Сварочное оборудование: принцип работы, виды, как выбрать

Сварочное оборудование – это вид промышленных и бытовых аппаратов, предназначенных для создания неразъемных соединений из различных металлов и сплавов: сталей, чугуна, меди, титана, бронзы, алюминия. Эти устройства подключают к сети 220 или 380 В. Для расплавления кромок деталей используют неплавящиеся и плавящиеся электроды. К сварочному оборудованию также относят газобаллонные установки со шлангами, редукторами, горелками, резаками, которые применяют для газовой или плазменной сварки, резки. Сварочные аппараты и газобаллонное оборудование используют на производстве, при строительстве зданий, сооружений, во всех видах ремонтных мастерских, а также в быту – на дачных участках, в садоводствах, частных гаражах.

Принцип работы сварочного оборудования, его виды

Простейший аппарат для сварки состоит из корпуса, трансформатора с замкнутым магнитопроводом, первичной и вторичной обмотками, клемм для подключения кабелей, силового провода, регулировочной рукоятки. Первичную обмотку подключают к сети переменного тока. К клеммам вторичной обмотки подсоединяют два кабеля – с зажимом «массы» и держателем электродов. Чтобы регулировать ток, вращают рукоятку, при этом вторичная обмотка перемещается вдоль замкнутого магнитопровода. Кабель с «массой» закрепляют на свариваемых деталях. При касании электродом, который зафиксирован в держателе, кромок металла, возникает короткое замыкание. Материал заготовки начинает плавиться, образуется сварочная ванна. Сварщик, ведя электрод вдоль кромок, формирует сварной шов.

При использовании баллонных установок с ацетиленом (или пропаном) и кислородом кромки расплавляются открытым пламенем, которое выходит из резака либо горелки. Вместо электрода сварщик применяет присадочный материал, который подается в сварочную ванну вручную.

Какие сварочные аппараты используются в промышленности, при ремонте металлоконструкций, в быту

Главный минус классического трансформаторного сварочного оборудования – крупные размеры, большой вес, это затрудняет установку и перемещение устройств по рабочей зоне. Сегодня широко применяется инверторный сварочный аппарат, в основе работы которого – использование полупроводниковых приборов и высокочастотных трансформаторов.

Переменное напряжение из розетки поступает на выпрямительную плату. Затем силовой модуль преобразует постоянный ток в переменный с повышенной частотой. Переменный ток идет на обмотки высокочастотного трансформатора, имеющего меньшую массу, чем масса обычного. Напряжение после выпрямления, подается на сварочный электрод. Дуга на постоянном токе горит более стабильно, поэтому инверторные аппараты позволяют получать качественные швы.

Виды инверторов:

1. Для ручной дуговой сварки – предназначены для применения плавящихся электродов с обмазкой из различных органических соединений. Эта обмазка во время плавления образует защитную пленку и смесь газов, которые предохраняют сварочную ванну от окисления.

2. Для полуавтоматической сварки – вместо штучных электродов с обмазкой в аппарат устанавливают катушку с проволокой. Средний диаметр проволоки – 0,8-1,2 мм. Для подачи присадки в сварочную ванну в полуавтомате есть электромотор с подающим механизмом. Он разматывает проволоку с катушки, проталкивая ее через рукав полуавтомата в зону сварки. Для защиты кромок деталей от окисления необходимо использовать смеси газов – углекислый или аргон. Углекислота применяется при работе с черными металлами, а аргон – при сварке цветных металлов.

3. Аппараты для аргонодуговой сварки – инверторы, предназначенные для особо ответственных работ с применением неплавящихся вольфрамовых электродов. Особенность аппарата – специальная горелка с цангой. В нее вставляют остро заточенный вольфрамовый пруток, которым расплавляют кромки заготовок. Для защиты сварочной зоны от окисления к аппарату подключают баллон с аргоном.

Существуют комбинированные сварочные аппараты, позволяющие работать плавящимся электродами, а также устанавливать катушки с проволокой или подсоединять к устройству специальную горелку для сварки вольфрамовым электродом. Это дает возможность применять один аппарат для работы с различными металлами и сплавами, выполнять разные по сложности операции.

Газовые баллоны устанавливают на переносных или стационарных постах. Баллоны подключают через редукторы к горелкам или резакам. В качестве горючего газа используют пропан или ацетилен. Для формирования пламени, продувки во время резки используют технический кислород. В качестве присадки потребуются прутки из стали, латуни. Для защиты сварочной зоны могут применяться различные флюсы.

Как выбирать сварочное оборудование

Выбор оборудования для сварки зависит от его мощности, функциональности, комплектации. Прежде чем купить сварочный аппарат необходимо определить:

1. Назначение оборудования – какие материалы необходимо сваривать.

2. Скорость выполнения работ – на производстве часто применяют полуавтоматы, так как они позволяют сваривать стали и сплавы с высокой скоростью.

3. Мощность инвертора – бытовые устройства подходят для работы с металлами толщиной до 3-5 мм. Если требуется сваривать заготовки 6-10 мм, нужны более мощные инверторы. Для работы с металлами толщиной 15-20 мм применяют промышленные аппараты, работающие от сети 380 В.

4. Комплектация – к аппарату может прилагаться горелка или кабели с держателем электродов, зажимом «массы», шланг для подключения баллонов, газовый редуктор с подогревателем, защитная маска.

Дополнительно следует обратить внимание на конструкцию корпуса. Тяжелые модели часто комплектуют колесами для удобства перемещения по цеху или гаражу. К портативным инверторам прилагаются ремни или ручки для крепления аппаратов на высоте, их переноски.

Дополнительные функции

Полезные функции, которыми производители снабжают сварочное оборудование, позволят облегчить работу, улучшить качество сварных швов. Настройки сварочных инверторов:

1. Горячий старт – при поджиге электрической дуги кратковременно повышается сила тока, это уменьшает вероятность прилипания присадки к кромкам детали.

2. Форсаж дуги – функция автоматически увеличивает величину сварочного тока и не допускает затухания дуги.

3. Два режима сварки – на переменном токе, на постоянном. Функция позволяет использовать различные электроды, работать с разными материалами.

4. Цифровой индикатор или жк-дисплей – для удобства настройки инвертора, контроля за включенными функциями.

5. Клавиша на лицевой панели для перемотки катушки (холостой прогон) – функция встречается на полуавтоматах, позволяет прогнать проволоку по рукаву, не нажимая кнопку на сварочной горелке. Это ускоряет процесс замены катушки, при этом не расходуется защитный газ.

6. 2Т/4Т – режим работы, который облегчает сварку длинных шов, при его включении не требуется держать постоянно нажатой кнопку на горелке.

7. Дополнительная розетка на корпусе (36 В) – используется для подключения обогревателя газового редуктора.

8. Заварка кратера – режим позволяет плавно гасить дугу при работе, что повышает качество конечного отрезка сварного шва.

9. Импульсный режим – нужен при работе с тонкими металлами, встречается на ручных аргонодуговых инверторах.

10. Плавная регулировка полярности – переключатель есть на аппаратах, предназначенных для сварки алюминиевых сплавов. За счет настройки баланса регулируют глубину проплавления деталей, повышают очищающее действие дуги, за счет этого разрушаются окислы на поверхности алюминиевых деталях.

К мощным инверторам для аргонодуговой сварки и полуавтоматам могут прилагаться блоки охлаждения горелки. Это приставки, состоящие из электронасоса, емкости для антифриза, шлангов. Блок охлаждения позволит длительное время варить на большом токе без перерывов.