Зварювання струмом прямої та зворотної полярності

Залежно від умов проведення зварювальних робіт використовуються різні способи підключення кола струму зварювального агрегату. Пряма полярність при зварюванні передбачає підключення плюсовій шини до зварюваної заготівлі, а мінусовій - до робочого електроду. У разі зворотного подачі струму живлення підключення здійснюється «з точністю до навпаки».

 

 

Основна відмінність в підключенні
У разі прямої полярності зварювальний кабель підключається до позитивної клеми апарату, так що носії електричних зарядів надходять до нього через оброблюваний виріб. Негативний же полюс припливу зарядів утворюється в районі основного інструменту зварника - держателя з електродом.

 

Описана відмінність прямої і зворотної полярності підключення до інверторів істотно впливає на температурний режим в зоні зварювання. Так, пряме під'єднання збільшує температуру на анодном полюсі дугового розряду (знак «+») в порівнянні з катодним контактом (знак «-»). Цим ефектом і обумовлюється можлива сфера застосування прямої полярності при проведенні зварювальних робіт.

 

Пряма спрямованість струму забезпечує виділення значних кількостей теплової енергії з боку заготовки. Внаслідок цього пряму полярність можна застосовуватися для різання великогабаритних металевих конструкцій і масивних сталевих виробів з товстими стінками.

 

При зворотному включенні картина розподілу виділеної теплової енергії абсолютно інша. У цьому випадку надлишок тепла спостерігається на електроді зварювального інвертора, а з боку оброблюваної заготовки його рівень помітно знижується.
Ось чому зворотна полярність використовується в тих випадках, коли потрібно звести до мінімуму ризики вибракування заготовок, а також при проведенні ювелірно вивірених, точних робіт. Зворотну полярність застосовують також при зварюванні тонколистових матеріалів і сталей різного ступеня легування, чутливих до перегріву. Найбільшого поширення набуло використання струму зворотного включення при роботі під флюсом, а також в середовищі інертних газів.

 

Постійний і змінний струм
Крім прямої і зворотної полярності подачі напруги, великий вплив на зварювання надає рід струму (постійний чи змінний). Залежність зварювального процесу в цьому випадку проявляється в тому, що при зварюванні постійним струмом прямої спрямованості електрод вигорає значно довше.
Рід і полярність струму, як фактори, спільно впливають на особливості зварювання, має сенс розглядати лише для постійної напруги. При формуванні електричної дуги в режимі змінного струму поняття полярності автоматично виключається з розгляду.

 

Вплив типу напруги живлення (постійне або змінне) позначається при виборі обладнання для зварювання. Воно виражається в наступних суперечливих факторах:
• при роботі інвертором на постійному струмі вдається отримати більш якісний і надійний шов;
• той же результат виходить при роботі з напівавтоматом;
• з іншого боку більшість електронних та автоматизованих систем зварювання чутливо до величини напруги живлення і потребують стабілізаторі;
• звичайний трансформаторний перетворювач в частині напруги живлення не має строгих обмежень і може запускатися навіть при сильно занижені його свідченнях.

 

 

З цієї причини при великій нестабільності експлуатованої мережі найкраще купувати звичайний трансформаторний агрегат, що працює в режимі змінного струму (в якійсь мірі жертвуючи якістю). В іншому випадку вбудовані в інвертори електронні системи будуть автоматично відключатися в самий невідповідний момент.

 

Вплив на вибір електродів
Рід струму позначається і на виборі електродів для зварювання. Так, що працює на змінному струмі агрегат зможе зварювати вироби тільки спеціально призначеними для цих цілей електродами.
При роботі з такою апаратурою допускається використовувати і універсальні витратні матеріали.
А ось електродами, призначеними для використання в режимі постійного струму (УОНІІ, наприклад) цей апарат працювати не може. Відзначимо також, що інвертор може варити з практично будь-якими витратними матеріалами, але перевагу зазвичай віддається універсальним стержнів.

 

Таким чином, рід струму, як фактор впливу на зварювальні процедури, визначає вибір відповідного апарату і використовуваних при зварюванні електродів.
Особливості кожного з підключень
Зміна полярності підключення агрегату в першу чергу відбивається на якості зварювального шва і на стані електрода. Застосування зворотної полярності при зварюванні характеризується наступними позитивними рисами:
• підвищена кількість теплової енергії, що витрачається з боку електрода;
• якісна і глибинна проплавку оброблюваної заготовки;
• мінімальне розбризкування з боку сплавляється вироби. 

 

У свою чергу прямий струм обмежує надходження тепла до заготівлі з боку електрода і меншу в порівнянні з зворотною полярністю її проплавку. При цьому електродний стержень все одно швидко розплавляється і вимагає частої заміни.

 

При оцінці кожного з цих режимів не можна гарантовано стверджувати, що один з них краще, ніж інший. На перший погляд явну перевагу має зварювання зворотним струмом, але при цьому повинні враховуватися й інші фактори зварювального процесу.
З цією метою для більшості використовуваних при зварюванні електродів рекомендована полярність вказується на їх упаковці (на спеціальній етикетці).

 

Робота з напівавтоматом
Специфіка роботи напівавтоматичних агрегатів передбачає певну швидкість подачі дроту до місця з'єднання заготовок і відповідно до цього - кілька режимів зварювання. Це може бути робота або в середовищі захисних газів (аргону або вуглекислоти), або зі спеціальної порошкоподібної дротом. При цьому полярність включення залежить від конкретно вибраного режиму і визначається вимогами ефективності зварювальних операцій і їх економічності.

 

Зворотній полярність затребувана при зварюванні в середовищі захисних газів, тоді як пряма найчастіше застосовується при роботі з порошковим (флюсового) дротом. За рахунок правильно обраної полярності подачі струму в напівавтоматичному режимі забезпечується повне вигорання флюсу і освіту в зоні зварювання необхідної захисної середовища. У цьому випадку метал прогріватися помітно менше, а його розбризкування зводиться до можливого для даних умов мінімуму.

 

 

Прямий полярністю при поводженні з таким обладнанням зварювальники користуються при роботі з вольфрамовими електродами, найчастіше вживаними для сплаву виробів з кольорових металів. За рахунок їх використання вдається підвищити температуру в зоні нагріву, що дуже важливо для такого складного в обробці металу, як алюміній.
Можна зробити висновок, що вибір тієї чи іншої полярності підключення напруги живлення визначається цілою низкою чинників, часом які пов'язані з класом використовуваного обладнання. Основний вплив надає тип застосовуваного розхідники (електрода), матеріал зварюється заготовки і режим роботи конкретного зварювального агрегату.

 

Автор статті Сенченко Ігор Олександрович

Початок Школа ремонту
Главная Страница Контактная Информация Поиск по сайту Контактная Информация Поиск по сайту