Инверторная сварка что такое: Инверторная сварка: основы работы для новичков

Инверторная сварка: основы работы для новичков

Для произведения сварочных соединений существует три вида аппаратов: выпрямители, трансформаторы и инверторы. Каждый из них имеет свои преимущества и актуальность применения при определенных обстоятельствах. Сейчас подробно рассмотрим, что такое инверторная сварка, как и чем она производится, что для этого нужно и по какой технологии стоит работать.

Содержание статьи

Сварочный инвертор: что это

Инвертор представляет собой устройство, используемое для преобразования электрической энергии стандартной сети с напряжением 220В в переменный ток, но уже с более высокой частотой. Суть его работы можно подробнее рассмотреть на рисунке:

Переменный ток  с частотой 50 Гц от сети попадает в аппарат на сетевой выпрямитель №1 и преобразуется в постоянный. Затем он сглаживается через сетевой фильтр №2 и перетрансформируется опять в переменный ток в модуле №3 (это и есть инвертор – преобразователь частоты), но уже с частотами до 100 кГц. После этого, напряжение понижается в трансформаторе №4 до 50-60В, а ток увеличивается до показателя, который необходим для сварки (60-200А). Далее №5 модуль выпрямляет переменный ток. Все эти процессы перехода тока контролируются специальным блоком управления №6.

Устройство имеет огромное преимущество в сравнении с другими сварочными аппаратами, так как он единственный может преобразовать  энергию. Кроме этого, он обладает рядом других преимуществ:

• экономичность — сам аппарат стоит не дорого и за счет высокого коэффициента полезного действия энергию «мотает» умеренно;
• доступность — данный аппарат можно приобрести в любом магазине бытовой техники;
• мобильность — агрегат весит не более 10 килограмм, в зависимости от модели. Его легко транспортировать;
• универсальность – при разных настройках данным аппаратом можно сварить любой металл;
• невысокие требования – достаточно напряжения в 170В в сети, чтобы варить электродом 3мм;
• простота в использовании и легкость в обучении – он не требует ученой степени достаточно разобраться в базовых понятиях и элементарных настройках.

Инверторный аппарат может работать при напряжении в 220В или 380В. Но в отличие от других, он не садит сеть и никаким образом не влияет на напряжение. Говоря простым языком – пробки не выбьет и у соседей свет «мигать» не будет. На скачки в электросети аппарат не реагирует, а это еще один важный плюс, так как дуга не пропадает. Для обучения новичкам лучше всего использовать инвертор сварочный, так как на нем проще всего удержать дугу, благодаря чему и шов получится ровным и красивым.

Как выбрать аппарат

Что такое инверторный сварочный аппарат – разобрались, теперь нужно ознакомиться с основными критериями его выбора. Ведущие производители выпускают множество моделей с различными функциями и параметрами. Покупая такое оборудование, надо отнестись ответственно и обратить внимание на следующие показатели:

• Питание сети. Устройства бывают однофазные, работающие от стандартной розетки в 220В. Они отлично подойдут для домашнего использование, но силу тока больше, чем 200А не выдадут. Трехфазные, которым требуется напряжение 380В относятся к классу профессионального оборудования, они более мощные, но и дорогие, соответственно;
• Величина сварочного тока – это показатель, в зависимости от которого выбирается толщина электрода для спайки деталей. Диапазон тока в разных моделях колеблется от 5А до 350А и для них подходят электроды от 1,6 мм до 5мм. Для домашнего использования подойдут аппараты с силой до 200А, на которых свободно можно применять «троечку»;
• ПН (продолжительность нагрузки) – это параметр, означающий время работы одного цикла до выключения. В документах к технике указывается ПН, но следует учесть, что на практике он «тянет» 60%. То есть, если в паспорте написано 10 минут, то он выдержит 6, что вполне достаточно для промышленного и бытового использования.
• Дополнительные функции, которые присутствуют во многих моделях. Например, Arc-Force стабилизирует дугу, то есть, при случайном прерывании автоматом увеличивается сила тока для ее удержания. Tig позволяет подключить аргон (эта опция превращает инвертор в универсальный аппарат для сварки разных видов металлов). HOT- START облегчает контактный поджог дуги (достаточно просто коснуться кончиком проводника поверхности и дуга возбуждается автоматически). Anti Stick препятствует прилипанию электрода к свариваемым поверхностям. Наличие небольшого экрана, на котором видно текущие настройки для работы – упрощают обучение новичкам.

Подготовка к работе

Разобравшись, что такое сварочный инвертор и как он работает, можно приступать к делу. Изначально нужно подготовить все необходимое:

• Защита — это все те средства, которые применяются в целях безопасности. Перчатки из плотного тканевого материала (резиновые – под запретом) защитят кожу в случае попадания искры. Очки или маска (лучше использовать «Хамелеон»), которые защитят глаза от «зайчиков». Роба – это форма одежды, которая стойкая к горению. Она защищает все тело и основную одежду, если разбрызгивается плавящийся металл.

• Рабочее место – одно из главный условий безопасности. Стол для сварки должен быть железным, без покрытия лакокрасочными изделиями. Мастер во время работы должен стоять на деревянной подложке. Важно проводить работы в помещении, где нет легковоспламеняющихся предметов и материалов.
• Выбор электрода зависит от толщины и типа металла. Проводники в продаже обозначены специальной маркировкой для определенного типа изделий. Например, электродом для чугуна нельзя варить сталь. Электроды для инверторной варки указаны в таблице ниже:

• Подготовка металла заключается в его очищении от грязи и различных покрытий, которые могут помешать свариванию. По возможности их нужно закрепить, чтобы они не двигались под воздействием высокой температуры.
• Настройка силы тока в зависимости от типа и толщины изделия:

Технология инверторной сварки

Когда все готово к работе , это означает, что можно начинать. Первым делом необходимо поджечь дугу. Это может производиться тремя способами – чирканьем, постукиванием или касанием ( в случае, если в аппарате есть функция автоматического поджога). Как только она образовалась нужно начинать расплавлять металл, чтобы образовалась сварочная ванна, где потом, когда металл кристаллизуется, останется качественный шов. На этом этапе очень важно положение электрода по отношению к поверхности. Вести можно прямо под углом 90 градусов или наискось, под углом 30-60 градусов. Прямо вести электрод нельзя. Его нужно перемещать «петельками», «зигзагом», «треугольниками». Выбор узора, по которому будет реализоваться шов, для начинающих – по желанию. Потом с опытом, мастер сам поймет, в каких положениях ему удобнее вести проводник тем или иным способом. И, наконец, немаловажным моментом является удержание дуги. Для этого необходимо четко соблюдать равномерное расстояние между металлом и электродом. В идеале это 2-3 мм. При подымании проводника дуга теряется и от этого страдает шов. Есть агрегаты с функцией автоматического удержания дуги, если не получается вручную, лучше воспользоваться такой опцией. Если и так все получается, значит мастеру не потребуется дополнительная возможность техники.

Советы для начинающих

Что такое инверторная сварка – мы рассмотрели, но для начала качественной работы, рекомендуется следовать советам опытных сварщиков:

• не стоит игнорировать правила безопасности и пренебрегать защитными масками, так как один взгляд на искры может вызвать ультрафиолетовый ожог роговицы;
• прежде чем перейти к полноценной варке изделий, нужно «набить» руку на черновых заготовках и перепробовать все виды швов;
• сразу после кристаллизации шва нужно оббить шлак, иначе он станет причиной коррозии металла;
• перед использованием аппарата требуется изучить инструкцию и выставлять режимы, которые соответствуют текущему виду детали;
• если прилипает электрод, нужно уменьшить силу тока;
• нельзя использовать отсыревшие электроды (их лучше предварительно просушить в духовке).

Видео, подробно объясняющее, что такое инверторная сварка:

[Всего: 2   Средний:  3/5]

Инвертор постоянного или переменного тока: какой лучше выбрать

С момента своего появления и по сегодняшний день сварка прочно удерживает первенство в процессах соединения различных деталей, изделий и элементов металлических конструкций. Такая широкая сфера применения требует большого количества методов и технологий. Для того чтобы иметь возможность варить значительный ассортимент металлов, используют различные виды сварочных токов.

1 / 1

С момента своего появления и по сегодняшний день сварка прочно удерживает первенство в процессах соединения различных деталей, изделий и элементов металлических конструкций. Такая широкая сфера применения требует большого количества методов и технологий. Для того чтобы иметь возможность варить значительный ассортимент металлов, используют различные виды сварочных токов.

Виды сварочного тока

Сварочные трансформаторы выдают на выходе переменный ток (AC) сетевой частоты, то есть 50 герц. Скажем откровенно: сваривание металлов таким способом – процесс достаточно проблематичный. Во-первых, требуются сварщики высокой квалификации, во-вторых, шов получается недостаточно качественным.

Изменение напряжения дуги 100 раз в секунду приводит к соответствующим изменениям в скорости переноса расплавленного металла и температуры сварочной ванны. Результатом этих процессов станет разбрызгивание металла и неравномерность провара. Кроме того, такому виду сваривания свойственен уход шва в сторону.

Лучшие показатели получаются при ведении сварки постоянным (DC) током как прямой, так и обратной полярности (для подключения обратной полярности «+» и «-» источника меняют местами).

Постоянный ток можно получить от сварочного трансформатора с дополнительным силовым выпрямителем. Но, как вы понимаете, это вызовет лишние расходы. Наилучшие возможности предлагают нам инверторы. Здесь можно получить на выходе как переменное, так и постоянное напряжение.

Переменное напряжение сварочных инверторов имеет высокую частоту, за счет чего параметры дуги становятся более стабильными и по своим характеристикам приближаются к параметрам дуги постоянного тока. Некоторые металлы и сплавы можно варить только переменным током, например, алюминий, который имеет очень специфическую оксидную плёнку на поверхности. Эта плёнка может быть разрушена только переменным током. Таким образом, на сегодняшний день мы имеем широко востребованными три вида сварочного тока:

• 
  высокочастотный переменный;

• 
  постоянный прямой полярности;

• 
  постоянный обратной полярности.

Инверторы постоянного и переменного тока

Устройство и отличие

Рассмотрим принцип работы инвертора переменного тока. Преобразование сетевого напряжения в сварочное происходит в следующей последовательности. Вначале оно выпрямляется и поступает на преобразователь, который генерирует высокочастотную последовательность импульсов. Основная идея состоит в том, чтобы на понижающий трансформатор подать напряжение сети 220 вольт с частотой не 50 Гц, а 30 – 70 кГц.

В этом случае значительно снижаются габариты и вес трансформатора. Для того чтобы вы смогли представить себе эту колоссальную разницу, приведем пример: трансформатор мощностью около 5000 Вт, преобразующий напряжение частотой 50 Гц, будет весить около 20 килограммов. Трансформатор такой же мощности, но работающий на частоте 50 кГц будет весить 250грамм. Что вы выберете?   

Далее пониженное до 60 вольт напряжение поступает на сварочный электрод с выхода трансформатора.

Инвертор постоянного тока в большей части повторяет схему инвертора переменного тока. Но на выходе добавлен выпрямитель, который преобразует выходное переменное напряжение в постоянное. 

Что выбрать

С отличиями в устройстве этих типов источников питания для сварочных процессов мы разобрались. Но, по большому счёту, для большинства пользователей устройство источника питания представляет слабый интерес. Более важным для него является назначение различных источников и области их применения. Это и станет, в конце концов, решающим при выборе.

Постарайтесь выбрать сварочный источник питания, который можно подключить к существующей сети без риска её перегрузки. Кроме того, назначение источника должно соответствовать работам, которые вы собираетесь выполнять с его помощью. Для правильного выбора ознакомьтесь с особенностями сваривания различных металлов. 

Отличается ли сварка переменным и постоянным током

Сваривание металлов постоянным током, полученным от инверторных преобразователей, позволяет получить качественный сварной шов даже сварщикам невысокой квалификации. Отсутствие изменений направления и силы тока, свойственные переменному напряжению, обеспечивают ровное и стабильное горение дуги, что приводит к увеличению глубины проплавления металла и создаёт условия увеличения механической прочности сварного соединения.

Ещё одно существенное преимущество сварки постоянным током — уменьшение разбрызгивания металла, которое экономит электроды, присадочные материалы и повышает производительность труда за счёт уменьшения объёмов работ по зачистке швов.

Инверторные преобразователи входят в состав различных аппаратов как источники питания. Аппараты ручной дуговой сварки прекрасно справляются со свариванием стальных и чугунных деталей. Для сваривания нержавеющих сталей и цветных металлов, лучше использовать аппараты аргонно-дуговой сварки. Автомобильный кузов обычно ремонтируют точечной сваркой на базе того же инвертора постоянного тока.

Обратная полярность напряжения имеет свои преимущества и недостатки, в сравнении со свариванием постоянным напряжением прямой полярности. Для реализации этого метода требуются специальные электроды или проволока (в случае работы на полуавтомате). Принятие решения об использовании той или иной полярности зависит от особенностей процесса и вида сварочного оборудования.

Сварку переменным током используют для соединения тугоплавких металлов. В современной практике этот вид применяется для сваривания деталей, имеющих загрязнённую поверхность. Так иногда случается, что очистить деталь либо невозможно, либо очень сложно. Этот метод хорошо справляется с оксидными плёнками на поверхности металлов, даже на алюминии. На крупносерийных производствах сваривание переменным током используют как способ снижения себестоимости работ на изделиях, не требующих особой точности шва.

Делаем выводы: каждый вид имеет место в производстве, но наиболее универсальным и подходящим для дома, гаража, дачи является сварка изделий постоянным током, получаемым от сварочных инверторов. В подтверждение справедливости наших выводов можно привести статистические данные, говорящие о том, что 95,9 % сварочных аппаратов, купленных в Москве в прошлом году, составили аппараты на основе инверторов постоянного тока. Приобрести инверторные аппараты постоянного тока вы можете от производителя КЕДР на официальном сайте:

Что такое «сварочный инвертор» и как он работает?

Сварщики-профессионалы, да и просто те, кому нравиться дома при помощи сварки делать что-либо, относительно недавно получили возможность значительно облегчить себе работу.
В продаже появились сварочные инверторы, которые позволяют совершить качественный скачок в электросварке. Достаточно вспомнить просто неподъемные сварочные трансформаторы и выпрямители, выпускавшиеся ранее. При прочих равных вес сварочного инвертора на порядок меньше, чем у любого другого сварочного аппарата, а это заметно повышает производительность сварки. Сварочные инверторы — это самые современные сварочные аппараты, которые в настоящее время почти полностью вытесняют на второй план классические сварочные трансформаторы, выпрямители и генераторы.

Принцип действия сварочного инвертора
Переменный ток от потребительской сети, частотой 50 Гц, поступает на выпрямитель. Выпрямленный ток сглаживается фильтром, затем полученный постоянный ток преобразуется инвертором с помощью специальных транзисторов с очень большой частотой коммутаций в переменный, но уже высокой частоты 20-50 кГц. Затем переменное напряжение высокой частоты понижается до 70-90 В, а сила тока соответственно повышается до необходимых для сварки 100-200 А. Высокая частота является основным техническим решением, которое позволяет добиться колоссальных преимуществ сварочного инвертора, если сравнивать с другими источниками питания сварочной дуги.

Устройство сварочного инвертора
 

В инверторном сварочном аппарате сила сварочного тока нужной величины достигается путем преобразования высокочастотных токов, а не путем преобразования ЭДС в катушке индукции как это происходит в трансформаторных аппаратах. Предварительные преобразования электрических токов позволяют использовать трансформатор с очень малыми габаритами. К примеру, чтобы получить в инверторе сварочный ток 160А достаточно трансформатора вес, которого 250 г, а на обычных сварочных аппаратах необходим медный трансформатор с весом 18 кг.

Преимущества и недостатки сварочных инверторов
Главным достоинством инвертора является минимальный вес. Кроме того возможность применять для сварки электроды как переменного, так и постоянного тока. Что важно при сварке цветных металлов и чугуна. Инверторный сварочный аппарат имеет широкий диапазон регулировки сварочного тока. Это дает возможность для применения аргонодуговой сварки неплавящимся электродом.
Помимо этого в каждом инверторе есть функции: «Hot start» (горячий старт) для поджига электрода подаются максимальная величина тока, «Anti-Sticking» при коротком замыкании сварочный ток снижается до минимума, что не позволяет электроду залипать при соприкосновении с деталью, «Arc Force» — для предотвращения залипания в момент отрыва капли металла ток возрастает до оптимального значения.

Из недостатков сварочных инверторов можно назвать высокую стоимость (в 2 – 3 раза больше, чем у трансформаторов). Как и любая электроника, инверторы боятся пыли, поэтому производители рекомендуют хотя бы раза два в год вскрывать аппарат и удалять пыль. Если он работает на стройке или производстве, то чаще, по мере загрязнения. И как любая электроника сварочные инверторы не любят мороза. Так при температуре ниже -15оС эксплуатация инвертора возможна не во всех случаях, в зависимости от того, какие детали использовал производитель. Поэтому в таких условиях, нужно смотреть на технические характеристики, заявленные заводом-изготовителем. И еще одно, длина каждого из сварочных кабелей при подключении сварочного аппарата не должна превышать 2,5 метра, но к этому нужно просто привыкнуть.
 

Передняя панель сварочного инвертора

Сварочные инверторы — качество и удобство сварочных работ
Дуговая сварка – ответственная работа. Для её проведения сварщик должен обладать достаточным практическим опытом и знанием теории. Сварочные инверторы упростили процесс и решили многие возникавшие вопросы.
Первая решённая проблема – это поджигание дуги. У прежних сварочных трансформаторов выходное напряжение пропорционально зависит от входного. Низкое напряжение, распространённое в наших сетях, не даёт возможности поджечь дугу, электрод начинает «залипать». При добавлении тока трансформатора, наоборот, металл «пережигается». Устройство сварочных инверторов таково, что напряжение на выходе не зависит от напряжения на входе, а установленный сварочный ток держится неизменным независимо от сетевого напряжения. Инверторы предотвращают «залипание» электродов и легко создают устойчивую дугу.

При работе с обычными аппаратами возможно «пережечь» или «недожечь» металл. Это обусловлено тем, что они плохо держат требуемую величину тока сварки. Ведь она меняется и зависит от напряжения сети. Когда металл «пережжён», сварочный шов ослабляется, в нём образуются отверстия и раковины. При «недожоге» также происходит ослабление шва. У сварочного инвертора ток устанавливается потенциометром согласно шкале сварочного тока и остаётся неизменным. Начинающему сварщику трудно научиться удерживать дугу.

После образования дуги электроду даётся наклон примерно в 15 градусов и его нужно перемещать относительно стыка деталей. Наклон может быть как в сторону движения электрода, так и в противоположную. Наряду с продольным движением его необходимо перемещать перпендикулярно шву. С этим связана длина дуги.
Основные виды электродов предусмотрены для работы короткой дугой. Поэтому нужно постоянно двигать электрод в перпендикулярном направлении таким образом, чтобы от электрода до свариваемых деталей был промежуток примерно в два его диаметра.

Сварочные инверторы способны строго поддерживать выбранный ток и к тому же он постоянный. Эти факторы позволяют не особо критично относиться к длине дуги, что облегчает работу сварщика, особенно начинающего, причём качество шва в данном случае с длиной дуги уже не связано.

Когда нет возможности расположить детали горизонтально, нужно помнить, что расплавленный металл подвергается земному притяжению так же, как и капля воды. При работе с потолочными и вертикальными швами нужно своевременно остановиться и выждать, когда расплавленная капля внутри шва слегка остынет, и сразу же «поджигать» рядом следующую дугу, двигаясь выше и выше вдоль шва. Такую сварку называют «прихватками». Применяя сварочный инвертор, овладеть «прихватками» не составляет труда даже новичку.

Опыт показывает, сварочный инверторы облегчают «поджиг», контролируют дугу, устраняют «залипание», не требуют специальных навыков для обращения с собой. Всё это делает инверторы выгодными для применения и в сфере профессионального строительства, и домашнего ремонта.
 

Сварочный аппарат инверторного типа

Как выбрать сварочный инвертор
В зависимости от того, где будет работать сварочный аппарат нужно покупать бытовой, или профессиональный инвертор. Разница между ними в продолжительности времени работы. Профессиональный сварочный инвертор рассчитан на 8-ми часовой рабочий день, бытовой же потребует после 20 – 30 минут работы, перерыва минут 30 – 60, поэтому бытовые дешевле. Есть еще промышленные инверторные сварочные аппараты, которые предназначены для работы продолжительное время в тяжелых условиях.

Для дома достаточно сварочного инвертора с максимальным сварочным током 160 А. Но это при напряжении в сети хотя бы 210 В. При низком сетевом напряжении лучше купить инвертор на 200 А.
Практически все мировые лидеры в области сварочного производства ориентированы преимущественно на разработку и производства инверторных сварочных источников питания. Из наиболее известных производителей можно отметить итальянские «Ресанта”, «Fubag”, «Энергия» и т.д.

Как работает инверторный сварочный аппарат — принцип действия

Традиционные сварочные агрегаты, в конструкцию которых обязательно включены довольно громоздкие трансформаторы, сегодня энергично вытесняют инверторы для сварки. Чтобы понять работу сварочного инвертора, работающего от напряжения 140 вольт, нужно разобраться из каких элементов он состоит, по какой схеме он работает, его функциональные особенности, выявить плюсы и минусы инструмента.

Что такое сварочный инвертор и как он работает?

Инвертор — современный инструмент, предназначенный для сварочных работ. Приборы данного типа интенсивно вытесняют из автомобильных мастерских, гаражей сварочные приборы, оснащенные трансформаторами, генераторы, выпрямители.

Принцип действия такого аппарата аналогично любому другому сварочному оборудованию основывается на выработке максимальной силы тока, необходимого для возбуждения дуги, дальнейшей ее стабильной работы. Как правило, дуга формируется между электродом и свариваемыми металлическими заготовками. В результате этого процесса металл расплавляется и заполняет пустоты между соединяемыми деталями, формируется очень прочный сварной шов, ничем не отличающийся от монолитных изделий. В традиционных сварочных агрегатах мощный ток вырабатывал стандартный трансформатор, в инверторном оборудовании сила тока увеличивается по иной технологии.

Общий принцип работы инверторных устройств

Преобразование тока в инверторных сварочниках в отличие трансформаторных происходит в несколько стадий с помощью трансформатора небольшой мощности, размеры которого практически не превышают пачку сигарет, и электронной схемы.

Для инверторного оборудования дополнительно предусмотрена система управления, благодаря которой с инструментом намного проще работать, а сварочный шов получается достаточно высокого качества.

Преобразование сетевого напряжения происходит следующим образом:

• Первостепенно входной ток с параметрами – 220В, 50А пропускается через выпрямитель прибора, реформируется в постоянный, одновременно сглаживается фильтрами.
• Постоянное напряжение, полученное при помощи модулятора, снова преобразуется в переменное напряжение, но его частота уже составляет практически 100 кГц.
• Следующий шаг – выпрямление, понижение напряжения до необходимого значения для выполнения сварочных работ.

Применение высокочастотного преобразователя предоставило возможность использовать мини-трансформаторы. Благодаря этому инверторы значительно компактнее и имеют малый вес. К примеру, для того, чтоб инвертор выдавал сварочный ток 160А, будет достаточно трансформатора весом 250 гр. Для сравнения: для традиционной сварки, чтобы получить аналогичный сварочный ток, понадобится трансформатор весом 18 кг.

Электроника в процессе эксплуатации инверторных аппаратов имеет большое значение. Она необходима для обратной связи с электродугой. Это дает возможность четко поддерживать ее параметры на необходимом уровне. Микропроцессоры мгновенно предупреждают самые незначительные отклонения. В результате стабильность работы дуги гарантирована!

Как работает сварочный инвертор?

Преобразование в инверторе электроэнергии осуществляется следующим образом:

• Переменный ток от сети 220В преобразуется в постоянный.
• Далее ток постоянный снова реформируется в переменный ток посредством электрической схемы аппарата, но уже с достаточно большей частотой.
• Высокочастотное напряжение понижается, увеличивается сила тока.
• Полученный ток высокой частоты, пониженным напряжением, высокой силы реформируется в постоянный ток, который непосредственно используется для выполнения сварочных работ.

Изобретение современного инверторного оборудования предоставило возможность существенно снизить массу, размеры сварки. В аппаратах данного типа намного эффективнее производится регулировка сварочного тока. Габариты оборудования зависят от частоты тока. Чем она выше, тем размеры инвертора меньше.

Главная задача любого инверторного агрегата – повышение частоты сетевого электротока. Возможно это из-за применения транзисторов, переключающихся при частоте 60-80 Гц. Но, как правило, на транзисторы подается лишь постоянный ток, а в стандартной электросети переменный с частотой 50 Гц. Для того чтоб сделать переменный ток постоянным, инверторы оснащены специальными выпрямителями, сделанными на основании диодного моста.

В сварочниках данного типа после транзисторного блока, формирующего переменный ток повышенной частоты, размещается трансформатор, уменьшающий напряжение, повышающий силу тока. Для регулирования высокочастотного тока, напряжения используются компактные мини трансформаторы, не уступающие по мощности своим громоздким аналогам.

Преимущества

• Небольшая потребляемая мощность. Для стандартного трансформатора при использовании электродов диаметром 3 мм потребуется мощность электросети порядки 8 кВт, а для инвертора необходимо не более 3 кВт при работе четырехмиллиметровыми электродами. На холостом ходу сварка инверторного типа также потребляет гораздо меньше электрической энергии.
• Высокий КПД. Минимальные затраты на электромагнитную индукцию, формирующуюся в сварочных трансформаторах стандартного типа, предоставляет возможность достигать КПД инверторного оборудования больше 90 процентов. Энергия, потребляемая сваркой, практически в полном объеме уходит на электрическую дугу.
• Малая масса, небольшие размеры. Как говорилось выше, применение для преобразования тока высокой частоты предоставило возможность существенно уменьшить размеры трансформатора, предназначенного для снижения напряжения.
• При выполнении сварочных работ разбрызгивание расплавленного металла минимальное. Это особенно заметно при работе электродами небольшого диаметра. В данном случае дуга зажигается и работает достаточно мягко, в результате практически не образуется шлак, а сварочный шов получается высокого качества.
• Плавная настройка параметров тока сварки. При эксплуатации сварочного инвертора, работающего от напряжения 140 вольт, уменьшить ток можно до 10A, а сваривание металлических образцов осуществлять электродами Ø1,6мм.
• Улучшенные показатели дуги. Благодаря постоянному контролю, корректировке параметров дуги сварки, ее показатели значительно улучшились.
• Минимальная нагрузка на электросеть. Инвертор в процессе сварки не перегружает электрическую сеть, можно даже не отключать бытовые электроприборы, так как риски их выхода из строя минимальны. Оборудование данного типа можно питать даже электрогенератором.
• Возможность сваривания заготовок из нержавеющей стали, цветных металлов. При использовании специальных электродов инверторами можно сваривать детали из меди, нержавейки. А неплавящимися электродами можно варить алюминиевые образцы в газовой защитной среде.
• Применение электродов разного типа. Плавная регулировка рабочих параметров агрегата предоставляет возможность применять электроды любого типа в зависимости от свариваемого металла. Также можно менять полярность тока.
• Удобство, простота эксплуатации. Благодаря дополнительным функциям, к примеру, горячий старт, антизалипание при помощи инверторного оборудования качественно выполнять работы могут даже молодые неопытные сварщики.

Недостатки

• Сложность конструкции. Использование для инверторного оборудования полупроводниковой электроники делает его менее надежным.
• Высока цена. По сравнению с традиционной трансформаторной сваркой инверторы стоят намного дороже.
• Чувствительность к строительной пыли. Инструмент достаточно чувствителен к строительной пыли, предполагает периодическую очистку в процессе работы на достаточно запыленных строительных участках.
• Необходимость контроля нарушений контактов. Из-за плохих контактов происходит искрение, способное формировать в выходных цепях неконтролируемые автоматикой токовые скачки.
• Негативное влияние температурных колебаний. Инверторным сварочным аппаратом не рекомендуется пользоваться сразу после резких скачков температуры. Если инструмент находился зимой в не отапливаемом помещении и его занесли для проведения сварочных работ в достаточно теплое помещение, то его не стоит включать на протяжении нескольких часов, так как существует большая вероятность выпадения конденсата. Поэтому перед началом работы нужно дать испариться влаге с электронных плат оборудования.

Итог

Несмотря на эти незначительные недостатки, при правильной эксплуатации, соблюдении правил безопасности инструмент характеризуется довольно продолжительным сроком службы.

Сварочный инвертор переменного и постоянного тока

Многочисленные подделки низкого качества вынуждают людей делать своими руками сварочные инверторы переменного и постоянного тока, которые более надёжны и проще ремонтируются. Как изготовить такой агрегат своими руками и сделать его долговечным и работоспособным в условиях нестабильного напряжения на даче и в сельской местности? На этот вопрос мы ответим в данной публикации и поэтапно соберём надёжный и практичный сварочный инвертор для соединения разных деталей. Наша задача — обеспечить малые габариты оборудования и небольшой вес конечного устройства для удобства работы с ним.

Виды сварочных аппаратов

Для надёжного соединения металлов в любом строительстве используются сварочные аппараты, основой которых является силовой трансформатор, служащий преобразователем напряжения и потребляемого тока. По принципу действия агрегаты для сварки делятся на следующие типы:

1. с использованием постоянного тока;
2. аппараты переменного тока;
3. трёхфазные устройства;
4. сварочные инверторы.

До недавнего времени самым популярным был сварочный аппарат постоянного тока, основным недостатком которого был значительный вес. Вместе с тем несложная конструкция такого изделия позволяла в домашних условиях изготовить самоделку, не уступающую промышленным образцам. Кроме силового трансформатора, в конструкцию входят выпрямительные диоды и сглаживающий конденсатор большой ёмкости, а также дроссели и сопротивления. Таким образом, сварочный аппарат собрать своими руками не так уж и сложно.

Ещё проще выглядит сварочный аппарат переменного тока, представляющий собой силовой трансформатор, во вторичной обмотке которого делают несколько выводов с разным количеством витков. Это делают для регулировки сварочного тока в зависимости от толщины соединяемого материала. Такие сварочные аппараты переменного тока просты в изготовлении, но имеют низкую комфортность при работе, хотя шов получается более равномерным и прочным.

Трёхфазные агрегаты изготавливают из трёх трансформаторов, соединённых в звезду с шестью диодами, подсоединёнными по трёхфазной мостовой схеме. Такое подключение позволяет потребить небольшой ток и распределить равномерно по фазам нагрузку.

Далее рассмотрим сварочные инверторы с переменным током высокой частоты, которые отличаются небольшим весом и габаритами. Суть их работы состоит в том, что переменное сетевое напряжение 220 вольт с частотой 50 Гц выпрямляется, а затем преобразуется в высокочастотное переменное напряжение 20—50 кГц. Такой подход позволяет уменьшить потребление тока и понизить вес агрегата, не ухудшая его технических характеристик.

Важно помнить, что самодельные сварочные аппараты с постоянным током используются только с соответствующими электродами.

Преимущества самодельного инвертора

Для строительных работ с применением металлоконструкций желательно иметь свой аппарат для сварки, но его цена в розничных сетях зачастую оказывается слишком высокой. Можно собрать самодельный сварочный аппарат, который снизит стоимость конечного изделия, но без определённых затрат всё же обойтись не удастся. В частности, затраты на высокочастотные транзисторы, а также тиристорный регулятор тока для сварочного аппарата и выпрямительные диоды станут необходимыми.

Инвертор обладает следующими преимуществами:

• малый вес, около 10 кг, в зависимости от мощности;
• коэффициент полезного действия — более 90 %;
• малое потребление электроэнергии;
• широкие пределы работы схем регуляторов тока, что позволяет работать по разным технологиям сварки элементов из разных металлов;
• высокая стабильность напряжения на электроде позволяет сделать ровный и качественный шов;
• можно использовать электроды разного типа;
• современные схемы и элементная база дают возможность устранить залипание электродов и обеспечивают ускоренный розжиг дуги.

Необходимые комплектующие и инструменты

Мы видим, что инвертор в сварочных работах является незаменимым инструментом, лёгким и удобным в эксплуатации. Для того чтобы обеспечить его качественную сборку, понадобятся, кроме радиодеталей, следующие инструменты:

• мощный паяльник с припоем и флюсом;
• набор отвёрток и пассатижи;
• электродрель или шуруповёрт с набором свёрл;
• ножовка, нож, ножницы;
• подходящий по размеру корпус для монтажа инвертора.

Поскольку работа инвертора сопровождается нагревом элементов, необходимо обеспечить принудительную систему вентиляции, а диоды и транзисторы размещать на радиаторах.

Чтобы понять суть сборки аппарата, необходимо разобраться в принципиальной схеме устройства и взаимодействия его составляющих между собой. Сварочный инвертор состоит из следующих основных узлов:

• сетевое напряжение 220 В, 50 Гц поступает на первичный низкочастотный диодный выпрямитель, после которого постоянное напряжение фильтруется конденсаторами;
• постоянное напряжение подаётся на инвертор, выдающий на выходе высокочастотное переменное напряжение;
• далее располагается понижающий трансформатор;
• затем вторичный высокочастотный выпрямитель;
• постоянный ток через дроссель идёт на электрод;
• со входа и выхода высокочастотного трансформатора осуществляется соединение с блоком обратной связи, который корректирует работу инвертора в зависимости от параметров сварочного тока;
• блок управления сварочным инвертором.

Последовательность сборки сварочного аппарата

Собственноручная сборка инвертора подразумевает использование как можно большего количества готовых элементов, поскольку этот агрегат довольно сложный и без знания основ радиоэлектроники не обойтись. При окончательной проверке и отладке понадобятся осциллограф и тестер, рассчитанный на замеры токов большой силы.

Самостоятельно можно перемотать трансформатор, адаптируя его к вашим запросам, или создать дроссель. Под силу разместить диоды и тиристоры на радиаторах, закрепить шины из алюминиевых или медных полос, но собрать и отладить блоки обратной связи и управления можно только при помощи специалиста.

При сборке сварочного аппарата очень важно соблюдать правила техники безопасности, поскольку электрооборудование связано с риском поражения током.

Проводя работы по монтажу узлов инвертора, необходимо соблюдать ряд требований, а именно:

• корпус для аппарата нужно выбирать так, чтобы в нём компактно, но не скученно были размещены все элементы инвертора;
• при намотке трансформатора нужно следить за плотной укладкой витков обмотки, надёжно изолировать их и закреплять;
• силовые диоды, тиристоры и транзисторы надёжно закреплять на радиаторах с использованием теплопроводящей пасты;
• лучше всего использовать медные провода и шины, поскольку их токопроводящие свойства выше, чем у алюминия;
• к качеству всех компонентов следует относиться очень внимательно, потому что от них зависит долговечность устройства;
• обеспечить бесперебойную работу системы охлаждения с помощью мощных вентиляторов, а в корпусе просверлить отверстия для циркуляции воздуха;
• тщательно пропаивать все электрические соединения.

Окончательная отладка сварочного инвертора должна проводиться под контролем специалиста.

Итоги

При сборке сварочного инвертора своими руками вы обеспечите себя незаменимым и удобным аппаратом для сварки металлов, а кроме того, сможете существенно сэкономить. Важно ответственно подходить к выбору деталей и электронных компонентов, а при необходимости обращаться за помощью к профессионалам. При окончательной отладке их помощь и аппаратура обеспечат безупречную и длительную работу инвертора.

Области применения сварочных инверторов

Выберите категорию

Все
Электросварка — Сварочные аппараты инверторные

» Аппараты Ручной Дуговой сварки = МMA

»» Аппараты MMA для дачи или гаража

»»» VARTEG

»»» Корунд

»»» KVAZARRUS

» Аппараты MIG/MAG = Полуавтоматическая сварка

»» Многофункциональные MIG аппараты

» Аппараты Аргонодуговой сварки = TIG

»» Многофункциональные TIG аппараты

Газосварка и Резка металлов

» Резаки Газовые

» Горелки Газовые

» Горелки, кислород-горючий газ

» Горелки Газовоздушные, Кровельные

» Принадлежности для Газовой сварки

Воздушно плазменная резка металлов — CUT

» Аппараты воздушно-плазменной резки — CUT

»» Foxweld PLASMA

»» VARTEG PLASMA

»» UNO PLASMA

» Плазмотроны CUT

» Расходные части к Плазматронам

»» к Плазмотрону Р-80 насадка

»» Плазмотроны CB-50 и части

»» Плазмотроны S-45 и части

»» Плазмотроны PT-31 и части

»» Плазмотроны А151 и части

»» Плазмотроны A101-141 и части

Трансформаторы и выпрямители

» Сварочные трансформаторы

» Сварочные выпрямители

Сварочные расходные материалы и комплектующие

» ММА сварка: Расходные материалы и Коплектующие

»» Электроды

»» Соединители (кабельные вилки, розетки)

»» Электрододержатели

» TIG сварка: Комплектующие и Расходные матероиалы

»» Аргонодуговые горелки и части (TIG)

»»» Горелки TIG в сборе

»»» Цанги, держатели

»»» Сопла керамические

»» Сварочные горелки TIG

»» Горелки TIG

»» Вольфрамовые электроды

» MIG/MAG сварка: Расходные материалы, Комплектующие

»» Сварочные горелки MIG/MAG

»»» Горелки MIG 15 и части

»»» Горелки MIG 24 и части

»»» Горелки MIG 25 и части

»»» Горелки MIG 36 и части

»»» Горелки MIG 40 и части

»»» Горелки MIG 500 и части

»» Комплектующие части к MIG/MAG сварке

»» Проволока для MIG/MAG Сварки

» Редукторы, Регуляторы расхода газа

»» Регуляторы расхода газа

»» Редукторы

» Клеммы заземления

» Кабели, комплекты кабелей

Средства защиты Одежда электро и газосварщика

» Сварочные маски

»» Светофильтры для сварочных масок

»» Защитные стекла для сварочных масок

»» Комплектующие к маскам

» Перчатки и краги сварщика

» Спец одежда: Костюмы, Фартуки и обувь

Дополнительное оборудование и Аксессуары для сварки

» Аксессуары для сварки

» Магнитные приспособления

» КРУГИ — Зачистные, отрезные, лепестковые.

Генераторы и компрессоры

» Компрессоры

»» Безмасляные компрессоры

»» Масляные коаксиальные компрессоры

»» Масляные ременные компрессоры

ТОВАРЫ ПО АКЦИИ

Садово-дачная техника и оборудование

» Дачный вспомогательный инструмент

» STIHL

» Бензопилы

» Бензиновые триммеры

» Насосное оборудование

»» Дренажные насосы

»» Мотопомпы

» Тепловое оборудование

»» Обогреватели электрические

»» Обогреватели газовые

» Зарядные устройства

»» Зарядные устройства 6-12 В

»» Пуско-зарядные устройства

»» Зарядные устройства 12-24В

Товары для дачи и сада Инструменты

» Электрика

» Сантехника

» Ручной инструмент

» Электро и Бензо инструмент

» Хозтовары и бытовая химия

» Удобрения и Семена

Что такое инверторный сварочный аппарат? Об инверторной технике и сварке

Как работает инверторная технология (в сварочных аппаратах)?

Проще говоря, инвертор — это электронная система регулирования напряжения. В случае инверторного сварочного аппарата он преобразует источник переменного тока в более низкое выходное напряжение, например, с 240 В переменного тока на выход 20 В постоянного тока.

Устройства на базе инвертора

используют ряд электронных компонентов для преобразования мощности — в отличие от обычных устройств на основе трансформатора, которые в основном зависят от одного большого трансформатора для регулирования напряжения.

Инвертор работает путем увеличения частоты основного источника питания с 50 Гц до 20 000 — 100 000 Гц. Это достигается за счет использования электронных переключателей, которые очень быстро включают и выключают питание (до 1 миллионной секунды). За счет такого управления источником питания до того, как он попадет в трансформатор, можно очень значительно уменьшить размер трансформатора.

Каковы преимущества использования инверторных сварочных аппаратов?

Продукция

на базе инвертора имеет много преимуществ по сравнению с обычными устройствами на базе трансформатора:

• Вес и размер : Это наиболее значительное и впечатляющее преимущество инверторного сварочного аппарата перед обычными машинами. Например, инвертор весом менее 5 кг, меньше чемодана и его можно удобно перекинуть через плечо, может иметь выходную мощность, сопоставимую с 50-килограммовой машиной на базе трансформатора.
• Эффективность : Качественные инверторные аппараты, такие как серия инверторных сварочных аппаратов Weldforce, будут иметь коэффициент полезного действия около 80-90%, в то время как обычные сварочные аппараты имеют значительно более низкий коэффициент полезного действия, около 50%. Это связано с тем, что более крупные трансформаторы в обычных машинах имеют большее сопротивление и, следовательно, теряют значительное количество мощности (или энергии) из-за рассеивания тепла.
• Использование мощности генератора : Быть очень эффективным означает, что использование энергии генератора гораздо более целесообразно для инверторных сварочных аппаратов, которые могут работать на небольших портативных генераторных установках — что часто невозможно с традиционными трансформаторными машинами.Следует отметить, что существуют риски, связанные с использованием энергии генератора — для получения дополнительной информации прочитайте нашу статью об использовании генератора с инверторными сварочными аппаратами.
• Рабочий цикл : Обычно гораздо более высокие рабочие циклы достигаются с инверторными машинами, опять же из-за разницы в размерах трансформатора. Хотя более мелкие компоненты в инверторной машине быстро нагреваются, их можно охладить намного проще и быстрее. Однако в обычных сварочных аппаратах с «трансформатором» компоненты намного крупнее и поэтому имеют тенденцию накапливать тепло и требуют больше времени для охлаждения.
• Выход постоянного тока : Многие обычные сварочные аппараты MMA с «трансформатором» имеют выход только переменного тока, что означает, что они ограничены в типах электродов, которыми они могут сваривать. Однако в инверторных машинах ток намного легче преобразовать в постоянный, что означает, что они могут сваривать широкий спектр различных сварочных электродов. Это также означает, что некоторые инверторы MMA (стержневые) также подходят для сварки TIG на постоянном токе, что невозможно с обычными аппаратами переменного тока.
• Производительность : Производительность качественных инверторных сварочных аппаратов существенно выше, чем у обычных сварочных аппаратов.Это особенно заметно при сварке стержневыми электродами (стержневой сваркой), когда операторы обнаруживают, что сварка намного проще и им не нужно «бороться» с дугой. В основном это связано с тем, что инверторные машины имеют более высокое напряжение холостого хода и включают такие функции, как горячий запуск, защита от прилипания и Arc-Force. Ярким примером этого является сварка тонких материалов: с использованием обычного сварочного аппарата для стержневой сварки это, как известно, сложно, если не невозможно, но с инверторными машинами, такими как серия Weldforce, которые имеют бесконечную регулировку силы тока и очень стабильную дугу, мощность можно очень сильно уменьшить. низкий так, чтобы он сварился, скажем 1.Листовой металл или трубчатое сечение толщиной 6 мм с относительной легкостью и контролем
• Функции : Электроника инверторных машин гораздо легче поддается возможности включать дополнительные функции (например, режим TIG) и делать существующие функции более управляемыми.

Что такое инверторная технология IGBT?

Аббревиатура IGBT означает «Биполярные транзисторы с изолированным затвором». Это высокоскоростные переключающие устройства, используемые во всех сварочных аппаратах Weldclass Inverter, которые облегчают регулировку напряжения.

В некоторых инверторных машинах используется более старая технология / транзисторы MOSFET. Технология IGBT предлагает значительные преимущества по сравнению с MOSFET — возможно, наиболее важным преимуществом является то, что IGBT менее уязвимы к колебаниям мощности сети и генератора, что делает их намного более надежными и менее подверженными повреждению или отказу.

IGBT

Еще статьи по инверторным сварочным аппаратам;

Что такое рабочий цикл и как он рассчитывается?

Использование генераторов для питания инверторных сварочных аппаратов

Все артикулы сварочных аппаратов

Несмотря на то, что были приняты все меры, Weldclass не несет ответственности за какие-либо неточности, ошибки или упущения в этой информации или ссылках и приложениях.Любые комментарии, предложения и рекомендации носят только общий характер и не могут применяться к определенным приложениям. Пользователь и / или оператор несут исключительную ответственность за выбор соответствующего продукта для их предполагаемого назначения и за обеспечение правильной и безопасной работы выбранного продукта в предполагаемом применении. E. & O.E.

Что такое инверторный сварочный аппарат? (с иллюстрациями)

Инверторный сварочный аппарат — это тип сварочного источника питания, способный обеспечивать высокий ток для сварки.Сварочный аппарат использует ряд выпрямителей и твердотельных переключателей для преобразования входной мощности переменного тока 60 Гц в выходную мощность постоянного тока. Величина выходного тока и напряжения, доступных во время процесса сварки, контролируется компьютерным программным обеспечением. Инверторный сварочный аппарат значительно меньше весит и в то же время потребляет меньше электроэнергии, чем сопоставимый традиционный сварочный источник питания.

Сварочные очки.

В традиционном сварочном источнике питания используется большой трансформатор с железным сердечником для преобразования переменного тока низкого тока высокого напряжения в переменный ток высокого напряжения низкого напряжения. Затем используется выпрямитель для преобразования переменного тока в постоянный для использования в процессе сварки. Трансформатор в этом типе источника питания обычно должен быть достаточно большим для правильной работы.

Сварщики должны носить каски и перчатки для защиты.

Инверторный сварочный аппарат сначала использует выпрямитель для преобразования входящего переменного тока в постоянный. Этот ток включается и выключается очень быстро, создавая импульсный постоянный ток высокой частоты. Типичный диапазон частот составляет от 10 000 до 20 000 Гц, хотя возможны частоты до 100 000 Гц. Высокочастотный ток с малой силой тока подается в трансформатор, где он преобразуется в постоянный ток с высокой силой тока, а затем снова выпрямляется.

Инверторные источники питания способны обеспечивать достаточно высокий ток для большинства видов сварки.

У них есть несколько преимуществ по сравнению с традиционными сварочными источниками питания.Оба требуют трансформатора для преобразования входящего тока в подходящий сварочный ток, хотя с инверторным сварочным аппаратом это можно сделать более эффективно на более высоких частотах; в результате инвертор может использовать трансформатор гораздо меньшего размера. Результат — значительное уменьшение размера и веса. Энергопотребление также снижается, поскольку более эффективный трансформатор теряет меньше энергии на тепло. Эти сварочные аппараты можно использовать при обычном домашнем токе 115 В переменного тока из-за более низких требований к входному напряжению.

Из-за более высокой частоты выходного тока инверторный сварочный аппарат создает более плавную дугу при сварке. Компьютерное программное обеспечение постоянно контролирует и регулирует ток и напряжение во время процесса сварки, в результате чего дуга стабильна. В результате сварочные материалы, такие как электроды, сварочная проволока и защитный газ, обычно служат дольше, чем при использовании традиционных источников питания для сварки.Можно отрегулировать ток и напряжение, чтобы учесть различия в составе и толщине материала, что дает сварщику более жесткий контроль над процессом сварки. Инверторный сварочный аппарат можно использовать для питания всех сварочных процессов, включая палку, металлический инертный газ (MIG) и вольфрамовый инертный газ (TIG).

Уменьшенный размер и вес этих сварочных аппаратов делают их популярным выбором для приложений, где традиционный источник питания для сварки был бы слишком громоздким или потреблял бы слишком много энергии.Они обычно используются на станциях технического обслуживания машин и в автомастерских. Многие сварочные и производственные цеха заменяют свои традиционные сварочные источники питания из-за потенциальной экономии средств и площади, которую обеспечивают инверторные сварочные аппараты. Фермеры также все чаще обращаются к портативным, легким агрегатам для ремонта на месте.

Многие производственные цеха заменили свои традиционные источники питания инверторными сварочными аппаратами, чтобы сэкономить место и деньги.

Источник питания инвертора

У инверторных сварочных аппаратов много преимуществ перед традиционными трансформаторно-выпрямительными устройствами. Инверторы более портативны и имеют меньший вес, что облегчает их маневрирование на рабочей площадке. Кроме того, инверторы предлагают возможности высококачественной многопроцессорной сварки, так что одна машина может обрабатывать Stick, MIG, TIG, FCAW, строжку дугой и даже импульсную. И что еще более важно, инверторы используют технологию Lincoln Waveform Control Technology ™, чтобы обеспечить больший контроль переменных дуги и автоматически настраивать дугу для создания наилучшего возможного сварного шва, контролируя такие проблемы, как прожог.

Но знаете ли вы, что использование инвертора может также сэкономить деньги на расходах на электроэнергию по сравнению с источником питания традиционного типа? Ежегодно в США потребляется электроэнергии на сумму около 15 миллионов долларов, а во всем мире на сварку. Чтобы повысить эффективность и сократить расходы, которые ваша компания тратит на электроэнергию, связанную со сваркой, инвертор является привлекательным вариантом. Фактически, благодаря своей эффективности эти машины могут обеспечить существенную экономию коммунальных расходов.

Но как переход на инвертор может снизить потребление энергии? В конструкции инверторных сварочных аппаратов, таких как Lincoln Invertec® V350 Pro, сердечники трансформатора, обмотки трансформатора и компоненты силовой электронной коммутации тщательно выбираются для минимизации рабочих потерь.Вот еще несколько причин, по которым инверторы экономят электроэнергию:

• Повышенный КПД трансформатора достигается за счет использования ферритовых сердечников в силовом трансформаторе инвертора. Это снижает потери тока, что приводит к более низким токам холостого хода в проводниках питания

• Катушки инверторного трансформатора физически меньше обычных трансформаторов. Катушка меньшего размера означает меньшее наматывание проволоки вокруг сердечника — меньшее количество проволоки
  означает меньшие потери и большую эффективность

• Силовые электронные компоненты инвертора были тщательно спроектированы для снижения потерь и увеличения срока службы

• Во многих инверторах, таких как Lincoln Invertec V350 Pro, используется медный провод.Медь имеет более высокую теплопроводность и электрическую проводимость по сравнению с алюминием
  , что минимизирует потери и максимизирует эффективность.

• Инверторы, работающие на более высоких частотах, чем обычные сварочные аппараты, требуют меньшей выходной индуктивности для плавной работы. Энергия, необходимая для сварки штангой или для процессов сварки шаровым переносом, хранится в конденсаторах, что позволяет использовать дроссели меньшей мощности

• Компактная конструкция и относительно небольшой физический размер инверторного сварочного аппарата означает более короткие провода и кабели (или даже прямые соединения) между компонентами power
  .Более короткие пути тока приводят к меньшему сопротивлению и повышению эффективности

• Поскольку инвертор изначально спроектирован с низкими потерями, требуются меньшие охлаждающие вентиляторы. Это означает, что для движения охлаждающего воздуха требуется меньше энергии и, опять же, большая эффективность

• Меньший размер компонентов внутри инверторной машины приводит к меньшему рассеиванию тепла и, опять же, к большей эффективности

Как вы можете рассчитать, насколько инвертор может сэкономить ваши деньги по сравнению с традиционным трансформатором-выпрямителем и какой инвертор лучше всего обеспечивает энергоэффективность? Используйте таблицу ниже, чтобы сделать эту оценку.

Шаг №1 — Расчет выходной мощности
Сначала посмотрите на свою машину, чтобы определить выходное напряжение (Vout), которое на вашей машине выражается в вольтах. В нашем примере это 32 В. Затем умножьте это на выходной ток (Iout), измеренный на вашей машине, в амперах. В этом случае амперы указаны как 300.

Vout x Iout = Выходная мощность (Wout) в ваттах
32 В x 300 ампер = 9600 Вт ИЛИ 9,6 кВт (1000 Вт = 1 кВт)

Шаг 2 — Расчет входной мощности
Теперь возьмите выходную мощность сверху (KWout) и разделите на эффективность (Eff).Эффективность указывается производителем машины. Вычислив это, вы получите входную мощность в киловаттах.

KWout ÷ Eff = Входная мощность в киловаттах (KWin)
9,6 KW ÷ 88,2% (или 0,882) = 10,88 KW

Шаг № 3 — Расчет эксплуатационных расходов во время сварки
A) Затем вы рассчитаете количество киловатт-часов, использованных за один день (кВт · ч2 / день), умножив входную мощность, рассчитанную на этапе № 2 (кВт · ч), на количество часов в день работы машины (в нашем примере предположим, что сварка выполняется четыре часа в день.)

кВт x # часов / день = киловатт-часы, использованные за один день (кВт · ч2 / день)
10,88 кВт x 4 часа. = 43,52 кВтч / сутки

B) Теперь умножьте рассчитанную потребляемую мощность (кВт · ч) на количество часов в день, в течение которых машина работает, умноженное на цену за кВт · ч электроэнергии. Примечание: цена на мощность рассчитана в 0,12578 доллара, что является средним по отрасли.

кВтч x количество часов / день x цена за кВтч ($ / кВтч) = ежедневные эксплуатационные расходы на сварку
10,88 x 4 x 0 долл. США.12578 = 5,47 доллара США

Шаг № 4 — Расчет эксплуатационных расходов во время простоя
A) Теперь вы рассчитаете потребление простоя в день (кВт · ч3). Для этого умножьте входную мощность (KWIdle) на количество часов простоя в день. (Мы предполагаем, что в восьмичасовой рабочий день, если сварка выполняется четыре часа, время простоя также будет четыре.)

кВт / ч в режиме ожидания = Потребление в режиме простоя в день (кВтч3)
0,4 кВт x 4 часа. = 1,6 кВт · ч

B) Теперь возьмите входную мощность на холостом ходу (KWIdle), которая указана на силовом трансформаторе в ваттах — в данном случае 400 Вт (или 0.4 кВт) — умноженное на количество часов простоя, умноженное на цену за киловатт-час электроэнергии.

KWidle x IdleHrs x Цена за кВт-час = Суточные эксплуатационные расходы в режиме ожидания
0,4 кВт x 4 часа. x 0,12578 доллара США = 0,20 доллара США

Шаг № 5 — Рассчитайте общие эксплуатационные расходы
Теперь возьмите ежедневные эксплуатационные расходы на сварку, рассчитанные на шаге № 3, и добавьте ежедневные эксплуатационные расходы на холостом ходу из шага № 4 выше, чтобы получить ежедневные эксплуатационные расходы в долларах.

Ежедневные эксплуатационные расходы + Ежедневные эксплуатационные расходы в режиме ожидания = Ежедневные эксплуатационные расходы (всего $ / день)
5 $.47 + 0,20 доллара = 5,67 доллара

Сравнивая это число с традиционным трансформатором-выпрямителем или другим конкурирующим инвертором, вы можете легко определить, какая машина обеспечит экономию затрат.

Инвертор с прейскурантной ценой 3200 долларов и КПД 87 процентов по сравнению с традиционным трансформаторным выпрямителем, который имеет прейскурантную цену 2800 долларов и КПД 67 процентов, позволит сэкономить примерно 300 долларов на коммунальных расходах в год. Тогда окупаемость разницы в цене составит от одного до полутора лет.

Источники питания на базе инвертора

Мир меняется. Это не удивительно для тех, кто хоть отдаленно осознает свое окружение. Тем не менее, есть соблазн взглянуть на давно устоявшиеся технологии, такие как сварка, и поверить в то, что в последнее время технологические разработки практически отсутствуют. Однако человек, придерживавшийся этой точки зрения, ошибался. Фактически, конструкция и возможности источников питания для сварки изменились и продолжают быстро меняться.Одна из технологий, способствующих этому изменению, — это разработка и популяризация источников питания на основе инверторной технологии. Эта технология особенно хорошо подходит для сварки алюминиевых сплавов, особенно тонких алюминиевых сплавов.

Что нового?
В прошлом источники питания для сварки были основаны на трансформаторах. Блок питания потреблял 60 Гц 230, 460 или 575 вольт. Металлический трансформатор изменил его с относительно высокого входного напряжения на ток 60 Гц при более низком напряжении.Этот низковольтный ток затем выпрямлялся каким-то выпрямительным мостом, чтобы получить сварочный выход постоянного тока (DC). Управление этим выходом обычно осуществлялось относительно медленными магнитными усилителями.

Сварочные аппараты TIG на трансформаторе обычно тяжелые и большие. Трансформаторы относительно неэффективны, работая на частоте 50 или 60 Гц. В трансформаторе выделяется много тепла, и трансформатор должен быть относительно большим и тяжелым. Значительная часть затрат на электроэнергию идет на нагрев трансформатора и окружающего воздуха.Большинство таких источников питания для сварки весят около 400 фунтов и имеют форму 32-дюймового куба. Кроме того, если используется 60 Гц, управляющие сигналы ограничиваются выдачей не более 120 в секунду, поэтому невозможно подавать импульс сварочного тока быстрее, чем это.

В источниках питания с инверторным управлением используется такая же входящая мощность 60 Гц. Однако вместо того, чтобы напрямую подаваться на трансформатор, он сначала выпрямляется до 60 Гц постоянного тока.Затем он подается в инверторную секцию источника питания, где он включается и выключается твердотельными переключателями на частотах до 20 000 Гц. Этот импульсный постоянный ток высокого напряжения и высокой частоты затем подается на главный силовой трансформатор, где он преобразуется в постоянный ток низкого напряжения 20 000 Гц, пригодный для сварки. Наконец, он проходит через схему фильтрации и выпрямления. Управление выходом осуществляется полупроводниковыми элементами управления, которые модулируют скорость переключения переключающих транзисторов.

Какие преимущества предлагает эта новая конструкция с инверторным управлением? Во-первых, главный силовой трансформатор, который работает на 20 000 Гц, намного более эффективен, чем трансформаторы 60 Гц, а это значит, что он может быть намного меньше. Помните, что машины на основе трансформаторов обычно весят более 400 фунтов и имеют размер 32 дюйма. На прилагаемой фотографии показана линейка источников питания Lincoln для инверторных источников питания для дуговой сварки вольфрамовым электродом (GTAW). Машина в центре, V205, весит 33 фунта, имеет ширину 9 дюймов, глубину 19 дюймов и высоту 15 дюймов.Две другие машины представляют собой инверторы только постоянного тока, они еще легче и меньше. Таким образом, машины на базе инвертора имеют огромное преимущество в весе и портативности.

Еще одно преимущество инверторных блоков питания — стоимость электроэнергии. Инверторное оборудование намного эффективнее трансформаторного. Например, потребляемый ток при 205 ампер для Lincoln V205 составляет 29 ампер при однофазном питании 230 вольт. Ток, потребляемый старым трансформаторным сварочным аппаратом, обычно составляет от 50 до 60 ампер при однофазной сети 230 В при сварке на аналогичных токах.Хотя экономия затрат при переходе на инверторы часто переоценивается, при нормальных обстоятельствах можно с уверенностью сказать, что годовая экономия электроэнергии составляет примерно 10% от закупочной цены источника питания.

Другое существенное преимущество инверторных источников питания состоит в том, что за счет столь точного «измельчения» входящего переменного тока мы получаем очень стабильный постоянный ток без типичных пульсаций 60 Гц. Это приводит к более плавной и стабильной сварочной дуге на постоянном токе.

До сих пор мы обсуждали только преобразователи постоянного тока.В течение нескольких лет это было все, что было доступно. Инверторов, которые питали выход переменного тока, просто не существовало. Тогда кому-то пришла в голову идея упаковать два инвертора в один корпус. Путем их работы с разной полярностью и попеременного включения и выключения генерировался псевдо-переменный ток. Некоторые инверторы все еще генерируют переменный ток таким образом. Сегодня существуют и более сложные методы генерации переменного тока, но для целей этой статьи проще представить себе создание переменного тока двумя инверторами с противоположными полярностями.

Способность генерировать переменный ток — вот что действительно делает инвертор блестящим для сварки алюминия с использованием GTAW. Тот факт, что напряжение дуги никогда не достигает нуля, означает, что дуга переменного тока намного более стабильна, чем раньше. Большинству инверторных источников питания GTAW не требуется, чтобы высокая частота была постоянно включена для стабильности. Фактически, Lincoln V205 не имеет возможности использовать постоянную высокую частоту. Он автоматически погаснет, как только возникнет дуга. Устранение непрерывных высоких частот резко снижает количество радиочастотных помех, генерируемых источником питания.

Во-вторых, тот факт, что мы можем посылать управляющие сигналы на частоте 20 килогерц, означает, что мы можем изменять частоту выходного сварочного сигнала переменного тока. Старые машины имели выход переменного тока только 60 Гц. V205 может выдавать переменный ток с частотой 20 и 150 Гц. Более высокие частоты могут быть полезны при сварке тонких материалов. По мере увеличения частоты конус дуги и сварной шов сужаются, что приводит к более глубокому проплавлению.

Много лет назад было понято, что при GTAW проплавление шва происходит за счет отрицательной части цикла переменного тока электрода.Во время части цикла, когда электрод положительный, проплавление уменьшается, и в вольфрамовый электрод уходит больше тепла. Однако во время положительной части цикла электрода дуга фактически удаляет оксиды с поверхности алюминия, облегчая сварку. По этой причине, хотя большинство других материалов сваривают GTA на постоянном токе, алюминий обычно сваривают на переменном токе. Очень первые источники питания GTAW обеспечивали простой выход синусоидальной волны, при котором генерировалось равное количество положительного и отрицательного электрода.Однако это было неэффективно. Нам не нужно было столько положительного электрода, чтобы получить адекватную очистку. Более поздние источники питания позволили нам изменять соотношение отрицательного и положительного электрода. Было обнаружено, что приблизительно 65% отрицательного электрода и 35% положительного электрода обеспечивают адекватную очистку дуги и хорошее проплавление. Однако большая часть энергии дуги все еще шла на нагрев вольфрамового электрода, поэтому требовались вольфрамовые электроды большого диаметра.

Источники питания инвертора обеспечивают адекватную очистку дуги с 15% положительного электрода.Уменьшение количества положительного электрода делает процесс более эффективным, увеличивает проплавление сварного шва и снижает количество тепла, попадающего в вольфрамовый электрод, что означает, что можно использовать заостренные электроды меньшего диаметра. Это дополнительно концентрирует и сужает сварной шов.

Наконец, новые инверторные источники питания программируются программно. Это значительно упрощает изменение характеристик источника питания. На прилагаемой фотографии показан еще один блок питания Lincoln — Invertec® V350 Pro.Этот источник питания в первую очередь разработан как инверторный аппарат для газовой дуговой сварки (GMAW). Он содержит большое количество различных программ для установившегося режима, импульсного GMAW и нетрадиционных алгоритмов управления для GMAW. Большое количество импульсных программ GMAW, в которых параметры импульса оптимизированы для конкретных присадочных материалов и размеров проволоки. Однако благодаря программному обеспечению он также готов к использованию в качестве источника питания для дуговой сварки в защитном металлическом корпусе или дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа.Его также можно перепрограммировать в полевых условиях за короткое время. Вместе со всем этим, блок питания весит 79 фунтов и может выдавать до 425 ампер.

Будущее здесь.

Выбор источника сварочного тока

Процесс выбора источника сварочного тока во многом похож на покупку автомобиля. Он включает в себя поиск продукта, который является эффективным, мощным, простым в обращении и, что наиболее важно, соответствует конкретным потребностям клиента. Но при таком большом выборе источников питания на рынке, как сварщики выбирают для себя подходящий?

Первый шаг — понять внутренние потребности своего магазина.Чтобы определить это, изучите некоторые часто используемые процессы сварки и для каких материалов они подходят лучше всего.

Газовая дуговая сварка металлов (GMAW) и порошковая сварка (FCAW)

GMAW и FCAW (чаще всего называемая MIG или порошковой сваркой) использует катушку с проволокой, которая либо размещается внутри источника питания, либо подается от внешнего механизма подачи проволоки. Эта проволока или присадочный материал подается через сварочный пистолет. Источник питания используется для запуска и поддержания дуги между проволокой и основным металлом.

Сварка GMAW или MIG использует сплошную металлическую проволоку, что требует использования защитного газа для защиты сварочной ванны от атмосферы. FCAW использует полую проволоку, заполненную порошком флюса, который может нуждаться или не нуждаться во внешнем защитном газе, потому что газ может образовываться из флюса внутри проволоки, когда он горит в дуге. Флюс в проволоке служит во многом для тех же целей, что и покрытие электрода в SMAW.

GMAW требует наименьшего мастерства оператора, потому что проволока подает машину.Сварщик держит пистолет в одной руке, нажимает на спусковой крючок и сваривает. Это так просто! Защитный газ обеспечивает очень плавную дугу, которая остается стабильной. Поскольку другие процессы обычно требуют очень специфического позиционирования электродов и манипуляций, GMAW — самый быстрорастущий процесс. Благодаря компактным установкам, которые сейчас продаются в розницу менее чем за 500 долларов, и возможности легко сваривать гораздо более тонкий материал, чем стержневой электрод, этот тип агрегатов стал очень популярным.

Скорость сварки также выше из-за непрерывной подачи электрода, отсутствия шлака (с GMAW) и более высокой скорости осаждения присадочного металла.Его рабочий коэффициент обычно составляет 30-50 процентов, поэтому на создание дуги можно потратить 3-5 минут из каждых 10. Кроме того, GMAW / FCAW не требует такого уровня навыков оператора, как сварка TIG или электродная сварка.

GMAW можно использовать для всех основных коммерческих металлов. FCAW в настоящее время используется в основном для обработки сталей и нержавеющих сталей. Эти два процесса также могут использоваться в широком диапазоне толщин материала и работать во всех положениях. По этим причинам они обычно являются предпочтительными сварочными процессами для большинства производственных цехов.

С другой стороны, оборудование для GMAW и FCAW является более сложным, более дорогим и традиционно менее портативным, чем процессы сварки штучной сваркой (хотя некоторые новые портативные модели все же существуют). Сварка обычно выполняется в радиусе 10–12 футов от механизма подачи проволоки, и работа обычно доставляется на сварочную станцию.

Сварочные аппараты MIG

Дуговая сварка защищенного металла (SMAW)

SMAW, или сварка стержнем, является наиболее распространенной формой дуговой сварки.При этом на конец держателя помещается палочка или электрод. Используя электричество от источника питания, между концом электрода и металлической свариваемой поверхностью возникает дуга. Тепло дуги расплавляет кончик электрода, образуя присадочный материал, который осаждается по мере расходования электрода. Материал с покрытием на электроде горит и защищает дугу от атмосферы. При горении покрытия образуется CO2, который становится защитным газом. Также образуется шлак, который помогает улучшить качество металла шва и защитить его от замерзания.

SMAW — это один из самых простых и универсальных способов сварки, поскольку присадочный материал можно легко изменить для соответствия различным металлам, просто поменяв электроды. Будь то сталь, нержавеющая сталь, чугун или высоколегированные металлы, пользователи могут зажать новый стержень, чтобы быть готовыми к следующему проекту. Кроме того, палка универсальна, поскольку требует минимум оборудования, что упрощает установку или переезд на новое место.

По сравнению с другими типами источников питания, сварочные аппараты SMAW обычно наименее дорогие.В результате они чаще всего используются начинающими сварщиками, фермерами, небольшими производственными цехами, мастерскими по техническому обслуживанию и крупными подрядчиками полевого строительства, которые выполняют различные работы на большой площади.

Главный недостаток SMAW — это время простоя, связанное с процессом. Длина электрода составляет всего несколько дюймов, и его необходимо менять, когда он израсходуется. Для этого оператор должен прекратить сварку, чтобы сменить электрод. Зачастую оператору требуется больше навыков, чем для процессов с подачей проволоки.

Кроме того, требуется время, чтобы отколоть или стереть шлак или примеси из сварного шва. Рабочий фактор или время, в течение которого сварщик фактически «создает искры», обычно составляет от двух до трех минут на 10-минутный интервал. В целом, сварщики стержневой сваркой жертвуют производительностью ради универсальности.

Сварочные аппараты

Газовая дуговая сварка вольфрамом (GTAW)

При GTAW возникает электрическая дуга между неплавящимся вольфрамовым электродом и основным металлом.Зона дуги заполнена инертным газом, обычно аргоном, который защищает вольфрам и расплавленный металл от окисления и обеспечивает легко ионизируемый путь для тока дуги. GTAW обеспечивает высококачественную сварку практически всех металлов и сплавов. Поскольку им можно управлять при очень низком токе, он идеально подходит для сварки тонких металлических листов и фольги.

Самым большим преимуществом GTAW является то, что высококачественные сварные швы можно выполнять практически на любом свариваемом металле или сплаве. Еще одно важное преимущество состоит в том, что присадочный металл можно добавлять в сварочную ванну независимо от тока дуги.В других процессах дуговой сварки скорость добавления присадочного металла регулирует ток дуги. Другие преимущества включают низкий уровень разбрызгивания, отсутствие шлака и относительно простую очистку.

Основным недостатком GTAW является то, что она обеспечивает самую низкую скорость осаждения металла из всех процессов. Основное внимание уделяется сварке безупречного внешнего вида, что означает меньший сварочный ток и большее время сварки. Оператору необходимо научиться координировать точные движения резака в одной руке с добавлением присадочного металла из другой руки и управлением током с помощью ножной педали.

Оператору также необходимо научиться правильно настраивать машину GTAW. Подготовка вольфрама, интенсивность искры, нарастание, спад, частота импульсов, пиковая интенсивность, фоновый ток, высокая частота и правильное заземление — все это может быть очень важными проблемами для сварочного аппарата GTAW. В сочетании с более низкими депозитными ставками легко увидеть, что процесс GTAW имеет большое количество поклонников в таких отраслях, как аэрокосмическая промышленность, где качество намного важнее стоимости.

Сварочные аппараты TIG

Дуговая сварка под флюсом (SAW)

SAW использует непрерывно подаваемую проволоку с гранулированным материалом, называемым флюсом, для покрытия зоны сварки.Этот тип сварки используется в основном для толстых листов, таких как конструкционная сталь, и для специальной высокоскоростной сварки легких профилей.

Флюс играет центральную роль в достижении высокой скорости и качества сварки. При сварке образуется очень мало дыма, поэтому воздух в цехе становится намного чище. Поскольку флюс покрывает всю дугу, сварочный шлем не требуется, что приводит к более высокому коэффициенту эксплуатации. В случае длинных, больших сварных швов, многопроходных и наплавленных сварных швов эксплуатационный коэффициент процесса может приближаться к 100%.Производительность может быть очень высокой при сварочных токах более 1000 ампер, которые обычно используются в автоматических системах.

К недостаткам можно отнести ограниченное положение при сварке, поскольку флюс поставляется в гранулированной форме. Операторы должны выполнять сварку на плоских поверхностях, чтобы флюс покрыл сварочную ванну. Другой недостаток заключается в том, что горячий флюс может обжечь обувь и вызвать проблемы при обращении, которые необходимо устранить.

Обладая некоторыми знаниями о доступных типах сварочных процессов, вы теперь сможете принять решение о том, какой процесс лучше всего соответствует вашим потребностям.Следующим шагом будет поиск источника питания. Ваш идеальный источник питания должен соответствовать вашему процессу сварки, соответствовать вашим требованиям к размеру, соответствовать вашему бюджету и предлагать технологические функции, необходимые в вашем магазине. В конце концов, надежный источник энергии, такой как надежный автомобиль, будет служить вам долгие годы.

Сварочные аппараты для дуговой сварки под флюсом

Сварочные аппараты с многопроцессорными и продвинутыми процессами

Вы также можете выбрать из многоцелевых сварочных аппаратов в различных категориях силы тока для процессов Stick, TIG, MIG, порошковой наплавки, дуговой сварки под флюсом и строжки или продвинутых сварочные аппараты для автоматической регулировки входной мощности, фазы и герц.

Универсальные сварочные аппараты

Продвинутые сварочные аппараты

Что такое сварка? — Определение, процессы и типы сварных швов

Сварка — это процесс изготовления, при котором две или более детали соединяются вместе с помощью тепла, давления или обоих, образуя соединение по мере охлаждения деталей. Сварка обычно применяется к металлам и термопластам, но также может применяться к дереву. Готовое сварное соединение может называться сварной конструкцией.

Нажмите здесь, чтобы увидеть наши последние подкасты по технической инженерии на YouTube .

Некоторые материалы требуют использования определенных процессов и методов. Число считается « несвариваемым », термин, который обычно не встречается в словарях, но полезен и информативен.

Соединяемые детали называются исходным материалом . Материал, добавляемый для формирования соединения, называется наполнителем или расходным материалом . По форме эти материалы могут быть названы основной пластиной или трубой, присадочной проволокой, плавящимся электродом (для дуговой сварки) и т. Д.

Расходные материалы обычно выбираются так, чтобы они были аналогичны по составу основному материалу, таким образом, образуя однородный сварной шов, но бывают случаи, например, при сварке хрупких чугунов, когда используется наполнитель с очень другим составом и, следовательно, свойствами. Такие сварные швы называют неоднородными.

Готовый сварной шов может называться сварной конструкцией .

Если у вас есть вопросы или вам нужна помощь, напишите нам, чтобы получить консультацию специалиста:

contactus @ twi.co.uk

В комплекте:

1. Как работает сварка?
2. Общие конфигурации шарниров
3. Виды сварных соединений
4. Источники энергии
5. Различные типы и для чего они используются
6. Услуги
7. Где используется?

Соединение металлов

В отличие от пайки и пайки, при которых не плавится основной металл, сварка представляет собой процесс с высокой температурой плавления основного материала. Обычно с добавлением наполнителя.

Нагрев при высокой температуре вызывает образование сварочной ванны из расплавленного материала, которая охлаждается с образованием соединения, которое может быть прочнее, чем основной металл. Давление также можно использовать для создания сварного шва, наряду с нагревом или отдельно.

Он также может использовать защитный газ для защиты расплавленного металла и присадочного металла от загрязнения или окисления.

Соединение пластмасс

При сварке пластмасс также используется тепло для соединения материалов (но не в случае сварки растворителем), и выполняется в три этапа.

Во-первых, поверхности подготавливаются перед приложением тепла и давления и, наконец, материалам дают остыть для плавления. Способы соединения пластмасс можно разделить на методы внешнего и внутреннего нагрева, в зависимости от конкретного используемого процесса.

Соединение дерева

При сварке древесины для соединения материалов используется тепло, выделяемое трением. Соединяемые материалы подвергаются значительному давлению, прежде чем линейное движение трения создает тепло для соединения деталей друг с другом.

Это быстрый процесс, который позволяет соединить древесину без клея и гвоздей за считанные секунды.

стыковое соединение

Соединение между концами или краями двух частей, образующих угол между собой 135–180 ° включительно в области соединения.

Тройник

Соединение между концом или краем одной части и лицевой стороной другой части, при этом части составляют угол друг с другом от более 5 до 90 ° включительно в области соединения.

Угловой шарнир

Соединение между концами или краями двух частей, образующих угол друг к другу более 30, но менее 135 ° в области соединения.

Кромочный стык

Соединение краев двух частей под углом друг к другу от 0 до 30 ° включительно в области стыка.

Крестообразный шарнир

Соединение, в котором две плоские пластины или два стержня приварены к другой плоской пластине под прямым углом и на одной оси.

Нахлест

Соединение двух перекрывающихся частей, образующих угол между собой 0-5 ° включительно в области сварного шва или сварных швов.

Сварные швы на основе конфигурации

Сварка с пазом

Соединение между двумя перекрывающимися компонентами, выполненное путем наложения углового сварного шва по периферии отверстия в одном компоненте, чтобы соединить его с поверхностью другого компонента, открытой через отверстие.

Электрозаклепка

Сварка, выполненная путем заполнения отверстия в одном компоненте заготовки присадочным металлом таким образом, чтобы соединить его с поверхностью перекрывающегося компонента, открытого через отверстие (отверстие может быть круглым или овальным).

на основе проникновения

Сварной шов с полным проплавлением

Сварное соединение, в котором металл шва полностью проникает в соединение с полным проплавлением корня. В США предпочтительным термином является шов с полным проплавлением (CJP, см. AWS D1.1).

Сварной шов с частичным проплавлением

Сварной шов, в котором проплавление намеренно меньше полного проплавления. В США предпочтительным термином является шов с частичным проплавлением (PJP).

Сварные швы с учетом доступности

Характеристики завершенных сварных швов

Сварка встык

Угловой шов

Основной металл

Металл, соединяемый или покрываемый сваркой, пайкой или пайкой.

Наполнитель

Металл, добавленный во время сварки, пайки твердым припоем или наплавки.

Сварной металл

Весь металл расплавился во время сварки и остался в сварном шве.

Зона теплового воздействия (HAZ)

Часть основного металла, подвергшаяся металлургическому воздействию тепла сварного шва или термической резки, но не расплавленная.

Линия Fusion

Граница между металлом шва и ЗТВ при сварке плавлением. Это нестандартный термин для обозначения сварного соединения.

Зона сварки

Зона, содержащая металл шва и ЗТВ.

Поверхность шва

Поверхность сварного шва плавлением, открытая со стороны, с которой он был выполнен.

Корень сварного шва

Зона со стороны первого участка, наиболее удаленной от сварщика.

Приварной палец

Граница между поверхностью шва и основным металлом или между прогонами. Это очень важная особенность сварного шва, так как пальцы ног являются точками высокой концентрации напряжений и часто они являются точками зарождения различных типов трещин (например, усталостных трещин, холодных трещин).

Чтобы снизить концентрацию напряжения, пальцы ног должны плавно переходить в поверхность основного металла.

Избыток металла шва

Сварной металл, лежащий вне плоскости, соединяющей пальцы ног. Другие нестандартные термины для этой особенности: армирование, перелив.

Примечание: термин «армирование», хотя и обычно используется, не подходит, потому что любой избыток сварочного металла над поверхностью основного металла и над ним не делает соединение прочнее.

Фактически, толщина, учитываемая при проектировании сварного компонента, является расчетной толщиной горловины, которая не включает избыточный металл шва.

Пробег (проход)

Металл расплавился или выпал во время одного прохода электрода, горелки или выдувной трубки.

Слой

Слой металла шва, состоящий из одного или нескольких прогонов.

Различные процессы зависят от используемого источника энергии с использованием множества различных доступных методов.

До конца 19 века кузнечная сварка была единственным методом, который использовался, но с тех пор были разработаны более поздние процессы, такие как дуговая сварка.Современные методы используют газовое пламя, электрическую дугу, лазеры, электронный луч, трение и даже ультразвук для соединения материалов.

Необходимо соблюдать осторожность при использовании этих процессов, поскольку они могут привести к ожогам, поражению электрическим током, повреждению зрения, воздействию радиации или вдыханию ядовитых сварочных паров и газов.

Существует множество различных процессов со своими собственными технологиями и приложениями для промышленности, к ним относятся:

Арка

Эта категория включает ряд общих ручных, полуавтоматических и автоматических процессов.К ним относятся сварка в среде инертного газа (MIG), сварка штучной сваркой, сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG), также известная как дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW), газовая сварка, сварка в среде активного газа (MAG), сварка порошковой проволокой (FCAW), газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW), дуговая сварка под флюсом (SAW), дуговая сварка металлическим электродом в защитных оболочках (SMAW) и плазменная сварка.

В этих методах обычно используется присадочный материал, и они в основном используются для соединения металлов, включая нержавеющую сталь, алюминий, никель и медные сплавы, кобальт и титан.Процессы дуговой сварки широко используются в таких отраслях, как нефтегазовая, энергетическая, аэрокосмическая, автомобильная и др.

Трение

Сварка трением соединяет материалы с использованием механического трения. Это можно сделать различными способами на различных сварочных материалах, включая сталь, алюминий или даже дерево.

При механическом трении выделяется тепло, которое смягчает смешанные материалы, создавая связь по мере их охлаждения. Способ, которым происходит соединение, зависит от точного используемого процесса, например, сварка трением с перемешиванием (FSW), точечная сварка трением с перемешиванием (FSSW), линейная сварка трением (LFW) и ротационная сварка трением (RFW).

Сварка трением не требует использования присадочных металлов, флюса или защитного газа.

Трение часто используется в аэрокосмической промышленности, поскольку оно идеально подходит для соединения легких алюминиевых сплавов, которые иначе не поддаются сварке.

Процессы трения используются в промышленности, а также изучаются как метод склеивания древесины без использования клея или гвоздей.

Электронный луч

В этом процессе соединения сплавом для соединения материалов используется пучок высокоскоростных электронов.Кинетическая энергия электронов трансформируется в тепло при ударе о детали, заставляя материалы плавиться вместе.

Электронно-лучевая сварка (ЭЛС) выполняется в вакууме (с использованием вакуумной камеры) для предотвращения рассеивания луча.

ЭЛС имеет много общих применений, например, для соединения толстых профилей. Это означает, что его можно применять в различных отраслях промышленности, от авиакосмической до атомной энергетики и от автомобильной до железнодорожного транспорта.

Лазер

Используется для соединения термопластов или кусков металла, в этом процессе используется лазер для создания концентрированного тепла, идеально подходящего для сварных швов, глубоких сварных швов и высоких скоростей соединения.Благодаря простой автоматизации, высокая скорость сварки, с которой может выполняться этот процесс, делает его идеальным для применения в больших объемах, например, в автомобильной промышленности.

Сварка лазерным лучом может выполняться на воздухе, а не в вакууме, например, при сварке электронным лучом.

Сопротивление

Это быстрый процесс, который обычно используется в автомобильной промышленности. Этот процесс можно разделить на два типа: контактная точечная сварка и контактная сварка швом.

При точечной сварке используется тепло, передаваемое между двумя электродами, которое прикладывается к небольшой площади, когда детали зажимаются вместе.

Шовная сварка похожа на точечную сварку, за исключением того, что в ней электроды заменяются вращающимися колесами, что обеспечивает непрерывный сварной шов без утечек.

TWI предлагает один из самых обширных наборов услуг.

.