Виды промышленных сварочных аппаратов
Пожалуй, нет такой области в индустрии, где бы ни применялись сварные конструкции. Машиностроение, металлургия, строительство — вот лишь небольшой перечень промышленных отраслей, в которых активно используются передовые сварочные технологии.
Из нескольких разрозненных металлических элементов методом сварки создается цельная, прочная и неразъемная конструкция. При этом на материалы воздействуют механическим, термическим или термомеханическим способом.
Все существующие технологии сварки (а их насчитывается более 50) подразделяются на ручные, механизированные и автоматические. Для каждого метода существует своя группа оборудования.
Оглавление
Виды промышленного сварочного оборудования
В зависимости от того, с каким материалом и в какой среде работает сварщик, а также какую из сварочных технологий он использует (дуговую, контактную, лазерную, плазменную, и т. д.), подбирается и соответствующее сварочное оборудование. Это может быть:
- полуавтомат сварочный промышленный;
- инвертор;
- трансформатор;
- генератор (агрегат);
- выпрямитель.
У всех сварочных аппаратов есть свои эксплуатационные особенности, достоинства и недостатки. Рассмотрим несколько примеров и поговорим о них поподробнее.
Сварочный полуавтомат
В промышленном производстве большое распространение получила механизированная (или полуавтоматическая) дуговая сварка. Ее суть сводится к тому, что во время работы сварщик вручную направляет дугу вдоль соединяемых кромок, в то время как подача проволочного электрода в зону сварки осуществляется в автоматическом режиме.
Для выполнения операции по этому методу используют промышленный полуавтомат . Работа ведется в среде защитного газа: активного (принятое обозначение — MAG), либо инертного (MIG).
Газ защищает дугу и участки расплавленного металла от вредных атмосферных газов, вызывающих окисление. В качестве активных газов в зону сварки подают азот или углекислый газ, инертных — аргон или гелий. Машиностроительные предприятия для полуавтоматической сварки чаще остальных используют активный углекислый газ. Чем хороша эта технология?
- Эффективна для сварки низкоуглеродистых марок стали.
- Обеспечивает получение ровного аккуратного сварного шва.
- Экономична — малый расход материалов.
- Удобна при любом расположении свариваемых заготовок.
- Проста в исполнении — не требует высокой квалификации сварщика.
Однако этот вид сварки требует контроля давления газа в баллоне. Оно никогда не должно опускаться ниже значения 4 кгс/см², когда газ начинает резко насыщаться влагой, что ведет к сильному разбрызгиванию металла во время работы. В этом случае клапан подачи газа перекрывают и использование газового баллона прекращают.
С помощью полуавтоматов сварочных промышленных также осуществляют сварку под флюсом. Здесь, вместо защитного газа, используют насыпной флюс, который играет практически ту же роль: предохраняет дугу от воздействия атмосферы, так как ее горение происходит под оболочкой расплавленного шлака.
Преимущества полуавтоматической сварки под флюсом:
- Высокая производительность — скорость сварки в 2-3 раза выше, чем при ручном методе.
- Возможность существенного повышения плотности тока.
- Отсутствие разбрызгивания металла.
- Меньшая масса горелки.
- Возможность выбора режима: на постоянном или переменном токе.
- Эффективность в работе с легированной и углеродистой сталью.
- Комфортные условия труда для сварщика — можно работать даже без защиты глаз специальными стеклами.
Из недостатков можно выделить периодические сбои в пневматической подаче флюса, необходимость соблюдения размера его гранул, невозможность сваривания кромок в различных направлениях и обязательность очистки аппаратуры сжатым воздухом.
Для получения неразъемного соединения металлов, отличающихся по химическому составу и плотности, предпочтительны сварочные полуавтоматы с применением порошковой проволоки . Для работы с цветными и мягкими металлами (а также с некоторыми сплавами) такой тип аппаратуры зачастую становится лучшим выбором.
Здесь не используется ни газ, ни флюс в их чистом виде. Роль защитницы дуги и зоны сварки принадлежит сварочной проволоке. Конструктивно она представляет собой металлическую трубку, полость которой заполнена особым порошком — смесью металлической «пудры» и флюса. В процессе сварки этот состав не выгорает и не плавится вместе с проволокой, а высыпается, образуя на поверхности расплавленного металла защитную пленку.
Порошковая проволока российского производства может применяться в сварочных шланговых полуавтоматах с ограничением: в основном, для выполнения швов на малоуглеродистых и низколегированных видах стали. Поэтому, если состав металла отличается другими свойствами, лучше отдать предпочтение подходящему импортному аналогу.
В чем плюсы полуавтоматической сварки по порошковой технологии?
- Высокая производительность за счет применения тока большой плотности.
- Получение уникального химического состава сварного шва, что особенно востребовано при выполнении наплавочных работ.
- Возможность направить дугу в любое место разделки, при этом наблюдая за формированием получаемого шва.
- Отсутствие необходимости в газовых баллонах и аксессуаров для подачи флюса.
Трудности промышленной сварки
Прежде всего, на поверхности сварного шва иногда образуется слой шлака, который непременно нужно зачистить перед следующим этапом сварки. Иногда в самом шве образуются пустоты. Кроме того, нужно обеспечить бережную подачу порошковой проволоки в зону сварки — это достигается точной регулировкой подающих роликов.
И, наконец, главное неудобство: сварку можно производить только в нижнем положении кромок, так как для стандартной порошковой проволоки диаметром 2,6 мм требуется высокий ток и дуга непрерывного горения. Если нужно «варить» металлические заготовки в вертикальном положении или где-то наверху, то к делу подключают углекислый газ.
Универсальные сварочные полуавтоматы — это комбинация нескольких функций и возможностей в одном устройстве. Один и тот же аппарат может обеспечить сварку в режиме MIG или MAG, работать с черными и цветными металлами, использовать штучные электроды или электродную проволоку. Питание осуществляется от источников тока 380 В. Толщина обрабатываемого металлоизделия ограничена 10 мм.
Отличительной особенностью «сварочника-универсала» является его готовность выполнить красивый сварной шов как при постоянном, так и при переменном токе. Вид проволоки тоже не принципиален: в зависимости от поставленной задачи, аппарат работает с любой:
- плавящейся;
- неплавящейся;
- порошковой;
- самозащитной.
Если потребуется, можно подключить и флюс. Не поймите так, что весь перечисленный набор функций целиком входит в каждый такой сварочный аппарат. Но то, что в одном корпусе «универсала» могут скрываться несколько «не универсалов» — это особенность подобного рода техники.
Работа с универсальным полуавтоматом значительно упрощает труд специалиста, поэтому в арсенале крупных промышленных предприятий всегда есть несколько таких сварочников. Аппараты действительно высокоэффективны, многофунциональны и стабильно обеспечивают отличный сварочный шов.
Сварочный инвертор
Для выполнения в условиях производства высококачественной дуговой сварки в ручном режиме профессиональные сварщики пользуются промышленными инверторными сварочными аппаратами. Эти надежные и легкоуправляемые сварочники многократно подтвердили свою незаменимость на строительных объектах, в производстве металлоконструкций и т. д.
Технические параметры, заложенные в большинство производственных моделей, позволяют сохранять работоспособность даже в условиях нестабильного напряжения. К сожалению, у нас в России скачки в электросетях случаются довольно часто.
Однако, благодаря транзисторам 6 поколения, при падении сетевого напряжения до уровня 160 В, инвертор продолжает уверенно «держать» горение и создает сильную дугу. При этом он выполняет качественный глубокий сварочный шов и не дает электроду «залипать» в расплаве кратера на протяжении всего рабочего цикла.
В зависимости от величины тока, используемого инверторным сварочным аппаратом, у сварщика есть возможность заваривать швы, используя любые типы штучных электродов. Экспериментировать можно как с видом покрытия электрода, так и с его диаметром (минимальное сечение — 1,6 мм, максимальное — 6,0 мм).
Очень важным преимуществом инверторов является их бесперебойная работа, без отключения аппарата, в течение длительного времени. В напряженных условиях производства это очень ценное свойство. Правда, нужно заметить, что им обладают продвинутые и достаточно дорогие модели.
В процессе работы мастеру приходится иметь дело с металлоизделиями разной толщины. Выполнить одинаково ровный шов на тонком и толстом листе стали, действуя в одном режиме, практически невозможно. На помощь приходит функция смены полярности. Для тонкостенных материалов выбирают обратную полярность, для заготовок большого сечения — прямую.
Инверторы, преобразующие переменный входной ток в постоянный высокочастотный сварочный ток, изобретение не новое. В Советском Союзе был создан (и до сих пор успешно функционирует) Институт электросварки им. Е.О. Патона. Многие разработки советских инженеров актуальны и в наши дни. Сварочные аппараты российского производства сохраняют преемственность лучших свойств того оборудования, при этом, безусловно, учитывая новейшие мировые тенденции в электротехнике.
Промышленные сварочные аппараты советского производства и по сей день пользуются спросом. Если вы забьете в поисковике Интернета названия старых советских сварочников, вы и сами в этом легко убедитесь. Кстати, в РФ до сих пор сохранена структура обозначения (маркировки) сварочных аппаратов, которая была введена в обиход более 50 лет тому назад.