Для какого вида сварки используются сварочные трансформаторы: Сварочные трансформаторы: устройство, виды, применение

Первичную обмотку самодельных сварочных инструментов обычно изготавливают из медной проволоки, специально для этого предназначенной. К вторичной обмотке требования минимальные, поэтому чаще используется кабель многожильный (берется сечение в пределах 2,5-3,5 см).

На самодельном бытовом агрегате для сварки обмотка выводится стандартно – на медные клеммы, варианты заводского производства, конечно же, имеют более надежные переключатели. Детальная схема сварки постоянного тока, предназначенного для ручной сварки, зависит от разновидности сердечника (тороидальный, стержневой), наличия у домашнего мастера подручных деталей.

Трансформаторы для инвертора отличаются сложностью сборки. В данном случае используется несколько преобразователей для преобразования тока сначала в переменный ток, далее в постоянный ток, но установленного напряжения. Также устройство инструмента усложнено наличием электроники, которая предоставляет возможность намного точнее контролировать сварочный процесс.

Масса трансформатора для сварки переменного тока будет зависеть от марки. Минимальная масса такого инструмента может составлять 3 кг, но на рынке электротехники чаще всего можно встретить аппараты массой не менее 10 кг.

Урок 1 – Основы дуговой сварки

Что такое отводы на сварочном трансформаторе?

Сварочные трансформаторы – это жизненно важная часть оборудования, используемая для снижения напряжения от источника электроэнергии. Устройство переключает переменный ток (AC) из линии питания на высокий и низкий ток, пригодный для сварки.

На сварочном трансформаторе отводы первичной и вторичной обмоток используются для макрорегулировки сварочного тока и напряжения. Глубокое понимание принципа действия обмоточных трансформаторов важно для знания функции ответвлений.

Итак, давайте копнем глубже, чтобы узнать, что такое ответвления на обмотке трансформатора.

Каков принцип работы сварочного трансформатора?

Сварочные трансформаторы используются для регулировки напряжения источника питания до напряжения, необходимого для образования сварочной дуги.Время, необходимое для повышения напряжения от нуля до желаемого напряжения, необходимого для сварки дуги, известно как время восстановления дуги.

Время восстановления дуги должно быть минимальным, чтобы дуга оставалась стабильной. Это важно, иначе катод может стать холодным, что предотвратит генерацию достаточного количества ионов и электронов для создания и поддержания дуги.

Одним из способов сокращения времени является увеличение напряжения цепи источника питания. Время восстановления дуги значительно меньше при более низком пиковом значении напряжения.Сварочная цепь должна иметь индуктивность, обеспечивающую разность фаз между переходными процессами тока и напряжением в диапазоне от 0 до 35 и от 0 до 45.

Отводы помогают регулировать напряжение для создания желаемой дуги. Отводы помогают увеличить ток при низком напряжении. Низкое напряжение предотвращает создание желаемой дуги из-за потери тепла катодом.

Дуга легко образуется при силе тока до 250 ампер. Для этого требуется напряжение около 60 вольт.Если сила тока ниже 70 ампер, напряжение можно увеличить до 80 вольт. Но повышение напряжения создает угрозу безопасности, а также ухудшает соотношение между напряжением дуги и холостого хода сварочного трансформатора. Отводы оказываются неоценимыми в этой ситуации, поскольку они помогают поддерживать напряжение в пределах ограничений, тем самым предотвращая любые повреждения.

Конструкция отводов на обмоточных трансформаторах

Ответвители имеются во вторичных обмотках и подключены к сильноточным выключателям или штепсельным розеткам.Они используются для понижения напряжения обычно от 15 до 45 вольт. Одна сторона вторичной обмотки соединена с электродом, а другой конец присоединен к сварным деталям.

Отводы на обмотках трансформаторов помогают снизить напряжение, тем самым предотвращая проблемы с нагревом. Для изменения сварочного тока можно прикрепить точки на вторичной обмотке. В некоторых сварочных трансформаторах ответвители подключаются к вторичной обмотке катушки для обеспечения правильного напряжения. Эти ответвители обеспечивают полную мощность на клеммах.

Большинство больших сварочных трансформаторов имеют многофазные входы, а меньшие – однофазные. При большом токе выделяется много тепла из-за сопротивления между свариваемыми деталями и электродом во вторичных обмотках.

Импеданс сварочных трансформаторов обычно выше, чем у обычных трансформаторов. Высокое сопротивление приводит к возникновению дуги. Ток остается синусоидальным, а напряжение в сварочном токе искажается.

Расположение отводов

Отводы могут быть расположены в другом месте вторичной обмотки. Основной метод выполнения отводов – стыковка последнего слоя катушки. Слой катушки расположен далеко от финишной черты. В большинстве случаев между отводами номер четыре и пять на участке отвода есть разрывы. Кроме того, для катушки предусмотрена перемычка, которая помогает выбрать желаемое напряжение на конкретной паспортной табличке.

Другая конфигурация ответвлений состоит в том, чтобы присоединить петлю к концу вторичной обмотки без разрыва между ответвлениями.Последний кран, который обычно является краном номер семь, расположен рядом с финишной чертой. В этой конфигурации соединение звездой или треугольником на стороне входа закрыто на отводе в зависимости от паспортной таблички. Такая конфигурация ответвлений называется «линейными ответвителями или концом ответвлений катушки».

Перемычки ответвлений соединяют две клеммы ответвлений катушки сварочного трансформатора. В другой конфигурации перемычки ответвлений соединяют только одну клемму с соответствующей фазной клеммой. Расположение ответвителя на фазном выводе соответствует желаемому напряжению.

Конструкция кранов для сварочных трансформаторов

Конструкции сварочного трансформатора различаются в зависимости от конфигурации отводов. Но самый низкий ответвление всегда подключается к максимальному циклу включения трансформатора. Это приводит к созданию самого низкого напряжения для передачи. Низкое напряжение снижает ток и мощность, вырабатываемую сварочным аппаратом. Отводы других конфигураций обеспечивают более высокое напряжение и ток для контактной сварки.

Клеммы отводов могут быть сварными паяными или петлевыми.Провод катушки для ловушек контура обычно лишен изоляции, чтобы сформировать контур, соответствующий размеру оборудования. Клеммные отводы припаиваются к катушке в соответствующем месте.

Связанные вопросы

Как отводы помогают регулировать напряжение?

Отводы используются в сварочном трансформаторе для регулировки напряжения и тока. Они подключены к вторичной обмотке в разных конфигурациях. Эти отводы позволяют сварщику регулировать нормальное напряжение до требуемого для устройства.Вывод отводов подключается к клемме или нескольким клеммам.

Отводы неоценимы, когда линейное напряжение ниже или выше, чем напряжение, необходимое для создания дуги. Они обеспечивают источник вторичного напряжения с более высоким или низким уровнем в зависимости от напряжения в сети. Соотношение напряжений трансформатора изменяется при использовании ответвлений.

На больших силовых трансформаторах ответвления помогают компенсировать колебания напряжения. Соединения ответвлений обычно устанавливаются по умолчанию для сетевого напряжения.Сварщик может менять отводы, чтобы получить желаемое напряжение.

Например, трансформатор с одной обмоткой, рассчитанный на 480–120 В с входным линейным напряжением 456 В, будет иметь вторичное напряжение, рассчитанное на 114 В. Значение вторичного напряжения получается путем деления большего значения напряжения на меньшее. Здесь коэффициент вторичного напряжения равен 4, что получается путем деления 480 на 420. В результате вторичное напряжение для входного перехода 456 В составляет 114 В или 456, деленное на 4. Та же самая передача, имеющая 400 В, будет иметь вторичное напряжение. напряжение 100 В.

Большие трансформаторы допускают всего несколько оборотов. В этой ситуации отводы не могут быть размещены на точном точном напряжении. Большой трансформатор обычно имеет 5 В на виток, из-за чего 2 ½ ответвления на обмотке с напряжением 480 В допускают 2,4 витка. Поскольку ответвления возможны только на целые витки, обычно ответвление располагается на 2 витках на 10 В.

Что такое переключатели и поворотники?

Большинство сварочных трансформаторов имеют переключатель ответвлений. Переключатель позволяет сварщику изменять коэффициент трансформации трансформатора.Сварщик может увеличивать или уменьшать выходное напряжение, поворачивая кран.

При изменении выходного напряжения также изменяется способность увеличивать доступный ток для различных частей. Более высокое напряжение приводит к большему току, подаваемому на разные части.

Между ответвлениями важно целое количество оборотов. Это очень важно, иначе кран не будет повернут для установки желаемого напряжения. Например, отключение обмотки невозможно при 7 ¼ и 12 витках. Для правильной работы оборотов должно быть 7 или 12.

Предположим, что у нас есть трансформатор на 480 В с 960 витками. Отвод будет 24 витка в случае 2 витков для вольта. Напротив, при 2 ½ процента, низкий отвод приведет к снижению напряжения примерно на 12 В или 0,025 раза по сравнению с нормальным отводом 480 В.

Число витков на вольт можно изменить. Большинство значений напряжения отводов имеют маркировку для обеспечения точной регулировки напряжения. Напряжения ответвлений обычно указываются на паспортных табличках трансформатора.

Как определить наилучшую настройку крана?

Сварка на переменном токе обычно выделяет много тепла.Вот почему для достижения оптимальных результатов необходимо минимизировать время простоя во время каждого цикла. График сварки следует оптимизировать для конкретного применения. В случае очень высокой или низкой настройки отвода ток будет недостаточным, из-за чего не будет производиться необходимое тепло.

Для оптимальной настройки отводов общее практическое правило состоит в том, чтобы использовать отвод трансформатора с самым низким отводом при максимальном токе в процентах в течение минимального времени. Это приведет к выработке желаемого тока, необходимого для стабильного и качественного шва.Установка метчика обеспечивает наилучшую термическую и механическую сварку.

При оптимальной настройке крана получается тепло, идеально подходящее для сварки. Слишком большой или малый сварочный ток может повредить сварочный аппарат. Низкое время тока может привести к недостаточному нагреву, в то время как высокий ток может привести к слишком большому нагреву. Следуя общему практическому правилу, вы получите желаемый ток и тепло для создания оптимального сварного шва.

Подобные сообщения:

Великая дискуссия: трансформаторы или инверторы

Если вы хотите начать гражданскую войну в сварке, просто спросите группу сварщиков, что лучше: инвертор или трансформатор.Краткий ответ на этот вопрос: «Это зависит от обстоятельств». Однако длинный ответ – это оживленные дискуссии о плюсах, минусах и конкретных областях применения машин.

Первые трансформаторы были разработаны, когда электричество стало обычным явлением в конце 1800-х годов. Вскоре после этого, в начале 1900-х годов, было обнаружено, что трансформаторы можно использовать в процессе дуговой сварки, который в то время находился в зачаточном состоянии. Потребовалось несколько лет, чтобы проработать различные электрические конструкции, чтобы иметь возможность управлять дугой, что также привело к необходимости создания покрытых (или покрытых) электродов для дуговой сварки, процесса, который обычно называют дуговой сваркой в ​​среде защитного металла ( SMAW) или сваркой штучной сваркой.

Во время Первой мировой войны сварка подверглась значительным исследованиям и разработкам из-за того, что она широко использовалась в стальном судостроении и танкостроении. Учтите, что перед сваркой сталь соединяли заклепками, ковкой и газовой сваркой. В течение 1920-х и 1930-х годов источники питания для дуговой и трансформаторной сварки стали обычным явлением, и по мере роста энергосистемы росла и дуговая сварка. К концу Второй мировой войны США переживали бум сварки и производства. С 1930-х по 1980-е годы почти все производимые аппараты для дуговой сварки были трансформаторными, что дало инженерам и производителям более 50 лет на совершенствование конструкции и создание невероятно надежных аппаратов для дуговой сварки.

80-е годы ознаменовали собой новую эру технологий, в центре которой была электроника, что совпало с ростом популярности персональных компьютеров. По мере роста индустрии электроники и программного обеспечения инженеры вскоре поняли, что инверторы с программным управлением можно использовать для сварки, открывая новый мир возможностей. Как и в случае с большинством новых технологий, инверторные источники сварочного тока в 1990-е годы стали вызывать проблемы. Многие ранние машины страдали от проблем с надежностью и были в центре горячих споров относительно пользовательских интерфейсов, элементов управления, рассеивания тепла и влажности.Эти вопросы по-прежнему находятся в центре дискуссии о внедрении инверторов. Но к началу 2000-х годов эти устройства стали популярными благодаря своей универсальности и способности управлять дугой.

Где резина встречает дорогу

Итак, как именно трансформаторы и инверторы сочетаются друг с другом? Конечно, в настоящее время инверторы, безусловно, считаются отраслевым стандартом, но некоторые сварщики по-прежнему предпочитают трансформаторы. Давайте сравним.

Надежность. Это горячо обсуждаемый вопрос для тех, кто участвует в спорах между трансформатором и инвертором.В течение почти столетия трансформаторные машины подвергались обширным исследованиям и разработкам, чтобы создать надежные и прочные машины. Для сравнения, инверторные машины имели лишь небольшую часть этого времени – примерно 30 лет, плюс-минус. Можно утверждать, что трансформаторные машины более надежны, чем лучшие инверторные машины, но стоит отметить, что за последние годы разрыв между ними значительно сократился. Прошли те времена 90-х, когда отказы инверторов были кошмаром.

Универсальность. Было время, когда трансформаторная технология сочеталась с инверторной технологией, чтобы создать то, что считалось самым совершенным сварочным аппаратом. Однако эта технология была слишком сложной и дорогой. Вскоре инженерам стало очевидно, что достижения в области программного обеспечения и электроники открывают новую задачу в мире сварки. Если у вас есть какие-либо сомнения по этому поводу, подумайте о своем первом компьютере или мобильном телефоне и сравните его с тем, что у вас есть сегодня. Такой же переход произошел в эволюции сварочных аппаратов.Теперь вы можете купить инверторные сварочные аппараты, на которых вы можете регулировать практически любую электрическую переменную, которую только можно вообразить с помощью программного обеспечения, чтобы обеспечить непревзойденную универсальность. Инверторные машины также намного легче и портативнее, чем трансформаторные машины. Преимущество инверторов в универсальности.

Качество дуги. Говоря о сварочных машинах, мы не можем игнорировать характеристики дуги и полученные сварные швы. Если вы относитесь к тому типу сварщиков, который весь день, каждый день сваривает только низкоуглеродистую сталь, вам не нужно смотреть мимо трансформаторной машины.Однако мы живем в мире сварки, который требует идеальной сварки в любом положении и на любом материале. В этом требовательном мире инверторы действительно сияют.

Поскольку инверторы могут быть запрограммированы на выполнение чего угодно, теперь мы видим, как усовершенствованная импульсная газовая дуговая сварка (GMAW), а также высококвалифицированная газовая сварка вольфрамовым электродом (GTAW). Перед нами открывается мир программного обеспечения и передовой электроники, которые действительно изменили возможности сварочного аппарата. Иногда даже такой посредственный сварщик, как я, выглядит неплохо.Я высоко оцениваю качество сварки и инновации в инверторных машинах, но я все же предпочитаю, чтобы для стали все было просто.

Стоимость. Последняя обычно обсуждаемая переменная – цена. В прошлом инверторные машины были невероятно дорогими. Высокая цена была обусловлена ​​стоимостью компонентов, затратами на специализированное производство и инженерными затратами. Эти затраты сильно изменились за последние 15 лет, поскольку инверторы вошли в мир массового производства электроники. Инверторы начинают становиться дешевле, чем машины на базе трансформаторов, хотя они значительно сложнее.

Инверторный источник питания – один из важнейших в сварочной отрасли. технологические достижения последних двух десятилетий. Но до этого правила сварка трансформаторными машинами. Итак, как они сравниваются? Есть ли еще место старому среди нового?

При рассмотрении стоимости машины обязательно учитывайте следующее:

• Первоначальная стоимость покупки. В настоящее время первоначальные инвестиции, вероятно, примерно равны.
• Power (потребление электроэнергии). Как правило, инверторы потребляют меньше электроэнергии, чем трансформаторы.
• Расходы на техническое обслуживание. По истечении гарантийного срока обслуживание инвертора обходится дороже, чем трансформатора.
• Время простоя. Это вызывает споры, потому что эти затраты действительно зависят от того, как используется машина. Определенные приложения и среды более проблематичны для инверторных машин и способствуют отказу машин или необходимости ремонта.Например, строжка с помощью инвертора, хотя и возможна, обычно не рекомендуется и создает значительную нагрузку на определенные компоненты инвертора, что может вызвать сбои. Грязная, пыльная и влажная среда также может стать причиной выхода из строя платы инвертора. Хотя определенные производственные и конструктивные изменения помогают инверторам работать в неоптимальных условиях, они все же не так надежны, как трансформаторные машины для определенных применений.
• Стоимость сварных швов. Ведутся споры о том, реальны ли некоторые улучшения качества и производительности, приписываемые инверторным машинам.Например, многие утверждают, что пульсация повышает производительность, но другие утверждают, что пульсация может привести к недостатку плавления. Обе стороны дискуссии правдивы. Некоторые утверждают, что импульсная сварка в среде защитного газа может заменить GTAW, и, возможно, это верно для определенных приложений, но высококвалифицированный сварщик TIG по-прежнему является золотым стандартом для высококачественной сварки. Во многих случаях программное обеспечение и количество переменных, которые могут быть изменены с помощью инверторных машин, опережают общие знания в области сварки и способы наилучшего внедрения технологических улучшений.

Все сводится к тому, трансформаторные машины или инверторные машины больше подходят для конкретного применения. Следующая диаграмма представляет собой обобщенное мнение, основанное на опыте и многочисленных обсуждениях.

Инверторные сварочные аппараты сильно изменились за последние 15 лет. Их производительность и стоимость продолжают улучшаться, но это не означает, что нам нужно копать могилу для сварочных машин для трансформаторов, поскольку они по-прежнему занимают важное место в нашей отрасли. В конце концов, все сводится к личному взвешенному решению, основанному на многих факторах.В конце концов, выбор за вами.

Фотографии любезно предоставлены Forney Industries, Fort Collins, Colo.

Инвертор и трансформаторные сварочные аппараты

Если вы хотите начать гражданскую войну в сварке, вы спросите группу экспертов по сварке, что лучше: инвертор или трансформатор?

Мне часто задают этот вопрос, и краткий ответ – «это зависит от обстоятельств». Длинный ответ – это оживленные дискуссии о плюсах, минусах и конкретных областях применения машин.

История трансформаторов

Давайте начнем с понимания истории трансформаторов. Первые трансформаторы были созданы, когда электричество стало обычным явлением в конце 1800-х годов. Вскоре было обнаружено, что трансформаторы можно использовать в процессе дуговой сварки, который в начале 1900-х годов только зарождался. Потребовалось несколько лет, чтобы проработать различные электрические конструкции машин, чтобы иметь возможность управлять дугой. Это также привело к необходимости создания покрытых (или покрытых) электродов для дуговой сварки, обычно называемых сваркой штучной сваркой.

Во время Первой мировой войны сварка пережила значительный этап исследований и разработок, связанных с постройкой стальных кораблей и первых танков. Помните, что до этого времени соединение стали в основном выполнялось заклепками, ковкой и газовой сваркой. Между 1920-ми и 1930-ми годами стали распространяться источники питания для дуговой сварки и трансформаторной сварки. По мере роста энергосистемы росла и дуговая сварка. К концу Второй мировой войны США переживали бум сварки и производства. С 1930-х по 1980-е годы почти все производимые аппараты для дуговой сварки основывались на трансформаторе, что дало инженерам и производителю более 50 лет на совершенствование конструкции и создание невероятно надежных аппаратов для дуговой сварки.

История инверторов

Следующая эра началась в 1980-х годах с взрывом электроники, который совпал с появлением персональных компьютеров. По мере роста индустрии электроники и программного обеспечения инженеры вскоре поняли, что для сварки можно использовать инверторы с программным управлением; это открыло новый мир возможностей. Проблемы роста инверторов произошли примерно в 1990-х годах, и многие ранние инверторные сварочные аппараты страдали от проблем с надежностью. В начале 2000-х годов инверторные сварочные аппараты стали популярными благодаря своей универсальности и способности управлять дугой.Первые инверторные машины прошли через обычные инженерные проблемы роста, которые состояли из горячо обсуждаемых тем, связанных с пользовательским интерфейсом, элементами управления, рассеиванием тепла, проблемами влажности и многими другими проблемами. Эти вопросы по-прежнему находятся в центре дискуссии о внедрении инверторов.

Дебаты

Это подводит меня к вопросу надежности, о котором так много людей любят спорить. В течение почти столетия трансформаторные машины подвергались обширным исследованиям и разработкам для создания надежных и прочных машин, в то время как инверторным машинам уделялось аналогичное внимание только 30 лет.Я по-прежнему считаю трансформаторные машины более надежными, чем лучшие инверторные машины, но за последние годы разрыв значительно сократился. Прошли те времена 90-х, когда отказы инверторов были кошмаром.

Следующий спорный момент – универсальность. Был момент, когда трансформаторная технология смешивалась с инверторной технологией для создания совершенного сварочного аппарата, но этот путь стал слишком сложным и дорогим.Вскоре инженерам стало очевидно, что достижения в области программного обеспечения и электроники открывают новую задачу в мире сварки. Если у вас есть какие-либо сомнения по этому поводу, подумайте о первых компьютерах и сотовых телефонах по сравнению с тем, что у вас есть сегодня. Такой же переход произошел в эволюции сварочных аппаратов. Теперь вы можете купить инверторные сварочные аппараты, где вы можете регулировать практически любую электрическую переменную, которую только можно себе представить, с помощью программного обеспечения, чтобы обеспечить непревзойденную универсальность. Инверторные машины также намного легче и портативнее, чем трансформаторные машины.Я должен был бы дать инверторам преимущество в универсальности.

Учитывая, что мы обсуждаем сварочные аппараты, мы, возможно, захотим коснуться сути сварки и обсудить дугу и производимые сварные швы. Если бы я был сварщиком, который сваривает только низкоуглеродистую сталь весь день, каждый день, мне не нужно было бы смотреть мимо трансформаторной машины. Однако мы живем в мире сварки, который требует идеальной сварки в любом положении и на любом материале.В этом требовательном мире инверторы начинают сиять. Поскольку инверторы можно запрограммировать на выполнение чего угодно, теперь мы видим усовершенствованную импульсную сварку MIG, а также высококвалифицированную сварку TIG. Перед нами открывается мир программного обеспечения и передовой электроники, который действительно изменил возможности сварочного аппарата. Иногда даже такой посредственный сварщик, как я, выглядит неплохо. Я хочу поблагодарить инверторные машины за качество сварки и инновации, но я все же предпочитаю, чтобы для стали все было просто.

Последний комментарий, который обычно обсуждают, касается цены. Было время, когда инверторные машины были невероятно дорогими. Высокая стоимость была обусловлена ​​стоимостью компонентов, затратами на специализированное производство и инженерными затратами. Эти затраты сильно изменились за последние 15 лет, поскольку инверторы вошли в мир массового производства электроники. Теперь я бы сказал, что инверторы начинают становиться дешевле, чем машины на основе трансформаторов, хотя они значительно сложнее.

При рассмотрении «стоимости», я думаю, следует учитывать ряд сопутствующих затрат:

• Первоначальная стоимость покупки, вероятно, примерно равная.
• Стоимость мощности (потребления электроэнергии) меньше с инверторами.
• Затраты на техническое обслуживание инверторов по истечении гарантийного срока выше.
• Затраты на простои, которые спорны.
• Затраты на качество сварного шва тоже спорны.

Все это сводится к обсуждению, основанному на применении, и тому, что лучше – трансформаторные машины или инверторные машины.Следующая диаграмма представляет собой обобщенное мнение, основанное на опыте и многочисленных обсуждениях.

Я могу с уверенностью сказать, что инверторные сварочные аппараты сильно изменились за последние 15 лет. Их производительность и стоимость продолжают улучшаться, но это не означает, что нам нужно копать могилу для сварочных машин для трансформаторов, поскольку они по-прежнему занимают важное место в нашей отрасли.

В конце концов, все сводится к личному взвешенному решению, основанному на многих факторах. Я знаю, что 20 лет назад я держался подальше от инверторных машин и до сих пор люблю характеристики дуги некоторых высокопроизводительных трансформаторных машин. Однако управление дугой на инверторных машинах позволяет мне определить любую характеристику дуги. Я также ценю легкий вес инверторной машины. Я могу честно сказать, что я больше не устойчив к инверторам, но с радостью принимаю сварочные аппараты на базе инвертора так же, как аппараты на базе трансформатора.В конце концов, выбор за вами

Джейсон Махью, технический директор, Forney Industries

Посетите Forney In The News или щелкните здесь, чтобы увидеть нашу статью в журнале Practical Welding Today.

Узнайте больше о наших машинах или нажмите кнопку ниже, чтобы купить наши сварочные изделия:

Этот пост был первоначально опубликован 29 марта 2017 года.

видов сварки | Дуговая сварка, приварка шпилек, контактная сварка Руководство

Существует множество типов сварки , которые мы используем для соединения металлов вместе, некоторые современные, а некоторые древние по их созданию.От кузнечной сварки молотками в средние века до открытия угольной дуговой сварки в 1800-х годах и до более современных видов сварки, таких как дуговая сварка, контактная сварка, сварка твердым телом и приварка шпилек, было много достижения в этой области.

Типы сварки

Прочтите, чтобы узнать больше о многих типах сварки, а также о том, как они различаются по функциям и областям применения, в нашем вводном руководстве:

Дуговая сварка

Дуговая сварка – один из самых известных видов сварки .Процессы дуги включают использование концентрированного тепла электрической дуги для соединения металлических материалов. Эти процессы в целом делятся на две категории: методы с плавящимся электродом и методы с использованием неплавящегося электрода. Это различие определяет, включает ли процесс плавление электрода и его превращение в часть сварного соединения или не плавление, а только в качестве проводника дуги.

Еще одна переменная в дуговой сварке – это использование тока; некоторые методы требуют определенного типа тока, тогда как другие более универсальны.Кроме того, для некоторых процессов дуговой сварки требуется защитный газ, а для других – нет. Узнайте больше о некоторых наиболее распространенных типах дуговой сварки:

Дуговая сварка экранированных металлов (неофициально известная как сварка электродом), разработанная в 1950-х годах, использует расходные детали с флюсовым покрытием. электрод с источником питания переменного или постоянного тока для создания электрической дуги между материалом электрода и заготовкой. Дуга плавит деталь и электрод в ванну расплава, которая при охлаждении образует соединение.Этот тип сварки также называют дуговой сваркой под защитным флюсом из-за того, что флюсовое покрытие электрода распадается на защитный газ во время нагрева.

Газовая дуговая сварка металла также создает электрическую дугу, но между плавящимся проволочным электродом и материалами заготовки. Сварочная горелка пропускает через электрод и защитный газ для защиты от загрязнений. В результате заготовка плавится и материалы соединяются. Подтипами дуговой сварки металлическим электродом в газе являются сварка MIG (металл в инертном газе) и MAG (металл в активном газе).Первоначально этот процесс был разработан для цветных металлов, таких как алюминий, но в конечном итоге стал наиболее распространенным процессом для ряда материалов, включая сталь.

Дуговая сварка порошковой проволокой – это процесс, аналогичный сварке MIG, но, как правило, вместо защитного газа используется полая электродная проволока, наполненная флюсом.

Этот процесс сварки широко известен как сварка TIG (TIG – вольфрам в инертном газе).Для газовой вольфрамовой дуговой сварки требуется неплавящийся вольфрамовый электрод, источник постоянного тока и инертный защитный газ для создания плазменной дуги (которая состоит из паров металла и сильно ионизированного газа). Этот процесс обеспечивает больший контроль оператора, чем сварка палкой или MIG, что делает его пригодным для сварки тонких секций нержавеющей стали и цветных металлов. С другой стороны, это более медленная и более сложная с технической точки зрения процедура.

Плазменная дуговая сварка – это родственный тип сварки, но в этом случае плазменная дуга отделяется от защитного газа путем помещения в корпус сварочной горелки, выходящего с более высокой скоростью через медное сопло.

Дуговая сварка под флюсом создает электрическую дугу под слоем порошкового флюса, который обеспечивает защитные газы и шлак, а также легирующие элементы для ванны расплава. Слой флюса значительно снижает потери тепла и работает как автоматизированный или полуавтоматический процесс. Бункер перерабатывает излишки флюса, а слои шлака удаляются после сварки.

В этом процессе проволока подается в зону сварки и добавляется флюс в электрическую дугу до тех пор, пока расплавленный шлак не достигнет кончика электрода и не погаснет дугу.Операторы электрошлаковой сварки используют источник постоянного тока и, как правило, работают с толстыми материалами заготовок, такими как пластины из низкоуглеродистой стали и алюминиевые шины. Электрогазовая сварка – процесс, аналогичный электрошлаковой сварке, но дуга остается на протяжении всей процедуры.

Сварка атомарным водородом (также известная как дуговая атомная сварка), разработанная в 1926 году Ирвингом Ленгмюром, создает дугу между двумя вольфрамовыми электродами с водородом в качестве защитного газа.Возникающая дуга сохраняется независимо от заготовки. Несмотря на то, что сегодня сварка MIG редко используется для большинства применений, поскольку сварка MIG стала предпочтительным процессом, сварка атомарным водородом оказалась бесценной для сварки подъемных цепей.

Дуговая сварка началась с процесса сварки угольной дугой, который был запатентован в 1881 году. При этом методе между угольным электродом и заготовкой образуется электрическая дуга. Двухуглеродная дуговая сварка – это создание дуги между двумя угольными электродами.При этом выделяется значительное количество тепла и очень яркий свет, тогда как более современные методы намного безопаснее и удобнее для сварщиков.

Сварка сопротивлением

Процессы контактной сварки включают приложение силы и пропускание тока через металлические заготовки для их нагрева и плавления в областях, определяемых электродами и / или заготовками. Известные типы сварки сопротивлением включают:

Сварщики используют точечную сварку для соединения листов металла внахлест в проектах, где прочность и долговечность не являются насущными проблемами.Медные электроды удерживают детали вместе с силой, а электрический ток нагревает их до температуры сварки. Этот процесс более экономичен, чем большинство методов дуговой сварки. Однако он имеет меньше применений и имеет тенденцию к упрочнению и деформации материалов заготовок. В этом руководстве мы расскажем о различиях между точечной сваркой и приваркой шпилек.

В качестве модификации точечной сварки сварка с выступом включает локальный нагрев и сварку выступов (выступов) на одной или нескольких заготовках.

Стыковая сварка соединяет вместе толстые металлические стержни или пластины путем зажима электродов на заготовках и приложения противодействующих сил. Нагрев происходит, но плавления часто не происходит, образуя твердотельный сварной шов.

Этот тип контактной сварки соединяет листовые металлы в швах за счет приложения противоположных сил с помощью электродных колес. Вращающиеся колеса работают, чтобы локализовать ток и выделяемое тепло.

При сварке оплавлением материалы заготовок размещаются на заданном расстоянии друг от друга, и подается ток, создавая сопротивление в зазоре между материалами и дугу для плавления.По достижении нужной температуры две детали прессуются и склеиваются.

Кислородно-ацетиленовая сварка

В США также известна как кислородно-топливная сварка, кислородная сварка и газовая сварка. В кислородно-ацетиленовой сварке с горелкой используются горючие газы и чистый кислород для повышения температуры пламени для локального плавления детали. Инженеры Эдмон Фуше и Шарль Пикард разработали метод кислородно-ацетиленовой сварки в 1903 году, и с тех пор он в значительной степени устарел из-за процессов дуговой сварки.Однако этот процесс по-прежнему популярен для художественных работ и домашнего использования.

Сварка в твердом состоянии

Сварка в твердом состоянии характеризуется использованием температур ниже точек плавления основных материалов. В отличие от контактной сварки, здесь не всегда требуется давление. В зависимости от используемого процесса сварка в твердом состоянии может длиться от миллисекунд до часов. Существует много типов сварки в твердом состоянии, в том числе:

• Кузнечная сварка : детали из низкоуглеродистой стали нагреваются и скалываются.
• Холодная сварка : при высоком давлении при комнатной температуре коалесцирует очень чистые металлы.
• Сварка горячим давлением : нагрев и давление макродеформируют основной материал.
• Сварка валков : валки вызывают тепловую деформацию и деформацию под давлением (вместо молотков).
• Сварка трением : механическое скользящее движение притирает материалы друг к другу.
• Ультразвуковая сварка : преобразователь излучает высокочастотные колебания для соединения материалов.
• Магнитно-импульсная сварка : магнитные силы сваривают детали вместе.
• Сварка взрывом : управляемая детонация соединяет вместе быстро движущиеся части.
• Диффузионная сварка : соединение тугоплавких металлов без изменения их металлургических свойств.

Электронно-лучевая сварка

Электронно-лучевая сварка использует пучок высокоскоростных электронов в условиях вакуума для создания прочных сварных швов.Электроны превращаются из кинетической энергии в тепло, когда они ударяются о материалы заготовки, плавя их вместе.

В процессе лазерной сварки используется высококонцентрированный лазерный источник тепла для узких и глубоких сварных швов. Сварщики могут использовать непрерывный или импульсный лазерный луч, первый для глубоких сварных швов, а второй – для тонких материалов.

Приварка шпилек

Приварка шпилек – это специализированный и высокоэффективный метод соединения шпилек и других крепежных деталей с листовым металлом.Этот тип сварки позволяет избежать ошибок, присущих многим другим процессам соединения шпилек, таких как ослабление заготовки, ослабление шпилек, растрескивание и образование пятен. Сварка шпилек выполняется быстро и обеспечивает прочный сварной шов без обратной маркировки или отверстий. Типы приварки шпилек включают:

Конденсаторы заряжаются до заданного напряжения в зависимости от сварочного диаметра. Шпилька соприкасается с листом, а затем конденсаторы запускают свою энергию, чтобы произвести дугу и расплавить трубку.Возвратное давление выковывает стержень к расплавленной поверхности листа для полного сплавления. Приварка шпилек CD очень рентабельна и идеально подходит для обработки тонких материалов. Однако поверхность листа должна быть чистой и ровной.

В процессе дуговой сварки запускается вспомогательная дуга, когда шпилька поднимается на заданную высоту. Дуга плавит сварной конец шпильки, образуя ванну расплава. Возвратное давление выковывает шпильку в бассейн, а прилагаемое кольцо формирует галтель.Приварка шпилек DA – лучший способ прикрепления шпилек к более толстым материалам от 0,7 мм и более, так как при этом получаются прочные сварные швы. Он дороже, чем компакт-диск, и требует использования наконечников, но допускает неровные поверхности и дефекты.

Процесс короткого цикла имеет сходство с приваркой шпилек CD и DA. Подобно привариванию шпилек CD, при сварке шпилек с коротким циклом не требуются наконечники и могут использоваться те же шпильки; Как и приварка шпилек DA, метод SC более устойчив к неровным и грязным поверхностям.Однако он обеспечивает более глубокие сварные швы, чем CD, и стоит меньше, чем DA.

Taylor Studwelding – ведущий производитель и поставщик аппаратов для приварки шпилек, которые могут выполнять сварочные процессы типа CD, DA и SC. Мы тщательно протестировали все наше оборудование, чтобы обеспечить самые прочные и эффективные сварные швы на различных металлах. Для получения дополнительной информации просмотрите наши машины в Интернете, прочтите наше полное руководство по приварке шпилек или свяжитесь с нами, чтобы узнать, что приварка шпилек может сделать для вас.

Машины для контактной сварки – обзор

11.2 Контактная сварка

Контактная сварка – один из старейших видов техники сварки. Различные методы, как правило, бывают быстрыми, эффективными и экологически безопасными. Никаких присадочных материалов не требуется. К недостаткам можно отнести высокие капитальные затраты и несколько ограниченный диапазон применения. Каждый тип стойкой сварки обычно может использоваться только для одного типа сварки. Оборудование для контактной сварки также относительно дорогое.В результате доля общих затрат по отношению к стоимости оборудования намного выше, чем при дуговой сварке.

В процессе работы тепло генерируется за счет прохождения электрического тока через сопротивление, образованное контактом между двумя металлическими поверхностями. Плотность тока настолько высока, что образуется локальная лужа расплавленного металла, соединяющая две части. Сила тока часто находится в диапазоне 1 000–100 000 А, а напряжение – в диапазоне 1–30 В.

Для соединения сварочные аппараты сопротивлением должны пройти три основных этапа:

1.

Сжатие или сжатие деталей вместе с определенной механической силой и удержание их в правильном положении.

2.

Пропускание необходимого тока через заготовку.

3.

Регулирование времени сварки по мере необходимости.

В зависимости от расположения электродных рычагов существует два различных типа станков: станки с качающимся рычагом , в которых верхний рычаг поддерживается подшипником в раме, и станки с направляющей шиной , в которых верхний электрод линейно управляется пневматическим цилиндром, как показано на рисунке 11.1.

Рисунок 11.1. Аппараты для контактной сварки поворотных рычагов и направляющих рельсов.

Важно, чтобы электродные рычаги могли быстро перемещаться, чтобы приспособиться к перемещению, поскольку заготовка размягчается под действием тепла и перемещается вместе: в противном случае существует риск разбрызгивания от сварного шва. Механическая или пневматическая пружина может поддерживать давление на электрод, когда материал «схлопывается», тем самым снижая риск разбрызгивания.

Размер машины и длина выступающих рычагов в первую очередь зависят от размера и формы свариваемых деталей.При сварке на переменном токе рычаги не должны быть длиннее, чем необходимо, учитывая электрическое реактивное сопротивление контура, заключенного между рычагами, то есть площадь, ограниченную рычагами и рамой. (Это, конечно, применимо только при сварке на переменном токе.) Большая площадь окна позволяет сваривать более крупные предметы, но также увеличивает реактивное сопротивление. По этой причине рычаги на большинстве аппаратов для контактной сварки являются регулируемыми, хотя это не относится к сварке выступами.

Устройство РПН на сварочном трансформаторе обеспечивает базовое (или грубое) управление напряжением и током.Тогда точное управление обеспечивается тиристорным контактором, который управляет переключением сварочного тока.

Сварка постоянным током

Сварочные аппараты постоянным током с выпрямителем на вторичной стороне трансформатора более дороги, но невосприимчивы к индуктивному падению напряжения. Они также подходят для трехфазных источников питания, что обеспечивает более сбалансированную нагрузку на сеть и позволяет получать более высокие мощности. В настоящее время также принято обеспечивать питание постоянного тока с помощью среднечастотного инвертора.Принцип для этого тот же, что и для инверторов, используемых для дуговой сварки: см. Стр. 56. Это уменьшает размер трансформатора и обеспечивает более быстрое регулирование тока и, следовательно, лучшее управление процессом сварки. Также несколько снижается износ электродов. Сварка сопротивлением использует среднюю / высокую частоту около 1–4 кГц. Более высокая частота (10–20 кГц) может использоваться для дальнейшего снижения веса портативных пистолетов для точечной сварки. Поскольку сварочный аппарат постоянного тока не страдает от падения реактивного напряжения, общая потребляемая мощность от сети снижается.

Использование инверторной технологии в сочетании с интеллектуальной технологией в источнике питания позволяет точно контролировать сварочный ток и время в режиме реального времени, обеспечивая лучший общий результат.

Если блок давления управляется серводвигателями, а не пневматически, время цикла может быть сокращено, например в роботизированной сварке.

Таблица 11.1. Примеры применения ряда методов контактной сварки.

Обычно мы различаем пять разных типов контактной сварки:

•

точечная сварка

•

шовная сварка

•

контактная стыковая сварка

•

оплавление

Точечная сварка

Точечная сварка – это самый известный метод контактной сварки.Применяется для соединения тонких листовых материалов (до 3 + 3 мм) внахлест, и широко применяется, например, в автомобильной промышленности. Типичный автомобиль может иметь до 5 000 сварных швов.

Высокий ток в сочетании с коротким временем нагрева означает, что тепловая энергия используется эффективно: очень мало отводится к окружающему металлу. Таким образом, точечная сварка имеет несколько преимуществ по сравнению с другими методами сварки листового металла, например:

•

Небольшая деформация детали, поскольку тепловая энергия более или менее ограничена непосредственной близостью сварного шва.

•

Очень высокая производительность для механизированных процессов. Точечная сварка листа 1 + 1 мм, например, занимает 0,20 с.

•

Легко автоматизировать, с высокой стабильностью, что делает метод пригодным для массового производства.

•

Низкое энергопотребление и незначительное загрязнение, не требуются наполнители. Таким образом, этот метод оказывает меньшее воздействие на окружающую среду, чем сварка дугой.

•

Требуется небольшая подготовка.

Два электрода сжимают два металлических листа со значительным усилием, пропуская через металл большой ток. Тепловая энергия вырабатывается, когда ток проходит через электрическое контактное сопротивление между двумя листами, как указано по формуле:

Q = I2⋅R⋅t

, где Q = количество тепловой энергии (Вт)

I = ток (A)

R = сопротивление сварного шва (Ом)

t = продолжительность сварки (с)

Общее сопротивление между электродами (см. рисунок 11.2) состоит из:

Рисунок 11.2. Принцип точечной сварки.

2r1 + 2r2 + r3

где r ₁ = контактное сопротивление между каждым электродом и заготовкой

r ₂ = сопротивление через металл каждой соединяемой детали

r ₃ = контактное сопротивление между двумя металлическими частями.

Контактное сопротивление между электродами и заготовкой, и в частности контактное сопротивление между двумя соединяемыми металлическими частями, значительно выше, чем сопротивление проводящего пути через металл.Незначительные неровности поверхности металла означают, что ток концентрируется в нескольких точках контакта, в результате чего наибольший нагрев происходит на контактных поверхностях. Изменение усилия зажима может изменить сопротивление контакта и, следовательно, нагрев металла.

В начале сварки контактное сопротивление очень высокое. Первоначальное прохождение тока через поверхностные слои приводит к быстрому падению контактного сопротивления. Большая часть тепла, образующегося на контакте между электродами и заготовкой, отводится через электроды с водяным охлаждением.Однако это не относится к теплу, выделяемому в контактном сопротивлении между двумя листами заготовки. Температура здесь повышается до тех пор, пока не будет достигнута температура плавления металла, в то время как поверхности продолжают прижиматься друг к другу за счет усилия зажима, так что в зоне контакта образуется сварочный шов.

Электроды должны быть из материала с высокой твердостью, низким электрическим сопротивлением и высокой теплопроводностью. Охлаждение имеет решающее значение для их срока службы. Износ и деформация увеличивают эффективный контактный размер электродов, что снижает плотность тока и, соответственно, прочность сварных швов.Срок службы электрода обычно составляет около 5 000–10 000 сварных швов: при сварке оцинкованной стали этот срок службы сокращается примерно до 500–2 000 сварных швов. Повязка наконечника с помощью специального инструмента восстанавливает форму наконечника электрода.

Процесс точечной сварки включает ряд параметров или переменных, которые можно регулировать для достижения оптимальных характеристик сварки. Были составлены таблицы оптимальных значений, но также необходимо оптимизировать процесс методом проб и ошибок.

Сварочный ток – это ток, протекающий через заготовку.Из всех параметров это имеет наибольшее влияние на прочность и качество сварного шва, поскольку количество выделяемого тепла пропорционально квадрату сварочного тока. Следовательно, сварочный ток должен быть тщательно отрегулирован: слишком высокий ток приводит к сварке с плохой прочностью, со слишком большим углублением кратера, разбрызгиванием и некоторой деформацией. Это также означает, что электроды изношены без надобности. С другой стороны, слишком низкий ток также дает сварной шов ограниченной прочности, но на этот раз со слишком малой площадью сварного шва.

Время сжатия – это время, необходимое для создания зажимного усилия. Он меняется в зависимости от толщины металла и точности посадки, а также зависит от конструкции губок электрода.

Сила зажима – это сила, с которой электроды прижимают листы друг к другу (кН). Важно, чтобы это тщательно контролировалось, так как слишком низкое усилие зажима приводит к высокому контактному сопротивлению, сопровождающемуся разбрызгиванием и приводящему к плохой прочности сварного шва, в то время как слишком высокое усилие приводит к слишком маленькому сварному шву, опять же с плохой прочностью. , но сопровождается ненужным износом электродов и слишком большим углублением кратера.

Время сварки – это время, в течение которого ток течет через заготовку, и измеряется циклами, то есть время прохождения переменного тока через один цикл. В Европе частота сети составляет 50 Гц, что означает, что один цикл занимает 1/50 = 0,02 с.

Время удержания – это время от момента прерывания тока до момента, когда может быть снято зажимное усилие. Пластины должны удерживаться вместе до тех пор, пока сварочная ванна не затвердеет, чтобы можно было переместить соединение или электроды в следующее положение сварки.

Площадь электрода определяет размер области, через которую проходит сварочный ток, то есть плотность тока. Диаметр электрода (d) определяется в зависимости от толщины металла (t) по следующей формуле:

d = 5⋅t

Параметры сварки могут потребовать корректировки при сварке высокопрочных сталей, чтобы чтобы избежать риска образования микротрещин или пор.

Область на диаграмме (см. Рисунок 11.3), в пределах которой может быть произведена приемлемая точечная сварка, называется полем допуска или выступом свариваемости.Слишком высокий ток приводит к разбрызгиванию, а слишком низкий ток или слишком короткое время сварки приводит к неадекватному сварному шву или даже к его отсутствию.

Рисунок 11.3. Область смачиваемости, где можно получить приемлемую точечную сварку.

Шовная сварка

Шовная сварка используется так же, как точечная сварка, и действует по существу по тому же принципу. Разница в том, что используются два электрода в форме колеса, которые катят (и обычно подают) заготовку (см. Рисунок 11.4).

Рисунок 11.4. Принцип шовной сварки.

Два колеса должны быть одинакового размера, чтобы предотвратить отклонение детали в сторону одного из них. Фактический контактный профиль может быть спроектирован несколькими способами, чтобы соответствовать форме свариваемой детали. Ток может течь непрерывно во время сварки или периодически, создавая серию точек, расположенных так близко друг к другу, что дает единый непрерывный сварной шов. Неизбежной проблемой шовной сварки является то, что часть тока «утекает» через завершенный шов.

Поскольку электродные ролики вращаются, их не нужно поднимать между каждой точкой, как при точечной сварке. Если сварной шов не обязательно должен быть непрерывным, можно использовать шовную сварку, чтобы расположить точки на одинаковом расстоянии друг от друга. Это означает, что шовную сварку можно выполнять быстрее, чем обычную точечную сварку.

Сварка выступом

Как и в случае шовной и точечной сварки, сварка выступом используется для соединения двух перекрывающихся листов относительно тонкого металла. Процесс включает в себя вдавливание нескольких “ ямок ” на одной из пластин и одновременную сварку двух пластин (см. Рисунок 11.5).

Рисунок 11.5. Принцип выступающей сварки.

Этот метод также можно использовать для приваривания металлического листа к концам стержней, стержней или труб или для приваривания гаек к листам. Проволочные сетки (то есть точки пересечения проводов) также особенно подходят для сварки выступами.

Преимущество этого процесса по сравнению с точечной сваркой состоит в том, что электроды имеют меньший износ из-за большей площади контакта.

Стыковая контактная сварка

Стыковая контактная сварка используется для стыковой сварки стержней или проволоки, например.грамм. при сварке проволочных корзин, тележек для покупок или решеток для использования в духовках. Стыковая сварка может использоваться для сварки стали, меди, алюминия и его сплавов, а также золота, серебра и цинка.

Концы материала прижимаются друг к другу, и через них пропускается ток (см. Рисунок 11.6). Температура на контактном сопротивлении становится настолько высокой, что металл размягчается до пластического состояния, и две части могут быть соединены вместе. Максимальная площадь контакта обычно составляет около 150 мм ² .Верхний предел определяется способностью сварочного аппарата обеспечивать равномерное распределение тепла по всем частям соединения. Нижний предел определяется практичностью обращения с материалом: для стальной проволоки наименьший размер обычно считается диаметром около 0,2 мм.

Рисунок 11.6. Стыковая контактная сварка.

Сварка оплавлением

Как и стыковая сварка, сварка оплавлением представляет собой метод, при котором концы заготовки прижимаются друг к другу и свариваются.Он используется для сварки более толстых деталей, таких как тяжелые якорные цепи, рельсы и трубы. Этот процесс чаще всего используется для сварки стали, а также никелевых, алюминиевых и титановых сплавов.

Процесс начинается с предварительного нагрева компонентов. Это достигается путем перемещения частей вперед и назад, в контакт друг с другом и из контакта друг с другом несколько раз во время прохождения тока. Когда температура достаточно высока, процесс переходит к следующему этапу, известному как мигание .Детали медленно сводятся вместе и плотно прижимаются к контакту, что вызывает быстрое плавление и газификацию с впечатляющим выбросом расплавленного материала в виде дождя искр. Расплавленный металл двух поверхностей соединяется, и процесс продолжается с приложением давления ковки, так что расплавленный материал и любые захваченные оксиды или загрязнения выдавливаются из соединения в окружающее кольцо или высаживаются.

Дуговая сварка постоянным током: Maine Welding Company

Источник питания – это сердце всего процесса дуговой сварки.Два основных типа источников питания выражаются их вольт-амперными выходными характеристиками. В этом параграфе рассматривается машина постоянного тока. Другой источник питания, машина постоянного напряжения, обсуждается в параграфе 10-3. Кривая статической выходной характеристики, полученная обоими источниками, показана на рисунке 10-1. Характеристическая кривая сварочного аппарата получается путем измерения и построения графика выходного напряжения и выходного тока при статической загрузке аппарата.

а.Обычная машина известна как машина постоянного тока (CC) или тип переменного напряжения. Аппарат CC имеет характеристическую падающую вольт-амперную кривую (рис. 10-1) и много лет используется для дуговой сварки экранированного металла. Аппарат для дуговой сварки постоянным током – это аппарат, который имеет средства регулировки тока дуги. Он также имеет статическую вольтамперную кривую, которая дает относительно постоянный выходной ток. Напряжение дуги при заданном сварочном токе зависит от скорости подачи плавящегося электрода в дугу.Когда используется неплавящийся электрод, напряжение дуги зависит от расстояния от электрода до изделия. Аппарат для дуговой сварки постоянным током обычно используется в сварочных процессах, в которых используются электроды, удерживаемые вручную, плавящиеся электроды с непрерывной подачей или неплавящиеся электроды. Если длина дуги изменяется из-за внешних воздействий и возникают незначительные изменения напряжения дуги, сварочный ток остается постоянным.

г. Источник питания обычного или постоянного тока (CC) может иметь выход постоянного или переменного тока.Он используется для дуговой сварки в среде защитного металла, дуговой сварки и строжки углем, дуговой сварки газом вольфрамом и плазменной дуговой сварки. Он используется для приварки шпилек и может использоваться для процессов непрерывной проволоки, когда используются относительно большие электродные проволоки.

г. Есть две системы управления для сварочных аппаратов на постоянном токе: аппарат с одним управлением и аппарат с двойным управлением.

рисунок 10-4 выше. Эти машины, хотя и не такие гибкие, как двигатель-генератор с двойным управлением, могут использоваться для всех типов дуговой сварки в экранированном металле, где требуется постоянный ток.Наклон вольт-амперной кривой в диапазоне сварки обычно находится посередине между максимумом и минимумом для аппарата с двойным управлением. E. Переменный ток для сварки обычно вырабатывается сварочным аппаратом трансформаторного типа, хотя сварочные машины с генератором переменного тока с приводом от двигателя доступны для портативного использования. Статическая вольт-амперная характеристика источника переменного тока такая же, как показано на рисунке 10-4 выше. Некоторые источники сварочного тока с трансформатором имеют ручки точной и грубой регулировки, но это не машины с двойным управлением, если только напряжение холостого хода не изменяется заметно.Разница между сваркой на переменном и постоянном токе заключается в том, что напряжение и ток проходят через ноль 100 или 120 раз в секунду, в зависимости от частоты сети или при каждом изменении направления тока. Реактивное сопротивление, заложенное в машину, вызывает сдвиг фаз между напряжением и током, так что они оба не проходят через ноль в один и тот же момент. Когда ток проходит через ноль, дуга гаснет, но из-за разницы фаз присутствует напряжение, которое помогает быстро восстановить дугу.Степень ионизации дуги влияет на напряжение, необходимое для восстановления дуги, и на общую стабильность дуги. Стабилизаторы дуги (ионизаторы) включены в покрытия электродов, предназначенных для сварки на переменном токе, чтобы обеспечить стабильную дугу.

ф. Сварочный аппарат постоянного тока может использоваться для некоторых автоматических сварочных процессов. Механизм подачи проволоки и устройство управления должны дублировать движения сварщика для запуска и поддержания дуги. Это требует сложной системы с обратной связью по напряжению дуги для компенсации изменений длины дуги.Источники питания постоянного тока редко используются для сварки электродной проволокой очень малых размеров.

г. Машины для дуговой сварки были разработаны с истинными вольт-амперными статическими характеристиками постоянного тока в диапазоне напряжения дуги, как показано на рисунке 10-5. Сварщик, использующий этот тип аппарата, практически не может контролировать сварочный ток путем укорачивания или удлинения дуги, поскольку сварочный ток остается неизменным независимо от того, короткая или длинная дуга. Это большое преимущество для газо-вольфрамового тока за счет укорачивания или удлинения дуги, поскольку сварочный ток остается неизменным независимо от того, короткая или длинная дуга.Это большое преимущество для дуговой сварки вольфрамовым электродом в газе, поскольку длина рабочей дуги вольфрамовой дуги ограничена. При дуговой сварке с защитным слоем металла для обеспечения контроля сварочной ванны необходимо иметь возможность изменять уровень тока во время сварки. Это делается с помощью аппарата, который можно запрограммировать на периодическое переключение с высокого тока (HC) на низкий (LC), известного как импульсная сварка. При сварке импульсным током существует два уровня тока: большой ток и слабый ток, иногда называемый фоновым током.При программировании схемы управления выход машины постоянно переключается с высокого на низкий ток, как показано на рисунке 10-6. Уровень высокого и низкого тока регулируется. Кроме того, регулируется длительность импульсов высокого и низкого тока.