Горелка для сварочного полуавтомата

Настройка инвертора, используемого для полуавтоматической сварки

Если вы решили сделать своими руками сварочный полуавтомат, используя для этого инвертор, необходимо предварительно обесточить данное оборудование. Чтобы такое устройство не перегревалось, следует разместить его выпрямители (входной и выходной) и силовые ключи на радиаторах.

Силовые диоды на дополнительных радиаторах

После того как все вышеперечисленные процедуры выполнены, можно соединить силовую часть устройства с его блоком управления и подключить его к электрической сети. Когда индикатор подключения к сети загорится, к выходам инвертора следует подключить осциллограф. С помощью этого прибора надо найти электрические импульсы частотой 40–50 кГц. Время между формированием таких импульсов должно составлять 1,5 мкс, что регулируется изменением величины напряжения, поступающего на вход устройства.

Осциллограмма сварочного напряжения и тока: слева на обратной полярности, справа – на прямой

Необходимо также проверить, чтобы импульсы, отражающиеся на экране осциллографа, имели прямоугольную форму, а их фронт составлял не более 500 нс. Если все проверяемые параметры соответствуют требуемым значениям, то можно подключать инвертор к электрической сети. Ток, поступающий от выхода полуавтомата, должен иметь силу не менее 120 А. Если величина силы тока меньше, это может означать то, что в провода оборудования подается напряжение, величина которого не превышает 100 В. При возникновении такой ситуации необходимо сделать следующее: протестировать оборудование путем изменения силы тока (при этом надо постоянно контролировать напряжение на конденсаторе). Кроме того, следует постоянно контролировать температуру внутри устройства.

После того как полуавтомат протестирован, необходимо проверить его под нагрузкой. Чтобы сделать такую проверку, к сварочным проводам подключают реостат, сопротивление которого составляет не меньше 0,5 Ом. Такой реостат должен выдерживать ток силой 60 А. Сила тока, который в такой ситуации поступает на сварочную горелку, контролируется при помощи амперметра. Если сила тока при использовании нагрузочного реостата не соответствует требуемым параметрам, то величину сопротивления данного устройства подбирают эмпирическим путем.

Сварочный полуавтомат: принцип работы

Для того чтобы при использовании сварочного полуавтомата не «убить» устройство. А также не получить травму самому следует знать о правилах техники безопасности и принципе работы аппарата.

Сварочный полуавтомат состоит из:

• корпуса, в котором находится мощный трансформатор;
• шланга для подачи тока и газа к горелке;
• кабелей для подключения к «массе» и электрической сети;
• механизма подачи проволоки.

Принцип работы полуавтоматического аппарата следующий:

1. Сварочный ток подаётся на горелку одновременно с защитным газом.
2. В качестве электрода в горелке используется сварочная проволока, которая подаётся в автоматическом режиме с помощью специального механизма.
3. Между свариваемым изделием и проволокой образуется электрическая дуга, которая расплавляет металл в среде защитного газа, что позволяет получить качественный шов без окислов.

Основные правила техники безопасности при работе со сварочным полуавтоматом следующие:

• корпус сварочного аппарата должен заземлён;
• запрещается использовать устройство даже при незначительных механических повреждениях или любых других неисправностях;
• при значительных перерывах в работе следует обязательно отключать устройство от электрической сети и выключать подачу защитного газа;
• не проводить работы рядом со легковоспламеняющимися и взрывоопасными веществами;
• во время работы использовать защитную маску и перчатки.

Выбор электродной проволоки

Электродная проволока является оснасткой, без которой сварочный аппарат не сможет работать. Подается она с помощью специального механизма и выполняет функцию электрода.

Для полуавтоматов существует две группы материалов для сварки:

• проволока сплошного сечения;
• порошковая электродная проволока.

Разновидностей первого варианта насчитывается более 76. Но чаще всего, используется лишь малая их часть. Остальные виды оснастки узкоспециализированные и применяются на производстве. Главное, что нужно учитывать при выборе проволоки – это тип металла, из которого будет свариваться конструкция. Чаще всего автоматом приходится варить низкоуглеродистые и низколегированные стали с использованием не омедненной и омедненной проволоки.

Омедненная проволока пользуется наибольшей популярностью среди сварщиков благодаря антикоррозийному покрытию. Но не все знают, что при плавке меди в воздух попадают вредные испарения. Не омедненная проволока является более безвредной и имеет защищающее от коррозии покрытие.

Также на полуавтоматах используется порошковая проволока, не требующая при варке наличия защитного газа. Электродная проволока имеет специальную маркировку, например, такую: СВ-08Г2С. Расшифровывается она следующим образом:

• СВ – сварная проволока;
• 08 – означает, что массовая доля углерода в составе оснастки составляет 0,08%;
• Г – данной буквой обозначается марганец, который есть в составе проволоки;
• 2 – цифра указывает, что содержание марганца 2%;
• С – данная буква говорит о наличии кремния в составе оснастки, если после буквы нет цифры, то его содержится не более 1%.

Далее приведена таблица, в которой расшифрованы буквенные обозначения всех добавок, входящих в состав сварочной проволоки.

Например, пользуясь таблицей, можно расшифровать маркировку СВ-06Х21Н7БТ, которая означает: сварочная проволока имеет 0,06% углерода, 21% хрома, а никеля – 7%; проволока легирована двумя металлами, ниобием и титаном.

Для сварки низколегированных сталей (это 90% всего металлопроката) используется проволока 08Г2С диаметром 0,6 мм. Она может применяться как в быту, так и для кузовного ремонта. К тому же, ее можно использовать на агрегатах с током до 500А. Для сваривания нержавеющих сталей используют проволоку марки Св01Х19Н9. Алюминий и медь варятся в аргонной среде, соответствующей по составу проволокой. Алюминий варят марками СВ-97, СВ-А85 и СВ-АМц. Для сварки меди применяют оснастку марок СВ-97, СВ-А85 и СВ-АМц.

Совет! Если предстоят работы полуавтоматом в полевых условиях либо на открытом воздухе, то можно использовать порошковую проволоку, которой не требуется обдув защитным газом.

Диаметр электродной проволоки подбирается в соответствии с толщиной свариваемого металла.

Как осуществляется обмотка дросселя?

Чтобы дроссель работал надежно и при этом не перегревался при прохождении через него электрического тока, нужно воспользоваться трансформатором ОСМ-0,4, мощность которого составляет 400 Вт. Кроме того, при изготовлении качественной конструкции придется воспользоваться эмальпроводом, диаметр которого минимум должен составлять 1,5 мм, однако, лучше брать с небольшим запасом, например, 1,8 мм.

Следует намотать на дроссель два слоя провода, причем они должны быть качественно изолированы друг от друга. Провода в каждом из них укладывают как можно более плотно – это нужно для получения качественной индукционной катушки. На следующем этапе следует воспользоваться алюминиевой шиной размерами 2,8х4,65 мм.

Ее наматывают в один слой, изготавливая 24 витка, а оставшиеся концы делают длиной приблизительно по 30 см. В дальнейшем нужно будет собрать сердечник, между ним и катушкой должен быть зазор размером приблизительно 1 мм. Чтобы соединение получилось как можно более жестким, между сердечником и обмотками нужно будет проложить небольшие кусочки текстолита.

Подобный дроссель можно изготовить на базе железа из цветного или черно-белого лампового телевизора наподобие ТС-270, причем это будет значительно проще, так как установить придется только лишь одну катушку, которую делают из алюминиевой шины.

Для питания схемы управления также необходимо воспользоваться трансформатором, причем данную конструкцию собирать самостоятельно совершенно необязательно, так как можно по небольшой цене приобрести готовое изделие. Главным критерием является то, что конструкция должна выдавать 24 В при силе тока около 6 А.

Сварка алюминия

Применение защитных газов в полуавтоматической сварке позволяет выполнять качественное соединение алюминиевых деталей таким способом. Сварка алюминия является довольно сложным процессом даже для опытного специалиста, тем более непросто будет выполнить такую работу начинающим сварщикам.

Как варить полуавтоматом алюминиевые детали:

• зачищается поверхность свариваемых деталей от оксидной плёнки;
• нагреваются заготовки в печи или с использованием газовой горелки;
• включается сварочный аппарат в режим переменного тока высокой частоты;
• подключается баллон с аргоном или аргоногелиевой смесью;
• производится запал дуги и поддерживается её длина в диапазоне 12-15 мм.

Таким образом происходит сваривание деталей из этого легкоплавкого металла. В качестве присадочной проволоки, для выполнения работы, потребуется приобрести изделия из алюминия. А для обеспечения стабильной подачи проволоки аппарат должен быть оборудован соплом большего диаметра.

Видео:

Заключение

Как правильно варить полуавтоматом с углекислотой начинающим сварщикам вы узнали из данной статьи. Для закрепления полученных сведений рекомендуется сразу же приступить к практическим занятиям и осуществить пробное соединение деталей таким методом. Видео уроки позволят быстрее освоить полуавтомат в домашних условиях.

К свариванию алюминия и других цветных металлов рекомендуется приступать только после того, как хорошо будет освоена сварка чёрных металлов. В этой статье рассказывается, как варить нержавейку полуавтоматом.

Устройство и назначение полуавтомата

В полуавтоматической сварке не нужно самостоятельно подавать электрод и производить его замену в держателе. В машинном устройстве вместо электрода установлена специальная проволока. Она автоматически выходит в зону сварки. Сварщик регулирует нужную подачу и, выдерживая определенное расстояние до металла, выполняет работу.

Различные виды полуавтоматической сварки просты в исполнении и не требуют специальных знаний. Все оборудование и детали стоят относительно недорого. Именно преимущество в цене делает данный тип сварки популярным как в крупной промышленности, так и в фирмах технического обслуживания или ремонта.

Также аппараты полуавтоматической сварки широко используются частными мастерами, а также непрофессионалами в работе дома или на даче. Перед покупкой оборудования вам необходимо изучить основы этой технологии, определить нужную область применения, затем подобрать конкретную модель устройства.

Механизм полуавтоматического оборудования универсален для всех типов сварки. Основные детали устройства:

• источник питания, блок управления, панель индикации и элементы ручной настройки;
• кабель-шланг для подачи проволоки, газа и тока в сварочную область (иначе – сварочный рукав), кабель для подсоединения к «массе»;
• сварочная горелка;
• механизм для автоматического выхода проволоки;
• емкость с инертным или активным газом, специальное газовое оборудование.

Помимо перечисленных основных элементов, для некоторых видов полуавтоматической сварки могут понадобиться дополнительные устройства. Например: размоточные приспособления, оборудование для соединения трубопроводов, стойки для рукавов, ограничивающие экраны, вытяжки и т. д.

Теория сварочных работ полуавтоматом

Профессия сварщика, как и любая другая, требует определенного обучения, ведь работать придется с электрическим прибором, у которого несколько режимов. Даже если за обучение возьмется опытный сварщик непосредственно по месту работы, он в любом случае перед тем, как дать возможность ученику сделать первый шов, преподаст ему ряд теоретических уроков.

Общее устройство сварочного полуавтомата

Полуавтомат сварочный подходит для варения черных и цветных металлов различной толщиныИсточник svarkagid.ru

У каждого сварочного полуавтомата есть инвертор, где предусмотрено место для установки катушки с проволокой, которая подается автоматически. Эта проволока, по сути, является ничем иным, как плавящимся электродом. На аппаратах такого типа предусмотрена возможность самостоятельной регулировки скорости подачи проволоки и силы тока, руководствуясь производственной необходимостью.

В зависимости от модификации аппарата у него имеется тот или иной набор функций, следовательно, каждый агрегат может использоваться для выполнения разных работ на рабочих процессах. Безусловно, для начинающих сварщиков нужны наиболее простые аппараты, где управление ограничено несколькими функциями либо имеющим синергетическое управление, значительно облегчающее его настройку. Профессионалы зачастую предпочитают трехфазные полуавтоматы, если, конечно, есть возможность их подключения к сети 380 V.

В целом рабочая комплектация сварочного аппарата состоит из:

• сварочного агрегата;
• горелки для полуавтомата;
• баллона с редуктором;
• шланга для подачи газа;
• кабеля с зажимом (крокодилом) для заземления изделия при работе.

Выбор нужного газа по отношению к металлу

Комплектующие к баллонам: клапаны, наконечники, регуляторы расхода, редукторы подачи и т.д. покупаются отдельноИсточник lagma.ua

В полуавтомате любой газ выполняет защитную функцию – он изолирует место сварки (ванну, электрод) от контакта с воздухом, но в зависимости от металла или его толщины, требования могут меняться – газ может быть активным, инертным или, же это их смесь. Если говорить о наиболее распространенных, то это углекислый газ (CO2) и аргон (Ar), который значительно понижает разбрызгивание металла, следовательно, повышает прочностные и эстетические качества сварочного шва.

Сталь	Газ
Structural	CO2
Structural	CO2+Ar
Stainless	CO2+Ar
Alloyed	CO2+Ar
Duralumin	Ar

Металлы и сварочная проволока

Рынок сварочных материалов изобилует наличием самой разной проволоки для полуавтоматов

Как бы там ни было, при выборе сварочной проволоки в первую очередь обращают внимание на ее состав, который должен соответствовать металлу или сплаву, с которым предстоит работать. Если учесть, что такие работы чаще всего проводятся с углеродистыми и низкоуглеродистыми сталями, то наиболее популярной можно назвать марку СВ08Г2С

Состав проволоки должен соответствовать составу свариваемого материалаИсточник prom.ua

Таблица по соотношению толщины металла к сварочной проволоке:

Толщина обрабатываемого металла, мм	Сечение проволоки, мм
1,0-3,0	0,8
4,0-5,0	1,0
6,0-8,0	1,2

Режимы полуавтоматической сварки – теория и практика

Полуавтоматическая сварка предполагает возможность самостоятельно выставить настройки. Человек может менять 4 основных параметра – скорость плавления, высоту шва и подачи проволоки, направление движения электрода. Также, мастера должны уметь регулировать сварочные горелки для полуавтомата. Подбирается режим с учетом толщины металлического листа и ГОСТа. За счет использования газа зона теплового воздействия уменьшается. Поэтому возможно наложение нескольких швов без деформации металла.

Сварщик должен помнить все рабочие параметры наизусть. Выделяют следующие режимы сварки полуавтоматом:

1. цикличный – используют короткую дугу
2. импульсный
3. точечный
4. постоянное круговое перемещение металлического листа
5. струйное перемещение заготовки

Для работы в соответствии с требованиями ГОСТ необходим инертный газ – аргон или гелий. Иногда применяются смеси этих двух газов. В противном случае не только снижается качество сварного шва, но и возрастает вероятность получения травм и ожогов работником. Сварка низколегированных сталей осуществляется в среде углекислого газа

Поэтому важно правильно определить необходимый объем баллона и постоянно контролировать поступление газа

Механизм подачи

Для протяжки проволоки предназначен специальный подающий механизм для полуавтомата. Он снижает расход сварочной проволоки. Современные модели оснащаются электронным управлением, поэтому пользоваться ими несложно. В некоторых имеется возможность записывать более пяти программ сварочных режимов. Дорогостоящие модели обычно имеют несколько дополнительных регуляторов. Через канал горелки проволоку протягивают ролики для сварочных полуавтоматов. При этом, расходник подается с заданной сварщиком скоростью. На выбор представлено 3 модификации подающих механизмов:

1. Толкающий – используется довольно часто, но имеет ограничения по длине шланга. Неудобен, если нужно сварить детали, расположенные на удалении от источника тока.
2. Тянущего действия – возможно подключение длинного шланга.
3.  Комбинированный – объединяет преимущества предыдущих двух разновидностей.

После выставления режимов полуавтоматической сварки можно переходить к пробному запуску. На небольшой заготовке производится варка. Если качество шва устраивает, можно приступать к работе. Когда результат не удовлетворяет, прибор повторно настраивают

Очень важно произвести правильную настройку, чтобы дуга не рвалась, а шов был ровным

О тонкостях настройки механизма смотрите в видео:

Оптимальные возможности сварочного полуавтомата

Выделяют достаточно много характеристик, на которые нужно обращать внимание при выборе сварочного аппарата для гаража. Помимо удобства пользования, это оборудование должно обеспечивать качественный и надежный шов, быстро включаться и потреблять мало электроэнергии

Причем чем чаще используются сварочные полуавтоматы, тем более существенное влияние оказывают приведенные характеристики.

Длина кабеля-канала

От этого показателя зависит удобство эксплуатации инвертора. Для сварки в гараже рекомендуют приобретать полуавтоматы с 3-3,5-метровыми шнурами. В ином случае, когда оборудование выносится на улицу, у кабеля должен быть достаточно большой запас длины.

Разъем горелки

Для работы в гараже рекомендуют приобретать сварочные аппараты с неразъемной горелкой или соединением типа EuroMig-Mag, которое обеспечивает быстрое подключение элементов. Последний вариант чаще встречается в профессиональном оборудовании.

Вес аппарата

Современное сварочное оборудование полуавтоматического типа имеет вес от 10 до 100 килограмм. Для гаража рекомендуют приобретать аппараты с небольшими размерами. Полуавтомат малой массы удобно переносить с места на место.

Минимальный и максимальный диаметр проволоки

Сварочные аппараты, приобретаемые для работы в гараже, должны комплектоваться электродами диаметром 0,6-2 миллиметра. Такая проволока намотана на бобину, которая помещается внутрь инвертора и подается автоматически через рукав (канал), по мере необходимости, на горелку.

При автоматической сварке применяют электроды из нержавейки, алюминия или стали. Для обработки металла в гараже рекомендуют приобретать проволоку с флюсом (с порошком). Этот вид электродов позволяет отказаться от дополнительных баллонов с газом, что повышает удобство эксплуатации сварочного оборудования.

Входной ток и мощность

Мощность — это основная характеристика, определяющая выбор сварочного полуавтомата для гаража. От данного показателя зависит качество и долговечность получаемого в итоге шва. Для сварки металла в домашних условиях подойдет оборудование мощностью 3-14 киловатт.

При этом, выбирая устройства для гаража, рекомендуется останавливаться на более производительных аппаратах. В частности, если требуется полуавтомат мощностью 10 киловатт, следует покупать модель на 14 киловатт. Такое решение позволит в будущем работать с более толстым металлом, используя оборудование, которое имеется в наличии.

Показатель мощности определяется с учетом сложности проводимых работ в гараже. Для сварки тонкого металла подойдут модели на 5 киловатт. В других случаях потребуются более мощные инверторы.

Показатель входного тока определяет продолжительность сварки. Чем меньше этот параметр, тем дольше можно эксплуатировать инвертор.

Максимальный и минимальный сварочный ток

От толщины свариваемого металла зависит сила подаваемого тока. Чем больше ампер указано в технических характеристиках, тем с более массивным материалом можно работать. Для гаража подойдут устройства, генерирующие до 150 Ампер. При работе с кузовными элементами автомобиля следует использовать инверторы на 200 Ампер.

Правильный выбор силы тока определяет конечный результат. Если параметр установлен ниже, чем требуется, то в итоге получится некачественный шов. В случае превышения допустимых значений на металле появляются сквозные дыры. Чтобы избежать подобных последствий, рекомендуется приобретать сварочные полуавтоматы, у которых предусмотрена регулировка силы тока, осуществляемая с помощью кругового тумблера.

Холостой ход

Под холостым ходом понимается временной отрезок, когда сварочный аппарат включен, но дуга при этом не горит. Эта функция предусмотрена во многих современных моделях. Благодаря наличию холостого хода можно на время приостановить работу, не выключая инвертор.

Для сварки в гараже подойдут устройства с параметром 30-50 Вольт. Аппараты с более высоким показателем холостого хода применяются при выполнении профессиональных работ.

Разновидности горелок для сварочного полуавтомата

Производители предлагают множество моделей горелок для полуавтоматов. Их характеристики можно описать следующим образом:

• токовая нагрузка;
• длина рукава;
• тип охлаждения:
  1. воздушный;
  2. водяной;
• тип управления:
  1. кнопочный;
  2. вентильный;
  3. универсальный;

• способу подключения:
  1. штекером;
  2. евроразъемом.

Штекерное подключение к аппарату влечет за собой увеличение размера рукава, так как каждый источник подключается по отдельности. Соединение евроразъемом облегчает подключение, но оно используется на дорогом профессиональном и полупрофессиональном оборудовании, в котором все каналы собраны в один корпус.

Самодельная газовая горелка

Для сварочных полуавтоматов подбираются из следующих критериев:

• допустимая нагрузка по току;
• корпус должен быть изготовлен из пластика стойкого к механическим повреждениям;
• эргономичность корпуса;
• стойкость оболочки рукава к воздействию низкими температурами и абразивом;
• малый размер;
• минимальный вес.

Профессионалы предпочитают подбирать газовую горелку не по характеристикам сварочного полуавтомата, а по несколько сниженному значению сварочного тока. Связано это с тем, что работа производится не на постоянной основе.

Производители ведут расчет стойкости горелок по непрерывной работе в течение 10 минут, чего не делает ни один сварщик. Поэтому если на аппарате максимальным значением является 400А, то для горелки мощности в 300А будет вполне достаточно.

https://youtube.com/watch?v=5NLP2djACog

Расчет ведется по максимальной температуре, при которой возможно разрушение ручки или рукава. Поэтому в продаже можно встретить полуавтоматы, оснащенные горелками с 60% ПВ и даже ниже.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Устройство ацетиленовой горелки

Ацетиленовая газосварка — выполняет термический процесс, позволяющий соединить металлические детали под действием высокотемпературного пламени, образующегося при горении ацетилена с катализатором О2. После нагрева на граничных зонах соединяемых деталей формируются сварочные ванны.

Рабочие элементы ацетиленовой горелки:

• бронзовая трубка;
• регуляторы газового топлива, по одному на каждый газовый баллон;
• ацетиленовая форсунка, откалиброванная для обеспечения тонкого распыления газовой смеси под высоким давлением.

Раньше для сварки ацетилен добывали в газогенераторах, сегодня сварщики чаще применяют ацетилен в баллонах, окрашенных в белый цвет, которые перевозят на специализированных тележках.

Температура пламени горелки

Ацетиленовое пламя имеет три конуса:

• а – голубого цвета, в нем горение отсутствует, а только протекает процесс смешения ацетилена с воздухом;
• б – восстановительный светящийся конус, имеет неполный процесс сгорания, состоит из раскаленных частиц углерода;
• в – окислительный бесцветный конус, имеет полное сгорание ацетилена, вызванного избытком О2 из воздуха.

Сварочный процесс проистекает во 2-м и 3-м конусах. Наименьшая температура воспламенения ацетиленовой смеси располагается в границах от 410 до 430 С, пламя распространяется со скоростью до 200 м/сек и зависит от объема содержимого кислорода. Температура пламени у такого сварочного устройства равна 3500 С.

Принцип действия

Газосварочные горелки ацетиленовые выполнены таким образом, что ацетилен и кислород движутся по собственным каналам к соплу, где протекает процесс смешивания.

В результате химической реакции образуется кислородно — газовая смесь, которая выходит с высокой скоростью сквозь откалиброванное сопло наконечника. Топливную смесь зажигают, в результате чего создается сварочный факел, величину которого регулируют кранами.

Принцип работы горелки

Сварочный процесс стартует с нагревания кромок элементов, после чего они оплавляются и соединяются. Сварка требует значительного расхода газа, для формирования высокотемпературного режима.

Следующий этап соединения металлических деталей — наплавление присадочного металлического прутка с мягкой структурой, который способен заполнить сварочную ванну, образованную у кромок деталей.