Инверторный источник для полуавтоматической сварки проволокой: требования к аппарату и технология

Источники сварочного тока инверторного типа в настоящее время очень распространены в плане их применения в различных областях, где необходимо выполнять сварочные работы. Такое распространение обусловлено тем, что данный вид сварочного оборудования прост в использовании (сварщику достаточно обладать базовыми знаниями о сварке как одном из способов металлообработки, а также об основах используемых сварочных технологий). Кроме того, источники сварочного тока инверторного типа являются сравнительно небольшими по своим габаритам, а выполняемые с их помощью сварные швы отличаются высоким качеством.

Полуавтоматическая сварка с использованием инвертора

Источник сварочного тока инверторного типа представляет собой высокотехнологичное устройство, которое с помощью используемых в его устройстве полупроводников превращает ток, получаемый от электрической сети, в сварочный ток.

Для того чтобы с помощью инверторного источника сварочного тока реализовывать технологические способы сварки полуавтоматом с использованием проволоки, потребуется дополнительное оборудование:

• подающий механизм для подачи сварочной проволоки в зону выполнения соединения;
• подающие шланги (рукава) для направления в сварочную зону защитного газа и сварочного тока;
• баллон с защитным газом и редуктор для понижения давления к нему;
• сварочная горелка.

В некоторых случаях используются смесители для защитных газов, а также устройства для их подогрева.

Процесс сварки

Сущность процесса сварки с использованием инверторного источника сварочного тока с применением сварочной проволоки заключается в подаче проволоки в сварочную зону за счет подающего механизма и сварочную горелку с задействованием подающих шлангов. Проволока подается непосредственно в сварочную зону. В момент направления проволоки в сварочную зону между краями свариваемых деталей и проволокой горит электрическая дуга, которая путем нагрева плавит кромки этих деталей и самой проволоки, что позволяет говорить об образовании сварочной ванны и последующего формирования сварочного шва.

Защита шва от попадания кислорода в таком случае осуществляется посредством подачи в сварочную зону специального защитного газа через сопло газовой горелки.

Другим видом сварочного процесса с использованием сварочной проволоки и инвертора является сварка с применением порошковой самозащитной проволоки. В данном случае формирование газового защитного облака в сварочной зоне не нужно, в результате чего сам сварочный процесс ведется без громоздкого сварочного оборудования.

Такой способ удобен в тех случаях, когда речь идет о сварке в труднодоступных местах, когда необходимо выполнить работы в большом объеме, куда нет возможности доставлять весь большой комплект оборудования.

Особенности технологии

В настоящее время инверторное оборудование представляет собой достаточно сложный, с технологической точки зрения, комплекс приборов, в котором в одном компактном корпусе находится большое количество компонентов для преобразования электрического тока в сварочный. Каждый такой компонент подключен в единую электрическую сеть инверторного источника тока посредством использования интегральных схем, что существенным образом упрощает весь процесс его настройки.

Несмотря на кажущуюся простоту использования данного вида оборудования для реализации сварочных процессов с использованием проволоки, необходимо выполнить следующие действия:

• перед первым включением изучить инструкцию по эксплуатации оборудования с целью получения представления о возможностях его использования;
• перед каждым включением в электрическую сеть проводить визуальную проверку целостности аппарата, а также проверку на наличие механических и иных повреждений сварочных шлангов и подающего оборудования для проволоки;
• до того как инверторный источник тока будет подключен в электрическую сеть, необходимо установить бухту с проволокой в аппарат и зарядить подающие ролики, освободив плоскогубцами конец проволоки на катушке и установив его между прижимными роликами подающего механизма;
• подключить аппарат к электрической сети в соответствии с тем напряжением, которое предусмотрено функционалом аппарата (220 В для бытовых аппаратов, 380 В в случае, если речь идет о промышленном использовании), нажать на корпусе кнопку питания и убедиться, что все индикационные панели загорелись правильно и показывают исправное состояние аппарата;
• на сварочной горелке нажать кнопку подающего механизма до тех пор, пока из ее сопла не выйдет свободный конец проволоки, длину которой следует отрезать с помощью плоскогубцев. Если проволока заедает в подающем шланге, то последний необходимо распрямить по всей длине. В случае проскальзывания проволоки между подающими роликами необходимо их отрегулировать в соответствии с указаниями в инструкции по эксплуатации;
• следующим этапом становится подключение газового оборудования (если сварка происходит с использованием защитного газа). Баллон не должен иметь дефектов видимого типа (например, царапин, сколов), а на самом баллоне обязательно должны присутствовать отметки о дате и сроке изготовления, а также о дате его последней проверки. Вентиль баллона должен обеспечивать полностью герметичное хранение газа, так как, в противном случае, очень велик риск прямого попадания кислорода в сварочную зону из-за его присутствия в газовом баллоне;
• к штуцеру баллона подключается редуктор, использование которого должно обеспечивать возможность регулировки давления защитного газа. В случае если по технологии защитный газ должен быть подогрет, необходимо использовать редуктор, который имеет специальное подогревающее устройство. Подающий шланг плотно надевается на штуцеры редуктора и сварочного инвертора с последующей фиксацией посредством использования специальных хомутов соответствующего диаметра;
• после полного подключения всего сварочного оборудования в единую сеть происходит регулировка оборудования путем подбора наиболее оптимальных режимов сварки: давление газа должно быть таким, чтобы газ не выдувало из сварочной зоны, но при этом не происходило разбрызгивание расплавленного металла из сварочной ванны, а режимы тока должны находиться во взаимодействии со скоростью подачи сварочной проволоки вне зависимости от того, идет ли речь о простой модели, где оба показателя регулируются одновременно, либо о сложной модели с раздельной регулировкой указанных параметров;
• после того как режимы сварки подобраны, необходимо провести их проверку. Данное действие осуществляется на аналогичных по качеству (толщина металла, тип металла, его состояние) деталях с использованием той проволоки, которая будет использована и в процессе сварки основных деталей;
• весь сварочный процесс должен осуществляться в хорошо освещенном помещении, где есть возможность защитить сварочную зону от сквозняков (с целью избежать риск выдувания газа из сварочной зоны). Однако само помещение должно быть хорошо проветриваемым;
• свариваемые детали необходимо закрепить на сварочном столе или относительно друг друга таким образом, чтобы при выполнении работ не возникло повреждений металла вокруг образуемого шва;
• первые швы делаются «прихваточным способом», то есть сначала делаются короткие провары с целью более надежного закрепления деталей между собой, после чего формируется основной шов;
• интервалы между прихватками и длину их самих сварщик выбирает в каждом конкретном случае в зависимости от того, какого размера детали приходится сваривать, а также какова толщина металла;
• направление движения газовой горелки с подаваемой проволокой сварщик также выбирает самостоятельно с учетом физико-химических свойств металла, однако, соблюдая правило минимального задействования окружающего сварочную зону металла, то есть с минимальными колебательными движениями горелки.

Требования к инверторному источнику тока для полуавтоматической сварки

Основные требования, предъявляемые к инверторному источнику сварочного тока, связаны с ключевыми законами физики ввиду того, что сама по себе сварка – это сложный, с точки зрения физики и химии, процесс:

• аппарат должен поддерживать стабильное горение сварочной дуги, что может быть осуществлено только в случае наличия у аппарата крутопадающей вольт-амперной характеристики;
• напряжение дуги должно находиться в диапазоне от 18 до 28 вольт вне зависимости от силы сварочного тока;
• аппарат должен обеспечивать автоматическую регулировку сварочного тока с помощью находящейся внутри него электроники на всем протяжении сварочного процесса;
• система поджига и стабилизации дуги является также одной из обязательных к наличию в современных инверторных аппаратах;
• у самого аппарата в числе стандартных настроек должен быть режим защиты от длительного короткого замыкания;
• для стабильной работы инверторного источника сварочного тока в нем должны быть устройства, которые позволят защитить силовые части аппарата от перегрева;
• корпус инвертора изготавливается таким образом, чтобы у аппарата и находящейся внутри него «начинки» был достаточный уровень защиты от влаги и пыли.