Схема подключения сварочного аппарата

Обновлено: 18.05.2024

Соединение проводов сваркой

Сварное соединение предпочтительнее всех остальных: с его помощью проще всего получить достаточно надежный и качественный контакт. Поэтому срок безотказной работы электропроводки получается очень большим.

Сейчас проводка чаще всего выполняется медным проводом, алюминиевый провод стараются не применять. Поэтому далее речь пойдет в основном о сварке медных проводов.

Сварку медных проводов можно производить как переменным, так и постоянным током при напряжении 12 - 36В, при этом следует предусмотреть возможность регулирования тока сварки. Наиболее подходящим для сварки проводов следует считать сварочный аппарат инверторного типа.

Сварочные аппараты инверторного типа

Достоинства инверторных аппаратов широко известны. Прежде всего, это малые габариты и вес, а некоторые модели имеют в комплекте ремень для ношения через плечо. Это позволяет повесить аппарат на ремне через плечо и поднявшись по лестнице-стремянке производить сварку скруток в распаячной коробке.

Сварочные инверторы, как правило, имеют широкий диапазон регулирования сварочного тока. Дуга у таких аппаратов очень устойчивая, хорошо зажигается при малых токах сварки, поэтому даже малоопытный сварщик очень скоро может добиться прекрасных результатов, получить хорошее качество сварных соединений.

Также к достоинствам инверторных аппаратов следует отнести малое энергопотребление по сравнению с обычными трансформаторными сварочниками. Поэтому вполне возможно подключение к бытовой электропроводке: не будет наблюдаться мигания света и сбоев в работе различной бытовой аппаратуры, не будет жалоб соседей.

Сварка медных проводов так же опасна, как и обычная сварка стали. В полной мере сохраняется опасность «нахвататься зайчиков» и получить ожоги от расплавленного металла. Поэтому работы по сварке проводов следует проводить в сварочной маске, сварочных рукавицах. Спецодежда также должна предусматривать работу со сваркой. Кроме того, необходимо соблюдать все меры пожарной безопасности и правила техники безопасности, как при обычных сварочных работах.

Для сварки медных проводов применяются специальные угольные обмедненные электроды, которые часто называют «карандаш». При отсутствии таких специальных электродов можно использовать обычный угольный стержень от негодной батарейки. При этом сварочный ток, в зависимости от диаметра и количества свариваемых проводов можно рекомендовать, хотя бы ориентировочно, в пределах, как указано ниже.

Сварочный ток 70А достаточен для сварки двух медных проводов сечением 1,5 мм2, для трех таких же проводов потребуется 80 - 90А. Для двух - трех проводов сечением 2,5 мм2 ток достигает уже 80 - 100А, а для трех-четырех 100 - 120А.

Приведенные цифры следует считать ориентировочными, поскольку медь, используемая в проводах, в зависимости от изготовителя по составу и свойствам различается весьма значительно. Соответственно будут различаться и режимы сварки.

Оптимальным считается тот режим, когда электрод не прилипает к месту сварки, а дуга будет устойчивой. Это сочетание достигается уже в процессе работы опытным путем. Примерно такими пределами следует руководствоваться, приобретая инверторный сварочный аппарат. Если аппарат предполагается использовать лишь для подобных работ, то более мощный не потребуется.

Технология сварки проводов

Собственно сварка состоит из нескольких технологических операций. Сначала с проводов следует снять оболочку и изоляцию, после чего выполнить скрутку. Полученную скрутку подрезать так, чтобы концы всех проводов были на одном уровне, а длина скрутки получилась бы не менее 50 мм.

После этого на скрутку устанавливается медный теплоотводящий зажим, и подключается «масса» сварочного аппарата. После этих операций к концу скрутки подносят торец заряженного в держак угольного «карандаша» и производят сварку. В результате на конце скрутки должен образоваться аккуратный шарик расплавленной меди, после чего сварку следует прекратить. Чтобы не расплавить изоляцию проводов время сварки каждой скрутки не должно превышать 1 - 2 сек. После того, как сваренные скрутки остынут, их следует изолировать с помощью изоляционной ленты или, что более современно, с помощью термоусадочной трубки.

Самодельные аппараты для сварки проводов

Инверторные аппараты для сварки скруток очень хороши, но им присущ один недостаток, пожалуй, единственный. Это высокая цена. Поэтому приобретение такого аппарата становится целесообразным, когда выполнение сварочных работ производится регулярно, а не от случая к случаю, например в условиях специализированных электротехнических бригад и предприятий. Если же планируется просто замена электропроводки в двух или трех комнатной квартире собственными силами, то вполне возможно обойтись самодельным сварочным аппаратом, даже просто трансформатором, подходящей мощности.

В качестве такого трансформатора вполне подойдет трансформатор серии ТБС (Трансформатор Броневой Станочный), показанный на рисунке 1 .

Рисунок 1 . Трансформатор серии ТБС

Для сварки проводов вполне подойдет трансформатор мощностью не менее 600 Вт и напряжением вторичной обмотки 9 - 36В. К вторичной обмотке подключается держатель электрода и зажим для подключения «массы».

Сварка осуществляется угольным электродом (стержень из батарейки) таким же способом, как было написано выше для инверторного сварочного аппарата. Собственно весь процесс тот же самый: от зачистки проводов и до касания скрутки угольным стержнем и последующей изоляции скруток.

При отсутствии такого трансформатора его несложно изготовить самостоятельно. Для этого потребуется Ш - образное трансформаторное железо с площадью сердечника не мерее 30 см2. При площади 30 см2 и сетевом напряжении 220В первичная обмотка содержит 293 витка, выполненных обмоточным проводом диаметром 0,8 - 1,0 мм.

Вторичная обмотка наматывается в три провода диаметром 3 мм, либо более тонким в четыре – пять проводов, но только чтобы общая площадь была не менее 15 - 20 мм2. При напряжении вторичной обмотки 10В она должна при указанном железе содержать 13 витков.

Если нет именно такого железа, то количество витков можно определить по приведенным ниже формулам.

По этим формулам определяется число витков для первичной и вторичной обмоток, где S – площадь сердечника, 40 – эмпирический коэффициент (может лежать в пределах 40 - 60, чем лучше железо, тем меньше цифра), U1 напряжение сети (220В), U2 – требуемое напряжение вторичной обмотки. Кстати, эта формула подходит для расчета любого трансформатора, не обязательно сварочного.

Так же, как и в предыдущем случае, потребуется сварочная маска или очки и рукавицы, иначе ожоги расплавленным металлом или «зайчики» в глазах гарантированы. Для упрощения процесса сварки можно воспользоваться специальным зажимом, показанным на рисунке 2 .

Рисунок 2 . Приспособление для сварки скруток

Конструкция приспособления несложна и понятна из рисунка. Напряжение от сварочного трансформатора с помощью проводов 2 подводится к верхней (подвижный рычаг) и нижней (основание) частям, соединенным между собой изоляционной пластиной 3, с помощью шарнира 4. На основании закреплен угольный электрод 1 с углублением для флюса, в качестве которого используется обычная бура, продающаяся в аптеках.

Провода 2 должны быть как можно короче, а сечение иметь по возможности максимальное, не менее, чем сечение вторичной обмотки трансформатора. Сетевой выключатель должен находиться как можно ближе, лучше, если это будет проходной выключатель на проводе, как у торшера.

Процесс сварки в этом случае выглядит так. Сначала барашковым зажимом на подвижном рычаге закрепляется свариваемая скрутка. В углубление угольного электрода засыпается флюс, рычаги сжимаются рукой. После этого подается напряжение на сварочный трансформатор, и в углублении угольного электрода под слоем флюса образуется шарик. Трансформатор после этого следует отключить и выждать время, пока шарик остынет прямо в приспособлении.

Время сварки, как правило, определяется практически, поэтому сначала следует потренироваться на ненужных обрезках проводов. С помощью данного приспособления возможна сварка алюминиевых проводов, а также алюминия и меди. Методы выполнения скруток для этого случая показаны на рисунке 3 .

Рисунок 3 . Скрутки для сварки проводов

Про аппараты точечной сварки читайте здесь . В статье описаны несколько самодельных конструкций таких аппаратов для домашнй мастерской.

Схема подключения сварочного инвертора своими руками

Инвертор

Правильное подключение сварочного инвертора предотвращает аварийные ситуации, обеспечивает удобство выполнения рабочих операций. Инструкции в сопроводительной документации содержат общий порядок действий. Для исключения проблем следует внимательно изучить правила обращения с техникой, рассмотреть применение удлинителей и автономных источников питания.

Сварочный инвертор и принцип его работы

Для соединения металлических деталей используют сильный нагрев рабочей зоны. Расплавленные части после снижения температуры образуют прочный шов с равномерной внутренней структурой. Такое крепление отличается:

долговечностью;
прочностью;
стойкостью к механическим и другим внешним воздействиям.

Зону расплава (сварочную ванну) создают с применением электрической дуги. Инвертор – это аппарат, который формирует на выходе сигнал, необходимый для ее поджига. Технику этой категории подключают к сети 220 V или 380 V. После выпрямления ток преобразуется в переменный.

Увеличение частоты позволяет уменьшить габариты и вес трансформатора. На завершающем этапе выполняется обратное преобразование в сильный постоянный ток (20-260 А) при соответствующем уменьшении напряжения.

Типичный бытовой инверторный аппарат предназначен для подключения к стандартной сети 220В. Технику оснащают:

Блок автоматики обеспечивает:

«горячий» (быстрый) старт;
коррекцию выходного сигнала, предотвращающую залипание электродов.

В серийной комплектации поставляют соединительные кабели. Защитные приспособления и технологические аксессуары вместе с расходными материалами приобретают отдельно.

Проверка оборудования

До подключения источника питания внешним осмотром контролируют целостность корпуса, рукояток регуляторов. Организуют рабочее место следующим образом:

освобождают ровную площадку (металлический стол);
устанавливают минимальное расстояние 2 м от аппарата до стен;
подключают контур защитного заземления;
устраняют взрывоопасные (легковоспламеняющиеся) предметы.

Рекомендуется эффективная вентиляция помещения при сварке, чтобы исключить нанесение вреда здоровью загрязненной атмосферой. Заранее надо подготовить маску, краги, электроды. Следует предотвратить свободный проход в рабочую зону посторонних людей. Убирают посторонние предметы, мешающие выполнению отдельных операций.

Схема подключения к электросети

Сварку толстых (16-17 мм) листов металла выполняют электродами 6 мм при установленном токе на выходе 240±20А. В таком режиме возрастает нагрузка на источник питания, что сопровождается падением напряжения. Если соответствующее значение меньше допустимых рабочих параметров, автоматика выключит инвертор.

Другая проблема – ограниченные возможности проводки. Алюминиевые (медные) жилы бытовой сети рассчитаны на 10 (16) А. Рекомендуется проверить соответствие мощности потребления аппарата рабочим параметрам автоматов и плавких предохранителей.

На рисунке показана схема подключения сварочного аппарата, которая минимизирует влияние мощной техники на другое оборудование:

Рекомендуется выпрямить сетевой кабель. Изогнутый проводник создает индуктивное сопротивление, которое увеличивает нагрузку на источник электропитания. Участки, образующие витки, перегреваются вплоть до разрушения защитной оболочки.

Другие способы подключения своими руками

В старом доме защитные устройства, проводка и розетки не рассчитаны на большую нагрузку. Сильный ток провоцирует короткое замыкание. Броски напряжения способны повредить бытовую технику в собственной квартире и у соседей. Чтобы исключить проблемы с подключением, следует рассмотреть решение этой и других типовых задач.

С помощью генератора тока

Для организации автономного электроснабжения применяют компактную электростанцию с бензиновым (дизельным) двигателем. Такой генератор можно купить либо арендовать на время выполнения рабочих операций. При выборе оборудования проверяют:

мощность;
стабилизацию напряжения;
соответствие условиям работы.

Расчет выходных параметров для рассмотренного примера со сваркой толстых листов:

ток – 240 А;
напряжение – 40 V;
мощность – 9600 Вт = 240*40.

Генератор на 10 кВт в таком режиме будет работать на пределе своих возможностей. Это сокращает ресурс функциональных агрегатов, увеличивает риск перегрева и поломок. Чтобы исключить негативные факторы, выбирают источник с запасом по мощности 25±5%.

Использование удлинителей

Длина серийного сетевого кабеля не превышает 4 м. Для расширения рабочей зоны применяют «переноску». Если сварочный ток не более 150 А, подойдет 20-метровый удлинитель с площадью поперечного сечения проводников 2,5 мм кв. Линию питания устанавливают без изгибов, чтобы исключить паразитное влияние индуктивного сопротивления.

Выбор параметров кабеля

Для передачи сильного тока применяют проводник с большим поперечным сечением в толстой защитной оболочке. Закрепленные клеммы используют для подключения к сварочному аппарату. При выборе кабеля обращают внимание на следующие детали:

медный проводник обеспечивает низкое удельное сопротивление;
применение алюминия снижает себестоимость изделия;
многожильная конструкция сохраняет целостность жилы после неоднократного воспроизведения циклов скручивания/ выпрямления;
оболочка со специальными добавками устойчива к высоким и низким температурам.

Важные параметры кабельной продукции определяют по специальной маркировке в названии:

ХЛ (Т) – изделие предназначено для эксплуатации в холодном до -60°C (тропическом) климате;
Н – негорючая изоляция;
КГ – гибкий кабель;
ПЭС – модификация для полуавтоматического аппарата.

Подходящее сечение выбирают с учетом силы тока (максимальной):

Для точного расчета применяют формулу Д=С/К, где:

Д – допустимая длина;
С – площадь поперечного сечения;
К – поправочный коэффициент (К=I/100).

При проверке комплектации кроме кабеля следует правильно выбрать держатель и зажим для присоединения массы.

Основы работы сварочным инвертором

На стадии подготовки уточняют особенности технологического процесса. Электрод 2,5 мм применяют при силе тока 90±10А для сварки заготовок следующей толщины (мм):

чугун – 3 и более;
нержавеющая сталь – 1,5;
«мягкие» сорта стали – от 2 до 5.

Чтобы выяснить, как подключить сварочный инвертор в других исходных условиях, пользуются справочными данными. По результатам пробного шва корректируют рабочие параметры.

При увеличении силы тока:

шов получается глубже;
можно быстрее перемещать электрод без ухудшения надежности соединения.

Перед сваркой тщательно очищают поверхности. Удаляют ржавчину, жир, краску. Для создания качественного шва с одинаковой интенсивностью прогревают обе заготовки.

Равномерно распределяют расплав по сторонам. Следует учитывать уменьшение длины электрода и соответствующее изменение параметров дуги.

Тренировкой улучшают рабочие навыки. Новички для улучшения видимости разметкой выделяют линию соединения. Электрод перемещают под углом 30-60°. Сохраняют постоянную длину дуги 2-3 мм.

Подключение с разной полярностью

Электроны перемещаются в проводнике от минуса к плюсу. Поэтому параметры шва зависят от того, как подсоединить кабели зажима и массы с учетом полярности.

Прямой способ – это подключение минуса к электроду. В этом случае улучшается прогрев заготовки. Технологию используют для соединения толстых листов.

Обратную полярность применяют для выполнения аккуратных рабочих операций. Сравнительно меньшее температурное воздействие предотвращает сквозной прожиг тонких изделий.

Меры предосторожности

Для безопасного воспроизведения технологических операций применяют следующие правила:

проверяют целостность аппарата, изоляции;
измеряют напряжение (в режиме холостого хода U=0);
уточняют соответствие сети питания подключаемой нагрузке;
убирают посторонние предметы из рабочей зоны;
устанавливают защитное заземление;
создают хорошую вентиляцию и освещенность;
пользуются обувью с резиновой подошвой (ковриком, деревянным настилом) для предотвращения поражения электрическим током;
применяют защитную одежду, краги, маску.

Перед созданием соединения проверяют проседание напряжения в сети пробной сваркой при максимальной силе тока. Рекомендуется разместить на небольшом расстоянии от рабочей зоны песок или другие средства для оперативного тушения очага возгорания.

Как правильно подключить сварочный аппарат

Снега постепенно тают и быстро приближается дачный сезон, который у многих связан со строительством или с хлопотами по обустройству дачного участка. Одним из незаменимых устройств в хозяйстве дачника давно уже стал сварочный аппарат, тем более, что цены на бытовые сварочные аппараты упали до посильных для каждого 4-7 тысяч рублей.

Если вы купили сварочный аппарат впервые или взяли его у соседа, то закономерно встает вопрос – как его правильно включить? Включить правильно, это значит включить так, чтобы не испортить розетки и проводку при использовании аппарата по назначению, не сжечь сам аппарат и осуществить процесс сварки.

К сожалению, в паспорте на сварочный аппарат приводятся только общие рекомендации по циклам работа-отдых, т.е. говорится о необходимости делать перерывы в процессе сварки и ничего или почти не говориться о правильном подключении к сети 220 В.

Какие бывают сварочники?

Поговорим о нюансах подробно. Прежде всего, определите, какой у вас тип сварочного аппарата и какой тип электророзетки. Сварочные аппараты можно условно разделить на две большие группы: трансформаторные и инверторные. Инверторные сварочные аппараты гораздо легче и компактнее, имеют устройства плавного пуска, множество регулировок и защит. При токах на выходе до 140 А, они могут без проблем включаться в 16 амперную электророзетку.

Сварочный инвертор

Конечно, в инверторных сварочных аппаратах тоже есть трансформатор, но он работает на частотах 50-100 кГц, поэтому очень компактен. Вес современного инверторного сварочного аппарата всего 2.5-3 килограмма, а габариты примерно 300х190х130 мм. В качестве примера можно привести сварочный инвертор «Fubag IR160».

Он имеет диапазон сварочного тока ММА 5-160 А. Сварочный ток при нагрузке 25% 160 А. Напряжение холостого хода 65 В. Диаметр электрода 0,6-4,0 мм. Коэффициент мощности 0,92. Производительность 85%. Воздушное принудительное охлаждение.

Габариты (ДхШхВ) 340х120х240 мм. Вес 5 кг. Цена от 5118 руб. Обычно такие инверторы комплектуются удобными пластмассовыми кейсами.

Сварочный трансформатор

Трансформаторные сварочные аппараты, как правило, устройства менее современные, имеют меньше регулировок и защит. Так как трансформатор работает на частоте 50 Гц, он гораздо более громоздкий и тяжелый. В качестве примера можно привести сварочный аппарат «Telwin Bimax 4,195 Turbo».

Диапазон сварочного тока 30-160 А. Мощность 2,3-5,2 кВт. Диаметр сварочного электрода 0.6-1.2 мм. Габариты 600х340х430 мм, вес 28 кг, цена 11800 руб.! При включении его в сеть возникает бросок тока, который может сжечь электророзетку или отключить автомат защиты. Поэтому, такие аппараты лучше подключать к электрощитку, используя специальную розетку. Например, подойдет весьма распространенная розетка для трехфазной электроплиты РШВШ 40 (40А, 380В).

Проводка проводке рознь

Перед тем, как использовать сварочный аппарат, посмотрите, какие розетки и проводка установлены в вашем доме. Если дом достаточно старый, то там могут быть розетки рассчитанные на максимальный ток 10 А. Проводка к этим розеткам, как правило, рассчитана на тот же ток. Посмотрите, какие стоят пробки или автоматы, нет ли «жучков».

Сварка весьма ответственный процесс и подходить к нему надо серьезно, иначе вы рискуете оставить себя и соседей без света. Кстати, если к вашему дому идет воздушная электролиния, то сварочный аппарат может ее нагрузить так, что напряжение «упадет» ниже 150 В. Это приведет к тому, что вы не сможете нормально варить, а в сети возникнут колебания напряжения, опасные для электроприборов и электроламп.

Как использовать удлинители?

Обычно сварочный аппарат имеет сетевой провод не более 1,8 – 2,5 метра. Поэтому при производстве сварочных работ используют удлинители. Бесконтрольно использовать удлинтели опасно. Здесь нужно все предварительно проверить и просчитать. Провод в удлинителе должен быть достаточного сечения. Если сечение провода 1.5 квадратных миллиметра, то максимальный ток, на который он рассчитан 16А, 2,5 квадратных миллиметра – 25А.

Выбирайте сечение провода с запасом и всегда развертывайте провод из удлинителя, т.к. в этом случае он лучше остывает и не образуется дополнительного индуктивного сопротивления катушки с проводом. Не забывайте использовать заземление, это в целях вашей безопасности.

Если вам необходимо удлинить провода на выходе сварочного аппарата, то лучше не делать промежуточных соединений. Нужно купить многожильный цельный кабель нужной длинны. Сечение кабеля на ток до 140А, должно быть не менее 35 квадратных миллиметров, т.е. диаметр сечения жилы по меди должно быть не менее 7 миллиметров.

Бензогенератор или сварочный генератор?

Как уже говорилось выше, из-за падения напряжения в электролинии сварка бывает просто невозможной. В этом случае многие пытаются использовать маломощный бензогенератор для питания сварочного аппарата. Это неверный подход, если генератор имеет мощность менее 5 кВт. Напряжение на выходе маломощного генератора сильно зависит от мощности нагрузки.

Поэтому, при «слабой» сети лучше использовать сварочный аппарат совмещенный с электрогенератором. Например, Champion DW 180 AE, сварочный ток до 180 А, вес 110 кг, цена от 42000 руб. Есть и другой вариант, это использовать стабилизатор переменного тока перед сварочником. Правда, если сеть очень «слабая», такое решение не поможет или нужно выбирать стабилизатор с большим диапазоном регулировок, но он сам стоит от 30000 руб.

Выводы

По возможности мы рассказали вам о проблемах, возникающих при использовании сварки в домашних условиях и в условиях дачного быта. По нашему мнению, вам лучше выбрать для сварки инверторный сварочный аппарат. Он окупится быстрее, а научиться работать им гораздо проще и приятнее. Надеюсь, теперь вы знаете, как правильно подключить сварочный аппарат. Если мы что-то упустили – пишите и делитесь своим опытом, а мы расскажем об этом другим. Желаем успехов!

Профессиональное развитие начинается здесь: Телеграмм канал Домашняя электрика

Точечная сварка в домашней мастерской

Разновидности и классификация сварки

Сваркой называют процесс получения неразъемного соединения деталей за счет образования межатомных связей в сварном шве. Такие связи возникают при воздействии местного или общего нагрева свариваемых деталей, либо под воздействием пластической деформации, либо того и другого вместе.

Сварка чаще всего применяется для соединения металлов и их сплавов, для соединения термопластов и даже в медицине. Но сварка живых тканей выходит за рамки данной статьи. Поэтому вкратце рассмотрим лишь те виды сварки, которые применяются в технике.

Современное развитие сварочных технологий таково, что позволяет выполнять сварочные работы не только в условиях производства, а также на открытом воздухе и даже под водой. В последние годы сварочные работы в качестве эксперимента уже проводились в космосе.

Для производства сварки применяются различные виды энергии. В первую очередь это электрическая дуга или пламя газовой горелки. Более экзотичными источниками являются ультразвук, излучение лазера, электронный луч, а также сварка трением.

Все сварочные работы сопряжены с высокой пожарной опасностью, загазованностью вредными газами, ультрафиолетовым облучением, и просто опасностью поражения электрическим током. Поэтому проведение сварочных работ требует неукоснительного соблюдения правил техники безопасности.

Все способы сварки в зависимости от вида энергии и технологии ее использования подразделяются на три основных класса: термический класс, термомеханический класс, и механический класс.

Сварка термического класса осуществляется плавлением за счет использования тепловой энергии. В основном это широко известная электродуговая сварка и газовая сварка. Сварка термомеханического класса выполняется при помощи тепловой энергии и механического давления. Для сварки механического класса используется энергия давления и трения. Все разделения сварки на классы производятся согласно ГОСТ 19521-74.

Точечная сварка

Точечная сварка относится к разряду так называемых контактных сварок. Кроме нее туда же относятся стыковая и шовная сварки. В условиях домашней мастерской последние два вида осуществить практически невозможно, поскольку оборудование слишком сложное для повторения в условиях кустарного производства. Поэтому далее будет рассмотрена только точечная контактная сварка.

Согласно вышеприведенной классификации точечная сварка относится к термомеханическому классу. Процесс сварки состоит из нескольких этапов. Сначала свариваемые детали, предварительно совмещенные в нужном положении, помещаются между электродами сварочной машины и прижимаются друг к другу. Затем подвергаются нагреву до состояния пластичности, и последующему совместному пластическому деформированию. При использовании автоматического оборудования в промышленных условиях достигается частота сварки 600 точек в минуту.

Краткая технология точечной сварки

Нагрев деталей осуществляется за счет подачи кратковременного импульса сварочного тока. Длительность импульса варьируется в пределах 0,01…0,1 сек в зависимости от условий сварки. Этот кратковременный импульс обеспечивает расплавление металла в зоне электродов и образование общего для обеих деталей жидкого ядра. После снятия импульса тока в течение некоторого времени детали удерживаются под давлением для остывания и кристаллизации расплавленного ядра.

Прижатие деталей в момент сварочного импульса обеспечивает образование вокруг расплавленного ядра уплотняющего пояска, который препятствует выплеску расплава из зоны сварки. Поэтому дополнительных мер защиты места сварки не требуется.

Усилие сжатия электродов следует снимать с некоторой задержкой после окончания сварочного импульса, что обеспечивает условия для лучшей кристаллизации расплавленного металла. В некоторых случаях на окончательной стадии рекомендуется увеличение усилия прижима деталей, что обеспечивает проковывание металла и устранение внутри сварного шва неоднородностей.

Следует заметить, что для получения качественного сварочного шва свариваемые поверхности должны быть предварительно подготовлены, в частности, зачищены от толстых оксидных пленок или попросту ржавчины. Для сварки достаточно тонких листов, до 1…1,5 мм применяется так называемая конденсаторная сварка.

Конденсаторы заряжаются от сети непрерывно, достаточно небольшим током, потребляя незначительную мощность. В момент сварки конденсаторы разряжаются через свариваемые детали, обеспечивая необходимый режим сварки.

Такие источники применяются для сварки миниатюрных и сверхминиатюрных деталей в приборостроении, электронной и радиотехнической промышленности. При этом возможна сварка, как черных, так и цветных металлов, причем даже в различном сочетании.

Достоинства и недостатки точечной сварки

Как и все на свете точечная сварка имеет свои достоинства и недостатки. К достоинствам, прежде всего, следует отнести высокую экономичность, механическую прочность точечных швов и возможность автоматизации сварочных процессов. Недостатком следует признать отсутствие герметичности сварочных швов.

Самодельные конструкции аппаратов точечной сварки

В условиях домашней мастерской точечная сварка может быть просто необходима, поэтому было разработано немало аппаратов, пригодных для самостоятельного изготовления в домашних условиях. Далее будет приведено краткое описание некоторых из них.

Одна из первых конструкций аппарата для точечной сварки была описана в журнале РАДИО N 12, 1978 г. с.47-48 . Схема аппарата показана на рисунке 1.

Рисунок 1. Схема аппарата для точечной сварки

Подобный аппарат не отличается повышенной мощностью, с его помощью можно сваривать листовой металл толщиной до 0,2 мм или стальную проволоку диаметром до 0,3 мм. При таких параметрах вполне возможна сварка термопар, а также приваривание тонких деталей из фольги к массивным стальным основаниям.

Одно из возможных применений это приваривание тонких листов фольги с предварительно наклеенными тензодатчиками к испытываемым деталям. В виду того, что свариваемые детали малогабаритные, усилие прижима при их сварке невелико, поэтому сварочный электрод выполнен в виде пистолета. Прижим деталей осуществляется усилием руки.

Схема сварочного аппарата достаточно проста. Основное ее назначение это создание сварочного импульса необходимой длительности, что обеспечивает различные режимы сварки.

Основным узлом аппарата является сварочный трансформатор Т2. К его вторичной обмотке (по схеме верхний конец) с помощью многожильного гибкого кабеля подключается сварочный электрод, а к нижнему концу подключается более массивная свариваемая деталь. Подключение должно быть достаточно надежным.

Сварочный трансформатор подключен к сети через выпрямительный мост V5…V8. В другую диагональ этого моста включен тиристор V9 при открытии которого напряжение сети через выпрямительный мост прикладывается к первичной обмотке трансформатора Т2. Управление тиристором осуществляется с помощью кнопки S3 «Импульс» расположенной в рукоятке сварочного пистолета.

При включении в сеть от вспомогательного источника сразу же заряжается конденсатор С1. Вспомогательный источник состоит из трансформатора Т1 и выпрямительного моста V1…V4. Если теперь нажать кнопку S3 «Импульс», то конденсатор С1 через ее замкнутый контакт и резистор R1, будет разряжаться через участок управляющий электрод – катод тиристора V9, что приведет к открытию последнего.

Открывшийся тиристор замкнет диагональ моста V5…V9 (по постоянному току), что приведет к включению сварочного трансформатора Т1. Тиристор будет открыт до тех пор, пока не разрядится конденсатор С1. Время разряда конденсатора, а следовательно и время импульса сварочного тока можно регулировать переменным резистором R1.

Для того, чтобы подготовить следующий импульс сварки, кнопку «Импульс» необходимо кратковременно отпустить, чтобы зарядился конденсатор С1. Следующий импульс будет сформирован при повторном нажатии на кнопку: весь процесс повторится, как было описано выше.

В качестве трансформатора Т1 подойдет любой маломощный (5…10Вт) с выходным напряжением на обмотке III около 15В. Обмотка II используется для подсветки, ее напряжение 5…6В. При указанных на схеме номиналах С1 и R1 максимальная длительность импульса сварки около 0,1 сек, что обеспечивает сварочный ток на уровне 300…500 А, что вполне достаточно для сварки малогабаритных деталей, упоминавшихся выше.

Трансформатор Т2 изготовлен на железе Ш40. Толщина набора 70 мм, первичная обмотка намотана проводом ПЭВ-2 0,8 и содержит 300 витков. Вторичная обмотка намотана сразу в два провода и содержит 10 витков. Провод вторичной обмотки многожильный диаметром 4мм. Также можно применить шину сечением не менее 20 кв.мм.

Тиристор ПТЛ-50 вполне возможно заменить на КУ202 с буквами К, Л, М, Н. При этом емкость конденсатора С1 придется увеличить до 2000 мкФ. Вот только надежность работы аппарата при такой замене может несколько уменьшиться.

Более мощный аппарат для точечной сварки

Описанный выше аппарат можно назвать аппаратом для микросварки. Схема более мощного аппарата показана на рисунке 2.

Рисунок 2. Принципиальная схема аппарата точечной сварки

При ближайшем рассмотрении нетрудно заметить, что структурно она очень похожа на предыдущую и содержит те же узлы, а именно: сварочный трансформатор, полупроводниковый тиристорный ключ и устройство выдержки времени, обеспечивающее требуемую длительность сварочного импульса.

Эта схема позволяет сваривать листовой металл толщиной до 1 мм, а также проволоку диаметром до 4 мм. Такое увеличение мощности по сравнению с предыдущей схемой достигнуто за счет применения более мощного сварочного трансформатора.

Общая схема аппарата показана на рисунке 2а. Первичная обмотка сварочного трансформатора Т2 подключена к сети через тиристорный бесконтактный пускатель типа МТТ4К. Прямой ток такого пускателя 80 А, обратное напряжение 800 В. Его внутреннее устройство показано на рисунке 2в.

Схема модуля достаточно проста и содержит два тиристора, включенных встречно – параллельно, два диода и резистор. Контакты 1 и 3 коммутируют нагрузку в то время, когда замкнуты контакты 4 и 5. В нашем случае они замыкаются при помощи контактной группы реле К1. Для защиты от аварийных ситуаций схема содержит автоматический выключатель АВ1.

Реле времени собрано на трансформаторе Тр1, диодном мосте КЦ402, электролитических конденсаторах С1…С6, реле К1 и коммутирующих переключателях и кнопках. В положении показанном на схеме при включении автомата АВ1 начинают заряжаться конденсаторы С1…С6.

Конденсаторы подключаются к диодному мосту при помощи переключателя П2К с независимой фиксацией, что позволяет подключать различное количество конденсаторов и тем самым регулировать выдержку времени. В цепи заряда конденсаторов установлен резистор R1, его назначение ограничить зарядный ток конденсаторов в начальный момент зарядки. Это позволяет увеличить срок службы конденсаторов. Зарядка конденсаторов происходит через нормально – замкнутый контакт кнопки КН1.

При нажатии на кнопку КН1 замыкается ее нормально – разомкнутый контакт, который подключает реле К1 к времязадающим конденсаторам. Нормально – замкнутый контакт в это время, естественно, размыкается, что препятствует подключению реле К1 непосредственно к выпрямительному мосту.

Реле срабатывает, своими контактами замыкает управляющие контакты тиристорного реле, которое и включает сварочный трансформатор. После того, как конденсаторы разрядятся, реле отключится, сварочный импульс прекратится. Для подготовки к следующему импульсу кнопку КН1 требуется отпустить.

Для точного подбора времени импульса служит переменный резистор R2. В качестве реле К1 подойдет герконовое реле типа РЭС42, РЭС43 или подобное с напряжением срабатывания 15…20 В. При этом, чем меньший ток срабатывания реле, тем больше выдержка времени. Ток между контактами 4 и 5 тиристорного пускателя не превышает 100 мА, поэтому подойдет любое слаботочное реле.

Конденсаторы C1 и С2 по 47 мкФ, С3, С4 100 мкФ, С5 и С6 470 мкФ. Рабочее напряжение конденсаторов не менее 50 В. Трансформатор Тр2 подойдет любой, мощностью не свыше 20 Вт с напряжением вторичной обмотки 20…25 В. Выпрямительный мост можно собрать из отдельных диодов, например широко распространенных 1N4007 или 1N5408.

Сварочный трансформатор изготовлен на магнитопроводе от сгоревшего ЛАТРА на 2,5 А. После удаления старой обмотки железо обматывается не менее, чем тремя слоями лакоткани. На торцах магнитопровода, перед намоткой лакоткани, устанавливаются кольца из тонкого электрокартона, которые подгибаются по внешней и внутренней кромкам кольца. Это предотвращает разрушение лакоткани при намотке и последующей эксплуатации.

Первичная обмотка выполняется проводом диаметром 1,5 мм, лучше всего, если провод будет с тканевой изоляцией, что улучшает условия для пропитки обмотки лаком. Для пропитки можно использовать лак КС521 или ему подобный. Количество витков показано на рисунке 2б. с помощью отводов можно осуществлять грубую регулировку сварочного тока. Между первичной и вторичной обмотками наматывается слой хлопчатобумажной ленты, после чего катушка пропитывается лаком.

Вторичная обмотка выполнена многожильным проводом в кремнийорганической изоляции диаметром 20 мм и содержит 4…7 витков. Площадь провода не менее 300 кв.мм. На концах провода устанавливаются наконечники, которые для лучшего контакта следует пропаять. Возможно выполнить вторичную обмотку жгутом из нескольких более тонких проводов. Общая площадь должна быть не менее указанной, а намотка всех проводов должна производиться одновременно. Такая конструкция трансформатора обеспечивает сварочный ток до 1500 А. Напряжение холостого хода 4…7 В.

Сварочно – контактный механизм выполняется в соответствии с характером выполняемых работ по одной из известных схем. Чаще всего это сварочные клещи. Давление, создаваемое механизмом, около 20 КГ/см.кв. Более точно это усилие подбирается практическим путем. Контакты изготавливаются из меди или бериллиевой бронзы. При этом размер контактных площадок должен быть по возможности минимальным, что обеспечивает получение более качественного сварочного ядра.

Любительских конструкций для точечной сварки сейчас можно найти немало. В дело идет все, что угодно. Например, одна из конструкций создана на основе силовых трансформаторов ТС270 от старых ламповых цветных телевизоров. Для создания такой установки понадобилось шесть трансформаторов. Появляются даже схемы с микропроцессорным управлением, но общий смысл конструкций остается неизменным: создать кратковременный импульс сварочного тока и достаточное усилие прижима в месте сварки.

Подключение сварочного аппарата (схема подключения сварочного аппарата). Как выбрать сварочный аппарат и кабель к нему

Сварочный аппарат – это оборудование, с помощью которого можно преобразовать ток и напряжение, которые необходимы для получения дуги между электродом и свариваемым металлом. В первую очередь, в процессе качественной работы сварочного аппарата, основным фактором является его мощность. Так, например, для сварки решеток или заборов, достаточно будет электрода до 4 мм, сварочный ток будет колебаться в пределах 180-220 ампер. Существенную роль играет и напряжение холостого хода (Ux.x.). Считается, чем выше напряжение, тем проще разжечь дугу. Зачастую напряжение холостого хода составляет 30-80 В. Так же сварочный аппарат, имеет рычаг регулировки тока, при помощи которого можно увеличить или уменьшить ток. В основном, сварочные аппараты рассчитаны на 220 или 380 В, и это необходимо учитывать при подключении сварочного аппарата. Если у вас однофазный сварочный аппарат, то сварочный кабель подключают к питающему автомату в следующем порядке – одну жилу на фазу, вторую на нейтраль, а третью на защитный ноль. Так же производится и подключение кабелей если у вас трехфазный сварочный инвертор, но с одним условием - используется 5-ти жильный кабель, 3 жилы которого подключаются к клеммам L1, L2 и L3.

Удлинить сварочный кабель на инверторе можно, учитывая потери напряжения и, соответственно, силу тока. Чем длинней кабель, тем больший ток нужно устанавливать на выходе. В техдокументации некоторых аппаратов указан категорический запрет на удлинение сварочного кабеля. При подключении кабелей к сварочному аппарату Ресанта нужно это иметь в виду. На практике же работы других аппаратов не заметно ухудшений при удлинении кабелей до 5-6 метров. Это связано с запасом мощности и ресурсом, заложенными производителями в сварочный аппарат. В любом случае, соединения на сварочном кабеле не допускаются. Короткий кабель заменяется более длинным отрезком с соответствующими заделками.

Как выбрать сварочное оборудование

На сегодняшний день, производители предлагают большой выбор сварочного оборудования. И что бы выбрать оптимальный вариант, необходимо, как минимум иметь понятие, какие аппараты бывают, на какие характеристики следует обратить внимание, и что необходимо знать, для правильного подключения приобретенного аппарата.

Ассортимент сварочных аппаратов огромен, но основной выбор состоит из:

• сварочных трансформаторов;
• сварочных выпрямителей;
• инверторов.

Бытует совсем неверное утверждение, что чем тяжелей и больше аппарат, тем лучше - габариты и вес не определяют его функциональных возможностей. Вес обычного трансформатора не превышает 30 кг, сварочного выпрямителя - 20 кг, а инвертора - 10 кг. Естественно и цены на аппараты будут разные.

Одно из основных условий, на которое необходимо обратить внимание, это параметры при сварочном токе, ПВР (процент времени работы) или ПВ (продолжительность включения). Для отсчета времени ориентируются на интервал 15 минут. Достаточно удобной опцией розжига дуги, обладает большее количество устройств. Что касается аппаратов с выпрямлением сварочного тока, то они производят весьма качественный шов, имеют функции пуска двигателя, заряд аккумулятора, нагревают и рихтуют металл с помощью угольного электрода.

Часто возникает вопрос, можно ли подключать сварочный аппарат через счетчик? Нужно учесть, что новые бытовые счетчики рассчитаны на ток в 40-50 ампер, а это равняется ~8 кВт активной мощности. Следовательно, необходимо подбирать сварочный аппарат, который будет потреблять ток менее указанного на счетчике и номинала вводного автоматического выключателя. Если номинальный ток сварочного аппарата будет выбран правильно, то электрический счетчик не пострадает.

Кабель для сварочного аппарата (кабель для сварки).

Для продуктивной работы сварочного аппарата, необходимо выбирать сварочный кабель, что бы его площадь сечения, длина и падение напряжения сварочного контура не превышало 2 Вт. Сварочный кабель КГ представляет собой изолированный гибкий токопроводник с одной или несколькими жилами, сплетенными из медных проволок различных диаметров (от 0,18 мм до 0,2 мм). Такой кабель выполняет функцию подвода тока от сварочного аппарата или источника напряжения к приспособлению, с помощью которого удерживается электрод.

В заключение нужно отметить, чтобы ваше сварочное оборудование работало бесперебойно и оправдало свой эксплуатационный срок, необходимо выбирать сварочный кабель в соответствии с техническими характеристиками сварочного аппарата.

Исходя из технических данных сварочного аппарата, можно подобрать необходимое сечение кабеля для сварки, выбрав его из нижеприведенной таблицы:

Допустимая токовая нагрузка в зависимости от сечения сварочного кабеля

Читайте также: