются сегодня большим спросом, особенно у домашних мастеров, для большинства из которых определяющими факторами при выборе аппарата становятся его доступная цена и долгий срок службы.

Сварочные трансформаторы постоянного тока.

Этот тип сварочного оборудования во многом схож с предыдущим. Отличие состоит в том, что в его конструкцию включается выпрямитель (тиристорный или диодный), благодаря которому на выходе получается постоянный ток определенной полярности. Если сравнивать эти трансформаторы с аппаратами переменного тока, то можно отметить и некоторые их преимущества, и определенные недостатки.

К преимуществам относится:

удобство работы на постоянном токе;
стабильность горения дуги;
возможность сваривать не только черные, но и цветные металлы, а также нержавейку при применении соответствующих плавящихся электродов.

Что касается недостатков, то среди них отмечают некоторую «потерю» мощности при работе (часть мощности аппарата уходит на выпрямление тока), сложность конструкции, ее большой вес и более высокую стоимость.

Полуавтоматы.

Этот вид аппаратов отличается довольно сложной конструкцией и высокой в сравнении с предыдущими типами стоимостью. Но при этом аппараты полуавтоматической сварки очень продуктивны и легки в управлении. Кроме того, они могут обладать совсем небольшими размерами и весом, что сделало именно это сварочное оборудование самым востребованным среди профессионалов, занимающихся, например, ремонтом автомобилей, а также у домашних мастеров, ценящих во время работы удобство и функциональность агрегатов.

Применять полуавтоматы можно как для сварки железа и стали, так и для работ с алюминием или нержавейкой. В качестве присадочного материала выступает сварочная проволока диаметром преимущественно от 0,6 до 0,8 мм, подаваемая в автоматическом режиме из бобин. Материал проволоки зависит от того, какой именно металл будет подвергаться сварке.

Инверторы.

Этот тип сварочного оборудования является самым современным и самым технологически «продвинутым». Впервые аппарат подобного типа был произведен в 1977 году. Применение при его разработке инновационных технологий позволило добиться не только высокой точности устанавливаемых параметров работы, но и меньших габаритов и массы аппарата - если проводить сравнение с трансформаторами аналогичной мощности, то инверторное оборудование может весить в 3-6 раз меньше. Например, сварочный трансформатор на 160 А весит около 18 кг, а аналогичный сварочный инвертор в зависимости от конкретной модели и производителя - от 3 до 7 кг.

Конечно, стоимость такого оборудования превышает стоимость всех других типов сварочных аппаратов, но при этом удобство его применения и его преимущества позволяют забыть об этом «недостатке».

Дачнику, собственнику частного дома или гаража, вполне доступно выполнять сварочные работы самостоятельно. Выбор типа бытового сварочного аппарата зависит от того, что и как требуется надежно соединить.

Консультации и советы продавцов, конечно, помогут сориентироваться в многообразии коммерческих предложений. Однако личная осведомленность покупателя и самые элементарные знания помогут задать правильные вопросы и понять ответы на них.

В этой статье вы найдете для себя базовую информацию о том, что такое сварка и на чем основан принцип работы сварочного аппарата.

Что такое сварка?

Процесс неразъемного соединения нескольких деталей в единое целое посредством нагрева, деформирования и применения присадочных материалов (электродов) называется сваркой.

Материалы твердых соединяемых компонентов нагреваются до состояния, когда возникают межмолекулярные или межатомные связи в месте сварки. Аналогичного эффекта можно достичь, оказывая давление на поверхности в месте желаемого соединения.

Сочетание давления и нагрева позволяет оптимизировать и регулировать процесс сварки. Причем чем выше температура, тем меньшее требуется давление. При достижении температур плавления материалов соединяемых деталей потребность в давлении на них и вовсе исчезает.

Способ сварки, будучи зависимым от ряда факторов, влияет на выбор сварочного оборудования.

В этой статье мы говорим не о промышленных, а о бытовых сварочных аппаратах, которые можно купить в магазинах. Поэтому ограничимся описанием оборудования, в котором реализуется принцип электродуговой сварки, и сварочных полуавтоматов, для сварки которыми необходима газовая среда.

Принцип работы сварочного трансформатора

Сварочные аппараты этого типа работают на переменном токе, сила которого регулируется путем изменения напряжения с помощью понижающего трансформатора. В итоге обеспечивается надежное питание сварочной дуги, температура которой может составлять несколько тысяч градусов по Цельсию.

В большинстве конструкций понижение напряжения до требуемого для поддержки стабильности сварочной дуги уровня достигается за счет перемещения одной из обмоток по магнитопроводу-сердечнику. Полученное рабочее напряжение, как правило, не превышает 80В при исходных уровнях 220-380В. Индуктивное сопротивление обмоток изменяется и таким образом регулируется величина сварочного тока.

Кроме этой применяются также конструкции с подвижным магнитным шунтом или тиристорами.

Принцип работы сварочного инвертора

Сварочный инвертор преобразует напряжение и обычный переменный ток (частота 50 Гц, напряжение сети 220В) до значений, необходимых для возникновения и поддержания сварочной электродуги.

Схематично это происходит так:

Сначала переменный ток трансформируется в постоянный с помощью первичного выпрямителя. Для понижения напряжения с 220В до необходимого уровня служит инверторный блок, в котором постоянный ток становится снова переменным, но высокочастотным, как и напряжение.
В трансформаторе полученное высокочастотное напряжение понижается до оптимального значения. В результате этих преобразований сила тока значительно повышается.
После оптимизации напряжения высокочастотный переменный ток во второй раз преобразуется в постоянный. Далее его сила регулируется до требуемых величин.

Таким образом, в сварочном инверторе ток и напряжение четко контролируются. Это позволяет плавно регулировать их уровни и выполнять широкий диапазон сварочных работ для соединения деталей даже из самых тугоплавких металлов и сплавов.

Принцип работы сварочного полуавтомата

Электроды тут не нужны. Потому что в сварочном полуавтомате применяется специальная сварочная проволка, которая плавится в газовой среде.

Для облегчения понимания, что такое сварочный полуавтомат, достаточно знать, что это – установка, в которую входят:

Источник питания, которым может быть сварочный инвертор или сварочный выпрямитель
Устройство подачи сварочной проволоки
Сварочная горелка
Система управления
Соединительные кабели и шланги

Сварочная проволка через специальное устройство плавно и корректно поступает в сварочную горелку. В место сварки также подается чистый углекислый газ или его смесь с аргоном.

Так что к вышеперечисленным компонентам установки логично добавить и специальные газосодержащие емкости, а также катушки с намотанной сварочной проволокой.

Информация о том, на чем основан принцип работы сварочного аппарата, в зависимости от его типа, надеемся, поможет лучше разобраться в потребительских характеристиках этого необходимого в быту оборудования и сделать оптимальный выбор.

Чтобы разобраться в вопросе, как правильно выбрать сварочный аппарат, которым можно было бы работать в доме или на даче, необходимо рассмотреть все их виды и найти оптимальный вариант. Вопрос поднимается практически всеми владельцами дач и частных домов, потому что всегда на участке найдется работа для сварщика. А приглашать мастера и платить ему деньги за небольшой объем работы накладно. Поэтому стоит приобрести аппарат для сварки и научиться производить несложные сварочные операции, которые не требуют запредельной квалификации.

Название электросварка говорит само за себя, то есть, для соединения двух металлических элементов требуется электрический сварочный аппарат. Производители сегодня предлагают агрегаты, работающие от напряжения 220 или 380 вольт. Некоторые модели на выходе выдают постоянный ток, другие переменный.

Трансформаторы

Еще совсем недавно это был практически единственный аппарат, с помощью которого производилась сварка. Выдает он только переменный ток, при этом полярность агрегата в процессе сварки постоянно меняется, что очень неудобно. Это выражается тем, что сварочная электрическая дуга все время скачет. Поэтому ее тяжело контролировать, во время сварки получается огромное количество искр. Отсюда и низкое качество сварочного шва, поэтому такими сварочными аппаратами могли работать только профессионалы с большим опытом.

Использовали их для сварки только черных металлов. Конструкция трансформатора проста – это два трансформатора понижающего типа с возможностью настройки выходного тока. Правда, диапазон настроек мал, регулировка не самая тонкая. Зато ломался этот агрегат редко, да и его ремонт не сложен.

Большой минус – большой их вес. Даже самый маломощный прибор весит не меньше 50 кг. А что говорить о промышленных образцах, которые весили не меньше 100 кг. Еще один отрицательный момент – это проседание напряжения в питающей электрической сети, особенно когда производится розжиг электрода. Всем известно, что скачки напряжения негативно сказываются на современных бытовых приборах, напичканных электроникой. Поэтому сегодня сварочные трансформаторы – редкость в частных домах и на дачах. И даже если они у кого-то присутствуют, то практически не используются и держатся хозяевами на всякий случай.

Выпрямители

В принципе, это тот же сварочный трансформатор, в конструкцию которого установлен выпрямляющий блок. часто называют сварочными трансформаторами постоянного тока. На выходе у выпрямителей получается постоянный ток, что упрощает процесс сварки. Электрическая сварочная дуга получается стабильной, но опыт проведения работ все же необходим. Как и трансформатор, выпрямитель прост в конструкции, ломаться здесь, в принципе, нечему.

Из недостатков можно подчеркнуть:

Большой вес;
Мощность на выпрямляющем блоке теряется;
Просадка напряжения во время розжига и в процессе работы;
Напряжение скачет не только у хозяина агрегата, но и у соседей.
Цена больше, чем у трансформатора.

Инверторы

Как только эти сварочные приборы появились в магазинах, подступиться к ним было невозможно. Слишком высокая была у них цена. Но со временем изменилась элементная база, а соответственно уменьшилась стоимость оборудования, а вместе с ней и вес агрегата. Современный сварочный аппарат для дома выдает силу тока 160-180 ампер, что дает возможность проводить сварку электродами диаметром до 4 мм. При этом вес прибора составляет 3 кг, это минимальный показатель.

К достоинствам этого типа сварочных аппаратов можно еще отнести:

Стабильная дуга, которую легко контролировать.
Простота использования: электрод не залипает, шов получается ровным и плотным.
Аппарат не просаживает напряжение в сети, оно при работе агрегата не скачет.
Широкий диапазон настройки режимов сварки. Инверторами можно сваривать металлические изделия разной толщины. Главное – правильно выставить на аппарате тот или иной режим.

Внимание! Есть одно условие, которое будет влиять на безопасность работы инверторами. Включать их можно в розетку с напряжением 220 вольт, в конструкции которой есть клемма заземления. Так как класс защиты сварочных инверторов IP21, то заземляться они могут через питающую сеть.

Если перед вами стоит вопрос, . Конечно, с ним высококлассным сварщиком вы станете не сразу, но много мелких сварочных операций вы сделаете на дачном участке своими руками.

Сварочные полуавтоматы

Так как разговор ведется о сварочных аппаратах для дома и дачи, то в эту категорию не входят. Чаще всего их используют в области малого бизнеса, а конкретнее, в мастерских по ремонту автомобилей.

В основе их конструкции лежит один из вышеописанных сварочных приборов, плюс блок, с помощью которого подается в автоматическом режиме сварочная проволока. Технология работы этими агрегатами основана на сварке в зоне защитных газов, что позволяет варить тонкие детали и изделия из цветных металлов.

Это идеальные сварочные агрегаты, с помощью которых можно толщиною до 0,8 мм. При этом шов получается ровным и красивым, листы не ведет, не коробит. Единственный недостаток – сварочное устройство этого типа не может варить толстые детали. Для этого придется приобретать аппарат с электродуговой сваркой.

Типы сварочных аппаратов рассмотрены, теперь можно перейти к выбору, чтобы определить лучший дачный или домашний сварной прибор.

Как выбрать сварочный аппарат для электросварки

В основе выбора лежит несколько ключевых параметров.

Напряжение питающей сети. Понятно, что это 220 или 380 вольт. Характеристика немаловажная, потому что все представленные выше типы сварочного оборудования, кроме инверторов, реагируют на качество напряжения в питающей сети. Если напряжение резко поднимается, срабатывает защитный блок, который отключает аппарат. При низком значении напряжения резко снижаются все сварочные параметры, что приводит к низкому качеству сварочного шва. И только инверторы могут спокойно работать в диапазоне 180-250 вольт без изменения своих параметров. Что касается сварочных приборов, работающих от трехфазной сети, то на дачах их практически не используют. Поэтому, если говорить о том, какой сварочный аппарат лучше для дома, то по показателю напряжения это инвертор.
Напряжение холостого хода. Это напряжение сварочного аппарата, когда он включен в сеть, но нагрузка на него не производится. Почему необходимо знать этот параметр? Все дело в том, что от него зависит легкость розжига электрода. И чем данное значение выше, тем процесс розжига проще, плюс увеличивается стабильность дуги. Данный показатель в современных сварочных аппаратах варьируется в пределах от 45 до 95 вольт. Опытные сварщики знают, что напряжение холостого хода влияет на выбор типа электродов. Если выбирается аппарат с низким напряжением, то рекомендуется приобретать для него электроды с рутиловым покрытием. Для электродов с основным покрытием лучше выбирать агрегат с высоким напряжением холостого хода.
Ток на выходе. Этот критерий выбора будет зависеть от того, какое количество времени аппарат будет работать. То есть, периодически или более-менее постоянно. Для большинства домашних работ подойдет сила тока 160-180 ампер. На таком токе, если использовать инвертор, можно варить электродами диаметром до 4 мм. Если появляется необходимость сваривать толстые детали из металла, то придется приобретать прибор, который выдает на выходе ток силой 190-250 ампер.
Диаметр электродов. В основном этот размерный показатель влияет на толщину свариваемых изделий. Чем толще металл, тем больше необходим диаметр электрода. Данная зависимость показана в таблице ниже.

И несколько общих рекомендаций, определяющих хороший сварочный аппарат для дома и дачи на 220 вольт. Многое будет зависеть от того, какие задачи вы предполагаете решать на участке. Если планируется варить детали из черного металла, то можно все это сделать с помощью дешевого трансформатора. Если предполагается сварка цветных металлов, нержавейки или стальных тонких конструкций, то лучше использовать полуавтомат. Инвертор хорошо себя показывает при сварке низколегированных или конструкционных сталей. Хотя необходимо отметить, что оборудование инверторного типа, кроме цветмета и нержавейки варит любые стальные конструкции.

В домашних условиях имеет значение размеры агрегата. Поэтому небольшие и легкие инверторы – оптимальный для этого вариант. Пониженное напряжение в сети, которое присутствует практически по всех загородных поселках, является причиной, по которой выбор отдается именно инверторам. Эти аппараты работают при напряжении 180 вольт, некоторые модели даже при 160 В.

Если вы – начинающий сварщик, то опять-таки свой выбор рекомендуется остановить на инверторах. Простота сварки – главный критерий работы прибора: электрод не залипает, розжиг дуги легкий, при приближении электрода к свариваемому металлу при высокой мощности инвертор тут же отключается. То есть, по всем позициям это на сегодняшний день идеальный для новичка сварочный агрегат.

Итак, инверторная сварка,- что это? По сути, инверторная сварка является процессом, в котором используется схема, система или некий прибор, задача которого заключается в создании переменного напряжения при использовании источника постоянного тока.

Инверторная сварка

В общую схему такого сварочного аппарата включается сетевой фильтр, сетевой выпрямитель, частотный преобразователь, высокочастотный трансформатор, силовой выпрямитель и управляющая система.

Естественно, чтобы осуществлять сварку металлических конструкций, не достаточно только сварочного аппарата, потребуется пользоваться еще различными аксессуарами – маской, держателями и, естественно, электродами. Осуществление сварки без электродов просто невозможно. В процессе инверторной сварки пользуются тремя типами электродов – углеродистыми, легированными и высоколегированными.

Основные достоинства сварочных работ с использованием инверторного аппарата таковы:

розжиг осуществляется легко и быстро, дуга горит устойчиво и обладает хорошей эластичностью;
высокое качество сварного шва;
невысокие энергетические затраты при работе;
достаточно хороший КПД;
перепады напряжения питания не сказываются на качественных параметрах сварочных соединений;
данные аппараты легкие и мобильные.

Естественно, как и у любого процесса, у инверторной сварки имеются и свои минусы: сварочные аппараты инверторного типа, как и любые сложные электронные приборы, сильно подвержены влиянию воды, пыли и морозов. По этой причине, аппараты такого типа должны храниться в помещении, обеспечивающем требуемые параметры сухости и теплоты.

Еще одним важным моментом является уход за сварочным аппаратом, периодически будет требоваться открытие корпуса и продувка компонентов прибора при помощи сжатого воздуха.

Аргоновая сварка

Аргоновая сварка является одним из видов сварочных работ, позволяющих производить сваривание сложных и тугоплавких металлов. При помощи этого метода сварки, часто варят алюминий и другие металлы, у которых происходит процесс окисления взаимодействия с воздухом.

Аргоновую сварку чаще всего применяют в такой отрасли как автомобильная промышленность, во время ремонта различных узлов автомобиля, сделанных из алюминия. Кроме этого, аргоновую сварку используют в металлургической отрасли, к примеру, чтобы осуществлять горячую обработку титана, тантала, ниобия, бериллия, циркония, гафния, вольфрама, урана, тория и чтобы обрабатывать щелочные металлы.

Применение аргона как газа – достаточно распространенная практика, к примеру, электрические лампочки тоже его содержат.

Аргоновая сварка — это достаточно сложный процесс, для осуществления которого требуется высокая квалификация и современное оборудование. Однако, и результат данного процесса на уровне – швы получаются ровными, бывает, что почти незаметные, и в то время очень прочные.

Аргонно-дуговую сварку осуществляют, применяя для этого вольфрамовые электроды и керамическое сопло. Именно по этому соплу на место сварки и поставляется аргон, которые не дает металлу вступить в контакт с атмосферой. А это в свою очередь препятствует окислению металла и обеспечивает выполнение прочного сварного шва.

Аргоновую сварку можно разделить на два вида: на ручную сварку и автоматическую.

Так чем же хороша аргонно-дуговая резка и сварка металлических конструкций? Для начала, стоит отметить, что в связи с тем, что при данном процессе используется современное оборудование, время работы значительно уменьшается. Помимо этого, аргоновая струя в процессе сварочных работ кроме защиты металла от влияния воздуха еще и сдувает все лишнее и не нужное.

Ну и последнее, но самое главное, данный вид сварочных работ является очень экономичным. Это связано с тем, что при помощи аргона электрическая дуга сжимается и концентрируется в узкой области. По этой причине, имея сравнительно небольшие затраты электроэнергии, можно добить температуры зоны резки порядка 4000…6000°C.

Аргонно-дуговая сварка

Если вам потребовалось сварить стальную конструкцию, то вы, недолго думая, возьмете в руки сварочный аппарат и без труда справитесь с этой задачей. Но что делать, если сварочные работы требуется произвести, к примеру, для алюминиевой конструкции? Тут-то вам и поможет аргонно-дуговая сварка.

Аргонодуговая сварка является сваркой при помощи электрической дуги в инертной аргоновой среде. Для данной сварки могут использовать плавящиеся или неплавящиеся электроды. Как неплавящимся электродом, чаще всего пользуются вольфрамовым электродом.

Горение дуги происходит от свариваемого изделия до неплавящегося электрода (как уже говорилось, скорее всего, вольфрамового). Крепеж электрода производиться к горелке, по соплу которой производиться подача защитного газа. Подача присадочного материала производиться к зоне дуги из вне, в электрической цепи не включается.

Аргоновый сварку могут производить в ручном режиме, когда управление горелкой и присадочным прутком производит сварщик, и в автоматическом режиме, когда перемещение горелки и присадочной проволоки производиться без помощи рабочего.

При сварке неплавящимся электродом, в отличие от сваривания при помощи плавящегося электрода, во время розжига дуги электрод не прикасается к изделию по таким причинам. Для начала, у аргона имеется высокий потенциал ионизации, по этой причине ионизация дугового промежутка при помощи искры от электрода к изделию – это достаточно сложная задача.

Для случая с аргоновой сваркой при помощи плавящегося электрода после касания проволокой детали, зона дуги насыщается парами металла, которые обладают потенциалом ионизации почти в три раза ниже, чем имеет аргон, в результате чего разжигается дуга.

Кроме этого, если произойдет касание детали и вольфрамового электрода, будут происходить такие вещи как загрязнение и интенсивное оплавление. По этой причине во время аргоновой сварки с использованием неплавящегося электрода, чтобы разжечь дугу к сети источника питания параллельно подключают прибор, который называется «осциллятором».

При помощи осциллятора, чтобы зажечь дугу к электроду производиться подача высокочастотных высоковольтных импульсов, ионизирующих дуговое пространство и обеспечивающих розжиг дуги, когда включается сварочный ток. Если аргоновую сварку производят с переменным током, когда дуга разожжена, осциллятор начинает работать как стабилизатор, подающий импульсы к дуге, когда сменяется полярность.

Это нужно для предотвращения деионизации дугового пространства и обеспечения устойчивого горения дуги.

Во время сварки с постоянным током, анод и катод выделяют разное тепло. Когда токи меньше 300 А, анод выделяет больше тепла чем катод, 70 на 30 в процентном соотношении, по этой причине обычно используют прямую полярность, для обеспечения максимального проплавления детали и минимального разогрева электрода.

При сварке всех сталей, титана и других материалов, кроме алюминия, используется прямая полярность. При сварке алюминия используется переменный ток, чтобы улучшить разрушение оксидной пленки.

Аргон иногда смешивают с 3–5% кислорода, для уменьшения пористости. Это становиться причиной более активной защиты металла. Аргон в чистом виде производит защиту металла от таких явлений как влага или другие включения, попавшие в сварочную зону. А при помощи кислорода осуществляется выгорание вредных примесей, или их выделение наружу. А это помогает бороться с пористостью.

Сварочный полуавтомат без газа

Если вы решили купить сварочный полуавтомат без газа, то, скорее всего вы уже столкнулись с огромным множеством различных вариантов, представленных на рынке. Давайте же попробуем разобраться в том, как должен выглядеть этот прибор в общем виде.

Сварочный аппарат должен быть недорогим и мощным. Лучше всего чтобы он работал полуавтоматически, от постоянного тока с использование плавящейся проволоки. Желательно, чтобы в автомате, кроме режима работы без газа на флюсовой проволоке, была еще реализована возможность работы на газу (на углекислом газе и на аргоне).

Немаловажный фактором является и выбор компании производителя. Изготовитель выбранного вами аппарата должен находиться в числе лидеров в таких сферах как промышленное и бытовое производство оборудования для сварочных работ. Данная компания должна быть официально представлена на рынке вашей страны, и обладать всеми сертификатами качества и безопасности, а так же иметь сервисные центы обслуживания.

Подача проволоки должна регулироваться плавно. Должна быть возможность реализовать ступенчатую регулировку мощности сварочных токов от 50 до 140 А. В аппарат должна помещаться даже 5-тикилограмовая катушка проволоки. Устройство должно быть снабжено тепловой защитой и принудительным воздушным охлаждением. В автомате должна быть реализована возможность работы с питанием от слабых сетей.

Обмотка в трансформаторе аппарата должна быть выполнена из меди. Устройство должно быть многофункциональным, кроме использования в быту, аппарат должен осилить и производственные потребности (к примеру, ремонтная мастерская и СТО). Хорошо, если аппарат будет снабжаться колесиками, для удобства транспортировки.

Ну и последнее, и самое главное, при выборе сварочного полуавтомата без газа, зайдите в интернет и внимательно изучите отзывы о данном аппарате людей, которые им пользовались, и которым есть с чем сравнивать.

Один из видов неразъемных соединений металла - сварочный шов. Образуется при локальном нагреве места стыка. Надежность обеспечивается созданием межатомных связей. Для производства такого соединения используется специальное оборудование - сварочный аппарат.

Оборудование для сварки используется с целью термической обработки краев металлических изделий посредством создания электрической дуги. Общеупотребительное название - сварочная дуга.

Источником питания дуги служит электрический ток:

Переменный. Изменение направления вектора тока приводит к поочередной смене полярности у анода и катода (детали и электрода). Электродуга исчезает при прохождении тока через нулевое значение напряжения.

Постоянный. Вектор тока направлен в одну сторону. Значение напряжения в исходный момент постоянно (меняется при приложении нагрузки).

Пульсирующий. Или однонаправленный ток с меняющейся величиной напряжения, отличным от нуля.

Последние два вида имеют полярность:

Прямая. Свариваемый объект подсоединен к «плюсу» - аноду. Электрод - к «минусу», катоду.

Обратная. «Плюс» - это электрод, «минус» - деталь.

Значение полярности важно для перенаправления теплового потока. Прямое подключение усиливает тепловой баланс на обрабатываемом изделии, то есть сильнее плавится металл детали. Обратный - на электроде.

Регулировка параметров (частота и длительность импульса) пульсирующего тока позволяет переносить расплавленный металл электрода буквально по каплям.

Электродуговая сварка (один из видов сварки) подразделяется:

ручная электродуговая;
полуавтоматическая в среде защитных газов;
под флюсом;
неплавящимся электродом.

Соответственно, для выполнения того или иного типа соединения применяется свой комплект сварочного оборудования.

Кроме электрических аппаратов широко распространена газовая сварка - тепловой нагрев осуществляется газовым факелом. В производстве и домашних работах представлены такие виды сварочных аппаратов и приспособлений.

Сварочный трансформатор

Самый первый в истории сварочный аппарат, использующий для зажигания и поддержания дуги электричество - сварочный трансформатор. Преобразует стационарное напряжение (220 или 380V) в пониженное (60-80V). При этом значения тока могут достигать нескольких тысяч ампер.

Регулировка тока осуществляется:

индуктивным сопротивлением;
величиной холостой хода (показатель - вторичное напряжение).

Агрегат для сварочных работ состоит из корпуса, объединяющего:

трансформатор, состоящий из первичной и вторичной обмотки;
металлический сердечник;
устройство перемещения вторичной обмотки (регулировка силы тока);
блок управления.

Трансформаторы подразделяются:

одно- или двухфазные;
по количеству рабочих мест - постов;
способ регулировки: посредством переключения обмоток, дросселем насыщения, магнитным рассеиванием.

Основные характеристики:

показатель коэффициента мощности {cosφ}, среднее значение 0.4-0.5;
напряжение электросети (220 или 380V);
вторичное напряжение (60-80V);
мощность оборудования - влияет на толщину обрабатываемых деталей и диаметр электродов;
диапазон регулировки тока.

Принцип действия приспособления для сварки - понижение напряжения до необходимого уровня и поддержание силы тока в процессе обработки детали. Осуществляется при прохождении сетевого тока по первичной обмотке, создании магнитного потока и возникновении пониженного напряжения во вторичной обмотке.

Преимущества

простота конструкции;
невысокая и доступная цена;
несложное обслуживание;
длительный ресурс эксплуатации.

Недостатки

нестабильная электродуга;
сложность зажигания дуги;
зависимость от скачков и величины сетевого напряжения;
необходим определенный практический навык со стороны рабочего.

Сварочный аппарат, выполненный на основе трансформатора, применяется для ручной дуговой . Можно использовать для резки металла.

Сварочный выпрямитель

Отличие от трансформатора - на выходе постоянный ток. Если точнее - пульсирующий. Выполняется по одно- или трехфазной схеме. Последняя предпочтительнее, так как снижается пульсация тока.

Конструктивно состоит из нескольких основных узлов (на схеме поз. «а»):

силовой трансформатор (поз.1);
блок выпрямителей (поз.2);
электрод и деталь.

На поз. «б» приведен вид пульсирующего тока.

Силовой трансформатор понижает ток до уровня, обеспечивающего режим сварки. Необходимая величина выставляется посредством регуляторов, входящих в конструкцию. Преобразование переменной составляющей в постоянную производится кремниевыми или селеновыми полупроводниковыми вентилями.

Обобщенно, в состав оборудования входит:

несущий корпус с колесиками для удобной транспортировки;
силовой трансформатор;
блок полупроводниковых выпрямителей;
блок регулирующей аппаратуры;
вентилятор охлаждения;
передняя панель с приборами и ручками переключения, разъемами подключения кабелей.

Основной технический параметр выпрямителя - ВАХ (вольтамперный показатель). Характеризует устойчивость электродуги. ВАХ бывает падающей или жесткой.

Выпрямитель на падающей характеристике основан на кремниевом вентиле. Режим выставляется посредством смены обмоток или плавным смещением магнитного шунта.

Плюсы

увеличенный КПД, меньшие потери электроэнергии;
улучшенные показатели динамических свойств;
повышенная надежность, увеличенный ресурс;
простота конструкции и обслуживание;
малошумность в процессе сварки.

Минусы

достаточно высокая цена по сравнению с трансформатором;
высокая чувствительность к скачкам напряжения в электросети.

Выпрямитель производится для одного рабочего места или многопостовым. Целесообразно использовать для ручных операций в промышленных условиях. Впрочем, оборудование, собранное своими руками, сможет найти применение в бытовых целях.

Инвертор

Современное сварочное оборудование - это инвертор. Является источником зажигания и питания сварочной электродуги. Самый популярный сварочный аппарат в XXI веке.

Сварочное оборудование представляет собой:

первичный блок выпрямителя;
силовой трансформатор, понижающий показатель стационарного напряжения до уровня холостого хода;
блок полупроводниковых деталей: силовые транзисторы (инвертор), стабилизирующий дроссель, сглаживающий пульсации тока;
высокочастотный трансформатор;
вторичный выпрямитель для перевода переменной компоненты в постоянную;
блоки стабилизации, регулировки и управления.

Перевод стационарного тока в сварочный осуществляется:

Сетевое напряжение (220 V, 50 Hz) преобразуется в постоянный ток на первичном выпрямителе.
Инверторный блок (транзисторная группа) трансформирует ток в переменный с высокой частотой (десятки килогерц).
Напряжение посредством высокочастотного трансформатора понижается с одновременным возрастанием силы тока.
Вторичный выпрямитель преобразует переменную составляющую в постоянную. Далее ток направляется на электрод.

Преимущества инвертора

Обеспечение высоких показателей стабильности электродуги.
Независимость от колебаний напряжения в электросети.
Возможность изменять рабочие показатели тока в широком диапазоне.
Работа на переменном и постоянном токе любыми видами электродов с флюсовой обмазкой.
Малое образование брызг расплавленного металла.
Соединение широкого перечня металлов, в том числе со слабой свариваемостью: конструкционная сталь, чугун, цветные металлы и сплавы (медь, алюминий).
Обеспечение работы в режимах MMA (ручная дуговая), TIG (неплавящимся электродом в среде газов), MIG/MAG (плавящимся электродом в среде защитных газов).

К дополнительным плюсам относятся:

Функция «HotStart» (горячий старт). Упрощает зажигание дуги. Отсутствует привычное залипание электрода, как у сварочного трансформатора.
Функция «ArcForce» (буквально, форсаж дуги). Основное назначение - поддержание стабильности дуги при нештатных режимах.

Основные характеристики:

Сварочный ток. Определяет толщину обрабатываемого материала.
Диаметр электрода. Показывает на диапазон применяемых электродов.
Стационарное напряжение. Сварочный аппарат спроектирован для эксплуатации в одно- или трехфазной сети.
Мощность. Влияет на толщину обрабатываемого металла, продлевает ресурс оборудования при штатных режимах без перегрузок.

Инвертор применяется для всех видов ручной сварки. Схема применена в полуавтоматических приборах, оборудовании, работающем в среде защитных газов. Агрегат - находка для начинающих сварщиков. На нем удобно постигать азы сварочной науки.

Полуавтомат

Полуавтоматическая сварка - это применение в качестве электрода и присадочного металла проволоки. Последняя автоматически подается в зону электродуги.

Полуавтоматы выполняются по принципу:

трансформатора;
выпрямителя:
инвертора.

Основное отличие - блок подачи проволоки в зону горения и оборудование с газовой средой.

Для полуавтомата используется стальная омедненная калиброванная проволока. Покрытие обеспечивает хороший электрический контакт и скольжение сквозь мундштук держателя.

Ток подается на токопроводящий мундштук. Электродуга плавит проволоку. Обеспечение необходимой и постоянной длины проволоки производится механизмом подачи. Газ подается через сварочную горелку. Назначение газовой компоненты - образование защитного облака, отсекающего влияние кислорода воздуха.

Полуавтомат может производить работы без среды защитных газов. Для этого применяется специальная проволока с флюсом в виде порошка. Конструкция представляет собой оболочку из собственно сварочной проволоки, внутри которой находится защитный порошок.

Преимущества

высокие показатели качества сварного шва;
обработка материалов, трудно поддающихся сварке;
возможность работы с тонким листовым металлом (например, автомобильный лист);
почти полное отсутствие угара, малое разбрызгивание;
допускается проводить работы без предварительной разделки кромок обрабатываемых полуфабрикатов;
экономичность - меньший расход металла (проволоки), использование газа вместо дорогостоящего флюса (электрода);
повышение производительности труда;
упрощение процедуры сварочных операций - отсутствует эффект примерзания проволоки к детали по окончании процесса.

Недостатки

наличие дополнительного оборудования - механизма подачи проволоки, газового оборудования;
осложнения при транспортировке из-за громоздкости всего комплекта;
необходимость защиты газового факела от ветра при работе на открытой местности;
увеличение стоимости оборудования.

В целом, сварка и сварочное оборудование при полуавтоматическом процессе почти незаменимы при работах с тонкостенными изделиями (автомобильная промышленность). Или при обработке химически активных (алюминий, титан) или трудносвариваемых (чугун, высоколегированные стали и т.п.) материалов.

Точечная сварка

Точечная или контактная сварка - технологический процесс соединения металлических изделий на малой локальной площади (точке).

Прочность сварного стыка определяется:

формами и размерами электродов;
величиной тока;
времени процесса;
силы сжатия электродов;
состоянием соединяемых поверхностей.

Принцип действия, конструкция

В основе процесса лежит принцип теплового воздействия на стыкуемые изделия. Электроды прижимаются к поверхности обрабатываемых деталей. При подаче тока, последний проходит от электрода к электроду сквозь полуфабрикат.

Металл электродов обладает высокой электропроводностью. В точке сварки образуется зона с повышенным электрическим сопротивлением - выделяется тепло и происходит расплавление соединяемого металла. Образуется ядро шва размером 4-10 мм.

Существует два режима точечного стыка:

Мягкий. Отличается увеличенным временем сварки, постепенным нагревом (до 3 секунд)
Жесткий. Характеризуется повышенными токами, меньшим временем обработки, значительными усилиями сжатия электродов.

Первый способ отличается:

меньшей нагрузкой на сеть;
применением оборудования меньшей мощности, соответственно, более дешевого;
снижение общей площади закалки металла, возникающей при нагреве;
применяется для обработки стали, склонной к закалочным процессам.

Второй:

повышенным расходом электроэнергии, нагрузкой на сеть;
потреблением мощности;
усиленное оборудование;
используется для работ с алюминием, медью, высоколегированных сталей, изделий разной толщины.

Параметры процесса задаются изначально:

диапазон усилий сжатия и время приложения давления;
время обработки током;
сила тока.

Нашла применение для стыковки изделий в электронике (толщина детали не менее 0.02мм), автомобильной промышленности, судо- и авиастроении и т.п.

Бытовой сварочный аппарат - это конструкция в виде клещей.

Сварочный агрегат (генератор)

Для работ «в поле» при отсутствии стационарной электрической сети используются изделия, сочетающие несколько функций:

сварочный аппарат;
генератор электричества.

Сварочный агрегат состоит:

двигатель внутреннего сгорания (дизельный или бензиновый);
топливный бак;
генератор;
сварочный инвертор (трансформатор, выпрямитель);
блоки коммутации, управления.

Двигатель создает крутящий момент, приводящий в действие генератор. Последний вырабатывает электрический ток;

преобразуемый в 220V для подключения других потребителей электрической энергии (через розетку на корпусе);
подающийся на сварочное оборудование для выработки необходимых параметров для сварочных работ.

Плюсы

полная независимость от внешнего источника питания - электрической сети;
функция «2 в 1»: выработка электроэнергии для сварочного аппарата и других потребителей;
экономия финансов - один агрегат стоит дешевле, нежели два по отдельности;
устройство занимает меньше места, чем два отдельных.

Основное преимущество - это использование в местах с полным отсутствием электричества. Этот факт очень важен для выбора оборудования при проведении ремонтных или строительных работ в полевых условиях.

Газосварочный комплект

Газовая сварка - создание тепла для расплавления металла посредством сгорания горючего газа в среде кислорода. При высокой температуре (700-3000°C) происходит расплавление присадочной проволоки, оплавление краев обрабатываемых деталей. Создается ванна расплавленного металла, при остывании образующая сварочный шов.

Область применения:

соединение стали с толщиной до 5мм;
сплавление цветных металлов и сплавов;
стыковка элементов из инструментальной стали, требующая плавного нагрева и медленного охлаждения;
- особенность химической структуры и свойства самого материала.

Достоинства

простота технологического процесса;
доступность энергетического носителя (газа) и окислителя (воздух, кислород);
отсутствует необходимость в стороннем источнике энергии - процесс сжигания является тепловыделяющей операцией;
легкий контроль за параметрами сварочного процесса - временем нагрева, тепловым потоком, скоростью резки и сварки.

Недостатки

малая скорость прогрева зоны сварки;
из-за широкого рассеивания газового факела значительно увеличивается зона нагрева детали;
отсутствует возможность сужения факела - происходит нерациональное использование теплового потока;
с увеличением толщины металла падает производительность труда - время тратится на разогрев зоны обработки;
экономический эффект ниже по сравнению с электродуговым соединением;
невозможность автоматизации процесса.

Приобретать такое оборудование для решения собственных бытовых задач целесообразно при совмещении с оказанием сторонних услуг газовой сварки. В противном случае оно будет просто пылиться на складе.

Выбор сварочного аппарата

Выбор сварочного аппарата, покупка оборудования - ответственный шаг. Кроме финансовых затрат, необходимо:

организовать рабочее место (при стационарном использовании);
оборудовать зону для хранения оборудования;
выбрать и купить приспособления для сварки;
изучить устройство сварочного аппарата, овладеть навыками работы;
озаботиться техникой безопасности - сварочные материалы и оборудование относятся к приспособлениям с повышенным риском.

На выбор повлияют условия применения оборудования. В местности с отсутствием электричества применимы сварочный агрегат или газовое оборудование. В пользу генератора - выработка электроэнергии для других потребителей: освещение, электроинструмент, бытовая плитка для приготовления пищи и т.п.

Другой вариант - оснащение электросетью в 220 или 380V. Небольшие аппараты в 220V выполнят широкий круг задач при строительстве собственного дома. Использование напряжения 380V значительно расширяет возможности оборудования. Позволит применять оборудование для решения домашних проблем и в малом бизнесе.

Выбирая, какой сварочный аппарат лучше, вы должны помнить общие критерии:

Экономическая целесообразность покупки. Необходимо оценить окупаемость затрат. Вполне возможно, что арендовать аппарат или пригласить специалиста окажется выгоднее.
Сетевое напряжение. Оборудование подбирается в соответствии с обеспечением электроэнергией: в одно- или трехфазном исполнении.
Типы сварочных аппаратов. Агрегат выбирается исходя из навыков владения тем или иным видом оборудования, видов работ, финансовых возможностей.
Сила тока. Определяет толщину обрабатываемого металла и диаметр электрода. С ростом показателей увеличивается толщина и диаметр.
Экономичность. Инвертор существенно меньше потребляет электроэнергии в процессе эксплуатации.
Условия эксплуатации. Преимущество за трансформатором, способным работать в непрерывном режиме в полевых условиях.
Ремонтопригодность. Трансформатор и выпрямитель проще отремонтировать в силу простоты конструкции. Нет проблем с поиском запчастей.
Масса. Инвертор легче других электроаппаратов в 2-3 раза.
Цена. Цепочка выглядит (по возрастанию): трансформатор→выпрямитель→инвертор.

Опытный мастер сам сможет определиться с необходимым оборудованием. Для начинающего электросварщика порекомендуем:

инвертор;
максимальный ток 160-200А;
напряжение питания 220В;
возможность применять электроды Ø 1.6-4мм;
выполняет все виды швов в ручном режиме дуговой сварки.