О чем речь? Полярность при сварке инвертором выбирается в зависимости от вида и толщины свариваемого материала. Достигается разным подключением электродов. Прямая и обратная полярность действуют по-разному на металл. Неправильный выбор нарушает технологический процесс и надежность сварки.
В чем отличия? Прямая и обратная полярность различаются направлением нагрева: при первой меняется температура металла, при второй – электрода. Соответственно, получается разный эффект сварки.
В этой статье:
- Суть полярности при сварке инвертором
- Отличия режимов сварки инвертором
- Характеристики прямой полярности при сварке инвертором
- Характеристики обратной полярности при сварке инвертором
- Как выбирать полярность при сварке инвертором
- Особенности сварки инвертором на разной полярности
- К чему приводит неправильный выбор полярности
- Техника сварки инвертором с разной полярностью
- Часто задаваемые вопросы о полярности при сварке инвертором
Суть полярности при сварке инвертором
Используя инверторный сварочный аппарат, можно сваривать металл двумя способами, меняя направление электротока.
Суть полярности при сварке инвертором
Изменение полярности при сварке представляет собой один из методов настройки подключения инвертора.
Существует два варианта этой настройки:
- Прямая полярность подразумевает соединение сварочного стержня с «минусом» и детали с «плюсом» источника питания. При этом металл нагревается интенсивнее, и создается более глубокая зона плавления. Дуга становится стабильнее, что упрощает создание качественного шва. Однако это может повысить риск прожога тонких деталей и вызвать большее разбрызгивание металла.
- При использовании обратной полярности при сварке инвертором металл подсоединяется к отрицательному полюсу, а стержень — к положительному. Этот способ характеризуется тем, что заготовка нагревается слабее, а электрод сильнее и, соответственно, быстро расходуется. По этой причине сварной шов получается широким, но не очень глубоким. Сварочная дуга менее стабильна, и управлять ей тяжелее. Однако на этом режиме удобно выполнять прерывистые сварные швы.
Чтобы разжечь электродугу, нужно иметь источник электрического тока и держать электроды очень близко друг к другу, примерно на расстоянии 3–5 мм.
Понятие полярности важно, только когда используется постоянный ток. Это связано с тем, что у технических средств, работающих на переменном токе, вектор движения электронов меняется слишком часто, чтобы можно было определить полярность.
Суть полярности при сварке инвертором
При переменном токе заряд электронов меняется очень быстро, около ста раз в секунду. Это делает невозможной установку определенной полярности. Однако при использовании постоянного тока, имеющего стабильное направление от «минуса» к «плюсу», электроны сохраняют постоянный вектор движения, что придает этому процессу некоторые характеристики и свойства:
- Ток становится стабильнее.
- Сварочная дуга горит ровно.
- Разбрызгивание металла уменьшается.
- Проще контролировать сварочную ванну.
Сварочный аппарат постоянного тока имеет два кабеля: для держателя электрода и для заземления. Электрод в держателе контролирует сварку, а кабель массы, обычно закрепляемый на изделии при помощи зажима «крокодил», играет важную роль в обеспечении безопасности и эффективности сварки.
Отличия режимов сварки инвертором
На инверторном сварочнике есть возможность выбрать режим с прямой или обратной полярностью.
Прямая полярность
Устанавливается с держателем в «минусовом» разъеме и кабелем массы в «плюсовом» разъеме, а обратная полярность, соответственно, наоборот. В зависимости от режима тепло в процессе распределяется по-разному, так как постоянный ток движется от «минуса» к «плюсу», определяя вектор движения электронов. При прямой полярности «плюсовой» потенциал находится на изделии, что предотвращает перегрев сварочного стержня и нагревает рабочую поверхность.
Обратная полярность
Делает кончик сварочного стержня анодным, приводит к большему нагреву электрода и меньшему нагреву изделия, что может создать разницу в температуре до 1 000 °С между ними. Рассмотрим, зачем менять полярность при сварке на инверторе и какими особенностями обладают разные режимы.
Характеристики прямой полярности при сварке инвертором
Прямая полярность при электросварке имеет такие особенности:
- Создается глубокий, но узкий сварочный шов, что оптимально для стыковки заготовок.
- Процесс сварки упрощается, и тем более в том случае, если в сплаве нет железа или толщина материала составляет 3 мм.
- Электродуга характеризуется устойчивостью и постоянством, снижается риск срывов.
- Невозможно пользоваться проволокой с токопроводящими добавками или предназначенной для переменного тока.
- С помощью электродуги можно нарезать метизы.
- Сила тока влияет на состав сварочного шва, повышая его прочность и аккуратность.
- Техника применима при обработке изделий в среде аргона или гелия.
- Присадочная проволока или электропроводник нагреваются более медленно.
- Метод совместим с инверторами, работающими на высокочастотном токе.
- При сварке снижается процент введения углерода в расплав, что благоприятно влияет на качество шва.
Характеристики прямой полярности при сварке инвертором
Для успешной сварки с использованием постоянного электрического тока необходимо прогреть поверхность метиза до температуры плавления, создав сварочную ванну. От выбранного режима – прямого или обратного – форма и свойства сварочной ванны меняются. Прямая полярность создает среду, легко заполняющуюся расплавленным металлом, который двигается по направлению, задаваемому сварочным электродом. Метод позволяет контролировать глубину сварного шва.
Характеристики обратной полярности при сварке инвертором
Обратная полярность при сварке инвертором — это как регулировка интенсивности огня на кухонной плите: этот режим позволяет точно контролировать тепло и достичь оптимальных результатов в зависимости от свариваемого материала. Какие еще особенности имеет выбор обратной полярности:
- Шов получается не очень глубоким, но достаточно широким.
- Обратный режим полярности сварки инвертором идеально подходит для обработки изделий из тонкого металла без риска деформации.
- Электродуга нестабильна, что исключает использование сварочных инверторов, рассчитанных на низкие токи.
- Снижается вероятность прожига тонкостенных деталей.
- Не используются электроды, чувствительные к высоким температурам и способные к разрушению.
- Для эффективной сварки необходимо обеспечить минимальный зазор между свариваемыми деталями.
- Используется методика выполнения прерывистого шва, от чего зависят визуальные и технические характеристики соединения.
Режим полярности инверторного аппарата очень важен и влияет на выбор правильных сварочных стержней. Например, при обратной полярности графитовые стержни плавятся слишком быстро, что делает их пригодными только для использования в режиме прямой полярности. Качество сварного шва, его толщина и глубина тоже будет зависеть от выбранного режима. Если увеличить напряжение, то можно сильнее расплавить металлическую поверхность.
Критерии выбора полярности при сварке инвертором
Для правильного выбора полярности при сварке инвертором следует учесть несколько факторов:
Толщина заготовки
При сварке толстых заготовок требуется более интенсивный нагрев, чтобы достичь глубокого проплавления металла. В таких случаях предпочтительной является прямая полярность, которая сосредотачивает тепло в металле, обеспечивая активное плавление и высококачественный шов.
Тонкие заготовки, наоборот, более чувствительны к перегреву. Для их сваривания на аппарате чаще включают обратный режим, при котором тепло концентрируется на сварочном стержне. Это уменьшает глубину проплавления металла и снижает риск прожечь заготовку, а шов при этом формируется равномерно.
Критерии выбора полярности при сварке инвертором
Металл
Сварку высоколегированных сталей, нержавейки и чугуна, которые не должны перегреваться, предпочтительно осуществлять инвертором на обратной полярности с использованием электродов. Это позволяет избежать дефектов, таких как изменение структуры металла, трещины и ухудшение сварного соединения. Углеродистые и низколегированные стали менее чувствительны к перегреву, и для них можно использовать прямую полярность без риска негативных последствий.
Электроды
Сварочные электроды и проволоки разнообразны по составу и характеристикам, включая способность к расплавлению. Для выбора полярности при сварке инвертором важно учитывать эти различия, а инструкции о том, какую полярность выбрать, часто написаны на коробках со сварочными материалами.
Информацию о полярности для часто используемых электродов можно найти в таблице:
| Марка электрода | Полярность |
|---|---|
| АНО-21, АНО-4, АНО-25 | обратная |
| МР-3 | обратная |
| УОНИ 13/45, УОНИ 13/55 | обратная |
| ОЗС-12 | прямая |
| ОК 46.00, ОК 48.00 | обратная/прямая |
| ЦУ-5 | обратная |
| LB-52U | обратная/прямая |
| ОЗЛ-8 | обратная |
| ЦЧ-4 | обратная |
| ТМУ-12У | обратная |
| ЦЛ-11 | обратная |
| ОК 63.30, ОК 63.20 | обратная |
Прямая и обратная полярность при сварке инвертором используется в разных режимах работы сварочника.
Инверторные аппараты для ручной дуговой сварки (ММА) применяются для обработки метизов толщиной от 4 мм и более. Для выбора электродов и полярности при сварке инвертором важно учитывать толщину детали и материал.
Для полуавтоматической сварки требуется материал толщиной не менее 0,7–1 мм. При сваривании тонколистового металла методом MIG/MAG основным режимом является обратная полярность, используемая при работе с различными типами проволок, такими как алюминиевая, нержавеющая и углеродистая сплошная. Для сварки FCAW и порошковых проволок, например, при обработке чугуна, на аппарате включают режим прямой полярности.
Особенности сварки инвертором на прямой и обратной полярности
При сварке с помощью полуавтомата и инверторного аппарата для ручной сварки можно выбрать, как подключить провода.
Особенности сварки инвертором на прямой и обратной полярности
Прямая полярность:
- Обеспечивает более глубокий провар за счет увеличенного тепловыделения на заготовке.
- Отлично подходит для резки и сварки деталей, которые имеют толщину от 3 до 4 мм, а также для работы с черным металлом.
- Рекомендуется использование электродов с основной, рутилово-основной обмазкой или порошковой проволокой.
- Способствует формированию ровного и качественного шва благодаря стабильности дуги.
Обратная полярность:
- Подходит при сварке инвертором тонколистового металла и сталей, которые теряют свои характеристики при перегреве.
- Предпочтение отдается электродам с тугоплавким покрытием, рутиловой обмазкой и сплошной проволокой.
- Помогает избежать прожигания заготовки и равномерно формирует шов, поддерживая стабильное горение дуги на низких токах.
Выбирайте, как подключить провода с учетом того, где больше тепла будет создаваться. Чтобы получить наилучший результат и сделать работу безопасной, следуйте советам производителя на упаковке материалов.
К чему приводит неправильный выбор полярности
Несоблюдение инструкций несет риск ухудшения результатов сварки.
В таких ситуациях могут возникнуть следующие проблемы:
- Недостаточное проплавление стержня.
- Неравномерная форма сварного шва.
- Интенсивное разбрызгивание расплавленного металла.
- Нестабильное горение сварочной дуги.
- Потенциальное появление различных дефектов: непроваров, прожогов, межваликового несплавления.
- Снижение производительности сварочных работ.
Техника сварки инвертором с разной полярностью
При работе инверторным сварочником методом ручной дуговой сварки на прямой полярности используют так называемый классический подход, который наиболее эффективен при соединении изделий толщиной 4 мм и более.
- Для начала работы с электрической дугой нужно коснуться кончиком сварочного стержня поверхности детали.
- Наклонить стержень на себя под углом от 40 до 60°.
- На плотно прижатых друг к другу заготовках создается ровный шов, без движения из стороны в сторону. Если шов формируется вдоль края, то выполняют его так же, а потом добавляют вертикальные движения полумесяцем, по спирали или восьмерками.
Сварка проходит с постоянным зазором между электродугой и деталями, обычно 3–5 мм. От скорости движения электрода будет зависеть, как глубоко расплавится металл. Если перемещать стержень быстро, то металл расплавится на меньшую глубину. При сварке изделий с разной толщиной сторон рекомендуется установить силу тока по максимальной толщине и контролировать глубину сварочной ванны, перемещая стержень. Следует держать дугу на поверхности металла с большей толщиной и только ненадолго переносить на тонкий, чтобы не повредить.
Техника сварки инвертором с разной полярностью
Обратная полярность применяется при сварке инвертором тонколистовых материалов (1–3 мм), но даже в этом режиме есть риск прожечь детали или получить другие дефекты. Для предотвращения этого используется техника прерывистой дуги. Дуга начинается при контакте электрода с поверхностью, затем создаются короткие швы без отступов. Когда электрод отрывается на 2 см, дуга гаснет. Затем электрод снова подносят, и дуга возникает без постукивания. Отрывая стержень, сварщик дожидается, пока шов немного остынет, и это позволяет избежать прожогов и получить хорошее соединение.
Часто задаваемые вопросы о полярности при сварке инвертором
Каким будет расход электродов в соответствии с тем, какой тип полярности используется?
При сварке инвертором в обратном режиме происходит интенсивный нагрев электродов, что увеличивает расход сварочных стержней по сравнению с прямой полярностью.
Какую полярность лучше выбрать при сварке инвертором для работы с тонким металлом?
Когда сварка идет на прямой полярности, материал заготовки нагревается сильнее из-за большего тепла. Этот режим идеально подходит для материалов с большой толщиной, например, профильных труб, пластин и уголков толщиной 4–5 мм. И наоборот, в обратном режиме сварки более высокие температуры достигаются на электроде, поэтому режим лучше подходит для сварки тонкого металла толщиной 1,5–2 мм, так как снижается вероятность прожегов.
Какую полярность выбрать при сварке инвертором с использованием электродов?
Вы можете менять полярность на аппарате, но поскольку при этом создается разная температура на подключенных к «плюсу» и «минусу» элементах, соответственно, меняются условия процесса сварки. При обработке тонколистового проката и других металлических сплавов, чувствительных к перегреву, зачастую применяют обратную полярность. При использовании электродов с тугоплавким покрытием, например УОНИ, ОЗЛ-8, ЦЛ-30 и «Сормайт», также выбирают именно этот режим.
Какую полярность выбрать при сварке инвертором с использованием электродов?
Для сварки металлических деталей нужно не только правильно выбрать сварочные электроды, но и настроить аппарат таким образом, чтобы все параметры были подходящими. Полярность, которую мы выбираем на аппарате, позволяет обрабатывать металлы различной толщины и выполнять качественные сварные швы.
