Отличаются сварочные аппараты. Чем отличается сварочный инвертор от сварочного аппарата

Наличие в «инструментальном арсенале» сварочного аппарата, а у владельца этого полезного прибора – навыков работы с ним, снимет с повестки целый ряд проблем, которые в обязательном порядке возникают при ведении домашнего хозяйства. Не придется по каждому поводу, даже незначительному, приглашать мастера. Многие вопросы в ходе строительства, ремонта, обустройства территории, обслуживании техники решаются на месте, не откладываясь в «долгий ящик». А постепенно нарабатываемый опыт выполнения сварочных работ раскрывает перед владельцем очень широкие перспективы. Они заключаются, кроме всего прочего, и в возможности самостоятельного изготовления довольно сложных конструкций прикладного или декоративного плана, приобретение которых в готовом виде обошлось бы в круглую сумму.

Возникает закономерный вопрос – а какой сварочный аппарат лучше для дома приобрести, чтобы покупка стала действительно полезной? Ну а прибор - не вызвал быстрого разочарования из-за ограниченности своих возможностей, недолговечности, неудобства в работе и т.п . В двух словах на это не ответишь, так как сварочное оборудование – довольно «многоликая» группа. Поэтому есть смысл кратко познакомиться с основными технологиями сварки, доступными на бытовом уровне, и соответствующими аппаратами различных типов. Оценив их возможности, достоинства и недостатки, будет намного проще сделать правильный выбор.

Рассмотрение построим следующим образом. Сначала - общие понятия об электросварке и единые критерии оценки сварочных аппаратов. Затем, по разделам – информация о распространённых технологиях электросварки (ММА, TIG и MIG/MAG). В каждом разделе по видам технологии будет рассказано о классификации аппаратов, с указанием их преимуществ и недостатков, и с приведением краткого обзора популярных моделей.

Общие принципы электросварки. Первичные критерии оценки оборудования

Прежде всего, несколько слов о том, на чем основан любой процесс электрической сварки металлов.

Специальное оборудование (сварочный аппарат) вырабатывает сварочный ток (постоянный или переменный ) с необходимыми показателями силы тока. По силовым кабелям он подается к месту проведения работ. Один кабель подключается к заготовке, второй – к рабочему инструменту сварщика (держателю электродов, горелке).

Сила сварочного тока такова, что при сближении заготовки и электрода на определённое расстояние между ними возникает электрическая дуга. Сама по себе дуга – это область устойчивого разряда, которая характеризуется локальным выделением очень большого количества тепла. Такого нагрева должно быть достаточно, чтобы вызвать плавление металла на выбранном участке соединения заготовок.

Одновременно в эту область осуществляется подача присадочного материала – металлического прута. Происходит взаимная диффузия расплавленного металла заготовок и присадки. После снятия (перемещения) сварочной дуги следует этап кристаллизации металла, в результате чего образуется сварной шов – по сути, монолитный участок, соединяющий заготовки, и не уступающий по прочности основному металлу, а нередко – даже превосходящий его по этим параметрам.

Общая схема для большинства типов электрической сварки единая, но вот технология розжига дуги, введения в область сварки присадочного материала и создания необходимых условий для качественного монолитного соединения может различаться. Об этом поговорит чуть ниже.

Какой бы сварочный аппарат ни выбирался , необходимо оценивать его по ряду общих критериев, важных для любого типа оборудования.

• Напряжение питания. Большинство аппаратов, подходящих для домашнего использования, рассчитаны на обычную однофазную электрическую сеть 220 В 50 Гц. Более мощное оборудование может потребовать подключения к трехфазной сети. Но высокие эксплуатационные показатели такой техники в домашний условиях чаще всего остаются невостребованными.
• Диапазон сварочного тока. Это параметр напрямую влияет на эксплуатационные возможности аппарата – понятно, что чем толще свариваемые заготовки, тем большее количество выделенного тепла потребуется для их полноценного проплавления.

Необходимо заранее представлять, с какими работами предстоит сталкиваться оборудованию. Нет смысла приобретать аппарат со слишком высокими показателями сварочного тока, если они попросту останутся невостребованными – это напрасно потраченные деньги. В настоящее время представленные в продаже модели, как правило, имеют верхнюю границу не ниже 120 ампер. А этого уже вполне достаточно для вполне серьезных сварочных операций с металлом толщиной 3÷4 мм. А если брать еще и с запасом, то показателей в 160-180 А будет хватать с лихвой.

• Допустимый диапазон входных напряжений. Также очень важная характеристика, особенно для тех населённые пунктов (дачных поселков ), где нестабильность напряжения в сети является чуть ли не нормой. Современные сварочные аппараты, особенно инверторного типа , способны без потери качества сварки выдерживать перепады, доходящие до ±20÷25% и даже более.
• Потребляемая мощность при работе на максимальных значениях сварочного тока. Этот параметр важен с тех позиций, что подключение аппарата должно проводиться к линиям питания (имеются в виду и сами розетки, и удлинители), обладающим соответствующими возможностями.
• Важным эксплуатационным показателем работы любого сварочного оборудования является продолжительность включения (ПВ) или продолжительность нагрузки (ПН). Кстати, об этом неопытные пользователи нередко забывают. Дело в том, что редко какое оборудование способно на длительную безостановочную работу – обязательно требуются паузы. Чем выше класс аппарата – тем эти паузы могут быть меньше. Этот показатель должен указываться в перечне паспортных характеристик, и выражается он обычно в процентах к общей продолжительности работы включенного оборудования.

Для сварочных аппаратов бытового класса ПВ может составлять всего 40%. Это, в свою очередь, означает, что, например, из 10 минут работы только 4 минуты может отводиться непосредственно на сам сварочный процесс, а 6 минут необходимо отдать на паузы.

Продолжительность включения может быть установлена общей или зависеть от величины сварочного тока (далеко не всегда аппарат используется на пределе своих возможностей) и от температуры окружающего воздуха (это влияет на эффективность охлаждения электронной «начинки»). Показатели указываются в паспорте, а также могут быть вынесены табличкой на шильдик прибора.

• Современные сварочные аппараты могут обладать некоторыми полезными функциями. Их специфика зависит от типа оборудования, и о них будет рассказано ниже.
• Современный сварочный аппарат должен иметь систему охлаждения – встроенный вентилятор, работающий постоянно или включающийся по мере необходимости. Обычно предусматриваются и необходимые ступени защиты – от перегрева или короткого замыкания.
• Безусловно, при выборе сварочного оборудования всегда принимается в расчет стоимость аппарата, его оснащённость необходимыми комплектующими и их качество.
• Немаловажным критерием является авторитет компании–производителя , гарантийные обязательства, возможность получения сервисного обслуживания в регионе проживания.

Это были общие критерии, справедливые для любых типов сварочных аппаратов. Теперь же перейдем к рассмотрению особенностей оборудования, в котором реализованы различные технологии электросварки.

Ручная дуговая электросварка (ММА)

Общие понятия о технологии ММА

Как правило, все новички начинают осваивать секреты сварки именно с такой технологии, поэтому есть смысл рассмотреть ее первой.

ММА – это аббревиатура от полного названия «Mаnual Metаl Arс », что в буквальном переводе с английского как раз и обозначает ручную сварку металла. В технической литературе часто встречается и русскоязычный термин РДС – «ручная дуговая сварка».

Характерная особенность такой технологии – использование штучных электродов с покрытием, которые и участвуют в создании сварочной дуги, и сами по себе являются присадочным материалом.

Примерная схема сварочного процесса ММА показана на рисунке ниже:

К металлической заготовке (поз.1) через клемму-зажим подсоединен один контакт сварочного аппарата. Второй контакт коммутируется через держатель на металлическую сердцевину электрода (поз. 2). Между ними зажигается электрическая дуга (поз. 3), которая вызывает плавление металла и заготовки, и электрода с формированием сварочной ванны (поз. 4 ).

Электроды имеют специальное покрытие – обмазку (поз. 5). Ее состав может различаться в зависимости от свариваемого металла и типа выполняемых работ. При плавлении обмазки, во-первых, образуется газовое облако (поз.6), создающее оптимальные условия для качественного формирования сварочной ванны. Во-вторых, жидкий расплав обмазки создает поверхностный слой шлаков (поз. 7), которые предохраняют жидкий металл от преждевременного контакта с кислородом воздуха, что способствует правильной его кристаллизации. После ухода сварочной дуги застывший слой шлаков (поз. 8) остается на поверхности, и убирается скалыванием после окончания сварочных работ. А под ним уже остается металлический сварной шов (поз. 9), монолитно соединяющий исходные заготовки.

Такая технология является наиболее распространенной в строительстве и в условиях домашнего хозяйства. Это обусловлено целым рядом весьма значимых ее преимуществ :

• Оборудование для ММА – наиболее простое, не требующее специальных дополнительных устройств и комплектующих. Все управление, как правило, заключается только в выставлении необходимого значения силы сварочного тока. А состав оборудования (если не принимать в расчет снаряжения самого мастера и расходные электроды) – сам аппарат с кабелем подключения к сети, и два изолированных сварочных провода нужного сечения – с зажимом массы и с держателем электродов.

• Простота устройства предопределяет и высокую мобильность такого оборудования. Работы могут выполняться в любых, даже весьма стесненных условиях и на высоте – все зависит только от возможности установки аппарата и длины сварочных проводов.
• ММА-сварка позволяет выполнять любые типы швов в разных пространственных положениях.
• В зависимости от выбранных электродов, такая технология позволяет осуществлять сварку различных металлов.
• Такой технологии проще всего научиться «с нуля». Именно с нее и начинают освоение азов сварочного мастерства.

Есть у ММА-технологии и свои недостатки :

• Большие сложности представляет сварка заготовок малой толщины (менее1 ,5 мм). Даже при использовании самых тонких электродов начальное формирование сварочной ванны часто приводит к сквозному прожигу металла.
• Длина электрода в ходе сварочного процесса постоянно уменьшается. Это вынуждает мастера непрерывно контролировать его положение относительно заготовок, чтобы поддерживать оптимальную дугу.
• При масштабных работах делать паузы для замены сгоревшего электрода на новый приходится довольно часто. Что, кстати, влияет и на производительность работы – по этому показателю ММА-технология существенно проигрывает другим.
• Прослеживается максимальная зависимость качества сварного шва от опыта мастера.

Несмотря на недостатки, ручная дуговая сварка пока что остается наиболее востребованной. И обычно, когда речь идет об оборудовании бытового класса, подразумеваются именно ММА-аппараты .

Сварочный ток может быть постоянным или переменным.

• Постоянный характеризуется более стабильными показателями дуги и сварочной ванны. Такое оборудование значительно облегчает освоение основ сварочного дела. Некоторые типы металлов (например, нержавеющая сталь) свариваются исключительно постоянным током.
• Переменный ток требует более высокого опыта работы, но в ряде случаев, при сварке определенных металлов (например, алюминия) является единственно возможным.

В настоящее время выпускается несколько типов аппаратов, работающих по технологии ММА – это сварочные трансформаторы, выпрямители и инверторы.

Сварочные трансформаторы ММА

Этот тип оборудования можно отнести к наиболее простому по устройству. По сути – это понижающий трансформатор с первичной и вторичной обмотками. За счёт уменьшения напряжения резко возрастают показатели силы тока, что и используется для розжига сварочной дуги.

Обмотки трансформатора изготавливаются из медных проводов или шин большого сечения, способных выдержать большие нагрузки. Это, в принципе, и предопределяет то, что такие приборы всегда весьма массивны.

Изменение силы сварочного тока чаще осуществляться механически. Это может быть изменение взаимного расположения первичной и вторичной обмотки относительно друг друга (с общим неподвижным ферромагнитным сердечником ). Или же перемещение одной из подвижных частей этого магнитопровода (сердечника).

На выходе сварочный трансформатор выдает переменный ток.

К достоинствам такого оборудования можно отнести следующее:

• Простота устройства аппарата предопределяет его долговечность и несложность в эксплуатации и обслуживании .
• Такие приборы обычно обладают высокими показателями мощности сварочной дуги.
• Стоимость сварочных ММА-трансформаторов невелика, и это оставляет их очень востребованными среди потребителей, несмотря на наличие в продаже более удобного для эксплуатаций оборудования.

Но нельзя забывать и о целой череде недостатков таких приборов:

• Для сварки переменным током применяются только специально предназначенные для этих целей электроды – это должно быть оговорено в их характеристиках.
• Сварочная дуга от переменного тока не отличается стабильностью – ее сложнее разжечь и удерживать в оптимальном положении. У неопытных мастеров это приводит к очень частому залипанию электрода. Качественная работа потребует хороших навыков.
• При сварке отмечается сильное разбрызгивание металла из сварочной ванны.
• Чистота получаемого шва – несравнимо ниже, чем у аппаратов постоянного тока.

• ММА-трансформаторы весьма зависимы от уровня входного напряжения. А сами, в свою очередь, способны весьма чувствительно локально «просаживать» сеть.
• Тяжеловесность таких сварочных аппаратов значительно снижает удобство работы с ними, особенно в труднодоступных местах или при необходимости частых перемещений. Многие приборы, вследствие этой особенности, оснащаются колесами для местного перемещения.

Краткий обзор моделей сварочных ММА-трансформаторов

• «Калибр СВА -160А »

Недорогой, достаточно надежный трансформатор для ручной дуговой сварки. Бренд – российский, сборка осуществляется в Китае.

— Тип – трансформатор сварочный ММА.

— Выходной сварочный ток – переменный, от 55 до 160 А.

— Регулировка тока – плавная.

— Мощность максимальная – до 7,2 кВт .

— Световая индикация работы и перегрева.

— Встроенный вентилятор охлаждения непрерывного действия.

— Габариты аппарата — 485×270×310 мм, масса – 15,2 кг . Имеется ручка для переноски.

(аппарат, сварочные провода с зажимом и держателем, щетка-молоток , защитный щиток) – 2400 руб.

К достоинствам аппарата можно отнести невысокую стоимость, небольшие габариты. Из недостатков пользователи отмечают слишком быстрый нагрев до допустимого предела и довольно длительный срок охлаждения.

• «Зубр ЗСТ -180»

Сварочный трансформатор с весьма неплохими эксплуатационными характеристиками. Разработка российских специалистов (ЗОА «Зубр ОВК », г. Мытищи Московской обл.), сборка преимущественно осуществляется в Китае.

Основные характеристики трансформатора:

Диапазон сварочного переменного тока – от 60 до 180 А. Плавная регулировка с индикацией.

— Максимальная мощность – 9,6 кВт .

— Напряжение холостого хода – 48 В.

— Диаметр электродов – от 2 до 4 мм.

— Продолжительность нагрузки: 10% на токе свыше 160 А , 30% — при 115 А , 60% — при 80 А и неограниченно при минимальном токе в 60 А.

— Принудительное охлаждение – встроенный вентилятор постоянного действия.

— Тепловая защита.

— Масса аппарата – 21.5 кг. В комплект входят два колеса для облегчения перемещения по рабочей площадке.

3000 руб.

К достоинствам аппарата относят возможность подключения как к однофазной, так и к трехфазной сети питания. К числу высказанных претензий можно отнести то, что сварку с электродом 4 мм трансформатор почти что не тянет. Впрочем, для бытовых условий эксплуатации это, как правило, несущественно.

• « Fubag TR 200 »

Компактный сварочный трансформатор германской разработки но опять же – китайской сборки.

Основные характеристики модели:

— Диапазон сварочного тока – от 55 до 160 А.

— Невысокий показатель потребляемой мощности – 2,73 нВт .

— Диаметр электродов – от 2 до 3,2 мм.

— ПВ на максимальном сварочном токе – 6%.

— Светодиодная индикация работы и перегрева.

— Плавная регулировка сварочного тока.

— Встроенная система охлаждения непрерывного действия. Защита от перегрева.

— Габариты — 500×230×340 мм при массе 16.5 кг. Имеется ручка для переноски.

— Примерная стоимость в базовой комплектации – 2900 руб.

К достоинствам модели пользователи отнесли неплохую стабилизацию дуги, надежность аппарата при его невысокой стоимости. Из недостатков отмечаются малая продолжительность непрерывной работы и несъемные сварочные провода. При случайном их повреждении для замены приходится вскрывать корпус аппарата.

Сварочные ММА-выпрямители

Развитие полупроводниковых технологий позволило избавиться от многочисленных недостатков, присущих сварке на переменном токе. Это было изначально воплощено в сварочных аппаратах выпрямительного типа.

По сути – это такой же трансформатор, но после понижения напряжения и увеличения силы тока производится еще и его выпрямление, то есть преобразование в постоянный. Устройство блока выпрямления может быть различным (обычные диодные мосты или тиристорные управляемые вентильные узлы). Существуют различия и в управлении силой выходного сварочного тока – оно может быть электромеханическим или электронным.

Но какая бы схема ни применялась, сварочные выпрямители получают ряд существенных преимуществ перед трансформаторами:

• Сварочная дуга отличается гораздо большей стабильность, за счет отсутствия нулевых значений тока. Ее легче разжечь и удерживать в ходе выполнения работ.
• Разбрызгивание металла при сварке – значительно ниже. Это сокращает работы по очистке сваренных деталей от шлака и застывших капель металла.
• Дуга постоянного тока обеспечивает более глубокий однородный провар металла, без образования пузырей и каверн. Шов получается при это намного аккуратнее и надежнее .

• Работа на постоянном токе открывает гораздо более широкий спектр возможностей. В том числе это – сварка нержавейки, легированных сплавов, некоторых цветных металлов. Практически отсутствуют ограничения по использованию различных типов электродов.
• КПД выпрямителей значительно выше, чем и трансформаторов той же мощности.

К недостаткам ММА-выпрямителей можно отнести следующее:

• Они весьма зависимы, даже в большей степени, чем трансформаторы, от уровня входного напряжения питания.
• Стоимость ММА-выпрямителей – в несколько раз выше, чем трансформаторов со сходными характеристиками.
• Габариты и масса ММА-выпрямителей ничуть не меньше, чем трансформаторов.

Обзор нескольких популярных моделей ММА-выпрямителей

• Сварочный выпрямитель «ВД -160 УЗ»

Аппарат со средними показателями сварочного тока, достаточными для бытового применения.

Основные характеристики модели

— Диапазон сварочного постоянного тока – от 40 до 160 А. Плавная регулировка.

— Напряжение холостого хода – не более 80 В , номинальное рабочее – не менее 28 В.

— Режим работы (величина ПВ) – 40% для всего диапазона.

— Потребляемая мощность – 4,4 кВА .

— Габариты – 400×290×460 мм при массе 35 кг.

— Примерная стоимость в базовой комплектации – 16500 руб.

Отмечается высокая надежность выпрямителя. Но - очевидна явно высокая стоимость при не самых выдающихся эксплуатационных показателях.

• Сварочный выпрямитель « Selma ВД-131»

Надежный сварочный аппарат выпрямительного типа , позволяющий работать в режимах постоянного и переменного тока.

Основные характеристики сварочного выпрямителя:

— Диапазон сварочного тока: 38÷180 А переменный ток (АС) и 38÷130 постоянный (DC).

— Плавная электромеханическая регулировка тока.

— Напряжение холостого хода – не более 70 В , номинальное – не менее 27 В.

— Диаметры электродов – от 2 до 4 мм.

— ПВ при полной нагрузке – не менее 20%.

— Потребляемая мощность – до 12.5 кВА .

— Встроенная система охлаждения и защиты от перегрева.

— Габариты - 360×360×930 мм, масса 60 кг. Вертикальное расположение прибора. Предусмотрен колесный ход и ручка для транспортировки в пределах рабочего помещения.

— Примерная стоимость в базовой комплектации – 25000 руб.

Отмечаются очень стабильное зажигание и горение сварочной дуги. Большим плюсом является универсальность работы – на постоянном и переменном токе. Недостатки – большая массивность, весьма высокая стоимость, скорее всего – неоправданная для подобных приборов бытового предназначения.

Сварочные ММА-инверторы.

Как видно, сварочные выпрямители – это довольно громоздкие, тяжелые приборы, к то му же с соврешенно неоправданной высокой стоимостью . Это предопределило весьма невысокую их популярность среди владельцев домов. Иное дело – сварочные инверторы, появление которых, можно сказать, произвело определенную революцию в технологиях дуговой ручной сварки.

Полупроводниковая схема таких аппаратов обеспечивает целый каскад преобразований тока питания, частотных и амплитудных. Вдаваться особо в подробности этого процесса не будем, тем более что существует несколько действенных схем подобных трансформаций. Но в итоге всегда получаются очень устойчивые показатели постоянного сварочного тока, которые контролируются специальным микропроцессорным модулем управления. Это позволяет не только регулировать ток с высочайшей точностью, но и придавать сварочному оборудованию ряд полезных опций, значительно упрощающих работу, позволяющих выполнять необходимые операции даже начинающим мастерам.

• « Бичом» начинающего сварщика часто является залипание электрода. Пока не выработается устойчивый навык удержания требуемого зазора между электродом и свариваемой деталью, касания кончиком электрода избежать трудно. А это в обычных условиях вызывает «прилипание», на которое приходится тут же реагировать приложением силы. В противном случае возникнет длительное короткое замыкание, влекущее срабатывание системы тепловой защиты, а при ее отсутствии или неисправности – даже перегорание обмоток трансформатора.

Во многом проблема решается на тех аппаратах, в которых реализована опция «Аrc Fоrce ». Если просвет между электродом и металлической поверхностью становится слишком маленьким, электронное управление автоматически прибавит значение сварочного тока. В результате этого происходит быстрое оплавление и электрода, и свариваемого металла под ним, что нормализует требуемый зазор.

Если же прямого контакта электрода с поверхностью все равно избежать не удалось, то должна сработать опция «АntiStick» . Сила сварочного тока при этом автоматически резко снижается, что предотвращает залипание . И оторвать электрод от поверхности не составит труда, не прекращая при этом сварочного процесса.

• Очень полезной является и функция «Нot Stаrt » - она значительно облегчает розжиг сварочной дуги в начале работы. Для этого в момент инициации дуги автоматика импульсно повышает силу тока, нормализуя ее после успешного розжига.
• Важным достоинством ММА-инверторов является то, что они не столь «капризны» в отношении перепадов входного напряжения электрической сети. Согласитесь, для дачных поселков с их традиционными проблемами энергоснабжения – чрезвычайно важное качество. Кроме того, и сами аппараты такого типа совершенно не перегружают сеть. То есть выполнение сварочных работ не будет сопровождаться просаживаниемм напряжения, которое нервирует и домочадцев, и, зачастую , соседей по улице.
• Высокая стабилизация сварочного тока ММА-инвертора (причём – даже при скачках входного сетевого напряжения) сводит разбрызгивание металла к минимуму. Швы в итоге получаются очень аккуратными и однородными.
• Огромным преимуществом ММА-инверторов перед трансформаторами и выпрямителями является их компактность и небольшой вес. Даже при работе в ограниченном пространстве для такого прибора отыщется место. А при выполнении сварочных операций на высоте или иных сложных условиях инвертор вполне можно подвесить на крючке или даже через плечо на ремне.

К недостаткам сварочных ММА-инверторов можно отнести сложность схемы. При выходе из строя приходиться обращаться в специализированные мастерские. Браться за самостоятельный ремонт такого оборудования – не следует.

Кстати, в связи с этим можно упомянуть еще один нюанс выбора. В продаже встречаются аппараты, электронная «начинка» которых собрана на одной плате или же имеет модульное исполнение. Первые, безусловно, дешевле, но при возможности выбора все же предпочтение разумнее отдать аппарату с модульными платами. Такая техника гораздо проще и в диагностике, и в ремонте.

Еще не столь давно одним из недостатков ММА-инверторов традиционно называлась их высокая стоимость. Постепенно это уходит в прошлое. Цены на такие аппараты снижаются по мере расширения ассортимента моделей, и эта тенденция пока что весьма устойчива. Так что стоимость уже стала постепенно приближаться к приборам трансформаторного типа , при том, что удобство и эффективность работы – просто несопоставимы.

Краткий обзор моделей сварочных ММА-инверторов

Сварочный инвертор бытового класса, позволяющий выполнить широкий спектр работ.

«Бизон-160ПН» — компактный сварочный аппарат по очень привлекательной цене

Основные характеристики модели:

— Диапазон сварочного тока – от 30 до 160 А.

— Напряжение питания – 200 В , но прибор способен устойчиво работать при падениях до 140 В и скачках до 250 В.

— Максимальная потребляемая мощность – 4.5 кВт .

— Напряжение холостого хода – не более 65 В.

— Положительность включения (ПВ) на максимальной нагрузке – 35%.

— Эффективная встроенная система охлаждения.

— Габариты – 220×146×96 мм, масса 2.8 кг.

— Примерная стоимость – 3700 руб.

— Гарантия производителя – 1 год.

Отмеченные достоинства – удобство в эксплуатации, стабильная работа даже при низком напряжении в сети. Компактность, небольшой вес позволяют успешно выполнять сварку с подвешенным на плечо аппаратом. Сколь-нибудь значимых нареканий, тем более – на фоне такой цены, пользователями не отмечено. Условно можно отнести к таковым отсутствие дополнительных функций, о которых говорилось выше.

• «QUATTRO ELEMENTI A 140 Pico»

Сварочный ММА-инвертор известного итальянского производителя, Правда, сборка, как уж водится, преимущественно – китайская, но весьма качественная.

Основные характеристики инвертора:

— Диапазон регулировки сварочного тока – от 10 до 140 А.

— Диаметр используемых электродов – от 1,6 до 4 мм .

— Максимальная потребляемая мощность – 4.2 кВт .

— Отличный показатель ПВ на максимальном сварочном токе – 60%.

— Минимальное напряжение на входе – 160 В.

— Реализованы функции быстрого зажигания дуги «HotStart» , модуляции тока «ArcForce» и предупреждения залипания электрода «AntiStick» .

— Габариты – 170×230×260 мм, масса – 2,6 кг. В комплект входит ремень для переноски на плече, для которого на корпусе предусмотрена специальная скоба.

— Гарантия производителя – 1 год.

— Примерная стоимость в базовой комплектации – 3800 руб.

К достоинствам модели относят эффективную систему охлаждения, включающую два независимых вентилятора, надежную защиту от перегрева, отличную элементарную базу электроники от ведущих мировых производителей.

Многие пользователи отметили в недостатках слишком короткие сварочные провода. Впрочем, этот «минус» отмечается у очень многих сварочных аппаратов китайской сборки – «экономия» на кабельной части любого оборудования всегда отличала наших восточных друзей.

• « Ресанта САИ 160»

Очень популярный сварочный инвертор известного латвийского бренда. Сборка, традиционно, в последнее время выполняется в Китае.

Основные характеристики:

— Диапазон установки сварочного тока – от 10 до 160 А.

— Диаметр электродов – от 1,6 до 4 мм.

— Положительность включения на максимальной нагрузке – 70%.

— Напряжение холостого хода – 80 В.

— Минимальное напряжение питания на входе – 140 В.

— Максимальная потребляемая мощность – 4,9 кВт .

— Функции «AntiStick» и «HotStart» .

— Габариты – 348×147×267 мм, масса – 3,8 кг.

— Гарантия производителя – 2 года.

— Примерная стоимость в базовой комплектации – 4000 руб.

Отмеченные достоинства модели – неприхотливость и надежность в работе, эффективная принудительная система охлаждения туннельного типа , высокое качество сборки и элементарной базы.
Недостатки все те же – короткие сварочные провода, тем более , не чисто медные, а из медно-алюминиевого композита. Неудобный штатный держатель электродов. После дополнительных затрат, связанных с заменой проводов на отечественные и держателя – на наиболее удобный «под себя», остальные недочеты можно не принимать в расчет на фоне супер-привлекательной стоимости инвертора.

Можно добавить еще , что заявленный нижний порог напряжения питания – все же слишком «оптимистичен». На практике стабильная работа отмечается при напряжении 160 в и выше, что, впрочем, также является очень неплохим показателем.

Особые технологии электросварки

В бытовых условиях ручная дуговая сварка занимает преобладающее положение. Однако, иногда имеет смысл приобрести и более технологичное оборудование. Так, например , уже упоминалось, что сваривать тонкие листы обычным обмазочным электродом – чрезвычайно сложно, а то и вовсе невозможно. Но это позволяет выполнить оборудование, работающее по технологии TIG и MIG/MAG.

Так как такие сварочные аппараты все же пока имеют более ограниченный спрос среди рядовых потребителей, слишком подробно останавливаться на нем не будем. Начинать освоение мастерства сварщика сразу с подобного оборудования – не вполне правильный путь. Но общие понятия все же иметь не помешает. Тем более, что многие аппараты обеих типов вполне способны работать и в стандартном режиме ММА . Так что тем потенциальным владельцам, которые думают на перспективу, подобное приобретение (при наличии необходимых свободных средств) будет только на пользу.

Электросварка по технологии TIG

Особенности технологии

Аббревиатура TIG получилась из полного названия технологии «Tungstеn Inеrt Gаs ». По сути, в этом определении уже кроется и сама особенность процесса.

Tungsten – это вольфрам в переводе на русский. Именно из этого тугоплавкого материала изготавливаются электроды, обеспечивающие создание и поддержание сварочной дуги. А сам сварочный процесс осуществляется в облаке защитного инертного газа (Inеrt Gаs ), который предохраняет расплавленный металл от воздействия кислорода, азота и водяного пара, содержащихся в воздухе. Так как очень часто в качестве инертного газа используется аргон, в устоявшейся терминологию такую технологию называют аргонно-дуговой сваркой. Хотя это определение и не вполне корректное – в качестве инертного газа могут применяться и другие, например, гелий, азот, углекислый газ или газовые смеси с тем или иным их содержанием.

Принцип выполнения сварки показан на схеме:

Как и в обычной сварке, к свариваемым заготовкам (поз. 1) подключается кабель массы. А в остальном – начинаются коренные отличия.

Основным рабочим инструментом мастера является сварочная горелка TIG (поз. 2). Она обычно имеет характерную изогнутую Г-образную форму, что обеспечивает ее удобство удержания в руке и точность выполнения операций. На самой грелке расположена клавиша пуска и могут быть другие органы управления, например, для регулировки интенсивности газового потока или точного выставления величины сварочного тока. Модели горелок и степень их сложности бывают различные.

В любом случае на конце газовой горелки имеется газовое сопло (поз. 3), как правило, изготовленное их жаропрочной керамики. По центру этого сопла внутри в цанговом зажиме установлен тугоплавкий вольфрамовый электрод (поз. 4), который подключен к силовому проводу (поз. 5), подающему сварочный ток. Электрод служит для розжига и подержания сварочной дуги (поз. 6). Сам он в процессе сварки, благодаря уникальным качествам вольфрама, практически не сгорает. Точнее, конечно, расходуется, но столь незначительно, что его называют несгораемым. (Стандартной пачки из 10 штук таких электродов хватит очень надолго). Диаметры электродов – от 2 до 4 мм, длина, как правило, стандартная – 175 мм.

В сопло горелки в ходе выполнения сварки непрерывно подается инертный газ (поз. 7). Благодаря этому вокруг сварочной ванны (поз. 8) всегда создается защитная атмосфера (поз. 9), благоприятная для образования монолитного сварного соединения того или иного металла. для выполнения шва в зону сварки подается вручную присадочный пруток (поз. 10), опять же, в зависимости от свариваемого металла. Так как область расплава защищено облаком инертного газа, никаких дополнительных флюсов и обмазок не требуется. Сварочный шов на выходе (поз. 11) получается «чистым», не закрытым слоем шлака.

Сварочная горелка, понятно, соединена с аппаратом не только силовым кабелем – здесь используется довольно сложный по конструкции рукав, совмещающий подачу сварочного тока, провода для передачи управляющих сигналов, канал для подачи инертного газа. Горелка нуждается в охлаждении, поэтому многие модели оснащаются системой газового или жидкостного охлаждения. На схеме показан канал подачи охлажденной жидкости (поз. 12) и отвода разогретой (поз. 13).

Естественно, если аппарат работает именно в режиме TIG, то это подразумевает подключение к нему и газобаллонного оборудования.

Достоинства сварки по технологии TIG:

• Появляется возможность сваривания тонких листов металла – менее 1 мм.
• Упрощается контроль за ходом сварочного процесса. Ванна не закрывается слоем шлаков, присадку модно подавать ровно столько, сколько это необходимо в конкретном месте. Сварочная горелка при этом располагается на одинаковом удалении от заготовки – нет необходимости постоянно контролировать уровень зазора.
• Высокая универсальность технологии – сварке подаются многие металлы и сплавы, в том числе титан, алюминий и бронза
• Отсутствие необходимости частой смены расходников значительно увеличивает производительность работы.
• Процесс сварки практически не сопровождается разбрызгиванием, то есть швы получаются очень ровными и аккуратными, не требующими последующей зачистки.

К недостаткам можно отнести:

• Более сложное оборудование, необходимость правильного использования баллонов с газом, их своевременной заправки.
• Такая сварка предъявляет особые требования к квалификации работника.
• В процессе работы заняты обе руки мастера. То есть в сложных положениях такая технология бывает или вовсе невозможна, или крайне затруднительна.
• Стоимость подобного оборудования уже никак не получится назвать невысокой. То есть приобретение комплекта TIG должно быть оправданным.

Сами сварочные аппараты, по аналогии с ММА, могут быть выпрямительного или инверторного типа. Большинства приборов способны работать как с постоянным, так и переменным током. Как уже говорилось, многие модели оснащены режимом ММА-сварки и имеют соответствующий разъем для подключения обычного сварочного провода с держателем электродов.

Краткий обзор инверторов аргонно-дуговой сварки

Из разнообразия моделей выбрано две, наиболее доступных по цене и приближенных по параметрам к установкам для использования в условиях домашней мастерской.

• «Ресанта САИ 180 АД»

Сварочный инверторный аппарат полупрофессионального класса, с функцией аргонно-дуговой варки. Бренд – Латвия, сборка – Китай.

Основные характеристики модели:

— Диапазон сварочного тока – от 10 до 180 А.

— Режимы работы – TIG и ММА.

Продолжительность включения при максимальной нагрузке – 70%.

— Розжиг горелки – контактный, система ее охлаждения – воздушная.

— Максимальная потребляемая мощность – 5,3 кВт .

— Габариты – 360×135×232 мм, масса – 8,1 кг.

— В комплект входит сам инвертор, ассы с зажимом (1.5 м ), провод с держателем электродов для ММА (2 м ), горелка TIG в сборе с комбинированным рукавом (2 м ). Предусмотрен ремень для переноски. Газобаллонное оборудование в комплект не входит.

18000 руб.

Среди отмеченных пользователями недостатков – нет режима работы на переменном токе, то есть отпадает возможность сварки алюминия. Есть проблемы с розжигом дуги и корректностью значения сварочного тока при сварке по аргонно-дуговой технологии.

• «FUBAG INTIG 160 DC»

Качественный аппарат с неплохим набором функций для недорогого, по меркам этой категории, оборудования.

Основные характеристики модели:

— Диапазон регулировки сварочного тока – от 10 до 160 А , только постоянный (DC).

— Продолжительность включения при м аксиальной нагрузке – 60%.

— Режимы работы сварочной горелки – 2- х и 4-х тактный.

— Поджиг горелки – контактный.

— Охлаждение горелки – воздушное.

— Управляющий разъем — 5 РIN .

— Комплект поставки: инвертор, горелка TIG 175P с комбинированным рукавом длиной 4 м , шланг для подключения газового баллона – 4 м . Сам баллон в комплект не входит.

Габариты: 380×135×250 мм, масса 6,5 кг.

— Гарантия производителя – 2 года.

— Примерная стоимость комплекта – 22000 руб.

Достоинства модели:

— Удобная горелка с мягкой чувствительной клавишей управления.

— Предусмотрена возможность подключения к автономному источнику питания (генератору).

— При токах до 145 А ПВ не ограничена (100%).

— Система продувки газа до и после сварки.

— Система «HotStart» и модулирования сварочного тока.

Отмеченные недостатки:

— Нет режима сварки на переменном токе.

— Комплект не содержит заглушек, цанг и электродов для горелки. Приходится приобретать отдельно.

— Нет силового провода с держателем для ММА. Впрочем, некоторыми пользователями это расценивается чуть ли ни как достоинство – лучше приобрести качественный провод с удобным для себя держателем отдельно, чем переплачивать за заведомо короткий, по китайской традиции.

Полуавтоматическая сварка по технологии М IG / MAG

Отличия технологии полуавтоматической сварки

Эта технология в настоящее время считается одной из наиболее передовых и производительных. Аббревиатуры обозначают Metаl Inert Gаs – Metаl Active Gаs , то есть сварка металла в среде инертного или активного газа. Активные газы являются условием качественной сварки некоторых металлов и сплавов – особая среда требуется для полноценной кристаллизации материалов.

Внешне процесс сварки имеет сходство с ТIG , но имеется и коренное отличие.

Рабочий инструмент матера – тоже горелка, но уже имеющую и другую конфигурацию, и иное устройство.

На конце горелки установлено сопло (поз. 1) из жаропрочного металла. АА в центре имеется направляющий контактный наконечник–токосъемник (поз. 2), через который с установленной скоростью осуществляется непрерывная подача сварочной проволоки, которая становится и электродом для создания дуги, и присадочным материалом. Проволока может быть различной, как по диаметру, так и по составу и по технологии изготовления, и ее выбор зависит от особенностей свариваемого металла.

Одновременно в сопло подается требуемый инертный или активный газ (поз. 4), который создает оптимальную атмосферу в области сварочной ванны (поз. 5).

Естественно, и сама горелка, и комбинированный рукав устроены несколько сложнее, так как в них, помимо силовых и управляющих проводов и газового канала предусматривается еще и подача жесткой сварочной проволоки. Естественно, сварочный аппарат в таком случае должен быть оснащен еще и механизмом подачи проволоки.

На горелке также имеется клавиша управления, которая включает сварочный ток и подачу проволоки. При должном опыте работы с таким аппаратом сварочный процесс становится очень производительным. Кстати, отмечается, он является и довольно простым для освоения начинающими мастерами. Характерное отличие от ТIG еще и в том, что мастер управляется одной рукой, что особо важно при работе в сложных условиях и различных пространственных положениях сварочных швов.

Ну а по качеству сварки можно оставить в силе все те преимущества, о которых говорилось при рассмотрении технологии ТIG - защитная или ж активная газовая атмосфера делает свое дело.

Существенным недостатком полуавтоматической сварки можно считать сложность комплекта оборудования. Он включает в себя:

— Сам силовой агрегат, то есть источник сварочного тока (опять же, трансформаторного или инверторного типа) с необходимыми системами регулировки, управления и контроля.

— Газобаллонное оборудование с соединительным шлангом.

— Сварочную горелку с комбинированным многофункциональным рукавом.

— Механизм автоматической подачи сварочной проволоки из катушки . Причем , этот механизм может быть как встроенным, так и размещенным отдельно.

Большинство сварочных полуавтоматов имеют возможность работы и в обычном ММА-режиме .

Оборудование, после освоения навыков работы в этой технологии, очень удобно в эксплуатации. И многие мастера, в том числе кустари-надомники, предпочитает именно такую технологию, несмотря на необходимость дополнительной «возни» с газовыми баллонами. Без аппаратов такой сварки в настоящее время не обходится ни одна авторемонтная мастерская.

Для примера – взглянем на парочку относительно недорогих моделей, которые подойдут для небольшой личной мастерской.

Краткий обзор моделей аппаратов полуавтоматической МIG /MAG-сварки

• «Сварог REAL MIG 200»

Относительно недорогой, компактный и удобный в эксплуатации сварочный полуавтомат. Российская разработка и производство.

Основные характеристики:

— Показатели сварочного тока: в режиме MIG - от 30 до 200, в режиме ММА - от 10 до 160 А.

— Допустимое минимальное напряжение на входе – 160 В.

— Максимальная потребляемая мощность – 5,4 кВт .

— Диаметр проволоки – 0,6÷1 мм.

— Диметр штучных электродов ММА – от 1,5 до 4 мм.

— Встроенный механизм протяжки проволоки, рассчитанный на еврокатушку D200с максимальной массой проволоки 5 кг.

— Скорость протяжки проволоки – от 1,5 до 14 м/мин.

— Система холостого прогона и дожигания проволоки.

— Возможность смены полярности сварки.

— Габариты: 502×225×375 мм, масса – 13 кг.

— Комплектация – инвертор, сварочная горелка с рукавом 3 метра, провод массы с зажимом, 3 метра, набор запчастей.

— Гарантия производителя – 5 лет

— Стоимость комплекта – 20500 руб.

Пользователи отмечают высокую надежность аппарата и отменное удобство в работе.

К недостаткам условно можно отнести невысоко качество кабеля заземления и отсутствие силового кабеля с держателем для ММА-сварки .

Высказываются нарекания на «усеченность » режима ММА, то есть неполное соответствие заявленным характеристикам. Впрочем, основное предназначение аппарата все же полуавтоматическая сварка, с чем он справляется целиком и полностью .

По совокупности отзывов – отличный аппарат для личной мастерской.

Цены на сварочный аппарат сварог REAL

Сварог REAL

• «АТЛАНТ MIG 190К »

Еще один качественный надежный аппарат отечественной разработки и сборки.

Основные характеристики аппарата:

— Диапазон сварочного тока – от 20 до 190 А.

— ПВ на максимальной мощности – 60%.

— Диаметр сварочной проволоки – 0,6÷1 мм, встроенный механизм полдачи предусматривает установку еврокатушек D100 или D200 с максимальной массой проволоки 5 кг.

— Минимальное напряжение на входе – 180 В.

— Максимальная потребляемая мощность – 6,5 кВт

— Диаметр электродов в режиме ММА – от 1,6 до 4 мм.

— Функции «HotStart» , «ArcForce» и «AntiStick» . Возможность точных настроек индуктивности, режима работы горелки, полярности. Предусмотрен режим сварки алюминия.

— Габариты — 450×235×325 мм, масса – 9 кг.

— В комплекте – инвертор, сварочная горелка с рукавом 3 м , оснащённым стандартным разъемом EURO, провод заземления (1.5 м ) с зажимом.

— Гарантия производителя – 5 лет.

— Примерная стоимость комплекта – 24000 руб.

Наряду с достоинствами, к которым относят качество сборки и надежность в работе, удобство настроек и довольно-таки компактные размеры, отмечается и ряд недостатков. В частности:

— отсутствие кнопки протяжки проволоки;

— слишком завышенное значение минимального тока – можно прожечь тонкий металлический лист.

— не слишком хорошее качество сварки в режиме ММА, залипание электродов (очень схожий недостаток для большинства полуавтоматов низшего ценового диапазона), отсутствие в комплекте кабеля с держателем.

Однако, позитивные отзывы все же преобладают. А многие пользователи и вовсе поставили лаконичное «нет» в опросной графе «недостатки».

Цены на сварочный аппарат АТЛАНТ

Сварочный аппарат АТЛАНТ

Итак, было рассмотрено широкое разнообразие сварочных аппаратов, которые могут подойти для домашней мастерской. По приведенной информации можно сделать закономерный вывод, что совсем начинающему сварщику лучше всего для старта приобрести недорогой инвертор ММА. Именно инвертор, так как с ним процесс обучения пойдет веселее, результаты быстрее начнут радовать, а стоимость современных инверторов - уже вполне сравнима с ценой простейших трансформаторов.

У многих домашних мастеров, испытавших радость успешных самостоятельных работ, сварка нередко переходит из необходимости в разряд хобби или даже источника дополнительного заработка. Вот тогда уже будет со временем целесообразно задуматься о приобретении более технологичного оборудования – аппарата для аргонно-дуговой сварки или добротного полуавтоматаМIG /MAG.

Цены на популярные сварочные аппараты

А дополнительной помощью в вопросах выбора подходящего сварочного аппарата может послужить и предлагаемый ниже видеоролик.

Видео: рекомендации по выбору качественного сварочного аппарата для дома

Сварка, как вид соединения металлических элементов, получила массовое распространение чуть больше века назад. Однако сегодня применяется во многих сферах деятельности, от производства электроники до строительства гигантских конструкций. Поскольку состав используемых при этом металлов бывает весьма разнообразным, для получения надёжных сварочных швов было придумано и реализовано множество видов оборудования. Наиболее популярными среди них являются сварочные аппараты. Рассмотрим, какие бывают сварочные аппараты, виды, плюсы и минусы каждого.

Трансформаторы

Трансформатор является наиболее традиционным видом электрического сварочного аппарата. Одновременно он один из самых простых по конструкции. Основным элементом конструкции этого типа сварочников служит понижающий трансформатор, преобразующий напряжение электросети до значения, необходимого для сварки. Сила тока при этом изменяется с помощью разных методик, наиболее известный - смещение одной обмотки относительно второй. По мере изменения промежутка между обмотками меняется ток.

Особенностью считается переменный ток на выходе, что приводит к заметному разбрызгиванию металла и ухудшению качества швов. Чтобы проводить сварку цветных металлов, повысить качество горения дуги, в структуру аппарата нужно добавлять достаточно массивные и громоздкие компоненты. Основной элемент - трансформатор - также не отличается компактностью и малым весом. При использовании аппарата для производства серьёзных работ необходимы специфические (для переменного тока) электроды и немалый опыт сварщика.

КПД прибора достаточно высокий, достигает 90%, однако часть энергии тратится на нагрев. Охлаждение осуществляется при помощи вентиляторов разной мощности, поскольку требуется охлаждать агрегат весом в несколько десятков, а иногда и сотен килограммов. Применение этого вида сварочных аппаратов сегодня сокращается, но они всё же пользуются спросом, из-за низкой стоимости, надёжности и долговечности. Используются трансформаторы для сварки низколегированных типов стали .

Выпрямители

Сварочные выпрямители можно считать усовершенствованием аппаратов-трансформаторов. В сварочных швах, полученных при помощи выпрямителей, практически исключены те изъяны, что обусловлены применением переменного тока. Устройства, кроме понижающего трансформатора, имеют в конструкции диодный блок (выпрямитель), элементы регулирования, запуска и защиты. Переменный ток не только меняет напряжение, но и преобразуется в постоянный. Это даёт возможность получить ровную, устойчивую дугу. Соответственно, снижается разбрызгивание металла, шов получается более качественным. Работать можно любыми электродами.

Расширяется также сфера использования сварочника - можно соединять не только низколегированные «чёрные» стали, но и цветные металлы, нержавейку, чугун (применяя соответствующие электроды). Поскольку постоянный ток обладает полярностью, не следует об этом забывать - при подключении электродов этом параметр следует учесть. Некоторые сварочные работы целенаправленно выполняются на обратной полярности (сварка алюминия).

Многие производители сегодня снижают изготовление этого вида бытовых аппаратов. Если же говорить о профессиональном использовании, они до сих пор используются довольно широко . Недостатками можно считать большой вес, необходимость работы квалифицированного сварщика, серьёзную «просадку» напряжения в электросети в процессе сварки. Достоинства - невысокая цена, надёжность и неплохое качество шва.

Полуавтоматы

Полуавтоматические сварочные аппараты в среде инертных или активных газов, или просто полуавтоматы - устройства более сложные, нежели трансформаторы или выпрямители. Однако в использовании более удобны. Часто применяются при кузовном ремонте автомобилей, достаточно широко используются в быту, частном домохозяйстве.

Конструкция состоит из следующих компонентов:

• трансформатора;
• выпрямителя;
• привода, подающего проволоку;
• газового баллона;
• рукава с горелкой.

Сваривание деталей осуществляется плавящейся в электрической дуге проволокой, которая в процессе расположена в среде защитного газа. Регулировка тока осуществляется чаще всего ступенчато, подвержена изменению также скорость подачи проволоки. Соотношением этих параметров устанавливается необходимый режим работ .

Различные модели полуавтоматов работают:

• только с газом;
• с газом или без газа (переключается);
• только без газа.

Если работа производится без газа, применяется специальная проволока (флюсовая). Отличается от обычной флюсовая проволока тем, что в её состав, кроме металла, включается флюс. При горении составляющих флюса образуется облако защитного газа, который предотвращает окисление сварной ванны воздухом. Кроме того, активные элементы состава флюса придают металлу нужные параметры, дуга становится более стабильной. При этом не нужен газовый баллон, что удобно, однако сама проволока существенно дороже.

При работе с различными металлами используют разный газ - углекислый при сварке железа, смесь аргона и углекислоты, если работают со сталью, при сварке алюминия - аргон. Газовые баллоны следует применять промышленные либо фирменные.

Полуавтоматы отличаются высокой производительностью, дают прекрасный качественный шов на различных металлах. Недостатками можно отметить разбрызгивание металла и большой расход материалов на угар.

Инверторы

Аппараты этого типа называют также импульсными. Сегодня сварочные инверторы считаются одними из самых распространённых аппаратов из-за своего небольшого веса и общедоступности. И если ещё лет 10 назад инверторы были дороги и не очень надёжны, то сейчас эти недостатки устранены . Использование инверторной методики даёт сегодня уменьшение размеров трансформатора, повышение качественных свойств дуги, оптимизации КПД, снижение разбрызгивания металла при сварке.

Сварочный инвертор состоит из силового трансформатора, назначением которого является снижение сетевого напряжения до нужной величины, блока электросхем и дросселя-стабилизатора, нужного для минимизации пульсаций тока.

Напряжение питающей сети подаётся в инверторе на выпрямитель, на выходе которого блок схем трансформирует постоянный ток в переменный, обладающий высокой частотой. Этот, полученный на выходе силового блока, переменный ток подаётся на сварочный трансформатор высокой частоты, более компактный и лёгкий, чем обычный сетевой преобразователь. Напряжение на выходе сварочного трансформатора снова выпрямляется и подаётся на дугу.

Аргонодуговой сварочный аппарат

Этот вид оборудования для сварки использует специальные неплавящиеся электроды из вольфрама, газом для защиты служит гелий или аргон .

Аргонодуговой аппарат с использованием вольфрамового электрода содержит следующие компоненты:

• источник, обеспечивающий получение постоянного или переменного сварочного тока;
• приспособление регуляции для работы с током;
• комплект горелок для применения с различными напряжениями;
• управляющая схема, обеспечивающая координацию цикла сварки и защиту;
• стабилизирующее устройство для возбуждения, а также выравнивания дуги.

Агрегаты этого вида применяют, если есть необходимость в качественной сварке цветных металлов.

Аппарат для точечной сварки

Сварка точечным способом является одним из видов контактных сварок термомеханического класса. Сам процесс состоит из нескольких моментов. Для начала детали, сложенные необходимым образом, помещаются между электродами и сжимаются друг с другом, после чего нагреваются до момента достижения пластичности и совместно деформируются. Скорость сварки в условиях завода - до 10 точек в секунду.

Детали разогреваются при помощи мгновенного (0,01–0,1 сек.) импульса тока сварки. Этот быстрый импульс даёт возможность достичь разогрева металла до расплавления, что приводит к возникновению объединённой для обеих деталей жидкой зоны. После прекращения действия тока детали по-прежнему совмещены, прижаты друг к другу до снижения температуры и отвердевания расплавленной точки. Сжатие деталей прекращается с задержкой по времени, для создания условий лучшей кристаллизации металла.

Достоинствами точечной сварки можно выделить экономичность, надёжность и прочность шва, несложность достижения автоматизации. К сожалению, подобного вида сварочный шов не обладает герметичностью, что ограничивает сферу его использования .

Аппарат для газовой резки и сварки

Газовая сварка предполагает нагрев детали до расплава пламенем высокой температуры . При этом применяются горючие газы - водород, природный газ, ацетилен. Отличительным свойством этих газов является хорошее горение на воздухе. Чаще всего в газосварочных аппаратах используют ацетилен, легко получаемый с помощью карбида кальция и воды. Температура горения этого газа 3200–3400 °C.

Достоинства газовой сварки и резки металлов:

1. Несложная технология.
2. Не требуется доступ к электрической сети, нет необходимости в использовании электрического тока.
3. Оборудование, на базе которого выполняется сварка, достаточно несложно.

Следует, однако, отметить, что газовая сварка не обеспечит высокую скорость работ и производительность, ведь выполняется лишь вручную.

Серьёзное внимание при газовой сварке уделяется подготовке деталей, регулированию мощности горелки, установке её в нужное положение.

Плазменная сварка

Плазменная сварка (резка) металлов - операция, в ходе которой происходит расплавление металла потоком плазмы. Плазма - это газ, в составе которого содержатся заряженные частицы, проводящие электрический ток. Газ ионизируется путём нагрева дугой, выходящей из плазмотрона . Чем более высокую температуру будет иметь газ, тем выше ионизация. Температура дуги в аппаратах плазменной сварки достигает десятков тысяч градусов.

Технология такая: к горелке в быстром темпе подаётся газ и электрический ток для формирования дуги. Резка происходит не только из-за расплавления металла, но и за счёт того, что скоростной ионизированный поток вымывает металл из зоны действия плазмы .

Кроме знания того, какие бывают сварочные аппараты, при выборе следует учитывать потребности пользователя. И если в автомастерской или на производстве может понадобиться профессиональный аппарат, то для бытовых нужд достаточно недорогого прибора.

При необходимости самостоятельного проведения сварочных работ возникает вопрос: какого типа сварочный аппарат приобрести. Сварка — это создание неразъёмных соединений между свариваемыми частями на уровне атомов. Сварное соединение является одним из самых прочных и поэтому применяется довольно часто.

При электросварке нагрев и плавление металла происходит за счёт образования электрической дуги между торцевой частью электрода и свариваемой поверхностью. Источники образования и поддержания дуги делятся на несколько типов:

1. Трансформаторные.
2. Инверторные.
3. Выпрямители.
4. Сварочные агрегаты на основе двигателя внутреннего сгорания.

Рассмотрим два типа, нашедших наиболее широкое применение: сварочный аппарат на основе трансформатора и инверторный источник электрической дуги.

Это самый простой из сварочных аппаратов, использующий переменный ток сети. Работает за счёт трансформатора, который регулирует напряжение сети до сварочного. Трансформаторные или индукционные сварочные аппараты имеют деление по следующим признакам:

• Мощность (чем больше сила сварочного тока, тем более толстый металл возможно обрабатывать).
• Количество постов, то есть рабочих мест (сколько человек одновременно могут работать).
• Напряжение (однофазная или трёхфазная сеть).

Преимуществом его является более простая и надёжная конструкция, невысокая стоимость, высокая ремонтопригодность.

К недостаткам относят зависимость дуги от скачков напряжения сети, большой вес и габаритные размеры, сильный нагрев во время проведения работ.

Что такое инвертор?

Инверторный сварочный аппарат или просто инвертор - один из источников энергии для электродуговой сварки, в основе которого лежит использование тока высокой частоты . Его работа осуществляется за счёт силовой электроники и небольшого трансформатора.

Достоинствами его признано низкое энергопотребление, компактность, небольшой вес и размеры, достаточно высокое качество шва.

К отрицательным сторонам инвертора можно отнести относительно высокую стоимость, боязнь влаги, пыли и низких температур (характерно для бюджетных моделей), чувствительность к скачкам напряжения, дорогостоящий ремонт.

Что общего у инвертора и трансформаторного сварочного аппарата

Сходство этих аппаратов в их назначении - образование и поддержание электрической дуги. Но есть ещё некоторые моменты, которые их объединяют:

• Рассматриваемые аппараты объединяет наличие трансформатора, но разного размера. За счёт предварительного получения тока высокой частоты, в инверторах нет необходимости в использовании больших трансформаторов. Для получения тока 160 А нужен трансформатор весом 0,25 кг. Для получения такого же тока в индуктивных аппаратов необходим трансформатор весом 18-20 кг.
• Возможность плавной регулировки тока. Трансформаторные аппараты имеют такую возможность благодаря изменению величины воздушного зазора в магнитопроводе.
• Питание аппаратов осуществляется от бытовой (220В) или промышленной (380В) сети.
• У большинства сварочных аппаратов есть защита от короткого замыкания.

Чем отличаются инверторный и трансформаторный источник электрической дуги

1. Габариты и вес сварочного аппарата трансформаторного типа больше, чем у инвертора. Промышленные образцы могут весить более ста килограммов.
2. Принцип действия. В инверторе переменный ток сети преобразуется первичным выпрямителем в постоянный, затем снова в переменный ток высокой частоты и далее снова происходит изменение на постоянный на вторичном выпрямителе. У сварочных аппаратов трансформаторного типа сила тока изменяется за счёт изменения положения магнитопровода, то есть сердечника понижающего трансформатора или включения в цепь разного количества витков обмоток.
3. Инвертор имеет более устойчивую дугу, благодаря стабильности сварочного тока, что влияет на качество шва.
4. Разница в конструкции. Инвертор более сложный и может оснащаться следующими дополнительными функциями: HOT START – увеличение начального тока для улучшения поджига сварочной дуги. ARC FORCE - увеличение сварочного тока для ускорения процесса плавления и препятствия залипанию, то есть происходит форсирование дуги. ANTI-STICK – снижение тока при залипании электрода для увеличения времени на его отрыв и защиты от перегрузки.
5. Процесс обучения работе на трансформаторе более сложный и трудоёмкий. Однако, освоив эти навыки, без труда можно работать на инверторе.
6. Инвертор выдаёт постоянный ток, трансформатор работает на переменном с частотой бытовой электросети 50 Гц.
7. Коэффициент мощности инвертора наибольший из всего сварочного оборудования, а КПД превышает трансформаторные аналоги на 20-30%.
8. Широкий диапазон изменения тока сварки.
9. Инвертор имеет такой показатель как коэффициент прерывистости работы (КП). Он определяет время непрерывной работы на максимальном сварочном токе. То есть, если КП равен 50%, то после 10 минут работы ему требуется 5 минут на охлаждение. К трансформаторному сварочному аппарату такие требования не предъявляются.
10. Возможность использования электродов, предназначенных как для постоянного, так и для переменного тока.

На сегодняшний день на рынке довольно широкий выбор оборудования для сварки различных производителей. Выбор сварочного аппарата следует производить исходя из задач, которые с его помощью предстоит выполнять.

При выборе сварочных аппаратов и ознакомлении с их характеристиками приходится сталкиваться со специальными терминами, значение которых желательно знать, чтобы не ошибиться в выборе. Вот некоторые из них.

AC (англ. alternating current) - переменный ток.
DC (англ. direct current) - постоянный ток.
MMA (англ. Manual Metal Arc) - ручная дуговая сварка штучными электродами. Известна у нас под названием РДС.
TIG (англ. Tungsten Inert Gas) - ручная сварка вольфрамовыми неплавящимися электродами в среде защитного газа (аргона).
MIG/MAG (англ. Metal Inert/Active Gas) - полуавтоматическая дуговая сварка плавящейся электродной проволокой в среде инертного (MIG) или активного (MAG) газа с автоматической подачей проволоки.
ПВ (ПР, ПН, ПВР) - продолжительность включения - время, которое аппарат способен работать при определенном токе (ток указывается вместе с ПВ) до автоматического отключения из-за перегрева. Значение ПВ указывается в процентах по отношению к стандартному циклу, принимаемому равным 10 или 5 минутам. Если ПВ равно 50%, это означает, что при цикле 10 минут, после 5 минут непрерывной работы требуется 5 минут простоя для охлаждения аппарата. Этот параметр может быть равен и 10%, поэтому на него нужно обязательно обращать внимание. В понятия: продолжительность включения (ПВ), продолжительность работы (ПР), продолжительность нагрузки (ПН) вкладывают разный смысл, но суть одна - непрерывность сварки.

Сварочный трансформатор - это устройство, преобразующее переменное напряжение входной сети в переменное напряжение для электросварки. Основным его узлом является силовой трансформатор, с помощью которого сетевое напряжение снижается до напряжения холостого хода (вторичное напряжение), составляющего обычно 50-60В.

Простая для понимания схема сварочного трансформатора имеет следующий вид:

Простая схема сварочного трансформатора: 1 - трансформатор; 2 - реактор с переменной индуктивностью; 3 - электрод; 4 - свариваемая деталь.

Для ограничения тока короткого замыкания и устойчивого горения дуги трансформатор должен иметь круто падающую внешнюю вольт-амперную характеристику (. Для этого либо используют трансформаторы с увеличенным рассеянием, вследствие чего сопротивление при коротком замыкании оказывается у них в несколько раз больше, чем у обычных силовых трансформаторов. Либо в цепь с трансформатором с нормальным рассеянием включают реактивную катушку с большим индуктивным сопротивлением - дроссель (дроссель может быть включен не в цепь вторичной обмотки, а в цепь первичной, где меньше ток). Если у дросселя можно изменять индуктивность, регулируя её, изменяют форму внешней вольт-амперной характеристики трансформатора и ток дуги I 21 или I 22 , соответствующий напряжению дуги Uд.

Регулирование сварочного тока . Сила тока в сварочных трансформаторах может регулироваться изменением индуктивного сопротивления цепи (амплитудное регулирование с нормальным или увеличенным магнитным рассеянием) или с помощью тиристоров (фазное регулирование).

В трансформаторах амплитудного регулирования, необходимые параметры сварочного тока обеспечиваются перемещением подвижных катушек, магнитных шунтов или с помощью отдельной реактивной катушки как на рисунке выше. При этом синусоидальная форма переменного тока не изменяется.

Схема сварочного трансформатора с подвижными обмотками: 1 - первичная обмотка, 2 - вторичная, 3 - стержневой магнитопровод, 4 - винтовой привод.

Схема сварочного трансформатора с подвижным магнитным шунтом: 1 - первичная обмотка, 2 - вторичная, 3 - стержневой магнитопровод, 4 - подвижный магнитный шунт, 5 - винтовой привод.

Может быть простое переключение количества используемых витков обмотки трансформатора, для уменьшения напряжения холостого хода и следовательно тока сварки.

Трансформаторы с тиристорным (фазовым) регулированием состоят из силового трансформатора и тиристорного фазорегулятора с двумя встречно-параллельными тиристорами и системой управления. Принцип фазового регулирования состоит в преобразовании синусоидальной формы тока в знакопеременные импульсы, амплитуда и длительность которых определяются углом (фазой) включения тиристоров.

Схема сварочного трансформатора с тиристорным управлением. БЗ - блок задания, БФУ - блок фазового управления.

Применение тиристорного фазорегулятора позволяет получить сварочный аппарат, характеристики которого выгодно отличаются от характеристик трансформатора с амплитудным регулированием. В более сложных схемах управления, чем на рисунке выше, формируется переменный ток прямоугольной формы. А при этом, например, достигается повышенная скорость перехода импульса через нулевое значение, вследствие чего уменьшается время безтоковых пауз и повышается устойчивость горения дуги и качество сварного шва. Что нельзя сказать про осциллограмму изображенную выше, на ней безтоквые промежутки больше чем у трансформаторов с амплитудным регулированием и качество сварки хуже.

Другое достоинство тиристорных аппаратов заключается в простоте и надежности силового трансформатора. Отсутствие стальных шунтов, подвижных частей и связанных с ними повышенных вибраций делает трансформатор простым в изготовлении и долговечным в работе.

По типу питающей сети сварочные трансформаторы бывают однофазными и трехфазными. Последние, как правило, могут подключаться и к однофазной сети. На рисунке ниже представлены однофазный и трехфазный трансформаторы с регулированием тока магнитным шунтом.

Достоинства и недостатки сварочных трансформаторов . К достоинствам сварочных трансформаторов относятся сравнительно высокий КПД (70-90%), простота эксплуатации и ремонта, надежность и дешевизна.

Список недостатков более обширен. Прежде всего, это низкая стабильность горения дуги, обусловленная свойствами самого переменного тока (наличие безтоковых пауз при переходе электрического сигнала через ноль). Для качественной сварки необходимо использовать специальные электроды, предназначенные для работы при переменном токе. Отрицательно сказываются на стабильности горения дуги и колебания входного напряжения.

Сварочным трансформатором нельзя варить нержавеющую сталь, которая требует постоянного тока, и цветные металлы.

Если мощность сварочного аппарата переменного тока достаточно велика, его вес может доставлять определенные трудности при переносе трансформатора с места на место.

И, тем не менее, недорогой, надежный и неприхотливый сварочный трансформатор - не такой уж плохой выбор для дома. Особенно в том случае, если варить приходится редко, а средств на покупку более функциональной модели не хватает.

Сварочные выпрямители

Сварочные выпрямители - это аппараты, преобразующие переменное напряжение сети в постоянное напряжение электросварки. Существует множество схем построения сварочных выпрямителей с различными механизмами формирования выходных параметров тока и напряжения. Используются различные способы регулирования тока и формирования внешней вольт-амперной характеристики выпрямителей (про вольт-амперную характеристику читайте в конце статьи) : изменение параметров самого трансформатора (подвижные катушки и секционированные обмотки, магнитные шунты), использование дросселя, фазное регулирование с помощью тиристоров и транзисторов. В наиболее простых аппаратах регулирование тока осуществляется трансформатором, а для его выпрямления используются диоды. Силовая часть таких аппаратов состоит из трансформатора, выпрямительного блока на неуправляемых вентилях и сглаживающего дросселя.

Блок-схема сварочного выпрямителя: T - трансформатор, VD - выпрямительный блок на неуправляемых вентилях, L - сглаживающий дроссель.

Трансформатор в такой схеме используется для понижения напряжения, формирования необходимой внешней характеристики и регулирования режима. К более современным и совершенным устройствам относятся тиристорные выпрямители, в которых регулирование режима обеспечивается тиристорным выпрямительным блоком, осуществляющим фазовое управление моментом включения тиристоров. Формирование необходимых внешних характеристик производится введением обратных связей по сварочному току и выходному напряжению.

Блок-схема сварочного выпрямителя: T - трансформатор, VS - тиристорный выпрямительный блок, L - сглаживающий дроссель.

Иногда тиристорный регулятор устанавливают в цепи первичной обмотки трансформатора, тогда выпрямительный блок может быть собран из неуправляемых вентилей - диодов.

Блок-схема сварочного выпрямителя: VS - тиристорный выпрямительный блок, T - трансформатор, VD - выпрямительный блок на неуправляемых вентилях, L - сглаживающий дроссель.

Полупроводниковые элементы выпрямителей нуждаются в принудительном охлаждении. Для этого на них помещают радиаторы, обдуваемые вентилятором.

На рисунке ниже приведена схема сварочного выпрямителя, в котором изменение сопротивления трансформатора и регулирование тока обеспечивается с помощью магнитного шунта - его смыканием или размыканием с помощью ручки на передней панели аппарата.

Принципиальная электрическая схема сварочного выпрямителя с магнитным шунтом: А - автоматический выключатель, Т - трансформатор, Др - магнитный шунт, Л - светосигнальная арматура, М - электровентилятор, VD - диодный выпрямительный блок, RS - шунт, PA - амперметр.

Однофазные схемы выпрямления переменного напряжения используются в цепях с небольшой потребляемой мощностью. По сравнению с однофазными, трехфазные схемы обеспечивают существенно меньшую пульсацию выпрямленного напряжения. Работа трехфазной мостовой схемы выпрямления Ларионова с использованием диодов, применяемая во многих сварочных выпрямителях, показана на рисунке ниже.

Достоинства и недостатки сварочных выпрямителей . Основное преимущество выпрямителей, по сравнению с трансформаторами, заключается в использовании в них для сварки постоянного тока, обеспечивающего надежность зажигания и устойчивость горения сварочной дуги и, как следствие, более качественный шов. Имеется возможность варить не только углеродистую и низколегированную, но и нержавеющую сталь, и цветные металлы. Немаловажно и то, что сварка выпрямителем дает меньшее количество брызг. В сущности, этих преимуществ вполне достаточно для однозначного ответа на вопрос, какой сварочный аппарат выбрать - трансформатор или выпрямитель. Если, разумеется, не принимать во внимание цен.

К недостаткам следует отнести относительно большой вес аппаратов, потерю части мощности, сильную "просадку" напряжения в сети при сварке. Последнее относится и к сварочным трансформаторам.

Сварочные инверторы

Слово "инвертор" в своем исходном значении означает устройство для преобразования постоянного тока в переменный. На рисунке ниже приведена упрощенная схема сварочного аппарата инверторного типа.

Блок-схема сварочного инвертора: 1 - сетевой выпрямитель, 2 - сетевой фильтр, 3 - преобразователь частоты (инвертор), 4 - трансформатор, 5 - высокочастотный выпрямитель, 6 - блок управления.

Работа сварочного инвертора происходит следующим образом. Переменный ток частотой 50 Гц поступает на сетевой выпрямитель 1. Выпрямленный ток сглаживается фильтром 2 и преобразуется (инвертируется) модулем 3 в переменный ток с частотой в несколько десятков кГц. В настоящее время достигаются частоты в 100 кГц. Именно этот этап является самым важным в работе сварочного инвертора, позволяющим добиться огромных преимуществ по сравнению с другими типами сварочных аппаратов. Далее с помощью трансформатора 4 высокочастотное переменное напряжение понижается до значений холостого хода (50-60В), а токи повышаются до величин, необходимых для осуществления сварки (100-200А). Высокочастотный выпрямитель 5 выпрямляет переменный ток, который совершает свою полезную работу в сварочной дуге. Воздействуя на параметры преобразователя частоты, регулируют режим и формируют внешние характеристики источника.

Процессы перехода тока из одного состояния в другое контролируются блоком управления 6. В современных аппаратах эта работа выполняется транзисторными модулями IGBT, являющимися самыми дорогими элементами сварочного инвертора.

Система управления с помощью обратных связей формирует идеальные выходные характеристики для любого способа электросварки (про вольт-амперную характеристику читайте в конце статьи) . Благодаря высокой частоте, вес и размеры трансформатора снижаются в разы.

По своей функциональности выпускаются инверторы следующих типов:

• для ручной дуговой сварки (ММА);
• для аргонно-дуговой сварки неплавящимся электродом (TIG);
• для полуавтоматической сварки в среде защитных газов (MIG/MAG);
• универсальные аппараты для работы в режимах ММА и TIG;
• полуавтоматы для работы в режимах ММА и MIG/MAG;
• аппараты для воздушно-плазменной резки.

Как видно, значительную часть объема занимают радиаторы системы охлаждения.

Достоинства инверторов . Достоинства сварочных инверторов велики и многочисленны. Прежде всего, впечатляет их малый вес (4-10 кг) и небольшие размеры, позволяющие легко перемещать аппарат от одного места сварки к другому. Это достоинство обусловлено меньшим размером трансформатора благодаря большой частоте преобразуемого им напряжения.

Исключение из схемы силового трансформатора позволило также избавиться от потерь на нагрев обмоток и перемагничивание железа сердечника и добиться высокого КПД (85-95%) и идеального коэффициента мощности (0,99). При сварке электродом диаметром 3 мм потребляемая из сети мощность для сварочного аппарата инверторного типа не превышает 4 кВт, а для сварочного трансформатора или выпрямителя эта цифра равна 6-7 кВт.

Инвертор способен воспроизводить практически все виды внешних вольт-амперных характеристик. Это означает, что с его помощью можно выполнять все основные виды сварок - MMA, TIG, MIG/MAG. Аппарат обеспечивает сварку легированных и нержавеющих сталей и цветных металлов (в режиме MIG/MAG).

Аппарат не требует частых и длительных охлаждений при интенсивной работе, как этого требуют другие бытовые типы сварочных аппаратов. Его ПВ достигает 80%.

Инвертор обладает плавной регулировкой сварочных режимов в широком диапазоне токов и напряжений. Он имеет значительно более широкий, чем у обычных аппаратов, интервал регулировки сварочного тока - от нескольких ампер до сотен и даже тысяч. Для бытового пользования особенно важны малые токи, позволяющие производить сварку тонкими (1,6-2 мм) электродами. Инверторы обеспечивают качественное формирование шва в любых пространственных положениях и минимальное разбрызгивание при сварке.

Микропроцессорное управление устройством обеспечивает устойчивую обратную связь по току и напряжению. Это позволяет обеспечить полезнейшие и удобнейшие функции Arc Force, Anti Stick и Hot Start. Суть всех их состоит в качественно новом управлении сварочным током, позволяющим сделать сварку максимально комфортной для сварщика.

• Функция Hot Start (горячий старт) обеспечивает автоматическое увеличение тока в начале сварки, облегчающее поджог дуги.
• Функция Anti Stick (анти-залипание) является своего рода антиподом функции Hot Start. При соприкосновении электрода с металлом и возникновении угрозы его прилипания, сварочный ток автоматически снижается до тех значений, которые не вызывают расплавления электрода и его приваривания к металлу.
• Функция Arc Force (форсирование дуги) реализуется тогда, когда происходит отделение большой капли металла от электрода, сокращающей длину дуги и грозящей залипанием. Автоматическое увеличение сварочного тока на очень короткое время препятствует этому.

Эти удобные функции позволяют сварщикам невысокой квалификации успешно справляться со сваркой самых сложных металлоконструкций. Для тех, кто хоть раз поработал со сварочным инвертором, вопроса - какой сварочный аппарат лучше - не существует. После трансформатора или выпрямителя работа с инвертором превращается в удовольствие. Больше не нужно "долбить" электродом, чтобы зажечь не желающую зажигаться дугу, или судорожно отрывать его, если он намертво приварился. Можно просто поставить электрод на металл и, отрывая его, спокойно зажечь дугу - не беспокоясь о том, что электрод может привариться.

Инверторные сварочные аппараты можно применять при больших падениях напряжения сети. Большинство из них обеспечивают сварку в диапазоне сетевого напряжения 160-250В.

Недостатки сварочных инверторов . Трудно говорить о недостатках такого совершенного устройства, каким является сварочный инвертор и, тем не менее, они есть. Прежде всего, это относительно высокая цена аппарата и дороговизна его ремонта. При выходе из строя модуля IGBT придется заплатить сумму, равную 1/3 - 1/2 стоимости нового аппарата.

Инвертор предъявляет повышенные требования, по сравнению с другими сварочными аппаратами, к условиям хранения и эксплуатации, обусловленные его электронной начинкой. Аппарат плохо реагирует на пыль, поскольку она ухудшает условия охлаждения транзисторов, которые сильно греются в процессе работы. Их охлаждают с помощью алюминиевых радиаторов, осаждение пыли на которые ухудшает отдачу тепла.

Не любит электроника и низких температур. Любая минусовая температура нежелательна из-за появления конденсата на платах, а минус 15°С могут стать критическими. Хранение и работа инвертора в неотапливаемых гаражах и мастерских в зимнее время нежелательны.

Сварочные полуавтоматы

Говоря о сварочном оборудовании, нельзя обойти вниманием полуавтоматы - аппараты для сварки в среде защитных газов с механизированной подачей сварочной проволоки.

Сварочный полуавтомат состоит из:

• источника тока;
• блока управления;
• механизма подачи сварочной проволоки;
• пистолета (горелки) с рукавом-электропроводом, по которому осуществляется подача защитного газа, проволоки и электрического сигнала;
• системы подачи газа, состоящей из баллона с газом, электромагнитного газового клапана, газового редуктора и шланга.

В качестве источника тока используются сварочные выпрямители или инверторы. Использование последних повышает качество сварки и увеличивает количество свариваемых материалов.

По конструктивному исполнению сварочные полуавтоматы бывают двухкорпусными и однокорпусными. У последних источник питания, блок управления и механизм подачи проволоки размещены в одном корпусе. У двухкорпусных моделей механизм подачи проволоки вынесен в отдельный блок. Обычно это профессиональные модели, поддерживающие длительную эксплуатацию на повышенном токе. Иногда они оснащаются системой водяного охлаждения пистолета.

Сварка полуавтоматом в режиме ММА ничем не отличается от работы с обычным сварочным аппаратом. При использовании режима MIG/MAG электрическая дуга горит между непрерывно подаваемой плавящейся сварочной проволокой и материалом. Углекислый газ (или его смесь с аргоном), подаваемый через пистолет, защищает зону сварки от вредного воздействия кислорода и азота, содержащихся в воздухе. С использованием сварочных полуавтоматов варят высоколегированные и нержавеющие стали, алюминий, медь, латунь, титан.

Полуавтоматическая сварка являются одной из самых современных технологий дуговой сварки, идеально подходящей не только для производства, но и для дома. Полуавтоматы получили широкое распространение в промышленности и быту. Есть информация, что в настоящее время в России до 70% всех сварочных работ производятся именно сварочными полуавтоматами. Этому способствует широкая функциональность оборудования, высокое качество сварки и простота эксплуатации. Сварочный полуавтомат очень удобен для сварки тонкого металла, в частности, автомобильных кузовов. Ни одно предприятие автосервиса не обходится без этого удобнейшего оборудования.

Выбор сварочного аппарата

Выбор сварочного аппарата должен производиться под определенные потребности. Прежде чем отправляться в магазин, необходимо знать ответы на следующие вопросы.

• Какой металл - по марке и толщине - предстоит варить?
• В каких условиях будет производиться работа?
• В каком объеме?
• Каковы требования к качеству работ и квалификации сварщика?
• И, наконец, какая сумма может быть потрачена на приобретение сварочного аппарата?

В зависимости от ответов на эти вопросы и должны быть сформированы требования к приобретаемому оборудованию.

Если варить придется не только углеродистую и низколегированную сталь, но и высоколегированную и нержавеющую, то выбор нужно делать между сварочным выпрямителем и инвертором. Если предстоит сваривать металлы требующие защиты от кислорода или азота воздуха, например алюминий, то потребуется сварка в среде защитных газов, которую может обеспечить полуавтомат с режимом MIG/MAG.

Вообще, если говорить об универсальности оборудования, то лучшим выбором, пожалуй, будет полуавтомат с режимами MMA и MIG/MAG. Его наличие позволит выполнять практически любую работу по сварке металлов, с которой только приходится сталкиваться в обыденной жизни.

Если приходится иметь дело с тонким (тоньше 1,5 мм) металлом, предпочтение следует отдать опять же полуавтомату.

Работа при минусовой температуре, особенно при значениях ниже 10-15 °C, нежелательна для инверторов. Плохо сказывается на них также сильная запыленность. Вывод таков. Если работать предстоит при очень низких температурах в условиях большой запыленности, возможно, не останется иного варианта, как выбрать сварочный аппарат без суперсовременной электроники - сварочный трансформатор, выпрямитель на диодах или полуавтомат на базе последнего.

Высокие требования к качеству сварки и низкая квалификация сварщика однозначно склоняют к выбору сварочного инвертора с его удобством в работе и функциями Arc Force, Anti Stick, Hot Start.

Большой объем работ требует от сварочного аппарата высокой ПВ (продолжительности включения), иначе слишком много времени уйдет на простои во время его охлаждений. ПВ - одна из характеристик, которые отличают бытовые сварочные аппараты от профессиональных. У последних она достаточно велика или достигает даже 100%, что означает, что аппарат может работать без перерыва как угодно долго. Если говорить о бытовых моделях, то ПВ инверторов значительно превосходит ПВ сварочных трансформаторов и выпрямителей. В качестве минимального значения ПВ лучше принять 30%.

Выбирая сварочный аппарат, нужно подумать и о соседях. Если варить придется много, а напряжение в сети низкое и неустойчивое, для дома следует выбрать сварочный аппарат с учетом потребляемой им мощности. Постоянное мигание лампочек, происходящее при работе мощных сварочных трансформаторов и выпрямителей, возбуждает всеобщую ненависть к соседям-сварщикам. Инвертор с его экономным потреблением энергии и функцией противозалипания электрода не повредит добрососедским отношениям. При контакте электрода со свариваемым металлом сварочный трансформатор просаживает питающую сеть, инвертор же просто уменьшает сварочный ток (напряжение на клеммах), плюс инвертор более работоспособен при низком напряжении сети.

Основные требования к источникам тока для сварки

Чтобы отвечать своему предназначению, источники тока должны удовлетворять определенным требованиям, к основным из которых относятся следующие:

• напряжение холостого хода должно обеспечивать зажигание дуги, но не быть выше значений, которые являются безопасными для сварщика;
• источники питания должны иметь устройства, регулирующие сварочный ток в необходимых пределах;
• сварочные аппараты должны иметь заданную внешнюю вольт-амперную характеристику, согласующуюся со статической вольт-амперной характеристикой сварочной дуги.

Дуга может возникать либо в случае пробоя газа (воздуха), либо в результате соприкосновения электродов с последующим их отведением на расстояние нескольких миллиметров. Первый способ (пробой воздуха) возможен только при больших напряжениях, например, при напряжении 1000В и зазоре между электродами в 1 мм. Такой способ возбуждения дуги обычно не применяется из-за опасности высокого напряжения. При питании дуги током высокого напряжения (более 3000В) и высокой частоты (150-250 кГц) можно получить пробой воздуха при зазоре между электродом и деталью до 10 мм. Такой способ зажигания дуги менее опасен для сварщика и его нередко используют.

Второй способ зажигания дуги требует разности потенциалов между электродом и изделием 40-60В, поэтому применяется чаще всего. Когда электрод соприкасается с изделием, создается замкнутая сварочная цепь. В момент, когда электрод отводится от изделия, электроны, которые находятся на нагретом от короткого замыкания катодном пятне, отрываются от атомов и электростатическим притяжением двигаются к аноду, образуя электрическую дугу. Дуга быстро стабилизируется (в течение микросекунды). Электроны, которые выходят из катодного пятна, ионизируют газовый промежуток и в нем появляется ток.

Скорость зажигания дуги зависит от характеристик источника питания, от силы тока в момент соприкосновения электрода с изделием, от времени их соприкосновения, от состава газового промежутка. На скорость возбуждения дуги влияет, в первую очередь, величина сварочного тока. Чем больше величина тока (при одном и том же диаметре электрода), тем большим становится величина сечения катодного пятна и тем большим будет ток в начале зажигания дуги. Большой электронный ток вызовет быструю ионизацию и переход к устойчивому дуговому разряду.

При уменьшении диаметра электрода (т.е. при увеличении плотности тока) время перехода к устойчивому дуговому разряду еще больше сокращается.

На скорость зажигания дуги влияют также полярность и род тока. При постоянном токе и обратной полярности (т.е. плюс источника тока подключается к электроду) скорость возбуждения дуги выше, чем при переменном токе. Для переменного тока напряжение зажигания должно быть не менее 50-55В, для постоянного тока - не менее 30-35В. Для трансформаторов, которые рассчитаны на сварочный ток 2000А, напряжение холостого хода не должно превышать 80В.

Повторные зажигания сварочной дуги после ее угасания из-за коротких замыканий каплями электродного металла будут возникать самопроизвольно, если температура торца электрода будет достаточно высокой.

Внешняя вольт-амперная характеристика источника представляет собой зависимость напряжения на клеммах и тока.

На схеме источник имеет постоянную электродвижущую силу (Еи) и внутреннее сопротивление (Zи), состоящее из активной (Rи) и индуктивной (Xи) составляющих. На внешних зажимах источника имеем напряжение (Uи). В цепи "источник-дуга" идет сварочный ток (Iд), одинаковый для дуги и источника. Нагрузкой источника является дуга с активным сопротивлением (Rд), падение напряжения на ней Uд=I Rд.

Уравнение для напряжения на внешних зажимах источника получается следующее: Uи = Eи - Iд Zи.

Источник может работать в одном из трех режимов: холостой ход, нагрузка, короткое замыкание. При холостом ходе дуга не горит, ток отсутствует (Iд=0). В этом случае напряжение источника, называемое напряжением холостого хода, имеет максимальное значение: Uи = Eи.

При нагрузке по дуге и источнику идет ток (Iд), а напряжение (Uи) ниже, чем при холостом ходе, на величину падения напряжения внутри источника (Iд Zи).

При коротком замыкании Uд=0, поэтому и напряжение на клеммах источника Uи=0. Ток короткого замыкания Iк=Eи/Zи.

Экспериментально внешняя характеристика источника снимается измерением напряжения (Uи) и тока (Iд) при плавном изменении сопротивления нагрузки (Rд), при этом дуга имитируется линейным активным сопротивлением - балластным реостатом.

Графическое представление полученной зависимости и есть внешняя статическая вольт-амперная характеристика источника. При уменьшении сопротивления нагрузки увеличивается ток и снижается напряжение источника. Таким образом, в общем случае внешняя статическая характеристика источника - падающая.

Бывают сварочные аппараты с крутопадающими, пологопадающими, жесткими и даже возрастающими вольт-амперными характеристиками. Есть и универсальные сварочные аппараты, характеристики которых могут быть крутопадающими и жесткими.

Внешние вольт-амперные характеристики сварочных аппаратов: 1 - крутопадающая, 2 - пологопадающая, 3 - жесткая, 4 - возрастающая.

Например, обычный трансформатор (с нормальным рассеянием) имеет жесткую характеристику, а возрастающая характеристика достигается путем обратной связи, когда с ростом тока электроника увеличивает напряжение источника.

При ручной дуговой сварке применяются сварочные аппараты с крутопадающей характеристикой.

Сварочная дуга тоже имеет вольт-амперную характеристику.

Сперва с увеличением тока напряжение резко падает, так как увеличивается площадь сечения столба дуги и его электропроводность. Затем с увеличением тока напряжение почти не изменяется, так как площадь сечения столба дуги увеличивается пропорционально току. Потом с увеличением тока напряжение возрастает, так как площадь катодного пятна не увеличивается из-за ограниченного сечения электрода.

При увеличении длины дуги вольт-амперная характеристика смещается вверх. Изменение диаметра электрода отражается на положении границы между жестким и возрастающим участками характеристики. Чем больше диаметр, тем при большем токе произойдет заполнение торца электрода катодным пятном, при этом возрастающий участок сместится вправо (на рисунке ниже показано пунктирной линией).

Стабильное горение дуги возможно при условии, если напряжение дуги равно напряжению на внешних зажимах источника питания. Графически это выражается в том, что характеристика сварочной дуги пересекается с характеристикой источника питания. На рисунке ниже показаны три характеристики дуги различной длины - L 1 , L 2 , L 3 (L 2 >L 1 >L 3) и крутопадающая характеристика источника питания.

Пересечение вольт-амперных характеристик источника и дуги (L 2 >L 1 >L 3).

Точки (A), (B), (C) выражают зоны устойчивого горения дуги при разной её длине. Видно, что чем больше будет наклон характеристики источника, тем меньше будет изменение сварочного тока при колебании длины дуги. А ведь длина дуги поддерживается в процессе горения вручную, потому не может быть стабильной. Вот почему только при крутопадающей характеристике трансформатора колебания кончика электрода в руках сварщика будут не сильно сказываться на стабильности горения дуги и качестве сварки.

При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.

Время чтения: 8 минут

У любого новичка, впервые зашедшего в сварочный магазин, разбегаются глаза от огромного ассортимента аппаратов. Среди них есть и дорогие, и дешевые, и компактные, и громоздкие, и профессиональные, и любительские. А что уж говорить об их функционале! Одни аппараты предназначены для простейшей ручной дуговой сварки, другие могут выполнять сварку в среде защитного газа, а третьи и вовсе используют плазму для соединения металлов.

Понятно, что начинающему сварщику непросто разобраться в этом разнообразии сварочного оборудования. Поэтому таким мастерам чаще всего советуют приобрести недорогой инвертор для РДС сварки, либо трансформатор. РДС сварка (ручная дуговая сварка покрытым электродом) наиболее проста и понятна для новичка, и многие начинают именно с этой технологии.

Да, аппарат необходимо подбирать исходя из его функционала и возможностей. Только затем обращают внимание на его стоимость и габариты. Тем не менее, сварочный аппарат или инвертор, или трансформатор предназначен для одного и того же - для соединения металлов. Из-за этого даже здесь новички умудряются запутаться, и не могут выбрать оптимальный инверторный или трансформаторный сварочный аппарат.

В этой статье мы расскажем, чем отличается инверторный аппарат от трансформаторного. И что лучше выбрать для обучения или любительской сварки в гараже и на даче.

Что такое трансформатор?

Трансформатор - это наиболее классический представитель сварочных аппаратов. Трансформаторные аппараты повсеместно использовались на протяжении всего 20 века и лишь в начале 21 века начали вытесняться инверторами.

Все современные и старые трансформаторы приспособлены, прежде всего, для . Такая технология сварки так же является классической и используется до сих пор. Она наиболее проста и понятна даже для новичка.

Сварочный трансформатор осуществляет сварку на переменном токе, этим он существенно отличается от инвертора, который варит на постоянном токе. Что это значит для вас, как для сварщика? Прежде всего, сварка на переменном токе сложнее. Дуга неохотно поджигается, горит нестабильно. Соответственно швы формировать очень сложно, если у вас нет мастерства в этом деле.

Также применение трансформатора связано с другими трудностями. Зачастую для регулировки силы тока необходимо менять величину индуктивного сопротивления, либо менять величину вторичного напряжения холостого хода. У инвертора есть одна простая «крутилка» для настройки силы тока, а вот с трансформатором придется дольше обучаться.

Зато, трансформаторы мощнее и отлично подходят для сварки любых металлов, даже толстых. Они дешевле, неприхотливы к условиям хранения, чинятся быстро и дешево. Обратная сторона медали - большие габариты. Трансформатор может весить несравнимо много. Вес бытовых моделей достигает 100 кг.

Наверняка, многие новички уже решили, что выбрать: трансформатор или инвертор. Не спешите. Далее мы расскажем об инверторах и вы, возможно, измените свое мнение.

Что такое инвертор?

Инвертор или инверторный аппарат - это современная версия классического сварочного аппарата. Его ключевые достоинства - это компактность (вес зачастую не превышает 10 кг), функциональность (есть встроенные функции, упрощающие поджиг дуги и предотвращающие образованию дефектов), и большой выбор аппаратов. На данный момент, инвертор - это самый популярный тип сварочного оборудования во всем мире. И большая часть покупателей - новички.

Существует небольшая путаница в названиях, с которой может столкнуться начинающий сварщик. Инверторное оборудование - это целый класс, состоящий из разных аппаратов, к ним так же относится полуавтомат. Но в кругу сварщиков инверторами принято называть компактные сварочные аппараты инверторного типа, предназначенные ТОЛЬКО для ручной дуговой сварки. Если инверторный аппарат может выполнять сварку в среде защитного газа, например, то его принято называть полуавтоматом, а не инвертором.

Запомнили? Инвертор – это инверторный аппарат для ручной дуговой сварки. Все остальные инверторные аппараты (выполняющие TIG, MIG/MAG, FLUX сварку) - это полуавтоматы. Поэтому вопрос «Что лучше: сварочный полуавтомат или обычный инвертор?» является темой для отдельной статьи. Здесь мы об этом не будем говорить.

Вернемся к особенностям инвертора. В отличие от трансформатора, в основе инвертора лежит блок электрических микросхем. Проще говоря, это «мозги» любого инвертора. Благодаря такой особенности даже самый маленький и легкий аппарат весом в 5 кг может быть оснащен дополнительными функциями. Чаще всего встречаются функции типа или антизалипания. Они упрощают работу и помогают избежать проблем при формировании шва.

Трансформатор или инвертор: что лучше?

Итак, теперь вы знаете, что такое трансформатор и инвертор, и каковы их отличия. На этом этапе у вас наверняка возник вопрос: «А какая сварка лучше инвертор или трансформатор?». Мы вас огорчим, но короткого ответа не существует. Поскольку есть множество нюансов. Но, обо всем по порядку.

Прежде всего, трансформатор и инвертор - это два совершенно разных аппарата. У них разное устройство, разный принцип действия, разный способ настройки. Различаются даже габариты и вес.

Инверторы более дружелюбны к начинающим, поскольку снабжаются дополнительными функциями, упрощающими сварку. Но при этом они менее надежны и недостаточно мощные. Трансформаторы сложны в освоении и здесь качество шва напрямую зависит от выбранных настроек и мастерства самого сварщика. Зато они гораздо мощнее и предоставляют вам больше возможностей в будущем.

Отсюда следует простой вывод: трансформаторы необходимы тем, кто всерьез хочет освоить сварочное дело, но не готов тратить большие деньги на мощный инвертор. Трансформатор за сравнительно небольшую цену даст вам гораздо больше возможностей, чем бытовой инвертор. Но вам придется потратить немало времени на изучение теории по настройке такого аппарата.

А вот инвертор понравится всем дачникам и гаражным умельцам, которым нужно пару раз в году что-то подварить. Они не хотят долго разбираться с настройками и возиться с транспортировкой аппарата. Но чтобы получить более мощный аппарат, им придется купить дорогой профессиональный инвертор либо тот же трансформатор.

А как же выпрямители?

Опытные мастера наверняка заметили, что в этой статье мы не рассказали про еще один интересный тип сварочного оборудования. Речь идет о . Многие новички даже не слышали о таких аппаратах, хотя выпрямитель может стать идеальным вариантом при выборе первого сварочника.

Выпрямитель во многом схож с трансформатором. Он такой же громоздкий и мощный. Но есть одно ключевое отличие. Дело в том, что трансформаторный аппарат осуществляет сварку на переменном токе. Отсюда и множество трудностей с поджигом дуги и ведением шва. Выпрямитель лишен этого недостатка. Он, как и инвертор, осуществляет сварку на постоянном токе. Поэтому новичку проще поджечь дугу и в целом управляться с аппаратом.

Большинство выпрямителей заточены так же под ручную дуговую сварку, так что с этим у вас не будет проблем. Выпрямитель так же надежен, как и трансформатор, поскольку в нем редко встречаются электронные компоненты. Ни один дешевый бытовой инвертор не сравнится по надежности с выпрямителем или трансформатором.

Именно поэтому, задавая вопрос «Что лучше: сварочный трансформатор или инвертор?» вспомните про выпрямитель. Это отличный аппарат как для новичка, так и для практикующего мастера.

Вместо заключения

Нет однозначного ответа на вопрос, какой сварочный аппарат лучше - инвертор или трансформатор. Дело в том, что сварочный инвертор или сварочный трансформатор - это два принципиально разных аппарата. И хоть оба они предназначены для РДС сварки, их суть различается. Наша рекомендация: если подбираете аппарат для дачи, чтобы пару раз в год подварить теплицу, то выбирайте недорогой инвертор. Они проще в освоении, компактнее и легче.

Ну а если вы планируете обучаться и хотите аппарат «на вырост», то присмотритесь к трансформаторам или выпрямителям. Они тяжелее и сложнее в транспортировке, зато стоят столько же, сколько хороший инвертор. При этом гораздо мощнее и даже бытовые модели выдают силу тока до 300 Ампер.

Но учтите, что при использовании трансформаторов или выпрямителей у вас нет права на ошибку. Правильно выставите настройки - получите шов отличного качества. Здесь аппарат не будет помогать вам, как в случае с инвертором. Но мы считаем, что это скорее плюс, чем минус. Поскольку обучившись работать с трансформатором, вы потом сможете варить любым аппаратом, будь он трансформаторный, инверторный или полуавтоматический. Так же не забывайте про выпрямители, это тоже отличный аппарат для новичка. Желаем удачи в работе!