Как поменять полярность на сварочном полуавтомате
Обновлено: 01.05.2024
Начнем с простого и ясного пояснения вопроса о том, что такое полярность при сварке полуавтоматом. Итак, сварка постоянного тока может быть с прямой полярностью и это означает, что к изделию подключен плюс, а на электрод поступает минус. Вполне естественно, что сварка с обратной полярностью имеет на изделии минус, а на электроде плюс. Теперь давайте разбираться, что это означает и какую пользу можно из этого извлечь на практике.
Теория сварочных работ полуавтоматом
Профессия сварщика, как и любая другая, требует определенного обучения, ведь работать придется с электрическим прибором, у которого несколько режимов. Даже если за обучение возьмется опытный сварщик непосредственно по месту работы, он в любом случае перед тем, как дать возможность ученику сделать первый шов, преподаст ему ряд теоретических уроков.
Общее устройство сварочного полуавтомата
У каждого сварочного полуавтомата есть инвертор, где предусмотрено место для установки катушки с проволокой, которая подается автоматически. Эта проволока, по сути, является ничем иным, как плавящимся электродом. На аппаратах такого типа предусмотрена возможность самостоятельной регулировки скорости подачи проволоки и силы тока, руководствуясь производственной необходимостью.
В зависимости от модификации аппарата у него имеется тот или иной набор функций, следовательно, каждый агрегат может использоваться для выполнения разных работ на рабочих процессах. Безусловно, для начинающих сварщиков нужны наиболее простые аппараты, где управление ограничено несколькими функциями либо имеющим синергетическое управление, значительно облегчающее его настройку. Профессионалы зачастую предпочитают трехфазные полуавтоматы, если, конечно, есть возможность их подключения к сети 380 V.
В целом рабочая комплектация сварочного аппарата состоит из:
- сварочного агрегата;
- горелки для полуавтомата;
- баллона с редуктором;
- шланга для подачи газа;
- кабеля с зажимом (крокодилом) для заземления изделия при работе.
Выбор нужного газа по отношению к металлу
Комплектующие к баллонам: клапаны, наконечники, регуляторы расхода, редукторы подачи и т.д. покупаются отдельно Источник lagma.ua
В полуавтомате любой газ выполняет защитную функцию – он изолирует место сварки (ванну, электрод) от контакта с воздухом, но в зависимости от металла или его толщины, требования могут меняться – газ может быть активным, инертным или, же это их смесь. Если говорить о наиболее распространенных, то это углекислый газ (CO2) и аргон (Ar), который значительно понижает разбрызгивание металла, следовательно, повышает прочностные и эстетические качества сварочного шва.
| Сталь | Газ |
| Structural | CO2 |
| Structural | CO2+Ar |
| Stainless | CO2+Ar |
| Alloyed | CO2+Ar |
| Duralumin | Ar |
Примечание: баллоны с газом в любом случае дорогие, но чем больше их объем, тем дешевле это обходится для покупателя.
Металлы и сварочная проволока
Рынок сварочных материалов изобилует наличием самой разной проволоки для полуавтоматов. Как бы там ни было, при выборе сварочной проволоки в первую очередь обращают внимание на ее состав, который должен соответствовать металлу или сплаву, с которым предстоит работать. Если учесть, что такие работы чаще всего проводятся с углеродистыми и низкоуглеродистыми сталями, то наиболее популярной можно назвать марку СВ08Г2С.
Таблица по соотношению толщины металла к сварочной проволоке:
| Толщина обрабатываемого металла, мм | Сечение проволоки, мм |
| 1,0-3,0 | 0,8 |
| 4,0-5,0 | 1,0 |
| 6,0-8,0 | 1,2 |
Сварочные работы - технология
В первую очередь, проведение сварочных работ подразумевает металлические заготовки, которые очищены от коррозии, краски и различных жировых отложений (ГСМ). Наличие постороннего состава на поверхности металла в месте наложения шва всегда будет отрицательно сказываться на качестве проводимых работ. Кроме того, место, где будет зафиксирован зажим, также должно быть чистым, чтобы замыкание в цепи было беспрепятственным.
Видео описание
Выбираем полярность на полуавтоматической сварке.
Положение и движение горелки
Если говорить про угол наклона мундштука горелки, то в среднем он может быть 45-60° по отношению к сварочной ванне. Но здесь в расчет берутся сразу несколько факторов, это вид и толщина металла. То есть, чем больше угол, тем быстрее прогревается металл, следовательно, при положении мундштука 90° к заготовке (строго перпендикулярно), нагрев будет наиболее интенсивным.
Большое значение для механического качества и эстетики шва имеет фактор расстояния между свариваемыми кромками и ядром пламени – наиболее оптимальный вариант предусматривает 2-6 мм от края факела, где температура максимальная. Присадка при этом либо погружается в ванну, либо располагается в восстановительной зоне.
Также качество и эстетика шва зависит от движения горелки при сварочных работах и ее можно вести:
- для соединения заготовок средней толщины – полумесяцем, с шагом от 2 до 5 мм;
- для толстостенных заготовок – с задержкой факела вдоль сварочной ванны;
- для тонких листов – с незначительными отклонениями в стороны;
- для заготовок средней толщины – петлями (кольцами).
Скорость сварки
Скорость процесса сварки находится под контролем самого сварщика, то есть, от него зависит, с какой скоростью электрическая дуга будет проходить по месту соединения заготовок. С другой стороны, у сварщика отсутствует неограниченная свобода действий, так как он должен подстраиваться под напряжение арки и интенсивность подачи проволоки. Последние два фактора также зависимы – их устанавливают в соответствии с металлом, толщиной свариваемых заготовок и формой шва.
Если сварщик превысит скорость, учитывая вышеприведенные параметры, то газ не сможет должным образом защитить электрод и сварочную ванну (не успеет), а это говорит о том, что появится слишком много брызг, а в застывшей массе останутся поры. Если чересчур замедлиться, то излишнее проникновение дуги может попросту прожечь металл. Интенсивность движения электрода повлияет на механические свойства и эстетику сварочного шва. Как правило, опытный сварщик определяется со скоростью движения горелки в процессе работы (чувствует толщину шва).
Скорость подачи газа тоже существенно влияет на механические и эстетические качества. Прежде всего, она должна соответствовать скорости, с которой подается проволока, чтобы обеспечить должную защиту электроду и сварочной ванне. Получается, что замедленная подача газа не успеет создать защитного облака, а ускоренная будет способствовать завихрениям, что опять-таки лишит защиты от воздуха электрод и сварочную ванну. Кроме того, ровный поток газа возможен лишь в том случае, если на насадке отсутствуют застывшие брызги, которые тоже способствуют завихрениям.
Длина электрической дуги
Сварка MIG/MAG в своей работе подразумевает одну очень важную переменную – это длина дуги, которую необходимо держать под контролем. Если говорить о норме, то для двуокиси углерода, известного так же, как углекислый газ (CO2) и гелия (He) этот показатель несколько выше, нежели для аргона (Ar). Это влияет на проникновение в металл, а также на механическую прочность и ширину шва. С падением напряжения шов видоизменяется, то есть, он получается узким и выпуклым в виду того что глубина сварочной ванны (проникновение) оказалось недостаточным. Отсюда можно сделать вывод, что как завышенное, так и заниженное напряжение вызывают нестабильность дуги и, как следствие, брызги и пористость.
Выход проволоки по длине
До касания свариваемого металла проволока должна выступать из наконечника на определённую длину Источник kuzov.info
Прежде чем коснуться поверхности металла, сварочная проволока должна выступать на определенное расстояние – именно этот участок проводит сварочный ток. Следовательно, если увеличить этот сегмент, то соответственно его величине вырастет сопротивление и температура этого участка. Получается, что с увеличением данного отрезка проволоки происходит уменьшение электрической дуги, а с уменьшением проволочного сегмента дуга увеличится. При увеличении сварочной дуги шов получается наиболее качественным и изящным. Как правило, практикуется длина проволоки от 6 до 13 мм.
Примечание: в тех случаях, когда сварочные работы осуществляются без газа порошковой проволокой, выступающий сегмент может варьироваться от 30 до 45 мм.
Сварка порошковой проволокой
Флюсовая проволока, которая защищает сама себя без газа, содержит в своем сердечнике все необходимые присадки. Ее также называют порошковой и самозащитной, так как присадки нейтрализуют влияние окружающего воздуха на электрод и сварочную ванну. Сердечник данного электрода состоит из антиокислителя, очистителя и присадок, что в результате дает хорошую дугу, а также сплошной шов, не имеющий пор. Это происходит, благодаря образованию шлака из вышеперечисленного состава, который исполняет роль привычного защитного газа, того же аргона или гелия.
Флюсовая проволока, которая защищает сама себя без газа, содержит в своем сердечнике все необходимые присадки Источник kuzov.info
Такую (флюсовую) проволоку обычно применяют в тех случаях, когда сварка нужна не очень часто, например, в домашних условиях, хотя на большинстве СТО тоже используют такой электрод. Выгоды здесь очевидны: не приходится перетаскивать с места на место баллон с газом, а на улице такой метод сварки приемлем в любую погоду.
К недостаткам такого метода можно отнести сильное задымление, которое происходит во время работы при сгорании присадок из сердечника. Также флюс, который покрывает шов во время работы, не проводит электричество, следовательно, после остановки варить невозможно до тех пор, пока сварщик не обобьет защитные шлаки.
Примечание: порошковая самозащитная проволока дает возможность работать с толстыми заготовками, которые невозможно сварить с применением защитного газа. Также такой метод позволяет сваривать плохо зачищенные поверхности.
Как настроить полуавтомат.
Полярность при работе с самозащитной проволокой
Как уже упоминалось в самом начале статьи, существует прямая и обратная полярность, что довольно-таки доходчиво показано на верхнем изображении. При смене полярности меняется поток электронов в цепи. Не станем рассуждать о теориях движения электронов - от плюса к минусу или наоборот, ведь её принято считать дуалистической после создания столба Алессандро Вольта, но остановимся на методе работы с порошковой проволокой.
Итак, прямая полярность означает, что на электроде находится минус, а на изделии, куда крепится полярный зажим – плюс. В случае с обратной полярностью все выглядит, наоборот – на электроде плюс, а на зажиме минус. Если говорить о сварке самозащищенной порошковой проволокой, то там используется прямая полярность, тогда как при сварочных работах с защитной газовой оболочкой – обратная. Такое положение вещей позволяет извлечь максимум напряжения для полуавтомата, следовательно, аппарат будет работать в наиболее оптимальном режиме.
Примечание: возможны ситуации, когда самозащищенной порошковой проволокой работают при обратной полярности, но это уже зависит от ее маркировки.
Важны ли звуковые волны при работе с полуавтоматом
Сварщик не может быть глухим и это однозначно, так как при работе MIG/MAG необходимо слушать звук, исходящий из области сварочной ванны, а также наблюдать за процессом через тонированное стекло (особенно важно для начинающих). Если процесс протекает правильно, то звук будет похож на то, когда на раскаленной сковороде жарится мясо – ровное шипение без потрескиваний и взрывов. В том случае, если на электроде или горелке застынут брызги, звук сразу будет меняться – начнется потрескивание и сбои в шипении, как будто в сковороду подливают воду. Также на качество звучания существенно влияет плотность зажима массы – если крокодил плохо захватывает заготовку, то звук в любом случае будет неравномерным.
Безопасность при работе с полуавтоматом
"Глаза!" - тот, кто присутствовал при работе профессионала, наверняка слышал такое выражение, которое любой адекватный сварщик обязательно озвучит перед тем, как коснуться электродом поверхности металла. Защита зрения при работе с дуговой сваркой любого типа – это самое важное, что требуется по технике безопасности. Для ожога радужной оболочки глаза достаточно трех-четырех вспышек, после чего обеспечено ощущение «песка» и одна-две бессонных ночи. С этой целью используют сварочные маски с тонированными стеклами, причем некоторые производители полуавтоматов предлагают их в заводском комплекте: то есть маска идет как дополнение к аппарату.
Важную роль играют перчатки или рукавицы, которые защищают руки от расплавленных брызг и нагрева держателя. Кроме того, любая дуговая сварка – это мощный поток ультрафиолетового излучения и если незащищенные участки кожи будут подвергаться таким ваннам хотя бы одну минуту, то серьезный ожог обеспечен. Для примера: когда со сварщиком работает слесарь (поддерживает какие-то заготовки во время работы), то к концу рабочего дня на его лице обязательно появляется загар, а порой даже приходится делать противоожоговые маски (кислое молоко, сметана и т.д.).
При работе с любой сваркой обязательно нужен защитный костюм, который не могут прожечь брызги расплавленного металла. Это тоже важно, так как попадание даже одной капли на тело равносильно ожогу. Если специальный костюм отсутствует, важно, чтобы в одежде полностью была исключена синтетика, так как она усугубит ситуацию. Обувь должна быть закрытой, но не тряпичной (кожа или дерматин) – лучше всего, если это будут не туфли, а ботинки. Если работы проводятся в помещении, то там должна быть обеспечена надлежащая вентиляция.
Заключение
Если соблюдать все требования, предусмотренные СниП и ТУ для сварочных работ, о которых говорилось в этой статье, то научиться работать с полуавтоматом можно довольно-таки быстро. Самое основное, не пренебрегать теорией, чтобы на практике не возникало тупиковых ситуаций.
Ставим точку в вопросах прямой и обратной полярности в сварке
Чтобы варить качественно, нужно знать многие тонкости сварки постоянным током. Одна из них, это обратная полярность, когда к электроду подсоединён плюс инвертора, а не минус.
Многие почему-то забывают о том, что ток течёт от плюса к минусу. Да, здесь есть множество противоречий, но следует знать, что ток может перетекать сразу в двух направлениях.
При отрицательном заряде ток течёт от минуса к плюсу, а при положительном заряде, наоборот, от плюса к минусу. Что касается ручной дуговой сварки инвертором, то при подключении электрододержателя к плюсу аппарата, мы получим обратную полярность.
Ставим точку в вопросе прямой и обратной полярности в сварке
Поэтому если вы постоянно путаете, где обратная, а где прямая полярность при сварке инвертором, просто запомните, что ток течёт от плюса к минусу. Таким образом, подсоединив к держаку плюс, сварка будет сильнее разогревать электрод, а не свариваемый металл.
Ну и наоборот, если к электроду подвести минус, а к металлу плюс от инвертора, то мы получим прямую полярность. В таком случае метал, будет нагреваться сильнее, и мы сможем больше углубить корневой шов. На самом деле все очень просто, от плюса к минусу.
Когда нужна обратная, а когда нужна прямая полярность
И здесь, как оказывается всё достаточно просто. Выше я уже упоминал о том, какое значение имеет направление движения тока. Если к электроду подсоединён плюс от инвертора, то мы меньше нагреваем металл. Следовательно, не будет прожогов: в металле не образуются дыры от сварки.
Соответственно использовать обратную полярность инвертора целесообразно в том случае, когда нужно варить тонкий металл, почти что жестянку. Также обратную полярность удобно использовать при сварке тех металлов, которые нельзя сильно перегревать, например, нержавейку.
На обратной полярности происходит большее расплавление присадочного материала, то есть электрода. В таком случае удобно варить тонкий металл прихватками — небольшими точками расплавленного металла.
Ну и практически наоборот получается при использовании прямой полярности в сварке. Когда минус подключён к электрододержателю, а плюс к заготовке, то металл прогревается гораздо сильнее. Вследствие этого он плавится лучше, что дает возможность углублять и проваривать сварное соединение.
Итак, подведём итоги. Больше никакой путаницы, и никаких разногласий. Ток течёт от плюса к минусу, поэтому подключая плюс к электроду или металлу, мы тем самым больше разогреваем металл или же электрод. В случае с подключением к электроду плюса, это обратная полярность. При подключении к электроду минуса, получаем прямую полярность.
Подписывайте на мой канал в Дзен. Оставляйте свои комментарии к статье ниже, делитесь советами и не забывайте благодарить лайком автора.
Как переключить аппарат на обратную полярность
С выпуском современных аппаратов для сварки появилось множество возможностей. Теперь сварщик может использовать удобные функции, которые позволяют не гаснуть сварочной дуге и не прилипать электроду.
Также, благодаря популяризации сварочных инверторов появилась возможность использовать все преимущества постоянного тока. Поскольку инвертор имеет плюс и минус на выходе, то и держатель электрода можно переключить в процессе сварки, меняя тем самым полярность.
Что дает смена полярности на инверторе? В первую очередь возможность более качественно сваривать заготовки. Если они выполнены из тонкого металла, то применяется обратная полярность, если, наоборот, из толстого, то предпочтительно использовать прямую полярность.
Что дает смена полярности сварочного аппарата
Целесообразно заметить, что менять полярность можно только на тех аппаратах, которые выдают постоянный ток. В таком случае на аппарате, там, где подключаются сварочные кабели, разъёмы будут помещены знаками «+» и «-». Простыми словами у аппарата есть плюсовой и минусовой выход.
Следовательно, подключая электрод к плюсу или минусу можно менять полярность сварки. Из школьного курса физики мы знаем, что там, где плюс, там и теплее. Поэтому если держатель с электродом будет подключён к плюсовому выводу аппарата, то и электрод будет гореть с заметно большей температурой.
И все наоборот произойдёт в том случае, если к держателю с электродом будет подключён минус, а не плюс. В таком случае большему нагреванию будет подвержен не электрод, а свариваемый металл.
Когда и на какой полярности варить
Мы определились с тем, что варить можно на обратной или прямой полярности, если для сварки используется аппарат, который выдаёт постоянный ток. Старые аппараты для сварки переменного тока не имеют такой особенности. Однако их можно также переделать под сварку постоянным током, если в конструкцию установить выпрямляющий напряжение диодный мост.
Итак, теперь поговорим о том, на какой же полярности следует варить. И если там где плюс, всегда теплее, то получается что, подключая электрод к плюсу или минусу аппарата, тем самым выбираются различные режимы сварки.
— Если подвести к электроду плюс, то он будет плавиться быстрее, выделяя намного больше тепла. Такое подключение инвертора для сварки называется обратным, то есть, обратная полярность.
На обратной полярности варят металл незначительной толщины, тот, который боится прожогов.
— Если подвести к электроду минус, то мы получим его меньший нагрев. Таким образом, подключается прямая полярность: минус на электрод, плюс идёт на металл. В результате металл прогревается лучше, что позволяет углубить сварочное соединение.
На прямой полярности варят металлы значительной толщины. Как видно, все достаточно просто, и если для сварки используется инвертор, а не трансформатор переменного тока, то менять режимы полярности можно подстраиваясь под какой-то конкретный случай сварки.
Когда выбирать прямую, а когда обратную полярность
Правильное осуществление работ по сварке во многом зависит от грамотной настройки оборудования. Она включает в себя не только выбор силы тока, но и установку нужной полярности.
Заводская настройка, которой привыкли варить многие не подходит для выполнения большинства сварочных работ. Речь идёт про сварку в домашних условиях, когда приходится варить тонкостенные заготовки, которые быстро прожигаются электродом на 3 мм.
А ведь всего одна маленькая хитрость, позволит не прожигать металл, а легко сваривать его. Для этих целей понадобится лишь выставить правильную полярность при сварке.
Как влияет полярность на сварку
Полярность подразумевает собой «перекидывание» клемм сварочного аппарата, чтобы увеличивать или уменьшать ввод тепла. Работает полярность только при сварке постоянным током, поскольку в данном случае у аппарата для сварки есть плюсовой и минусовой вывода.
Существует несколько режимов полярности, которые следует настраивать каждый раз перед сваркой:
- Прямая полярность — в таком случае к электроду подводится минус от аппарата, а к металлу — плюс. Прямую полярность необходимо выбирать только тогда, когда требуется большое прогревание металла. Также сварка на прямой полярности дает возможность работать с такими «капризными» металлами, как чугун, алюминий и его сплавы.
- Обратная полярность — применяется при работе с легкоплавкими металлами и тонкостенными заготовками. Для подключения обратной полярности к электроду подводится плюс, а к заготовке, соответственно минус.
Всё дело в том, что там, где плюс, там и температура больше. Если плюс на металле, то провар больше, если на электроде, то анодное пятно образуется на его конце. Анодное пятно обладает гораздо большей температурой, чем катодное.
Рассмотрим основные варианты сварки на прямой и обратной полярности исходя из нескольких факторов:
- Толщина металла — здесь всё просто, толстый и тугоплавкий металл варят на прямой полярности, а тонкий и легкоплавкий металл, только на обратной.
- Тип свариваемого металла — металлы, которые легко перегреть, например, нержавеющую сталь, проще сваривать на обратной полярности. Такой металл, как алюминий, у которого присутствует оксидная пленка на поверхности, лучше всего варить на прямой полярности.
- Тип сварочных электродов — есть электроды, на пачке которых производитель указывает, какую конкретно полярность необходимо соблюдать при сварке. Чаще всего это обратная полярность, например, электроды УОНИ.
Однако есть и такие электроды, например, угольные, для сварки которыми обратная полярность совсем не подходит. Если варить угольными электродами на обратной полярности, то легко перегреть флюс и электроды станут совсем непригодными для сварки.
Читайте также: