Кроме того, сварочные аппараты и системы для нанесения покрытий, таких как газотермические, вакуумные и покрытия из различных сплавов, значительно повышают качества поверхностей заготовок после их обработки, что делает эти процессы ценными в ряде промышленных применений.
Виды сварочных аппаратов
Сварка как метод соединения металлических изделий начала активно развиваться более ста лет назад, однако к настоящему времени она внедрена в широкий спектр отраслей от производства электроники до строительства массивных конструкций. Это обусловлено большим разнообразием металлов и сплавов, использующихся в процессе, что, в свою очередь, привело к созданию множества типов оборудования, предназначенного для формирования надежных сварных соединений. Наиболее известными из этих типов являются сварочные аппараты. В этой статье мы рассмотрим, что собой представляют сварочные аппараты, типы, а также их преимущества и недостатки.
Трансформаторы
Трансформатор представляет собой традиционный и самый простой вариант сварочного оборудования, основанный на использовании понижающего трансформатора. Этот трансформатор преобразует сетевое напряжение в нужное для сварки значение. Ток может изменяться различными методами, среди которых наиболее известным является смещение обмоток относительно друг друга, что меняет расстояние между ними и, следовательно, силу тока.
У сварочных трансформаторов есть особенность — на выходе они генерируют переменный ток, который может приводить к значительному спеканию металла и ухудшению качества сварных швов. При работе с цветными металлами требуется дополнительно встраивать громоздкие компоненты для улучшения качества дуги, что увеличивает сложность конструкции аппарата. Также следует отметить, что сам трансформатор, будучи основным элементом, отличается большими габаритами и весом, что делает его не самым удобным в использовании. Если аппарат предназначен для выполнения ответственных работ, ему необходимы специализированные электроды для работы с переменным током, а также опытный сварщик.
Коэффициент полезного действия (КПД) трансформаторов достаточно высок, достигая 90%, однако часть энергии уходит на нагрев. Охлаждение осуществляется за счет вентиляторов, так как вес аппарата может доходить до нескольких десятков или сотен килограммов, что требует постоянного удаления избыточного тепла.
Несмотря на снижение их популярности в современном производстве, трансформаторы все еще востребованы благодаря доступной стоимости, надежности и долговечности. Они широко используются для сварки низколегированных сталей.
Выпрямители
Сварочные выпрямители могут рассматриваться как эволюция трансформаторного оборудования. Сварные швы, полученные с помощью выпрямителей, обладают высокой прочностью и практически не имеют нестабильности благодаря использованию постоянного тока. В дополнение к понижающему трансформатору выпрямители оснащены диодным блоком (выпрямителем), а также элементами управления и защитой. Переменный ток, поступающий на вход, изменяется не только по напряжению, но и преобразуется в постоянный ток, что обеспечивает стабильную дугу. В результате – значительно меньше брызг и улучшенное качество сварки. С помощью выпрямителей можно использовать любой тип электрода.
Агрегаты этого типа обладают более широкими возможностями применения по сравнению с трансформаторами. Они могут использоваться не только для работы с низколегированными «черными» сталями, но и с цветными металлами, нержавеющей сталью и чугуном (при этом обязательно применение правильных электродов). Однако важным моментом является полярность постоянного тока, который необходимо учитывать при подключении электродов, так как некоторые виды сварки выполняются с обратной полярностью (например, сварка алюминия).
На современном рынке многие производители сокращают производство этого типа оборудования. К недостаткам относятся большой вес и габариты, необходимость в квалифицированных сварщиках, а также значительное падение напряжения в сети во время работы. Но к преимуществам можно отнести низкую цену, высокую надежность и отличное качество соединений.
Виды сварочного оборудования
На современном рынке представлено множество типов сварочных аппаратов, что с одной стороны упрощает выбор и позволяет подобрать устройство, точно соответствующее вашим потребностям, а с другой стороны, может ввести в замешательство неопытного пользователя. Закупка сварочного аппарата — лишь первый шаг. Вам также потребуется дополнительное оборудование для его функционирования и обеспечения безопасности.
Для сварки в домашних условиях, вам в первую очередь понадобятся такие элементы, как набор плавящихся электродов, сварочная маска и перчатки для ручной дуговой сварки. Если вы планируете профессиональную работу, обратите внимание на более широкий перечень необходимого оборудования, который может включать:
- присадочные прутки;
- сварочную проволоку;
- клеммы и электродержатели;
- горелки;
- газовые баллоны с соответствующей аппаратурой для их эксплуатации.
Наиболее важным компонентом любого сварочного процесса остается сам сварочный аппарат, поэтому давайте более подробно рассмотрим, какие их виды существуют.
Виды сварочных аппаратов
Существует множество различных типов сварочных аппаратов, так как электрическая сеть сама по себе не подходит для сварки. Чтобы преобразовать ее в сварочный ток, используются специализированные устройства, которые снижают напряжение до нужных значений, увеличивая силу тока. К наиболее распространенным типам относятся трансформаторы, выпрямители, инверторы и полуавтоматы.
Трансформаторы
Трансформаторы представляют собой старейший и самый простой тип сварочного аппарата. Они строятся на базе трансформатора с первичной и вторичной обмоткой, который понижает входное напряжение и генерирует переменный ток. Регулирование величины тока осуществляется через смещение обмоток относительно друг друга.
- К достоинствам трансформаторов можно отнести:
- приемлемую цену;
- высокую надежность;
- простоту конструкции;
- неприхотливость в обслуживании и эксплуатации;
- высокую мощность.
- Но есть и недостатки:
- низкий КПД;
- значительный вес и размеры;
- нестабильность дуги;
- сильные колебания напряжения в электросети и высокий расход электроэнергии;
- применяются преимущественно для сварки черных металлов.
- неприхотливость;
- простота обслуживания и надежность;
- высокая мощность;
- стабильная дуга;
- возможность сварки как цветных металлов, так и нержавеющей стали;
- отличное качество шва.
- Недостатки:
- большой вес и габариты;
- значительное потребление электроэнергии;
- значительное падение напряжения в сети во время работы.
- Преимущества инверторов включают:
- компактные и легкие размеры;
- высокий КПД;
- мощная и стабильная дуга;
- минимальное разбрызгивание металла;
- отличное качество шва;
- возможность сварки черных и цветных металлов;
- низкое потребление энергии.
- Недостатки:
- сложность конструкции может затруднять ремонт и обслуживание;
- они чувствительны к пыли и повышенной влажности.
- Преимущества полуавтоматов:
- агрегаты подходят для работы как с черными, так и цветными металлами;
- возможность сварки тонкостенных изделий;
- высокое качество получаемых швов;
- высокая производительность.
- Ручная дуговая (MMA);
- Полуавтоматическая в газовой среде (MIG/MAG);
- Аргонодуговая (TIG);
- Точечная;
- Газовая;
- Плазменная.
- переносные, подходящие для бытового использования;
- стационарные, предназначенные для работы на промышленных предприятиях;
- двусторонние, применяемые для соединения листов металла с обеих сторон;
- односторонние, используемые в местах, где нет доступа к обратной стороне.
- Какие бывают сварочные аппараты.
- Инверторы.
- Полуавтоматические аппараты MIG и MAG.
- Оборудование для аргоновой сварки.
- Трансформаторы.
- Выпрямители.
- Аппарат для точечной сварки.
- Аппарат для газовой резки и сварки.
- Устройства для плазменной сварки.
- Генераторы на дизельном топливе или бензине.
- Классификация инверторов.
- Инверторы MMA (ручная дуговая сварка).
- Инверторы TIG (в инертном газе).
- Инверторы для полуавтоматической (механизированной) сварки.
- Инверторы для плазменной сварки и резки.
- Для быта.
- Профессиональные инверторы.
- Специализированные инверторы.
- Генератор высокочастотных импульсов;
- Трансформатор;
- Высокочастотный выпрямитель (переменный ток);
- Шунт;
- Электронный блок;
- Выпрямитель (переменный ток) из электросети.
- TIG-AC;
- TIG-DC;
- TIG-DC/AC;
- TIG (WIG);
- TIG pulser;
- TIG HF;
- TIG contact.
- Выбор и настройка присадки в зависимости от необходимых параметров;
- Настройка расхода защитного газа с учетом особенностей сварочной ванны;
- Очистка всех сварочных поверхностей;
- Зажигание дуги;
- Ведение горелки;
- Контроль за дугой;
- Выполнение сварочного шва.
- состоит из сердечника;
- первичной и вторичной обмотки;
- корпуса.
- простоту конструкций, эксплуатации и обслуживания;
- надежность;
- доступность по цене;
- КПД до 90%.
- К недостаткам:
- значительные размеры и вес;
- высокий расход электроэнергии на прогрев, требующий вентиляции;
- снижение выходного тока при колебаниях напряжения;
- требования к навыкам сварщика – для новичков может быть проблематично поддерживать стабильную дугу.
- высокое качество шва;
- возможность сварки чугуна и цветных металлов с применением специализированных электродов;
- стабильное и непрерывное поддержание дуги;
- использование в условиях домашнего хозяйства;
- доступная цена.
- ММА для ручной сварки. Эти аппараты работают с покрытыми электродами. Они небольшие и легкие, их просто обслуживать, они дают качественные швы. Эти преимущества сделали их самыми популярными для домашнего использования и в небольших мастерских.
- Полуавтоматы MIG и MAG, более мощные устройства, предназначенные для работы на производственных линиях.
- Оборудование для TIG-сварки с использованием инертного газа, предназначенное для профессиональных работ. Используются специальные электродные комплекты.
- Плазменные аппараты CUT, которые в основном применяются для точной резки с высоким качеством кромки и могут эффективно обрабатывать заготовки большой толщины.
- Легкие, компактные бытовые инверторы, являющиеся самым распространенным манипуляционным оборудованием на рынке. Подходить к их покупке необходимо ответственно, рекомендуя изучить спецификации и выбирать проверенные торговые точки и производителей.
- Профессиональные инверторы, которые позволяют выполнять сварку любой сложности. К их достоинствам относят надежность и долговечность, позволяющие использовать их на крупных промышленных объектах.
- Специализированные инверторы, применяемые для работы с точечными и лазерными технологиями в промышленных масштабах.
- Аргонодуговой сварочный аппарат. Этот вид оборудования требует применения особых неплавящихся вольфрамовых электродов, в качестве защитного газа используется аргон. Аргонодуговые аппараты имеют в своем составе источник напряжения, регуляторы, горелки для работы при различных режимах мощности, а также схему управления, обеспечивающую правильный цикл сварочного процесса. Обязательно наличие стабилизатора.
- Аппарат для точечной сварки. Эти устройства относятся к термомеханическим технологиям сварки. При соединении элементы конструкции помещаются в зону между электродами, где они плотно сжимаются, а затем нагреваются и деформируются. Нагрев происходит за счет электросопротивления, в результате чего металл расплавляется, и несколько деталей соединяются. Завершение сварки позволяет удерживать соединение между элементами. Преимущества точечной сварки заключаются в ее экономичности, надежности и прочности швов, однако места соединений не герметичны, что ограничивает применение этих устройств.
- Аппарат для газовой сварки. Это устройство использует пламя высокой температуры для нагрева и соединения металлических деталей. В работе применяются горючие газы, такие как водород, ацетилен или природный газ, при этом ацетилен используется чаще всего, обеспечивая температуру нагрева до 3300-3500 градусов.
- Плазменная сварка. Эта технология может быть неизвестной для многих. Плазма — это газ, который способен проводить электрический ток. Ионизация газа происходит благодаря прогреванию дуги. Чем выше температура плазмы, тем более активной становится ионизация. Максимальная температура в таких аппаратах может превышать 10 000 градусов. В процессе сварки газ и ток подаются к горелке, обеспечивая запуск электрической дуги, после чего можно начинать производственный процесс.
Трансформаторы хорошо подойдут для сварки низколегированной стали, когда нет требований к высокой точности и качеству сварки.
Выпрямители
Сравнительно с трансформаторами, выпрямители обладают дополнительным блоком выпрямления, что позволяет им обеспечить выход постоянного тока.
Достоинства выпрямителей:
Как и трансформаторы, выпрямители могут быть оснащены переключателем, который позволяет им работать как от бытовой сети 220 В, так и от трехфазной сети 380 В, хотя последний вариант более предпочтителен для производственных условий. С их помощью можно сваривать черные и цветные металлы, нержавеющую сталь и чугун.
Инверторы
Инверторы представляют собой наиболее современные и популярные сварочные аппараты на рынке. Они преобразуют электричество из сети через выпрямитель в постоянный ток, который затем проходит через блок цепи и преобразуется в переменный ток с повышенной частотой. Далее этот ток поступает в трансформатор и снова проходит через выпрямитель, в результате чего на дугу подается определенный высокочастотный постоянный ток.
Основное преимущество инверторов заключается в их универсальности. Их используют в промышленности для сварки различных металлов, а также они являются отличным выбором для бытового применения.
Полуавтоматы
Полуавтоматические сварочные аппараты обладают более сложной конструкцией. В процессе сварки используется специальная проволока, которая подается через горелку в облаке инертного газа. Газ поступает из баллона через горелку к точке сварки, а проволока автоматически подается, благодаря чему сварка осуществляется интуитивно. Защита сварного шва от окислительных процессов поддерживается газовым облаком. Этот метод обеспечивает высокую скорость выполнения работ.
Типы сварочного оборудования
Теперь давайте рассмотрим оборудование с точки зрения его применения в различных сварочных процессах. Существует несколько видов сварки, каждый из которых требует специфического оборудования:
Для каждого процесса могут использоваться различные типы сварочных аппаратов. Однако существуют и универсальные машины, которые способны выполнять несколько функций, такие как MMA+MIG, MIG+TIG, MMA+TIG и т.д. — так называемые аппараты «3-в-1».
Аппараты для ручной дуговой сварки (MMA)
Ручная дуговая сварка (MMA) может использоваться в домашних условиях, в гараже или на даче. В этом процессе можно применять различные устройства, будь то трансформатор, выпрямитель или инвертор. Электрод представляет собой проволоку, покрытую специальной оболочкой. При возникновении дуги происходит плавление электрода, и металл соединяется. Оболочка создает защитное газовое облако, предотвращая окисление расплавленного металла.
Ручная дуговая сварка требует определенных навыков, так как сварщик должен контролировать расстояние между электродом и поверхностью для получения стабильной дуги. Образующийся шлак также нужно удалять после сварки. Метод MMA позволяет работать с разнообразными черными металлами, чугуном, нержавеющей сталью и некоторыми цветными металлами.
Аппараты для полуавтоматической сварки (MIG/MAG)
При сварке MIG/MAG процесс осуществляется с использованием как инертного, так и активного газа. Газ выполняет защитную функцию, аналогичную оболочке электродов в технологии MMA, однако отличается более высокой эффективностью. Беспроводная подача сварочной проволоки в рабочую зону значительно ускоряет процесс, так как сварщик должен лишь перемещать устройство вдоль шва. Для работы подходят трансформаторы, выпрямители и инверторы, однако последние чаще используются в современных условиях.
Полуавтоматическая сварка предпочтительна при соединении легированных сталей, всех типов цветных металлов и тонкостенных листов с толщиной менее 1 мм. Автоматическая подача проволоки экономит время и позволяет выполнять больше работ в том же временном промежутке.
Аппараты для аргонодуговой сварки (TIG)
Аргонодуговая сварка является более медленным процессом, подходящим для соединения всех металлов. Оборудование для TIG-сварки активно использует инертный газ аргон, а электрод изготавливается из тугоплавкого материала — графита или вольфрама. Дополнительно в зону сварки вводится металл, аналогичный по составу свариваемому.
Хотя аргонодуговая сварка требует больше времени и более дорогая, она позволяет добиваться одинаково качественных и однородных швов. Успех процесса зависит не только от квалификации сварщика, но также от выбора подходящего защитного газа и типа аппарата. Рекомендуется использовать инвертор, который может переключаться между переменным и постоянным током.
Аппараты для точечной сварки
Процесс точечной сварки относится к термомеханическим методам. Различают несколько типов аппаратов для точечной сварки:
9 основных видов сварочных аппаратов, применяемых повсеместно
В данной статье приводится перечень типов и видов сварочных аппаратов. Мы подготовили для вас детальное описание, классификацию различных сварочных аппаратов и советы по их корректному выбору.
Какие бывают сварочные аппараты
Для правильного выбора сварочного оборудования важно тщательно изучить различные виды аппаратов и ознакомиться с их классификацией перед покупкой.
Инверторы
Инверторы считаются наиболее подходящими устройствами за счет их простоты подключения к электросети, высокой эффективности и низкого энергопотребления.
Полуавтоматические аппараты MIG и MAG
Полуавтоматические аппараты характеризуются чистыми, длинными сварными швами. Они работают очень быстро и могут сваривать металл толщиной от 6 до 20 мм.
Оборудование для аргоновой сварки
Аргонодуговые сварочные аппараты являются хорошим и экономичным вариантом; хотя работают немного медленнее, чем полуавтоматы, они эффективны для черных металлов и нержавеющей стали.
Трансформаторы
Трансформаторы представляют собой самый доступный вид сварочного оборудования. Они обычно тяжелые — чем больше видимая масса, тем больше фактическая масса. Эти устройства идеально подходят для работы с черными металлами и являются самым распространенным типом на рынке.
Область их применения обширна, так как они популярны благодаря своей дешевизне. У трансформаторов есть две обмотки, первичная и вторичная, расстояние между которыми регулирует силу тока. Сварка производится с использованием переменного напряжения.
Выпрямители
Выпрямители преобразуют переменный ток в постоянный, тем самым формируя более стабильный процесс сварки. Аргонодуговые аппараты отличаются тем, что имеют несменный электрод.
Аппарат для точечной сварки
Эти устройства применяются в тонкой обработке листового металла, особенно в таких областях, как авиастроение, судостроение и сельскохозяйственное машиностроение.
Аппарат для газовой резки и сварки
В данной области часто используются газовые баллоны (пропан, бутан, этан, ацетилен) в сочетании с резаком.
Устройства для плазменной сварки
Существует несколько категорий плазменных горелок: микроплазменные (до 25 А), горелки среднего тока (до 150 А) и горелки высокого тока (более 150 А), которые в основном применяются для толстостенных металлов.
Генераторы на дизельном топливе или бензине
Эти генераторы обеспечивают запас мощностей до 10 кВт, что способствует легкому зажиганию дуги на 15-25%. Наиболее эффективные агрегаты работают на дизельном топливе.
Классификация инверторов
Инверторные сварочные аппараты считаются одними из самых удобных и функциональных. Высокая производительность в сочетании с маленькими размерами делает их универсальными для всех типов сварочных работ.
Эти устройства быстро растут в популярности и просты в использовании, позволяя даже новичкам освоить сварочный процесс за считанные часы. Сам инвертор состоит из нескольких простых компонентов:
Эти устройства обладают высокой производительностью и низким энергопотреблением, что делает их самыми популярными среди пользователей, и данное утверждение находит рациональное объяснение.
Инверторы MMA (ручная дуговая сварка)
Инверторы MMA отличаются надежностью, профессионализмом и компактными размерами. Они отлично подходят для высокоточной и качественной сварки, а также для резки металлов на постоянном токе. Эти устройства часто используются на строительных площадках, в мастерских и производственных помещениях, так как они имеют оптимальную конструкцию и высокую мощность, оставаясь при этом легкими и удобными для транспортировки.
С помощью аппаратов MMA можно производить сварку даже на дому, так как они могут успешно работать при низких напряжениях (160-250 В), что не сказывается на их мощностных характеристиках.
Инверторы TIG (в инертном газе)
Данный класс инверторов также называется аргоновыми из-за особенности применения вольфрама под инертным газом. Процесс сварки подразделяется на несколько категорий:
Инверторы для TIG-сварки имеют постоянный ток, что обеспечивает стабильность режима плавления, тем самым достигая хорошего проникновения металла. Процесс сварки инвертором TIG считается безопасным и универсальным, так как подходит для работы с любыми металлами, обеспечивая при этом чистоту шва.
Помимо этого, сенсорные настройки на текущие параметры сварки позволяют регулировать силу тока и объем применяемых присадок. Алгоритм выполнения сварки включает следующие этапы:
Постоянный ток обычно используется для сварки черных металлов и нержавеющей стали, тогда как TIG с AC/DC лучше подходит для сварки алюминиевых конструкций. Инверторы данного типа позволяют выполнять качественную и аккуратную сварку, хотя процесс может занимать больше времени по сравнению с полуавтоматической сваркой.
Инверторы для полуавтоматической (механизированной) сварки
Оборудование с трансформатором
Это традиционный вид сварочного оборудования, который, несмотря на свою простоту, продолжает использоваться как в производственных, так и в бытовых условиях.
Выходной ток у трансформаторов является переменным, что приводит к разбрызгиванию металла. Это негативно сказывается на качестве соединений.
К достоинствам такого оборудования можно отнести:
ММА-выпрямители
В классификации сварочного оборудования эти аппараты находятся между инверторами и трансформаторами. Они дополнительно оснащены тиристорным или диодным выпрямительным блоком. Добавление реактора позволяет регулировать ток и другие параметры, упрощая их использование для малоквалифицированных сварщиков.
Преимущества данных аппаратов:
Инверторные аппараты
Инверторы — это современные сварочные аппараты, которые отличает простота использования и широкий доступ для людей с разным уровнем дохода.
В зависимости от сварочных технологий инверторы делятся на следующие группы:
Рекомендуем также ознакомиться с материалом о том, какой аппарат лучше для сварки полипропиленовых труб.
По функциональному назначению инверторы делятся на несколько категорий:
Обзор трансформаторов
Трансформаторные сварочные аппараты — это классика, являющаяся по своей сути простым решением. В их конструкции используется понижающий трансформатор, служащий для преобразования напряжения до требуемого значения. Существуют различные методы изменения тока, на более распространенном — смещение одной обмотки относительно другой. Ток изменяется в зависимости от расстояния между ними.
Основная особенность трансформаторов заключается в переменном токе, который вызывает металл даже хуже, чем в деформации и спекании; именно это влияет на качество соединений. Для сварки цветных металлов трансформатор может требовать применения более объемных компонентов.
Сам трансформатор — это крупный и тяжелый элемент, что требует особых навыков и опыта при работе, особенно в сложных условиях.
Эффективность работы трансформаторов составляет около 90%, однако часть энергии уходит на нагрев. Процесс охлаждения осуществляется с помощью вентиляторов, которые активно задействуются в работе, поскольку более тяжелый и мощный трансформатор требует большей вентиляции.
Несмотря на их предстоящую замену более современными процессами, трансформаторы все еще сохраняют свою актуальность благодаря низким эксплуатационным затратам и высокой надежности. Они являются отличным решением для соединения низколегированных сталей, и их эффективность в этой сфере не имеют аналогов.
Все о выпрямителях
Сварочные выпрямители представляют собой усовершенствованную версию классических трансформаторов. Использование переменного тока делает их более эффективными и надежными, благодаря чему достигаются прочные сварные швы.
Как дополнение к трансформатору, модульная система включает в себя диодный модуль, который также выполняет функцию выпрямителя. Также тут имеется управления для контроля работы аппарата. Переменный ток преобразуется в постоянный, что позволяет добиться равномерной дуги. При таком подходе значительно снижается рассеивание металла, а сварной шов становится гладким и, что наиболее важно, высокопрочным. Замечено, что выпрямители работают с различными типами электродов, сочетая детали из черных и цветных металлов. Однако ключом к этому будет правильный выбор электрода.
Важно помнить, что при подключении электродов следует учитывать полярность; например, при сварке алюминия требуется обратная полярность.
Выпрямители начинают пользоваться большим спросом в профессиональной сварочной среде. Однако большинство производителей из-за их ненадобности в домашнем использовании, сокращают объемы выпуска таких устройств.
Описание других разновидностей
Сегодня на рынке присутствует огромное количество типов и разновидностей сварочных аппаратов, и каждый из них обладает особенностями, которые необходимо учитывать при выборе, как для домашних, так и для производственных нужд.
Процесс называется ручной сваркой, и хотя он не отличается высокой скоростью работы или производительностью, газовая сварка имеет много преимуществ: простота работы, отсутствие необходимости в электрическом подключении, отсутствие потребности в электродах, легкость конструкции.
Перед началом рабочего процесса важно уделить внимание предварительной подготовке сварочного аппарата — тщательно проверьте систему управления для резака и своевременно регулируйте ее на нужное значение.
