Прямая и обратная полярность сварочного тока. Обратная и прямая полярность при сварке инвертором. Технология сварочных работ дугой.

  • Дата: 12.08.2019

В отличие от традиционной газовой сварки электродуговой способ отличается рядом особенностей. Одной изсамых значимых из них считается температура дуги, способная достигать 5000 ºС, что намного превышает температуру плавления любого из существующих металлов. Этим отчасти объясняется широкое разнообразие методов и технологий данного способа сварки, позволяющих решение с ее помощью самых разных задач и целей применения.

Никакое колебательное или другое движение факела не требуется, кроме неуклонного движения вперед. Когда вы должны использовать наполнитель металла, сформируйте расплавленную лужу, как описано выше. Когда лужа станет яркой и жидкой, вы должны переместить дугу в заднюю часть лужи и добавить наполнитель металла, быстро касаясь стержня до переднего края лужи. Держите стержень примерно на 15 градусов от работы. Поскольку электрод указывает на металл наполнителя или толкает его, он известен как угол выталкивания.

Снимите наполнительный стержень и верните дугу к переднему краю лужи. Когда лужа снова станет яркой и жидкой, повторите шаги, как описано выше. На рисунке 8-16 показаны правильные процедуры добавления наполнителя. Продолжайте эту последовательность до тех пор, пока сварной шов не будет завершен. Ширина и высота сварного шва определяется скоростью перемещения, движением факела и количеством добавленного наполнителя.

В электродуговой сварке возможно использование нескольких типов дуги, электродов с различными свойствами и разных степеней механизации. При этом процесс может вестись электродугой, питаемой токами разного рода (постоянным либо переменным), на прямой и обратной полярности в сварке швов различных пространственных положений. Помимо указанных факторов, для режима сварки имеют большое значение скорость ее проведения, диаметр, тип с маркой электрода и напряжение дуги с силой сварочного электротока. Каждый из этих параметров способен существенно влиять на ход процесса и требует тщательного учета в режиме сварки.

Какое оборудование использовать

Рисунок 8 - Добавление наполнителя в плоское положение. Вы должны практиковать изготовление однопроходных стыковых сварных швов, пока не сможете произвести удовлетворительные сварные швы. Как только вы установите дугу, вы должны обратить пристальное внимание на расплавленную лужу. На рисунках 8-17 и 8-18 показаны правильные углы факела и стержня для тройников и коленчатых суставов.

Если вы это сделаете, у сустава будет недостаточно слияния и проникновения. Если вы добавляете наполнительный стержень в расплавленную лужу в правильное время, то каждый раз получается равномерный сварной шов. Важное значение имеют чистота, хорошая совместимость, предварительный нагрев, достаточный защитный газ и правильный сварочный ток. Кроме того, вы не должны использовать высокий сварочный ток или накладывать большие сварные швы. Направляйте дугу так, чтобы в любой области не было перегрева, что может вызвать провисание или подрезание.

В подборе диаметра электрода, кроме толщин обрабатываемых металлов, имеет значение расположение шва в пространстве, а также число слоев сварки. Из различных вариантов пространственных положений предпочтительнее нижнее как самое удобное. Исходя из выбранного диаметра электрода, учитывая расположение шва, устанавливают силу сварочного электротока. В определении его рода с полярностью, помимо толщины обрабатываемого металла, оказывает влияние его вид с физико-химическими свойствами.

Технология ручной сварки дугой

Добавление металлического наполнителя, размера шарика и последовательности должно выполняться правильно, чтобы обеспечить полное слияние между проходами. Затем держите факел под рабочим углом 15 градусов и углом наклона 15 градусов. После того, как вы установите лужу, опустите стержень в переднюю кромку лужи на высокой стороне, когда вы перемещаете факел вдоль сустава. Поддерживайте длину дуги как можно ближе к диаметру электрода. Правильная длина дуги в сочетании с правильной скоростью перемещения помогает предотвратить подрезание и позволяет полностью проникать.

В ходе сварки постоянным током обратной полярности образуется большой объем тепла на электроде. Поэтому она используется для тонких металлов, помогая избежать их прожогов. Также необходима обратная полярность при сварке инвертором для обработки высоколегированных сталей, чтобы не перегревать их. Во всех остальных случаях обычно применяется переменный ток как более дешевый в сравнении с постоянным.

Это поможет вам создать подходящий шов без горения металла. Материал наполнителя обычно не требуется для сварки вниз. На более тяжелых материалах вы должны сваривать снизу вверх. Это позволяет достичь адекватного проникновения. При сварке вверх вы обычно должны использовать шток наполнителя.

Этот уменьшенный сварочный ток позволяет вам лучше контролировать сварочную лужу. И наоборот, вам нужен более высокий расход защитного газа. Держите факел и стержень так же, как и для плоской сварки. Вы должны стараться поддерживать небольшую сварную лужу, чтобы избежать влияния силы тяжести. Большинство неопытных сварщиков затрудняют работу надземной сварки; Поэтому старайтесь как можно удобнее и расслабляться при сварке. Это помогает поддерживать устойчивую работу даже с факелом и наполнителем.

Сварка током прямой и обратной полярности

Сварка с прямой полярностью означает, что в ее процессе ток подается от сварочного выпрямителя на обрабатываемую заготовку положительным зарядом. При этом клемма «плюс» аппарата соединяется при помощи кабеля с изделием. На электрод, подключенный к клемме «минус», соответственно, подается посредством электрододержателя отрицательный заряд. Анод, являющийся положительным полюсом, обладает температурой выше, чем служащий отрицательным полюсом катод. Поэтому применение электротоков прямой полярности целесообразно в сварке заготовок с толстыми стенками. Также оно оправдано для резки металлических изделий и в других ситуациях, требующих выделения значительного количества тепла, чем и характеризуется данный тип подключения.

Фактическая технология сварки обычных металлов с вольфрамовой дуговой сваркой практически одинакова; однако каждый из обсуждаемых нами металлов имеет свои уникальные характеристики сварки. В этом разделе мы обсудим некоторые из этих характеристик. В этом учебном пособии не входит углубленное изучение процедур сварки, необходимых для сварки всех типов металлов. Эта глава представляет собой просто введение в газовую дуговую сварку. Литературу специалиста по конкретному сварочному оборудованию, которое вы используете, или любые ссылки, перечисленные в этой книге.

При производстве сварки током обратной полярности необходим противоположный порядок подключения. Отрицательный заряд от минусовой клеммы подается на свариваемую конструкцию, а положительный заряд от плюсовой клеммы направляется на электрод. При данной полярности сварочного электротока, в сравнении с прямым подключением, больший объем теплоты образуется на электродном конце при относительно меньшем нагревании заготовки, что способствует проведению «деликатной» сварки.

Сварщики используют газовую сварку вольфрамовой дуговой сваркой больше для алюминия, чем для любого другого металла. Алюминий доступен в различных композициях. Вы можете сваривать алюминий во всех положениях, но лучше всего изготавливать сварные швы в плоском положении. Вы также должны использовать медные блоки резервного копирования, когда это возможно, особенно на тонком материале.

Основные отличия заключаются в выборе сварочного тока и типа используемого вольфрамового электрода. Ампер, используемый для различной толщины нержавеющей стали, должен соответствовать рекомендованным настройкам, которые вы можете найти в техническом руководстве изготовителя или в информационных памфлетах, поставляемых с оборудованием.


Ею пользуются при наличии вероятности прожога заготовок. Поэтому сварка электродами обратной полярностью тока целесообразна для работ с нержавеющими и легированными сталями, прочими сплавами, реагирующими на перегревание, а также для соединения тонколистовых металлических конструкций. Не менее эффективно подключение обратной полярности в сварочном процессе с помощью электродуги, газовой защиты и при флюсовой сварке.

Чистая медь легко сваривается; Однако, как и в случае с любым из других металлов, которые мы обсуждали, его необходимо тщательно очистить до сварки. Перед сваркой части чугуна должны быть предварительно разогреты. Требуемая температура зависит от размера и формы заготовки.

Вы можете выполнить это, закрыв заготовку в слое извести или пепла. Это медленное охлаждение предотвращает растрескивание и остаточные напряжения. Сварочные характеристики магния сопоставимы с характеристиками алюминия. Оба имеют высокую теплопроводность, температуру плавления, высокотемпературное расширение, и оба быстро окисляются.

Независимо от используемой полярности питающего электротока существует ряд общих факторов, на которые следует обращать внимание. Если применяется постоянный ток, то получаемый шов будет более аккуратным, без большого количества металлических брызг. Это объясняется отсутствием при ведении работ с постоянным электротоком частого изменения полярности, что выгодно отличает его от переменного.

Наиболее удовлетворительные результаты на магне получают с использованием электрода как можно ближе к вертикальной позиции. В этом процессе расходуемый электрод подается из катушки через факел с заданной контролируемой скоростью. Когда провод проходит через контактную трубку пистолета, он поднимает сварочный ток. Расходный электрод проволоки выполняет две функции: он поддерживает дугу и обеспечивает присадочный металл. На рисунке 8-23 показан основной принцип газопламенной сварки.

Эта высокая скорость осаждения металла и высокая скорость сварки приводит к минимальным искажениям и узкой зоне термического воздействия. Инертный газ подается через пистолет в зону сварки и предотвращает загрязнение атмосферы. Оборудование для газовой дуговой сварки в основном состоит из четырех блоков: источника питания, механизма подачи проволоки, сварочного пистолета и подачи газа.


Если для сварки применяются плавящиеся электроды, то из-за различно нагревающихся анода с катодом метод подключения электротока может отразиться на объеме переносимого на изделие расплавленного электродного металла. Для предупреждения возможных прожогов свариваемых заготовок в участке присоединения питающего кабеля, неважно с каким зарядом (положительным или отрицательным), необходимо воспользоваться прижимной струбциной.

Всякий раз, когда изменяется расстояние между соплами, изменяется длина дуги и напряжение. Единственный способ получения однородных сварных швов с этим типом источника питания - поддерживать длину и напряжение дуги при постоянном значении. Помимо создания неравномерных сварных швов, это несогласованное напряжение может привести к тому, что провод остынет до сопла.

Для преодоления несогласованных характеристик напряжения обычной сварочной машины был разработан источник постоянного напряжения. Это может быть либо выпрямитель постоянного тока, либо двигатель-генератор, который подает ток с нормальными пределами от 200 до 250 ампер.

Чем обусловлен выбор полярности?

На выбор полярности электрического тока налагает ограничения используемый для сварки материал покрытия электродов. Примером этого может служить сварочный процесс с применением угольных электродов, сильнее разогревающихся при сварке обратной полярностью и быстрее разрушающихся. А проволока без покрытия, к примеру, лучше горит при прямой полярности, чем при обратной, и совсем не горит при питании переменным электротоком.

Рисунок 8 - Блок питания постоянного напряжения. Это означает, что машина поддерживает одинаковое напряжение независимо от используемого тока. С этим типом источника питания вы можете изменить скорость подачи проволоки в значительном диапазоне, не заставляя провод остыть обратно в сопло. Когда скорость подачи проволоки задается с определенной скоростью, пропорциональное количество тока автоматически выводится. Другими словами, текущий выбор основан на скорости подачи проволоки. Когда провод подается быстрее, ток увеличивается; Когда он подается медленнее, ток уменьшается.


От показателей режима сварки во многом зависят глубина провара с шириной образующегося шва. Так, с увеличением силы сварочного электротока даже при постоянстве скорости сварки происходит усиление провара, то есть увеличение глубины проплавления металла. Это объясняется ростом погонной энергии дуги, зависящей от количества теплоты, проходящей через единицу длины свариваемого шва. С возрастанием сварочных токов увеличивается и давление, оказываемое дугой на поверхность расплава ванной. Под его воздействием расплавленный металл может быть вытеснен из-под дуги, это чревато сквозным проплавлением детали.

Технология дуговой сварки

При таком типе питания вариации расстояния между соплами и рабочими местами не изменят длину дуги, а сгоревшая поверхность практически устранена. В газовой дуговой сварке рекомендуется обратная полярность постоянного тока. Приводной двигатель подачи проволоки используется для автоматического привода электродного провода из катушки проволоки через пистолет до точки дуги. Вы можете изменить скорость подачи проволоки, отрегулировав элементы управления на панели управления подачей проволоки. Устройство подачи проволоки может быть смонтировано на блоке питания или может быть отделено от сварочного аппарата.

На форму с размерами образуемого шва также способны влиять род электротока с его полярностью. Так, постоянный ток обратной полярности может обеспечить намного большую глубину проплавления, нежели постоянный ток с прямой полярностью, это обусловлено неодинаковыми объемами тепла, образующимися на аноде с катодом. От увеличения скорости сварочного процесса ширина шва с глубиной провара уменьшаются.

Функция сварочного пистолета заключается в переносе электродной проволоки, сварочного тока и защитного газа в область дуги. Пушка имеет триггерный переключатель, который управляет подачей проволоки и дугой, а также защитным газом. Сварочный оператор направляет дугу и контролирует сварку сварочным пистолетом. При использовании этих пушек проволока подается на факел с помощью автоматической машины подачи проволоки, которая толкает провод через гибкую трубку в точку дуги.

Эта модель включает приводной двигатель и небольшую катушку провода внутри пистолета. Этот тип пистолета прикрепляется непосредственно к сварочному устройству и газоснабжению, устраняя необходимость в отдельном блоке управления и сборочном узле. Кроме того, вы должны очищать трубку, через которую проходит электродный провод, каждый раз, когда изменяется электродная катушка.

Если вкратце, деталь плавится в результате образования электрической дуги, образуемой от анода - электрода с положительным зарядом источника электротока, и отрицательного катода. Источником электротока является сварочный аппарат, анодом и катодом - держатель и провод с клеммой, присоединяемый к металлической заготовке. При приближении электрода к заготовке между ними образуется электрическая дуга, которая разогревает заготовку до высокой температуры, происходит плавление и смешивание разогретых поверхностей. Если анодом является деталь - электросварка происходит в режиме прямой полярности. Обратная полярность при дуговой сварке образуется при подаче положительного заряда на держатель сварочного аппарата.

В газовой дуговой сварке, как и при сварке вольфрамовой дугой, защитный газ может оказывать существенное влияние на свойства основного металла. Гладкость работы, внешний вид сварного шва, качество сварки и скорости сварки влияют одинаково на каждый тип металла, толщины и газовой смеси.

Определение необходимой полярности

Поскольку он тяжелее воздуха, аргон покрывает сварной шов от загрязнения. Кроме того, когда вы используете аргон в качестве защитного газа, сварочная дуга имеет тенденцию быть более стабильной. По этой причине аргон часто используется в сочетании с другими газами для дуговой защиты. Аргон уменьшает разбрызгивание, создавая тихую дугу и уменьшая напряжение дуги, что приводит к меньшей мощности в дуге и, следовательно, к более низкому проникновению. Комбинация более низкого проникновения и уменьшенного брызг делает аргон желательным при сварке листового металла.

Применение разного подключения

Разница подключения значений источника питания существенно влияет на результат работы. По сути, полярность - это движение электронов от отрицательного заряда к положительному. Следует учитывать, что «плюсовой» источник электротока всегда имеет наибольшую температуру нагрева (это явление широко используется в электросварке).

При прямой полярности сварки металл разогревается гораздо сильнее электрода - более чем на четыре тысячи градусов по Цельсию, в то время как обратная позволяет добиться максимальной температуры электрода.

Чистый аргон редко используется для дуговой защиты, за исключением сварки таких металлов, как алюминий, медь, никель и титан. Использование чистого аргона для сварки стали обычно приводит к подрезанию, плохому контуру борта, а проникновение несколько неглубокое.

Обычно кислород добавляют в количестве 1, 2 или 5 процентов. Когда к аргону добавляют кислород, он улучшает картину проникновения. Он также улучшает контур борта и устраняет поднутрение на краю шва. Вы используете аргон-кислородные смеси в сварных легированных сталях, углеродистых сталях и нержавеющей стали.

Для соединения тугоплавких материалов либо металла значительной толщины целесообразнее подключить деталь в качества анода. Это обеспечит максимальный разогрев металла и меньшую площадь плавления. То же правило применимо при резке либо изготовлении отверстий в заготовках.

Для работы с тонкими листами либо с легкоплавким материалом идеальным выбором будет обратная полярность электросварки - наибольшая площадь плавки, а также высокая температура электрода позволят избежать прожога заготовки и создать эстетичный сварной шов.

Готовясь к сварочным работам, необходимо уделять внимание типу электротока, его силе, материалу электродов, скорости перемещения держателя при обработке заготовки.

Электроток бывает:

  • постоянным;
  • переменным.

Инверторный сварочный аппарат при подключении к сети преобразует переменный электрический ток в постоянный, который считается наиболее подходящим. Сварочный шов при использовании постоянного электротока получается более аккуратным, без разбрызгивания расплавленного металла. Разница в подключении «плюса» и «минуса» с использованием переменного тока практически отсутствует. Переменный электроток в электросварке имеет один из плюсов - дешевизну.

За счет увеличения силы тока увеличивается температура пятна сварки и ее глубина. Такие параметры можно регулировать скоростью перемещения держателя: чем выше скорость - тем меньше температура, глубина электросварки. Необходимо обращать внимание на рекомендации завода-изготовителя электродов: применение может отличаться в зависимости от выбранного подключения анода и катода. Неправильно выбранный расходный материал может существенно ухудшить качество шва в результате несоблюдения инструкции по его использованию. Для возбуждения электрической дуги при сварке с обратной полярностью требуется больше времени.

Качество, а также скорость проведения сварочных работ, зависят от подготовки работника, сварочного аппарата и расходных материалов.

Необходимо внимательно ознакомиться и неукоснительно соблюдать требования инструкций изготовителей к аппарату и электродам по режиму сварки : силе, напряжению тока, расстоянию дуги, скорости движения держателя.

Правильный выбор прямой или обратной полярности сварки позволит выполнить работу качественно и без лишних материальных затрат.