Obloukové svařování je široce používáno, protože díky této technologii bylo možné provést trvalé spojení kovových dílů a pevnost švu je stejná jako u řady materiálů. Tato okolnost je dána kontinuitou vytvořených struktur a molekulárními adhezemi mezi díly.
Elektrický oblouk
Teplota v tisících stupňů Celsia je zajištěna elektrickým obloukem, který je v podstatě zkratem mezi dvěma elektrodami, které jsou umístěny poměrně blízko u sebe. Napětí, které je aplikováno na elektrody, se zvyšuje, dokud nedojde k poruše vzduchu, který je izolátorem.
Členění - emise katodových elektronů. Elektrony zahřívané proudem jdou ven a jdou na ionizované atomy anody. Pak se objeví výboj, vzduch mezery je ionizován, vzniká plazma, odpor vzduchové mezery se zmenšuje, proud se zvyšuje, oblouk se zahřívá a obvod se uzavírá. Proces se nazývá "zapálení" oblouku. Oblouk je stabilizován nastavením požadované vzdálenosti mezi elektrodami a zachováním vlastností napájecího zdroje.
Svařování kovů
Volba dobré elektrody a metody svařování je nesmírně důležitá, protože závisí na tom, zda její mechanické vlastnosti budou podobné vlastnostem základního kovu.
Svařovací bazén by měl být chráněn před vystavením vzduchu, aby se zabránilo oxidaci kovu. Za tímto účelem se v pracovním prostoru vytváří zvláštní prostředí, kterého je dosaženo dvěma způsoby:
- Technologie MIG-MAG, když je argon, helium nebo CO2 dodáván ze speciálního válce.
- Spalování elektrodového povlaku a tvorba ochranné strusky nebo strusky a plynové kupole.
V procesu spalování elektrod povlaků svázat a odstranit kyslík ze švu. Navíc látky obsažené v nich pomáhají ionizovat oblouk, zušlechťují a legují svarový kov.
Z hlediska stability napájení je svařování spíše rozmarný proces, protože požadovaný teplotní režim je přímo závislý na aktuálních parametrech. Musí být zajištěna stabilita elektrického oblouku. Pouze stabilní oblouk zabrání vzniku závad svaru, zejména při zapalování a blednutí.
Čím masivnější jsou části, které mají být svařovány, tím hlubší by mělo být tavení, tím větší je průměr elektrody, tím vyšší je výkon a výkon pro provoz. Operátor je často schopný určovat sílu proudu jen experimentem, někdy to je regulováno během procesu svařování, a někdy pevně fixovaný. Spalování oblouku ze zdroje stejnosměrného proudu je stabilnější, bez přerušení.
Když je DC spotřebováván, není polarita, vzniká menší množství kovového rozstřiku a šev je kvalitativnější. Svařování střídavým proudem je poněkud obtížnější, protože pro udržení oblouku musí mít pracovník vážné dovednosti, v tomto případě je obtížné dosáhnout vysoce kvalitního svařování. AC doporučuje vařit hliník a jeho slitiny.
Různé typy svařovacích strojů mají rozdílné technické vlastnosti, výhody a nevýhody.
Střídače: klady a zápory
Jedná se o nejmladší svářecí stroje, jejich sériová výroba byla založena až v 80. letech. Usměrňovače s tranzistorovým střídačem. V těchto zdrojích elektřina opakovaně mění vlastnosti. Když proud prochází polovodičem, je narovnán a pak ho speciální filtr vyhladí. Konstantní standardní síťová frekvence 50 Hz je opět převedena na proměnnou, ale již s frekvencí desítek kilohertzů.
Po frekvenčním invertování proud přejde do miniaturního transformátoru, kde jeho napětí klesá a výkon se zvyšuje. Pak začne vysokofrekvenční filtr a usměrňovač provádět svou práci - do elektrod se přivádí stejnosměrný proud, aby se vytvořil oblouk.
Hlavním úspěchem střídače je zvýšení aktuální frekvence . Plusy také zahrnují:
Vysoká účinnost (85-95%).- Možnost napájení z běžné zásuvky.
- Dlouhá doba nepřetržité práce.
- Široká škála hodnot proudu.
- Plynulé nastavení proudu a napětí.
- Provozní režim je řízen mikroprocesory a řídícími obvody.
- Ochrana proti přepětí.
- Vysoce kvalitní svar.
- Možnost připojení materiálů, které je obtížné svařovat.
- Zvýšená elektrická bezpečnost.
Nevýhody střídačů:
- Vysoké náklady
- Špatná reakce na pronikání prachu do těla.
- Elektronika je citlivá na vlhkost a chlad, což může vést ke kondenzaci.
- Pravděpodobnost rušení v hlavní síti.
Svařovací transformátory
Dnes se jedná o nejběžnější svařovací stroje, relativně levné a jednoduché konstrukce, spolehlivé. Elektrický výkon je transformován výkonovým transformátorem standardní frekvence 50 Hz. Proud je vyladěn mechanickým nastavením magnetického toku v kompozitním jádru. Primární vinutí je napájeno ze sítě, jádro je magnetizováno a na sekundárním vinutí je indukován střídavý proud s nižším napětím (50–90 V) a větší silou (100–200 A), která tvoří oblouk. Čím méně se zapíná sekundární cívky, tím nižší je napětí a větší proud.
Výhody:
- Nízká cena (dvakrát až třikrát levnější než střídače).
- Jednoduchost designu.
- Udržovatelnost.
- Spolehlivost
Nevýhody:
- Velká hmotnost a rozměry.
- Vzhledem k AC je obtížné získat vysoce kvalitní šev.
- Obtížnost oblouku.
- Relativně nízká účinnost (ne více než 80%).
- Nelze se připojit k domácí síti.
Svařovací usměrňovače
Síťový proud v těchto zařízeních nemění frekvenci a je indukován na vinutích s poklesem napětí. Po konverzi prochází blokem usměrňovačů selenu nebo křemíku. Na elektrodách je stejnosměrný proud. Díky tomu je elektrický oblouk velmi stabilní, bez významných přerušení a skoků.
Ve většině případů je vyžadováno chlazení ventilátory. Zařízení mají často přídavné tlumivky pro zlepšení vlastností odchozího proudu, který je vyhlazený a filtrovaný. Kompletní s usměrňovači mohou být ochranné, měřící a regulační zařízení. Zde je důležitá stabilita teploty a proudu, takže jsou instalovány větrné relé, termostaty, pojistky a automaty. Nejběžnější usměrňovače ve třech fázích.
Výhody svařovacích usměrňovačů:
- Vysoce kvalitní šev.
- Snadnost údržby oblouku.
- Minimální postřik přídavného materiálu.
- Velká hloubka tání.
- Menší rozměry a hmotnost ve srovnání s transformátory AC.
- Schopnost svařovat železo, neželezné kovy, žáruvzdornou ocel.
Nevýhody:
Vysoké náklady- Nutnost pečlivého sledování stavu chladicího systému.
- Nedostatek ve většině případů možnost napájení z domácí sítě.
- Účinnost menší než měnič.
- Relativně složitý design.
Poloautomatický: charakteristika
Svařovací drát pomocí speciálního mechanismu se přivádí do pracovního prostoru, kde se taví v aktivním plynu a posílá se do svařovací lázně. Plyn vytlačuje vzduch kolem svařovacího bazénu, chrání šev před kyslíkem. Pro tento účel se používá oxid uhličitý, argon, helium, kombinace těchto plynů. S použitím tavidla drát plynu nelze přivádět do pracovního prostoru.
Pros:
- Snadnost svařování tenkých plechových dílů.
- Kvalita švu, možnost získání "krátkého švu".
- Široká nabídka svařovaných materiálů.
- Vysoký výkon.
- Velký rozptyl nastavení a úprav.
Nevýhody:
- Vysoká cena
- Vysoké náklady na spotřební materiál.
- Je nutné použít válce nebo se připojit k speciální síti.
- Obtížnost práce na ulici, kde musí být plynové prostředí chráněno před deflaci.
Výběr modelu
Síťové napětí . Může to být jednofázové nebo třífázové. Pro průmyslové použití se doporučuje univerzální stroj 220 V nebo 220/380. Většina zařízení může selhat nebo přestat vaření kvůli přepětí. V tomto ohledu jsou střídače vybaveny ochranou před přepětím. V domácnostech je rozsah širší o 10-15% a profesionální modely potřebují napětí 165-270 V.
Volnoběžné napětí . Tato charakteristika určuje schopnost zařízení zapálit elektrický oblouk a udržet jeho spalování. Aby byl oblouk pod proudem, musí být napětí asi 1, 5 až 2, 5 krát větší než napětí stabilního elektrického oblouku.
Napájení . Pasy často uvádějí maximální příkon svařovacího stroje, odpovídající maximálnímu zatížení sítě. Je-li měrnou jednotkou kWh, pak to znamená činný výkon, je-li kVA, znamená to celkový výkon, který je obvykle vyšší v důsledku korekčního faktoru.
Reálný výkon je dán proudem, který je přístroj schopen vydat. Tento indikátor určuje tloušťku svařovaného kovu a maximální průměr elektrody.
Třída ochrany Pas by měl mít dvoumístný IP kód, index průměrných zdrojů pro svařování je IP21-IP23. Dva říkají, že do pouzdra neproniknou žádné předměty větší než 12 mm. Druhé číslo označuje ochranu před vlhkostí - 1 - znamená, že kapky vody svisle padající na skříň nezpůsobí škodu; 3 znamená, že ani v úhlu 60 ° voda nepronikne do těla přístroje. Ale vaření v dešti je zakázáno!
Teplotní rozsah Podle GOST lze ruční svařování provádět při teplotě -40-40 ° C. Ne všechny svářečky však lze uvést do provozu při teplotách pod nulou. Nejčastěji se objevují problémy s měniči, ve kterých se při minusové teplotě rozsvítí kontrolka přetížení a svařovací stroj se vypne.
Práce z generátoru . Tato funkce je užitečná pro práci v terénu. Ne všechna zařízení mohou být napájena domácími generátory se spalovacími motory.
Mnohé zdroje energie usnadňují držet oblouk: „Anti-sticking on off“, „Hot start“, „Forcing the arc“, „Ignition on the vzestup“. Je vhodné věnovat pozornost indikaci parametrů, funkčnosti, šíři pracovních úprav, ochraně proti přetížení, kvalitě značení, elektrické bezpečnosti, úplnosti, ergonomii, udržovatelnosti. Doporučuje se zakoupit v pasu přístroj s maximálními technickými parametry a doporučuje se zakoupit si cestovní pas v ruštině.