Прямая и обратная полярность при сварке инвертором

Полярность при сварочных работах

При ручной дуговой сварке присадочная проволока подается автоматически. Сварка деталей по технологии RDS выполняется на постоянном токе. Кабели заземления и электродов должны быть подключены к клеммам сварочного инвертора. Они обозначаются знаками «+» и «-». Полярность определяет способ подключения проводов к клеммам полуавтомата. Этот параметр зависит от характера движения элементарных частиц, влияющего на процесс сварки. Если полуавтомат работает на переменном токе, сварщик не сможет изменить полярность

При сварке с прямой полярностью проволока электродного стержня подключается к отрицательной клемме, проволока с зажимом подключается к положительной клемме. Температура на концах электрического инвертора достигает 1000 ° С. При переключении на изменение полярности провод с электродом и зажимом необходимо поменять местами. Температура на концах стержня электрода поднимется до 4000 ° С. Обратная полярность позволяет контролировать температурный режим заготовок.

Изменение положения тросов необходимо при обработке изделий из сплава. Полярность меняется в зависимости от различных функциональных режимов сварщика. Они определяются размером и материалом изготовления свариваемых изделий. Прямые проводные соединения используются при пайке на открытом воздухе. В этих условиях детали соединяются трубчатой ​​алюминиевой проволокой, заполненной порошкообразным веществом. В этих условиях можно сваривать толстые металлические листы.

Изменение положения тросов производится при следующих условиях:

1. В наличии защитный газ, предназначенный для изоляции металлов от воздействия оксидов и ускорения нагрева дуги.
2. При использовании флюсовых добавок необходимо создавать однородный диффузный слой.

При прямой и обратной полярности образуются анодные и катодные пятна. Анодное облако самое горячее. Его температура может достигать 800 ° C. Электрический ток проходит через точки. В этих областях наблюдается низкое напряжение из-за положения сварочной дуги.

Обратная полярность позволяет сварщику увеличивать глубину сварки и обрабатывать конструкции шириной менее 0,3 см. Прямая и обратная последовательность сварки дает возможность регулировать положение дуги, что снижает скорость нагрева свариваемых изделий.

Характеристики сварки MMA с прямой полярностью следующие:

1. Обеспечивает прочный, узкий и глубокий сварной шов.
2. Облегчает сварку изделий без железа и деталей толщиной более 0,3 см.
3. Устойчивость и устойчивость электрической дуги к отказам.
4. Сварка невозможна, если используются металлические стержни с электропроводящим материалом, работающие на переменном токе.
5. Порезка качественных деталей.
6. Он влияет на химический состав свариваемых изделий.
7. Высокая скорость наплавки при нагреве сварочной дуги в среде аргона или гелия.
8. Низкая скорость нагрева электрического прутка или присадочной проволоки. Благодаря этому свойству при сварке модно использовать инверторы, работающие на токах высокой частоты.
9. Снижает процент проникновения углерода в массу свариваемого изделия.

Пайка RDS с обратным подключением имеет следующие отличия:

1. Большая толщина и небольшая глубина шва.
2. При соединении тонких пластин их поверхность не деформируется.
3. Нестабильность дуги, поэтому инверторы, работающие на малых токах, нельзя использовать для сварки.
4. Низкий риск ожога металлической поверхности из-за отбортовки свариваемых поверхностей.
5. При пайке не используйте бруски, которые ломаются при воздействии высоких температур.
6. Требуется минимизировать пространство между свариваемыми деталями.
7. Низковольтный потенциал электрического тока.
8. Сварка производится прерывистым швом.

При неправильной полярности детали могут частично расплавиться, что приведет к появлению горячих брызг в сварочной ванне.

Подключение по схеме прямой полярности

При сварке постоянным током клеммная колодка «+» подключается к заготовке. Стержень электрода подсоединяется к контакту «-» через воздушный зазор. При пайке с прямой полярностью электрический проводник нагревается медленнее, чем металл. Таким образом, температура между ними отличается на 700 ° С. При сварке постоянным током с обратной полярностью концы электродного стержня нагреваются сильнее, чем поверхность заготовки. При прямом подключении электрод играет роль катода, детали — анода.

Формирование сварочной ванны — основная задача при сварке током постоянной полярности. Для этого необходимо нагреть заготовку до температуры плавления. При увеличении силы электрического тока детали отталкивают друг друга от сварочной дуги, что не позволит деталям плотно соединиться. Для сварки с прямой полярностью требуется оборудование с высокочастотным током.

Подключение по схеме обратной полярности

При сварке постоянным током обратной полярности провод со стержнем электрода следует подключать к положительной стороне инвертора, а металлический провод — к отрицательной стороне инвертора. В этом случае роль катода играют поверхности деталей, электрод становится анодом. В результате между электрической дугой и свариваемым металлом образуется зона диффузного контакта. При сварке с обратной полярностью горячая точка помещается на металлический стержень. В результате увеличивается глубина проникновения металлической поверхности.

Выбор режима полярности

Выбор полярности зависит от следующих факторов:

1. Возможность сжигания кусков.
2. Наличие в составе сварных изделий легированных сталей или нержавеющих сплавов железа.
3. Вероятность стыковки металлических пластин небольшой толщины.

При изменении полярности необходимо учитывать, что на аноде выделяется больше тепловой энергии, чем на катоде. Изначально сварочные аппараты работают по схеме прямого подключения. Сварщику приходится менять положение кабелей со стержнем электрода и металлическим зажимом при сварке конструкций различного сечения и толщины. Для выбора правильного режима подключения проводников необходимо учитывать следующие характеристики, определяющие характеристики сварного шва:

1. Расстояние между верхней и нижней поверхностями деталей — основной фактор, влияющий на сварочную конструкцию при сварке постоянным током. При обработке толстых изделий необходимо обжечь поверхность металлов. Это увеличит площадь контакта, что позволит сварочной проволоке заполнить зазоры на поверхности заготовки. В этом случае следует использовать пайку прямой полярности. Если необходимо обработать изделия небольшой толщины, необходимо нанести отрицательный заряд на металл, положительный заряд на стержень электрода. В противном случае на сварном шве могут образоваться небольшие отверстия или неровные швы.
2. Сила тока: этот параметр определяет степень нагрева металла и электродов. Чем сильнее электрический ток, подаваемый сварочным инвертором, тем интенсивнее процесс горения дуги. Сила тока зависит от положения свариваемой поверхности. Если заготовку поставить горизонтально, этот показатель уменьшается на 15%.

Кроме того, для определения полярности необходимо знать материал изготовления заготовки, ее толщину и параметры стержня электрода. Определить эти показатели можно в инструкции к сварочному аппарату. В нем производитель оборудования указывает обстоятельства смены полярности.

Толщина края металлической заготовки

Сварка постоянным и переменным током.

Толстые края поверхностей? Конечно же, сварка на постоянном токе! Дополнительная концентрация тепла в точках плавления в толстых деталях будет способствовать тщательному контролю и, следовательно, получению прочного и качественного шва. Если края свариваемых поверхностей тонкие, подумайте, а затем вам придется действовать с точностью до наоборот.

важно не перегревать тонкие края, чтобы не обжечься. Затем направляем горячее пятно анода подальше от греха с другой стороны — на электрод. Потом при переподключении готовим мелкие детали.

Вид металла

Здесь нам поможет перемещение термоанодного пятна: каким металлам оно не повредит, а, наоборот, поможет? Лучше всего внимательно прочитать инструкцию по электрической регулировке сварочного аппарата, прилагаемую к любому современному сплаву.

Но даже сейчас вы можете вспомнить тот факт, что алюминий вместе со сплавами только получает тепло, это помогает уменьшить количество оксидов, образующихся в процессе. Итак, сварка алюминия постоянным током производится только при прямом подключении. Официально она будет называться аргонной сваркой алюминия постоянным током.

А вот сталь, чугун с различными стальными сплавами требуют обратного подключения постоянного сварочного тока — им не нужен дополнительный нагрев из-за риска образования огнеупорных швов.

Цветные металлы, такие как алюминий, свариваются неплавящимся вольфрамовым электродом только при прямом соединении без исключения.

Вид электрода

Вы знаете, что современные электроды делятся по огромному количеству критериев, их выпускают в невероятном разнообразии. Электрические параметры также включены в описание каждого типа электрода. Внимательное чтение инструкции еще никого не остановило.

Но здесь логично выбрать правильную полярность для каждого типа электрода. Выбор зависит от того же: от горячей анодной точки, то есть от температурного режима. И такие режимы для электродов зависят от типа потока и многих других факторов.

дать краткие рекомендации по полярности тока для разных сварочных материалов невозможно — их слишком много. Единственный хороший совет в этом случае — прочитать инструкцию и не пренебрегать ею.

Но что, если в инструкции к металлу или сплаву требуются некоторые электрические параметры, а для выбранного электрода требуются совершенно другие настройки сварочного тока? Бывает, что ответ в этом случае только один: попробовать эмпирически найти лучший вариант.

Сила тока, рабочие циклы, подключение к полюсам: все придется настраивать вручную. Но голова дана думать, да?

Особенности процессов

В прямом направлении сварочный кабель соединяет заготовку с положительной клеммой аппарата. Таким образом, положительный заряд течет от инвертора к заготовке; отрицательный подается через электрододержатель.

Этот тип соединения вызывает повышение температуры на аноде (полюс «+») по отношению к катоду («-»). Это приводит к использованию при пайке прямой полярности. Он применим для резки металлических конструкций, толстостенных деталей, а также в тех случаях, когда необходимо выделить большое количество тепла или создать высокую температуру процесса.

Обратная полярность при сварке инвертором — это подача отрицательного заряда на обрабатываемый металл и положительного заряда на электрод. Ситуация с выделением тепла обратная: на потребляющем элементе наблюдается чрезмерный нагрев, а на заготовке — недостаточный. Поэтому изменение полярности при сварке используется, если необходимо минимизировать повреждение заготовки во время работы, а также для деликатных работ. Применяется для неразъемного соединения таких материалов, как:

• нержавеющая сталь;
• листовой металл;
• высокоуглеродистая или легированная сталь;
• сплавы, подверженные перегреву.

Наиболее известные виды сварки, при которых используется обратный ток подачи: сварка под флюсом и в среде защитных газов.

Закономерности выбора

Почему для одних работ выбрана обратная полярность, а для других — прямая? Ответим на этот вопрос, рассмотрев тепловые характеристики процесса при обратном направлении.

Когда сварочная дуга горит на заготовке, на конце электрода появляется пара участков, называемых анодной и катодной точками. Разница в их температурах иногда достигает 800 градусов по Цельсию (в пользу анодного). То есть количество тепла, выделяемого на заготовке при работе, довольно велико, и способ больше подходит для качественного проплавления швов.

примечательно, что при работе с постоянным током прямой полярности скорость горения металла электрода на 20-40% ниже. А для переменного тока соблюдение полярности совершенно не актуально: его особенность в том, что направление тока меняется 100 раз за единицу времени.

Различия при подключении

Разница в подключении обусловлена ​​перераспределением полюсов детали и электрододержателя. При прямом методе электроны движутся по детали, минус стремится к концу электрода. Арка отличается большей компактностью и плотностью. При «возврате» преимущество переходит к держателю, точка соприкосновения термической точки с металлом рассредоточена.

Способ соединения полюсов определяется физическими параметрами и толщиной детали.

Зависимость от рода напряжения

Если вы готовите на переменном токе, дуга гаснет и вспыхивает, когда синусоида проходит через ноль. На высокой частоте это изменение визуально незаметно. Тип тока определяет постоянство дуги. На станке с постоянным показателем возможности сварки расширены, так как можно изменить направление движения электронов и плотность дуги. Это повлияет на прочность соединения.

Влияние типа и полярности тока объясняется выделением разного количества тепла.

На генераторах переменного напряжения кабель подключается в любой конфигурации. При выборе электродов учитывайте род тока. Рекомендуемые параметры указаны на упаковке или в инструкции к расходным материалам. Практичнее работать с универсальными элементами, рассчитанными на возможность смены полюсов.

Отличия при работе с инвертором и полуавтоматом

На температуру кончика электрода во время сварки (постоянный ток) влияет полярность. При плюсовом подключении показатель достигает почти 4000 г, при минусе — на 1000 г меньше. Используя прямую и обратную полярность при инверторной сварке, можно более точно отрегулировать рабочий процесс. Во втором случае расходники быстрее заканчиваются.

Особенностью сварки полуавтоматом является наличие равномерно поданной присадочной проволоки. Швы ровные, чистые за счет равномерного нагрева металлов. Встроенный электронный преобразователь упрощает рабочий процесс. Прямое соединение клемм подходит для стандартных порошковых проводов.

Постоянный ток обратной полярности на полуавтомате используется для ионизации защитного газа, флюсовых добавок.

Достоинства и недостатки методов

Изменения полярности по-разному влияют на активность электрода. Таким образом, изменение полярности при сварке отличается следующими характеристиками:

• повышенное тепловложение к изделию;
• высокое качество, глубокий провар свариваемой детали;
• электрод работает дольше (плавится медленно);
• брызги жидкого металла от заготовки сведены к минимуму.

Постоянный ток имеет следующие характеристики:

• тепловой поток к заготовке минимален;
• расплав детали большой, но меньше обратной полярности;
• рабочий элемент быстро растворяется, требуя замены;
• брызги металла с наибольшей вероятностью.

можно ли с уверенностью сказать, что один из методов предпочтительнее другого? Есть и более очевидные преимущества сварки током обратной полярности, но выбор определяется не только преимуществами. Для большинства электродов рекомендуемая полярность указана на этикетке.

Правила выбора полярности

Основным критерием выбора прямой или обратной полярности при сварке является материал покрытия электрода. Например, угольные расходные материалы при обратном соединении элементов очень быстро нагреваются и, как следствие, разрушаются. Проволока, не имеющая покрытия, хорошо горит при прямой полярности и совсем не горит при использовании переменного тока.

Размер и форма получившегося шва также зависят от расположения столбов. Например, возможно более глубокое проникновение с помощью постоянного обратного тока из-за повышенного тепловыделения на аноде и катоде.

важно помнить, что чем быстрее идет процесс сварки, тем уже ширина шва и глубина провара.

Какое оборудование использовать

Обратное направление требуется при работе специальных установок. Специфика заключается в том, что аппарат с определенной скоростью подает проволоку к изделию, поэтому возможны разные виды сварки.

Например, в среде защитного газа (при использовании аргона или диоксида углерода) или при использовании проволоки, обработанной порошком. Обратное направление тока применимо при работе с газами, прямое направление — когда процесс осуществляется порошковой проволокой (также известной как порошковая проволока).

Полуавтоматическая сварка предполагает ряд изменений технологического процесса. В первую очередь меняется связь между «собственником» и «массой»: на первый «плюс», на второй «минус» (обратная). Это делается для того, чтобы флюс полностью истощился и процесс сварки происходил внутри образовавшегося газового облака. Металл будет меньше нагреваться и разбрызгивание капель сведется к минимуму.

Прямая линия используется для сварки цветных металлов, когда вольфрамовый электрод служит рабочим расходным материалом. Таким образом достигается повышение температуры в зоне нагрева, что может быть критичным, например, для алюминия.

При работе с переменным током задача пользователя — своевременно менять расходные материалы. Опытные профессионалы или любители предпочитают постоянный ток как надежную гарантию качественной сварки. Работа с инвертором позволяет выбрать один из двух известных вариантов. Прямая и обратная полярность при сварке — это методы, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Выбор направления продиктован рядом факторов, главными из которых являются материал расходных материалов и применяемое оборудование.

Некоторые особенности сваривания при прямой полярности

Определена прямая полярность. Некоторые качества сварных соединений указываются в процессе соединения в режиме прямой полярности. Но есть еще некоторые тонкости.

• Крупные капли металла переносятся в сварочную ванну электродами или присадочными материалами. Это, прежде всего, большой металлический эскиз. Во-вторых, увеличение коэффициента пробития.
• В этом режиме дуга нестабильная.
• С одной стороны, уменьшение глубины проплавления, с другой — уменьшение внедрения углерода в массу металла заготовки.
• Правильный нагрев металла.
• Меньший нагрев электродного стержня или присадочной проволоки, что позволяет сварщику использовать более высокие токи.
• У некоторых сварочных материалов наблюдается увеличение скорости наплавки. Например, при использовании расходных электродов в инертных газах и некоторых активных газах. Или при использовании присадочных материалов, применяемых определенными типами флюсов, например марки ОСТс-45.
• Кстати, прямая полярность также влияет на состав материала, застрявшего в стыке между двумя кусками металла. Обычно в металле практически нет углерода, но кремний и марганец присутствуют в больших количествах.

Особенности сварки током обратной полярности

Сварка тонких деталей — более сложный процесс, так как существует постоянный риск ожога. Поэтому они подключаются в режиме обратной полярности. Но есть и другие способы уменьшить опасность.

• Уменьшите потенциал тока, чтобы снизить температуру заготовки.
• лучше сваривать прерывистым швом. Например, сделайте небольшую секцию вначале, затем переместитесь в центр, затем начните соединять с противоположной стороны, затем начните готовить промежуточные секции. В общем, схему можно изменить. Это позволяет избежать деформации металла, особенно если длина стыка превышает 20 см. Чем больше сваривается секций, тем короче каждая секция, тем ниже процент деформации металла.
• Свариваются очень тонкие металлические детали с периодическим прерыванием электрической дуги. То есть электрод вытаскивают из зоны сварки, затем сразу же снова быстро включают и процесс продолжается.
• Если выполняется сварка внахлест, две детали должны быть плотно прижаты друг к другу. Небольшая воздушная прослойка прожигает верх. Для создания плотной посадки нужно использовать зажимы или любой груз.
• При соединении частей лучше всего минимизировать расстояние между частями, а в идеале вообще не должно быть места.
• Для сварки очень тонких деталей с неровными краями необходимо подкладывать под стык материал, который хорошо поглощал бы тепло процесса. Обычно для этого используется медная пластина. Также можно сталь. В этом случае чем толще вспомогательный слой, тем лучше.
• кромки свариваемых изделий могут быть фланцевыми. Угол отбортовки — 180°.

Специалисты рекомендуют перед тем, как приступить к сварке тонких деталей с обратной полярностью, лучше немного потренироваться на бракованном листе. Лучше потратить время на тренировки, чем ремонтировать прожженные дыры.

Заблуждение и вывод.

Существует распространенное заблуждение, что установив электрод на «минус» (прямая полярность), можно увеличить глубину проникновения на толстый кусок металла. Это полный абсурд, на практике все происходит наоборот!

Не так давно даже видел на ютубе обзор, где паяльник приваривает к одной пластине два шва сначала на тыльной стороне, потом на прямой полярности. Завершив шов, он не дал изделию остыть и сварил второй закрытый шов («минус»), который впоследствии показал немного (немного) большее проплавление.

Поэтому он пришел к выводу, что проникновение глубже на прямой полярности и ввело в заблуждение многих людей! Конечно, глубже будет, когда металл уже значительно нагрелся после прохождения первого шва…