Какие бывают сварочные аппараты? виды и принцип работы

Устройство

С точки зрения конструкции представляют собой высокотехнологичные системы, помещенные в прочные корпуса. Станции универсального назначения и узкоспециализированная техника собираются на основе двух ключевых узлов – генератора и двигателя. Первый компонент необходим для формирования тока, второй – для преобразования созданной энергии в электропитание.

В комплектацию сварочных агрегатов АДД также входят аккумуляторные батареи, панель управления, устройства для измерения и контроля, топливный бак и реостат, регулирующий силу тока. В пакеты оснащения некоторых моделей включаются механизмы для просушивания электродов, прогрева бетона или мерзлой почвы, блоки воздушно-плазменной резки.

Все основные и дополнительные узлы размещены на общей рамочной платформе из металла и соединены при помощи муфты. Для защиты системы от механических деформаций, неблагоприятных атмосферных факторов используется корпус. Подобная конструкция позволяет эксплуатировать сварочный агрегат во всех климатических зонах России и в любых погодных условиях.

Для быстрого доступа к внутреннему устройству на капоте предусмотрены специальные дверцы (шторки). Они же существенно облегчают ремонт. Некоторые модели могут комплектоваться прожектором, обеспечивающим удобную транспортировку и оптимизирующим эксплуатацию. Все аппараты для сварки условно классифицируют на следующие виды:

• по методу монтажа – на стационарные и передвижные;
• по типу двигателя – на дизельные, бензиновые, электрические;
• по категории генератора – на коллекторные и вентильные.

Одно из главных преимуществ оборудования данного типа заключено в том, что для работы с ним не всегда нужна высокая квалификация. Многие производители, разрабатывая автономные сварочные агрегаты, стремятся достичь идеального баланса солидного функционала и максимально простой эксплуатации. Это существенно облегчает выбор, позволяя исходить не из квалификации мастера, а из возможностей техники и ее стоимости.

Аппарат для газовой резки и сварки

Газовая сварка предполагает нагрев детали до расплава металла пламенем высокой температуры. При этом применяются горючие газы — водород, ацетилен. Отличительным свойством этих газов является хорошее горение на воздухе. Чаще всего в газосварочных аппаратах используют ацетилен, легко получаемый с помощью карбида кальция и воды. Температура горения этого газа 3200–3400 °C. Достоинства газовой сварки и резки металлов: Несложная технология. Не требуется доступ к электрической сети, нет необходимости в использовании электрического тока. Оборудование, на базе которого выполняется сварка, достаточно несложное. Газовая сварка не обеспечит высокую скорость работ и производительность так, как выполняется лишь вручную

Серьёзное внимание при газовой сварке уделяется подготовке деталей, регулированию мощности горелки, установке её в нужное положение

Газовая сварка регулярно используется в сантехнических работах. Например сварщик, который придёт к вам домой переваривать стояк горячей или холодной воды, будет скорее всего использовать газовую сварку. Это вызвано автономностью работы, т.к. нельзя рассчитывать на качественный доступ к электричеству у жильцов дома. Кроме того при сварке труб в теплосети, которая находится на улице в траншее, электричества не найти вовсе. Разве что генератор с собой возить, но он требует обслуживания и бывает ломается, а вот газы, как горели, так и будут гореть практически в любой ситуации.

Современные виды сварочного оборудования на выставке

Рынок оборудования чрезвычайно велик, ознакомиться со всем разнообразием оборудования, в том числе и со сварочным оборудованием, можно будет на ежегодной специализированной выставке «Металлообработка», посвященной металлургии и оборудованию.

Пройдет мероприятие в Москве в ЦВК «Экспоцентр». В выставке принимают участие многие страны, что положительно влияет на динамику роста промышленности в России.

В рамках экспозиции будет представлено различное оборудование сварочного поста и компактные приборы для бытового применения.

Благодаря большому количеству участников из разных стран мира посетители смогут напрямую пообщаться с представителями ведущих компаний в отрасли, обсудить все технические вопросы, такие как обслуживание сварочного оборудования, расходные материалы, защитная экипировка, новые решения и инновационные открытия в области технологии сварки.

Прекрасной возможностью присоединения к нынешним технологиям оказывается посещение профильных встреч, таких как выставки, которые организуются в ЦВК «Экспоцентр» и предоставляют возможность рассмотрения немалого объема полезного оборудования и технологий.

Эти мероприятия, например, такая выставка как «Металлообработка», проводятся довольно часто и собирают огромное количество профессионалов из этой и смежных сфер деятельности.

Готовые к производительной работе профессионалы открыты для диалога, и использование тех возможностей, что открываются подобными мероприятиями, обеспечивает все шансы для нахождения новых партнеров и поставщиков, для рассмотрения новейших достижений и технологий, для демонстрации личных открытий и задумок.

То есть от посещения таких выставок отказываться действительно не стоит, поскольку возможностей они предполагают массу.

Выставка становится вполне закономерным методом формирования прогресса и рассмотрения кардинально новых вариантов, и при этом добиться успеха в рамках данного события можно с малыми усилиями и незначительной тратой времени.

Это выгодный и актуальный подход, предполагающий весомые возможности как для малого, так и для солидного бизнеса, а также и для бизнесменов, еще только задумавших становление личного бизнеса в этой направленности и выискивающих наиболее выгодные и удобные варианты для этого.

Так, в частности, выставки данного характера регулярно проходят в ЦВК «Экспоцентр», и во время их проведения здесь бывают тысячи специалистов и предпринимателей из этой и смежных сфер деятельности.

Все
они нацелены на активную работу в рамках мероприятия, и по этой причине подобные выставки позволяют в самые малые сроки достигнуть тех задач, на достижение которых в иных условиях необходимы недели и месяцы.

Именно подобные мероприятия раскрывают такие шансы:

• Находить клиентов и партнеров в достаточном объеме в малые сроки,
• Рассматривать современные технологии,
• Представлять общественности свои находки и решения.

Все данные и многие другие возможности раскрываются в рамках таких выставок с завидной легкостью, и по данной причине не стоит отказывать себе в посещении подобных мероприятий, тем более что данная возможность не отнимает большого количества времени и не требует больших вложений.

Выставка – это интересно и целесообразно, это шанс ознакомиться с впечатляющими разработками, в особенности, когда приходится говорить о такой широкой теме.

Оборудование и технология сварочного производстваСпособы резки металла

Выпрямители для сварных работ

Данное устройство представляет собой источник питания, включающий в себя трансформатор, оснащенный регулирующей конструкцией. Кроме того, оно дополнительно снабжено выпрямительным блоком.

Если посмотреть на такой выпрямитель в разобранном виде, то станет понятно, что его принцип работы базируется на запитывании электрической дуги от постоянной сети. Образовывается такой ток в результате прохождения через специальную вторичную обмотку трансформатора, в дальнейшем он направляется в специальный блок выпрямления тока. Последний формируется на кремниевых или селеновых изделиях. Чтобы все характеристики были наиболее подходящими для проведения сварных работ, в конструкции бывает зачастую предусмотрен еще один дроссель.

Одним из наиболее выгодных положительных характеристик данного оборудования является стабильность дуги. Она отличается непрерывностью, что позволяет получить наиболее качественное сварное соединение. Пользоваться подобным оборудованием довольно легко, поэтому работать с ним сможет даже человек, только начавший постигать основы проведения сварки.

https://youtube.com/watch?v=aCpY2NQdI2o

К другим преимуществам следует отнести следующие моменты:

• Благодаря использованию данного оборудования можно сваривать не только стальные заготовки, но и продукцию, выполненную из чугуна, цветных металлов и других элементов;
• При необходимости можно получить надежное сварное соединение сталей, принадлежащих к классу низколегированных или нержавеющих.

Стоит подобное оборудование не слишком дорого, поэтому его сможет себе позволить даже мастер, собирающийся проводить только домашние работы. В принципе, такую конструкцию можно отнести к универсальным, поэтому ею можно пользоваться не только в бытовых условиях, но и при проведении промышленных работ.

Основные характеристики, преимущества и недостатки сварочных инверторов

Если ваш выбор сварочного аппарата остановился на инверторе, то следует учитывать, что между собой модели могут различаться конструкцией и техническими параметрами

Чтобы понять, как выбрать инверторный сварочный аппарат, нужно рассмотреть его главные характеристики, на которые необходимо обратить особое внимание:

• Входное напряжение — нужно учитывать возможный диапазон потребляемой энергии;
• Мощность, предел этого параметра указывается в паспорте к прибору. Он показывает, при какой максимальной нагрузке аппарат будет работать стабильно и без отключений;
• Величина времени, при которой прибор может функционировать при самой большой силе тока;
• Тип сварки;
• Размер электродов – диаметр.

Большим плюсом будет являться также наличие дополнительных функций, таких как:

• Форсаж дуги – стабилизация, для улучшения качества сварного шва;
• Горячий старт – быстрое увеличение выходного тока в период начало работы, для упрощения зажигания дуги;
• Антиприлипание – при установлении короткого замыкания, происходит автоматическое отключение прибора;
• Напряжение разрыва – функция нужна для регулирования длины дуги, при необходимости создания вертикальных швов.

Также перед покупкой необходимо посмотреть, какая комплектация прибора может быть нужна именно для вашей работы, понять принцип действия и особенности управления устройством. Тщательный анализ поможет сделать правильный выбор. Плюсы использования инвертора для сварки:

• Малый вес — не более 12 кг, такой агрегат можно легко транспортировать;
• КПД аппарата достигает 90 %, он достаточно экономно расходует электроэнергию;
• Можно использовать для различных видов материала;
• Есть возможность применять любой вид электрода;
• Дополнительные функции существенно облегчают работу с ним, подходит даже новичкам в сварке;
• Приборы программируемые;
• Лучшее качество сварного шва.

Минусы сварочного инвертора:

• Большая стоимость прибора, если сравнивать с более простыми сварочными трансформаторами;
• Высокая цена поломки, ремонт может обойтись практически в половину стоимости самого устройства;
• Инвертор чувствителен к изменениям во внешней среде, на него влияет высокая влажность и низкая температура. Также необходимо следить за уровнем пыли в помещении, где будет проводиться работа с инструментом.

Выбираем сварочный аппарат для бытовых условий эксплуатации

Для дома и дачи чаще всего подбирают агрегат, который сможет работать от обычной стандартной электросети в 220 вольт. Также необходимо узнать диапазон напряжения, при котором осуществляется сварки, лучшие условия будут то 180 до 240 В.

Далее при выборе лучше определиться, насколько мощный прибор вам нужен, от этого будет зависеть, какую силу тока получите на выходе. Для домашних условий сварки обычно хватает 200-250 ампер. Этого будет достаточно для тонких деталей толщиной до 0,06 см.

Продолжительность непрерывной работы будет определяться производительностью аппарата, которая выражается в процентах и указана в документах. Для домашних сварочных работ хватает около 20 минут, потом устройству необходимо остыть не менее чем полчаса.

От значения напряжения холостого хода зависит сложность зажигания дуги. Чем оно выше, тем легче начать работу. У инвертора, в отличие от трансформатора и выпрямителя, самое высокое холостое напряжение от 35 до 50 вольт.

На выбор также может повлиять компактность и портативность прибора, часто необходим такой вид агрегата, который было бы легко транспортировать из дома на дачу и наоборот. По этим параметрам отлично подходит инвертор.

Также перед покупкой стоит уточнить, при какой температуре можно эксплуатировать агрегат, есть ли необходимая защита от влаги и внешних загрязнений и можно ли использовать в качество питания генератор.

В настоящее время можно найти широкий ассортимент сварочных аппаратов различных классов и видов, как для любительской работы, так и для профессиональной.

Хорошими инвертором для начинающих сварщиков и для работы в быту являются приборы фирмы Интерскол. Производимые компанией сварочные аппараты обладают широким функционалом и отвечают самым высоким требования, они соединяют в себя отличное сочетание приемлемой цены и высокого качества.

Аппарат для точечной сварки

Сварка точечным способом является одним из видов контактных сварок термомеханического класса. Сам процесс состоит из нескольких моментов. Для начала детали, сложенные необходимым образом, помещаются между электродами и сжимаются друг с другом, после чего нагреваются до момента достижения пластичности и совместно деформируются. Скорость сварки в условиях завода — до 10 точек в секунду.

Детали разогреваются при помощи мгновенного (0,01–0,1 сек.) импульса тока сварки. Этот быстрый импульс даёт возможность достичь разогрева металла до расплавления, что приводит к возникновению объединённой для обеих деталей жидкой зоны. После прекращения действия тока детали по-прежнему совмещены, прижаты друг к другу до снижения температуры и отвердевания расплавленной точки. Сжатие деталей прекращается с задержкой по времени, для создания условий лучшей кристаллизации металла.

Достоинствами точечной сварки можно выделить экономичность, надёжность и прочность шва, несложность достижения автоматизации. К сожалению, подобного вида сварочный шов не обладает герметичностью, что ограничивает сферу его использования.

Аппараты для полуавтоматической сварки MIG/MAG

Сварка МИГ/МАГ называется полуавтоматической, поскольку шов ведется при помощи горелки, но проволока внутри подается от специального механизма с катушки. Принцип действия похож на ММА, только вместо держателя предусмотрена компактная горелка. Металл соединяется за счет электрической дуги (кабель массы подключается к изделию, а «плюс» остается на проволоке).

Аппарат для полуавтоматической сварки — MIG/MAG.

Применение. Благодаря непрерывной подаче присадки можно создавать длинные, аккуратные швы. В сварочной ванне нет шлака, поэтому сварщику лучше ее контролировать. Защитой от внешней среды служит газ, подаваемый от баллона через сопло горелки. Такой вид сварки быстрый и позволяет соединять металл толщиной от 0.6 до 20.0 мм. В зависимости от типа устанавливаемой проволоки можно сваривать черный металл, нержавейку, алюминий. Но за собой требуется возить баллон. Еще при ветре и работе на улице сварочная ванна становится беззащитна (подаваемый газ сдувается).

Схема процесса полуавтоматической сварки.

Смотрите видео о сварочных полуавтоматах MIG/MAG:

Как выбрать сварочный аппарат для электросварки

В основе выбора лежит несколько ключевых параметров.

1. Напряжение питающей сети. Понятно, что это 220 или 380 вольт. Характеристика немаловажная, потому что все представленные выше типы сварочного оборудования, кроме инверторов, реагируют на качество напряжения в питающей сети. Если напряжение резко поднимается, срабатывает защитный блок, который отключает аппарат. При низком значении напряжения резко снижаются все сварочные параметры, что приводит к низкому качеству сварочного шва. И только инверторы могут спокойно работать в диапазоне 180-250 вольт без изменения своих параметров. Что касается сварочных приборов, работающих от трехфазной сети, то на дачах их практически не используют. Поэтому, если говорить о том, какой сварочный аппарат лучше для дома, то по показателю напряжения это инвертор.
2. Напряжение холостого хода. Это напряжение сварочного аппарата, когда он включен в сеть, но нагрузка на него не производится. Почему необходимо знать этот параметр? Все дело в том, что от него зависит легкость розжига электрода. И чем данное значение выше, тем процесс розжига проще, плюс увеличивается стабильность дуги. Данный показатель в современных сварочных аппаратах варьируется в пределах от 45 до 95 вольт. Опытные сварщики знают, что напряжение холостого хода влияет на выбор типа электродов. Если выбирается аппарат с низким напряжением, то рекомендуется приобретать для него электроды с рутиловым покрытием. Для электродов с основным покрытием лучше выбирать агрегат с высоким напряжением холостого хода.
3. Ток на выходе. Этот критерий выбора будет зависеть от того, какое количество времени аппарат будет работать. То есть, периодически или более-менее постоянно. Для большинства домашних работ подойдет сила тока 160-180 ампер. На таком токе, если использовать инвертор, можно варить электродами диаметром до 4 мм. Если появляется необходимость сваривать толстые детали из металла, то придется приобретать прибор, который выдает на выходе ток силой 190-250 ампер.
4. Диаметр электродов. В основном этот размерный показатель влияет на толщину свариваемых изделий. Чем толще металл, тем больше необходим диаметр электрода. Данная зависимость показана в таблице ниже.

Диаметр сварочного материала, мм	Толщина свариваемых деталей, мм
2,5	2
2,5-3	3
3,2-4	4-5
4-5	6-12
5	13

И несколько общих рекомендаций, определяющих хороший сварочный аппарат для дома и дачи на 220 вольт. Многое будет зависеть от того, какие задачи вы предполагаете решать на участке. Если планируется варить детали из черного металла, то можно все это сделать с помощью дешевого трансформатора. Если предполагается сварка цветных металлов, нержавейки или стальных тонких конструкций, то лучше использовать полуавтомат. Инвертор хорошо себя показывает при сварке низколегированных или конструкционных сталей. Хотя необходимо отметить, что оборудование инверторного типа, кроме цветмета и нержавейки варит любые стальные конструкции.

В домашних условиях имеет значение размеры агрегата. Поэтому небольшие и легкие инверторы – оптимальный для этого вариант. Пониженное напряжение в сети, которое присутствует практически по всех загородных поселках, является причиной, по которой выбор отдается именно инверторам. Эти аппараты работают при напряжении 180 вольт, некоторые модели даже при 160 В.

Если вы – начинающий сварщик, то опять-таки свой выбор рекомендуется остановить на инверторах. Простота сварки – главный критерий работы прибора: электрод не залипает, розжиг дуги легкий, при приближении электрода к свариваемому металлу при высокой мощности инвертор тут же отключается. То есть, по всем позициям это на сегодняшний день идеальный для новичка сварочный агрегат.

2 Устройство и принцип работы каждого приспособления

В этом пункте мы подробно рассмотрим принцип работы сварочного аппарата каждого типа. Начнем с трансформаторов переменного и постоянного тока. В первом случае конструкция оборудования обязательно предполагает наличие сердечника и пары обмоток в изоляции. Первичная обмотка подключается к сети, а вторичная соединяется с предметом сварки и держателем электродов.

Регулировка сварочного тока происходит следующим образом. Вращая соответствующую ручку, вы обеспечиваете перемещение по вертикали катушек вторичной обмотки. При их сближении сварочный ток увеличивается и наоборот. При этом диапазон регулировки находится в пределах от 65 до 460 А, если катушки соединены параллельно, а вот при последовательном соединении он составляет 40–180 А. Переменный ток, поступив на первичную обмотку, способствует намагничиванию сердечника. Далее магнитный ток проходит через вторичную обмотку и преображается в переменный ток, но только уже более низкого напряжения.

Устройство выпрямителя аналогично предыдущей модели. Главное его отличие – выходной выпрямитель (тиристорный либо диодный). Благодаря последнему можно преобразовать переменный ток в постоянный, однако несколько страдает мощность оборудования. Ток регулируется за счет изменения расстояния между обмотками, посредством разделения обмоток трансформатора на секции либо за счет дросселя насыщения

Очень важно, чтобы в обоих случаях были качественные провода, иначе скачков напряжения в сети не избежать

Основными элементами сварочных генераторов выступают асинхронный двигатель и генератор постоянного тока. Существует две основные схемы таких устройств. Если обмотка возбуждения параллельна, а размагничивания – последовательна, то для магнитных полюсов такого устройства понадобится ферромагнитная сталь. Источники питания бензогенераторов – бензиновый двигатель. Во второй схеме обмотка возбуждения независима. А размагничивание происходит с помощью последовательной обмотки. Регулируя количество ее витков, можно обеспечить сварочный ток нужного значения. Питание такого генератора происходит от сети

Так что может понадобиться стабилизатор, и периодически обращайте внимание на провода

Сварочный генератор

В основе полуавтоматов находится источник питания, а именно выпрямитель либо инвертор, механизм подачи и баллон с активным газом. С помощью блока управления можно задавать нужные характеристики сварки. Особенность такого аппарата – отсутствие электродов и электрододержателя, ведь в качестве электрического проводника выступает проволока, подаваемая через горелку.

Устройство инверторов предполагает наличие транзисторных электрических схем, а принцип работы заключается в следующем. Переменный ток, пройдя через выпрямитель, преобразуется в постоянный. Затем он поступает в силовой модуль, где происходит обратное преобразование, но только новый переменный ток обладает более высокой частотой. Далее в ход идет высокочастотный трансформатор, где происходит выпрямление напряжения, и оно поступает на дугу.

Главная особенность такого оборудования – отсутствие силового трансформатора. А работа заключается в фазовом сдвиге напряжения. Усиление тока идет каскадом и регулируется с помощью микропроцессора. Таким образом получается добиться идеального значения этой характеристики, что самым положительным образом влияет на качественные показатели.

Варим металлы

С народными любимцами разобрались, приступаем к «правильным» классификациям.

Начнем с настоящих тяжеловесов – типов сварки металлов, которые подразделяются на три группы по:

1. Физическим признакам.
2. Техническим признакам (механизация, непрерывность процесса, защита металла).
3. Технологическим признакам (отдельные классификации для каждого способа – например, виды электродов).

По физическим признакам мы имеем три главных класса для всех видов сварки металлов:

Термический класс – сварочный процесс заключается в плавлении тепловой энергией:

• газовой;
• дуговой;
• лазерной;
• лучевой, термитной и т.д.

Важно! Основные виды сварки плавлением – самые распространенные в быту и в промышленности. Это самый густонаселенный класс, подавляющее большинство сварочных методов относится к нему. Механический класс с использованием механической энергии:

Механический класс с использованием механической энергии:

• ультразвуковой;
• холодной;
• трением;
• взрывом и т.д.

Таблица сварки металлов.

Термомеханический класс, способы совместного действия тепловой энергии и давления:

• кузнечные;
• диффузионные;
• контактные и т.д.

В качестве примера варки металлов представляем МАДП – механизированную аргонодуговую сварку плавящимся электродом. Настоящий гибрид для электро-газового соединения металлов. Без него невозможная сварка цветных металлов или сложных сплавов.

Преимущества МАДП:

• соединение любых сплавов;
• устойчивость формы изделия из-за слабого нагрева;
• электроды нужно менять редко;
• широчайшая сфера использования;

Недостатки:

• сложно для новичков;
• невысокая скорость выполнения.

Автоматические способы

Классификация способов сварки с помощью автоматизации:

1. Электродуговая технология.
2. Газоэлектрическая, электрическая дуга защищена газом, чаще всего – инертным типа аргона или гелия.
3. Электрошлаковая технология.

Сварка вольфрамом – схемы применения.

Электродуговой способ: близкая родственница ручной дуговой – автоматическая сварка под флюсом или АФ – разновидность дугового способа с великолепными показателями производительности. Здесь тоже используется плавящийся электрод, вся работа проводится под специальным защитным слоем флюса. В ручном дуговом способе серьезный риск горения в воздухе самой дуги, поэтому сила подаваемого тока ограничена.

При АФ дуга защищена слоем флюса, риска горения нет. Сила сварочного тока никак не ограничена. Это делает возможным глубокое проплавление металла, в результате чего получается шов отличного качества. Слой флюса предотвращает разбрызгивание металла, его потери в процессе. Полная механизация метода позволяет допускать к АФ менее квалифицированных сварщиков. В итоге производительность способа АФ выше ручного дугового в 5 – 10 раз. Будем честными и представим недостатки АФ, их немного:

• флюсы стоят недешево;
• имеется вредное воздействие на оператора;
• работать можно только в ограниченном пространстве.

Преимущества бездуговой технологии:

• качественные плотные швы;
• швы сложной формы;
• отсутствие деформаций, особенно угловых;
• не нужно обрабатывать кромки;
• простота выполнения
• автоматизация труда, минимальное участие человека

Метод применяется в основном для крупногабаритных конструкций.