Сварочные трансформаторы предназначены для создания устойчивой электрической дуги, поэтому они должны иметь требуемую внешнюю характеристику. Как правило, это падающая характеристика, так как сварочные трансформаторы используются для ручной дуговой сварки и сварки под флюсом.

Промышленный переменный ток на территории России имеет частоту 50 периодов в секунду (50 Гц).

Сварочные трансформаторы служат для преобразования высокого напряжения электрической сети (220 или 380 В) в низкое напряжение вторичной электрической цепи до требуемого для сварки уровня, определяемого условиями для возбуждения и стабильного горения сварочной дуги.

Вторичное напряжение сварочного трансформатора при холостом ходе (без нагрузки в сварочной цепи) составляет 60—75 В. При сварке на малых токах (60—100 А) для устойчивого горения дуги желательно иметь напряжение холостого хода 70 — 80 В.

Трансформаторы с нормальным магнитным рассеянием. На рис. 1 приводится принципиальная схема трансформатора с отдельным дросселем. Комплект источников питания состоит из понижающего трансформатора и дросселя (регулятора реактивной катушки).

Рис. 1. Принципиальная схема трансформатора с отдельным дросселем (сварочный ток регулируется изменением воздушного зазора)

Понижающий трансформатор, основой которого является магнитопровод 3 (сердечник), изготовлен из большого количества тонких пластин (толщиной 0,5 мм) трансформаторной стали, стянутых между собой шпильками. На магнитопроводе 3 имеются первичная 1 и вторичная 2 (понижающая) обмотки из медного или алюминиевого провода.

Дроссель состоит из магнитопровода 4, набранного из листов трансформаторной стали, на котором расположены витки медного или алюминиевого провода 5, рассчитанного на прохождение сварочного тока максимальной величины. На магнитопроводе 4 имеется подвижная часть б, которую можно перемещать с помощью винта, вращаемого рукояткой 7.

Первичная обмотка 1 трансформатора подключается в сеть переменного тока напряжением 220 или 380 В.

Переменный ток высокого напряжения, проходя по обмотке 1, создаст действующее вдоль магнитопровода переменное магнитное поле, под действием которого во вторичной обмотке 2 индуктируется переменный ток низкого напряжения. Обмотку дросселя 5 включают в сварочную цепь последовательно со вторичной обмоткой трансформатора.

Величину сварочного тока регулируют путем изменения воздушного зазора а между подвижной и неподвижной частями магнитопровода 4 (рис. 1).

При увеличении воздушного зазора а магнитное сопротивление магнитопровода увеличивается, магнитный поток соответственно уменьшается, а следовательно, уменьшается индуктивное сопротивление катушки и увеличивается сварочный ток.

При полном отсутствии воздушного зазора а дроссель можно рассматривать как катушку на железном сердечнике; в этом случае величина тока будет минимальной.

Следовательно, для получения большей величины тока воздушный зазор нужно увеличить (рукоятку на дросселе вращать по часовой стрелке), а для получения меньшей величины тока — зазор уменьшить (рукоятку вращать против часовой стрелки). Регулирование сварочного тока рассмотренным способом позволяет настраивать режим сварки плавно и с достаточной точностью.

Современные сварочные трансформаторы типа ТД, ТС, ТСК, СТШ и другие выпускаются в однокорпусном исполнении.

Рис. 2. Принципиальная электрическая и конструктивная схема трансформатора типа СТН в однокорпусном исполнении (а) и его магнитная схема (б). 1 — первичная обмотка; 2 — вторичная обмотка; 3 — реактивная обмотка; 4 — подвижной пакет магнитопровода; 5 — винтовой механизм с рукояткой; 6 — магнитопровод регулятора; 7 — магнитопровод трансформатора; 8 — электродержатель; 9 — свариваемое изделие

В 1924 г. академиком В. П. Никитиным была предложена система сварочных трансформаторов типа СТН, состоящих из трансформатора и встроенного дросселя. Принципиальная электрическая и конструктивная схема трансформаторов типа СТН в однокорпусном исполнении, а также магнитная система показаны на рис. 2.

Сердечник такого трансформатора, изготовленный из тонколистовой трансформаторной стали, состоит из двух, связанных общим ярмом сердечников,— основного и вспомогательного.

Обмотки трансформатора изготовлены в виде двух катушек, каждая из которых состоит из двух слоев первичной обмотки 1, выполненных из изолированного провода, и двух наружных слоев вторичной обмотки 2, выполненных из неизолированной шинной меди. Катушки дросселя пропитаны теплостойким лаком и имеют асбестовые прокладки.

Обмотки трансформаторов типа СТН изготовляют из медного или алюминиевого проводов с выводами, армированными медью. Величину сварочного тока регулируют с по­мощью подвижного пакета магнитопровода 4, путем изменения воздушного зазора а винтовым механизмом с рукояткой 5.

Увеличение воздушного зазора при вращении рукоятки 5 по часовой стрелке вызывает, как и в трансформаторах типа СТЭ с отдельным дросселем, уменьшение магнитного потока в магнитопроводе 6 и увеличение сварочного тока.

При уменьшении воздушного зазора повышается индуктивное сопротивление реактивной обмотки дросселя, а величина сварочного тока уменьшается.

ВНИИЭСО разработаны трансформаторы этой системы СТН-500-П и СТН-700-И с алюминиевыми обмотками. Кроме того, на базе этих трансформаторов разработаны трансфор­маторы ТСОК-500 и ТСОК-700 со встроенными конденсаторами, подключенными к первичной обмотке трансформатора. Конденсаторы компенсируют реактивную мощность и обеспечивают повышение коэффициента мощности сварочного трансформатора до 0,87.

Однокорпусные трансформаторы СТН более компактны, масса их меньше, чем у трансформаторов типа СТЭ с отдельным дросселем, а мощность одинакова.

Трансформаторы с подвижными обмотками с увеличенным магнитным рассеянием. Трансформаторы с подвижными обмотками (к ним относятся сварочные трансформаторы типа ТС, ТСК и ТД) получили в настоящее время широкое применение при ручной дуговой сварке. Они имеют повышенную индуктивность рассеяния и выполняются однофазными, стержневого типа, в однокорпусном исполнении.

Катушки первичной обмотки такого трансформатора неподвижные и закреплены у нижнего ярма, катушки вторичной обмотки подвижные. Величину сварочного тока регулируют изменением расстояния между первичной и вторичной обмотками.

Наибольшая величина сварочного тока достигается при сближении катушек, наименьшая — при удалении. С ходовым винтом 5 связан указатель примерной величины сварочного тока. Точность показаний шкалы составляет 7,5 % от значения максимального тока.

Отклонения величины тока зависят от подводимого напряжения и длины сварочной дуги. Для более точного замера сварочного тока должен применяться амперметр.

Рис. 3. Сварочные трансформаторы: а — конструктивная схема трансформатора ТСК-500; б — электрическая схема трансформатора ТСК-500: 1 — сетевые зажимы для проводов; 2 — сердечник (магнитопровод); 3 — рукоятка регулирования тока; 4 — зажимы для подсоединения сварочных проводов; 5 — ходовой винт; 6 — катушка вторичной обмотки; 7 — катушка первичной обмотки; 8 — компенсирующий конденсатор; в — параллельное; г — последовательное соединение обмоток трансформатора ТД-500; ОП — первичная обмотка; ОВ — вторичная обмотка; ПД — переключатель диапазона токов;  С — защитный фильтр от радиопомех.

Рис.4 Портативный сварочный аппарат

На рис. 3-а,б показаны принципиальная электрическая и конструктивная схемы трансформатора ТСК-500.

При повороте рукоятки 3 трансформатора по часовой стрелке катушки обмоток 6 и 7 сближаются, вследствие чего магнитное рассеяние и вызываемое им индуктивное сопротивление обмоток уменьшаются, а величина сварочного тока увеличивается.

При повороте рукоятки против часовой стрелки катушки вторичной обмотки удаляются от катушек первичной обмотки, магнитное рассеяние увеличивается и величина сварочного тока уменьшается.

Трансформаторы снабжены емкостными фильтрами, предназначенными для снижения помех радиоприему, создаваемых при сварке. Трансформаторы типа ТСК отличаются от ТС наличием компенсирующих конденсаторов 8, обеспечивающих повышение коэффициента мощности (соs φ). На рис. 3, в показана принципиальная электрическая схема трансформатора ТД-500.

ТД-500 представляет собой понижающий трансформатор с повышенной индуктивностью рассеяния. Сварочный ток регулируют изменением расстояния между первичной и вторичной обмотками.

Обмотки имеют по две катушки, расположенные попарно на общих стержнях магнитопровода.

Трансформатор работает на двух диапазонах: попарное параллельное соединение катушек обмоток дает диапазон больших токов, а последовательное — диапазон малых токов.

Последовательное соединение обмоток за счет отключения части витков первичной обмотки позволяет повысить напряжение холостого хода, что благоприятно отражается на горении дуги при сварке на малых токах.

При сближении обмоток уменьшается индуктивность рассеяния, что приводит к увеличению сварочного тока; при .

увеличении расстояния между обмотками увеличивается индуктивность рассеяния, а ток соответственно уменьшается.

Трансформатор ТД-500 имеет однокорпусное исполнение с естественной вентиляцией, дает падающие внешние характеристики и изготавливается только на одно напряжение сети — 220 или 380 В.

Трансформатор ТД-500 ~ однофазный стержневого типа состоит из следующих основных узлов: магнитопровода — сердечника, обмоток (первичной и вторичной), регулятора тока, переключателя диапазонов токов, токоуказательного механизма и кожуха.

Алюминиевые обмотки имеют по две катушки, расположенные попарно на общих стержнях магнитопровода. Катушки первичной обмотки неподвижно закреплены у нижнего ярма, а вторичной обмотки — подвижные.

Переключение диапазонов тока производят переключателем барабанного типа, рукоятка которого выведена на крышку трансформатора.

Величину отсчета тока производят по шкале, отградуированной соответственно на два диапазона токов при номинальном напряжении питающей сети.

Емкостной фильтр, состоящий из двух конденсаторов, служит для снижения помех радиоприемным устройствам.

Правила техники безопасности при эксплуатации сварочных трансформаторов. В процессе работы электросварщик постоянно обращается с электрическим током, поэтому все токоведущие части сварочной цепи должны быть надежно изолированы.

Ток величиной 0,1 А и выше опасен для жизни и может привести к трагическому исходу.

Опасность поражения электрическим током зависит от многих факторов и в первую очередь от сопротивления цепи, состояния организма человека, влажности и температуры окружающей атмосферы, напряжения между точками соприкосновения и от материала пола, на котором стоит человек.

Сварщик должен помнить, что первичная обмотка трансформатора  соединена   с   силовой   сетью   высокого напряжения, поэтому в случае пробоя изоляции это напряжение может быть и во вторичной цепи трансформатора, т. е. на электрододержателе.

Напряжение считается безопасным: в сухих помещениях до 36 В и в сырых до 12 В.

При сварке в закрытых сосудах, где повышается опасность поражения электрическим током, необходимо применять ограничители холостого хода трансформатора, специальную обувь, резиновые подстилки; сварка в таких случаях ведется под непрерывным контролем специального дежурного. Для снижения напряжения холостого хода существуют различные специальные устройства — ограничители холостого хода. 

Сварочные трансформаторы промышленного использования, как правило, подключают к трехфазной сети 380 В, что в бытовых условиях не всегда удобно. Как правило, подключение индивидуального участка к трехфазной сети хлопотно и дорого, и без особой нужды это не делают.

Для таких потребителей промышленность выпускает сварочные трансформаторы, рассчитанные на работу от однофазной сети с напряжением 220 — 240 В. Пример такого портативного сварочного аппарата приведен на рис.4.

Этот аппарат, обеспечивающий разогрев дуги до 4000°С, уменьшает обычное сетевое напряжение, одновременно повышая сварочный ток. Ток в установленном диапазоне регулируется с помощью ручки, смонтированной на передней панели аппарата.

В комплект аппарата входит сетевой кабель и два сварочных провода, один из которых соединен с электрододержателем, а второй — с заземляющим зажимом.

Обычно для домашних работ вполне подходят аппараты, вырабатывающие сварочный ток в 140 ампер при 20-процентном рабочем цикле. При выборе аппарата следует обращать внимание на то, чтобы регулировка сварочного тока была плавной.

Виды и характеристики сварочных инверторов

Сварка, как известно, является наиболее эффективным способом соединения деталей, изготовленных из металла. Применяя для этого сварочный инвертор, можно создавать надежные и долговечные металлические конструкции не только в производственных, но и в домашних условиях.

Сварочные инверторы различных модификаций

Использовать для работ в частной мастерской именно инверторные устройства целесообразнее не только из-за их компактных размеров и небольшой массы. Эти аппараты также отличаются широкими функциональными возможностями.

Для того чтобы правильно подобрать инверторный сварочный аппарат для оснащения домашней мастерской или производственного цеха, необходимо разбираться в разновидностях и технических характеристиках этого оборудования.

Виды сварочного оборудования

Учитывая тот факт, что любое сварочное оборудование стоит достаточно дорого, важно правильно подходить к его выбору.

В первую очередь, необходимо определиться с тем, какие виды работ вы собираетесь выполнять при помощи такого устройства и с какой интенсивностью оно будет эксплуатироваться.

Назначение и основное место использования сварочного аппарата определяют не только его предпочтительный тип, но и технические характеристики, которыми он должен обладать.

На современном рынке предлагается сварочное оборудование следующих типов:

• сварочные аппараты трансформаторного типа;
• сварочные выпрямители;
• инверторные сварочные устройства.

Учитывая универсальность оборудования, а также удобство и простоту его использования, потребители чаще всего выбирают инвертор. Компактные размеры, легкий вес, возможность регулирования рабочих режимов в широких пределах – это лишь часть достоинств, которыми обладают сварочные устройства инверторного типа.

Принцип работы сварочного инвертора

Сварочный инвертор был изобретен относительно недавно – в конце XX века. Широкую популярность такое оборудование стало завоевывать в начале нынешнего столетия. В основу функционирования аппаратов подобного типа положен принцип фазового сдвига напряжения, что позволяет увеличивать силу и частоту сварочного тока по каскадному типу.

Сварочный инвертор – это достаточно сложное электронное устройство, в котором происходят следующие рабочие процессы.

• Переменный ток, поступающий на вход инвертора из обычной электрической сети, преобразуется в постоянный посредством выпрямителя, собранного на основе диодного моста.
• Постоянный ток, получаемый на выходе выпрямителя, поступает на инверторный блок, служащий генератором высокочастотных электрических импульсов. За счет блока силовых транзисторов, открывающихся и закрывающихся с высокой частотой, постоянный ток опять преобразуется в переменный, но обладающий значительно большей частотой, чем поступающий из электрической сети.
• Высокочастотный переменный ток подается на трансформатор, где понижается его напряжение и, соответственно, увеличивается его сила. За счет того, что на таком трансформаторе регулируют параметры высокочастотного тока, данное устройство имеет небольшие габариты, что оказывает влияние на массу всего инвертора.
• После трансформатора переменный ток с отрегулированными параметрами подается на выпрямитель, где его опять преобразуют в постоянный, который и используют для осуществления сварочных работ.

По сравнению со сварочными устройствами трансформаторного типа, инвертор потребляет почти в два раза меньше электроэнергии, так как она не расходуется впустую на нагрев большого объема металла. Кроме того, характеристики сварочного тока, который поступает от инвертора, обеспечивают быстрое зажигание электрической дуги и ее стабильное горение в процессе выполнения работ.

Инверторные аппараты для выполнения сварки по различным технологиям

В зависимости от того, по какой технологии осуществляется инверторная сварка, подбирают оборудование определенного типа. Так, это могут быть инверторы для выполнения:

• сварки в ручном режиме (MMA);
• полуавтоматической сварки (MIG/MAG);
• сварки в среде защитного газа (TIG);
• плазменной резки металлов (CUT).

Функциональность современного сварочного инвертора средней ценовой категории

Для оснащения домашней мастерской выбирают сварочный инвертор, предназначенный для ручной сварки, выполняемой при помощи покрытых электродов.

Устройства данного типа отличаются небольшим весом, компактными размерами, они просты в работе и обслуживании, позволяют получать качественные, надежные и аккуратные сварные соединения.

Технических возможностей таких инверторов вполне достаточно для того, чтобы выполнять с их помощью несложные сварочные работы в условиях домашней мастерской и небольшого производственного участка.

Инверторные устройства для осуществления сварки полуавтоматического типа – это более сложное оборудование, отличающееся высокой мощностью и, соответственно, большими габаритами и весом.

Такие инверторы применяются только в производственных условиях, так как реализовать данную технологию в домашней мастерской достаточно сложно.

Сварка при использовании оборудования данного типа выполняется за счет проволоки, подаваемой в зону формирования соединения при помощи специального устройства.

Инвертор Prestige-222 в комплекте с набором для сварки TIG

Инверторы для выполнения сварки в среде защитного газа – еще более сложные устройства, которые также используются только в производственных условиях. Приобретать такие аппараты для домашнего использования нецелесообразно, учитывая их высокую стоимость.

Кроме того, для реализации этой технологии потребуется дополнительное оборудование и специальные расходные материалы. Выполняться сварка в среде защитного газа может как плавящимся, так и неплавящимся электродом.

В качестве последнего используется вольфрамовый стержень.

Несмотря на то, что инверторы для плазменной резки работают по тому же принципу, что и аппараты для сварки, использовать их для проведения сварочных работ нельзя. Оборудование данного типа, применяемое преимущественно в производственных условиях, позволяет с высокой производительностью, точностью и эффективностью выполнять резку металлических заготовок даже очень значительной толщины.

Функциональные типы инверторных устройств

На современном рынке представлено большое разнообразие типов и моделей инверторов, которые в зависимости от своих функций подразделяются на следующие виды.

Оборудование для бытового использования

Это самые недорогие устройства, обладающие достаточно скромными характеристиками, но тем не менее позволяющие успешно выполнять несложные сварочные работы в условиях домашней мастерской.

Из бытовых моделей инверторов самыми доступными по стоимости (но и самыми недолговечными) являются устройства китайского производства. Обозначенные на маркировке параметры китайских моделей часто могут не совпадать с реальными показателями.

Даже само слово «инвертор» на них может быть написано с ошибкой («инвентор»), что тоже является косвенным показателем их невысокого качества.

Устройства профессионального назначения

Такие модели стоят значительно больше, чем бытовые инверторы, поскольку позволяют выполнять сварочные работы различной степени сложности с использованием электродов различных типов.

Отличаются эти аппараты повышенной мощностью, широким диапазоном регулирования сварочного тока, универсальностью и высочайшей надежностью.

Естественно, что приобретаются такие инверторы для производственных предприятий.

Специализированное оборудование

Эти инверторы также отличаются высокими качественными характеристиками. Предназначены они для выполнения сварочных работ по определенным технологиям.

Основные характеристики сварочных инверторов

Инвертор любого типа характеризуется рядом параметров, по которым можно судить о его функциональных возможностях. Сюда относятся следующие характеристики:

• тип тока, формируемого на выходе устройства;
• величина напряжения, используемого для питания аппарата (на современном рынке представлены инверторы, которые могут работать от напряжения 220 или 380 В; для бытового использования, естественно, выбирают аппараты, работающие от стандартной электрической сети с напряжением 220 В);
• величина стартового тока (от этого параметра зависит диаметр электродов, которые можно использовать при выполнении сварочных работ на инверторе);
• показатель мощности устройства (по данному параметру можно судить о том, какой силы ток будет подаваться на сварочную дугу);
• напряжение холостого хода (от величины данного параметра зависит то, насколько легко будет зажигаться сварочная дуга);
• интервал диаметров электродов, которые можно использовать для выполнения сварочных работ; минимальное и максимальное значение силы тока, который позволяет получать оборудование определенной модели (ширина интервала регулирования сварочного тока во многом определяет функциональные возможности инвертора);
• размеры устройства и его масса (чем меньше размеры инвертора, тем ниже будет сила сварочного тока, который он формирует, поэтому не стоит выбирать небольшое устройство, если вас интересует функциональный сварочный аппарат).

Одинаковые с первого взгляда модели инверторов могут существенно различаться по ключевым параметрам

Очень важным параметром является наличие у инвертора дополнительных опций, которые значительно облегчают и делают более эффективным процесс выполнения работ и позволяют добиваться стабильного качества формируемого соединения. К таким опциям, которыми наделено большинство моделей современных инверторных устройств, относятся:

• «Горячий старт» (эта функция предполагает подачу на электрод дополнительного электрического импульса, облегчающего процесс зажигания сварочной дуги);
• «Форсаж дуги» (данная функция включается в тот момент, когда конец электрода оказывается слишком близко от поверхности соединяемых деталей; чтобы в такой ситуации электрод не прилип к заготовкам, на него автоматически подается ток большой силы);
• «Антизалипание» (суть данной опции состоит в том, что на электрод автоматически прекращается подача сварочного тока, если прилипание к поверхности деталей все же произошло).

Наличие перечисленных опций, кроме всего прочего, минимизирует влияние невысокой квалификации сварщика на качество формируемого соединения.

Распространенные неисправности инверторов и причины их возникновения

Несмотря на то, что современные инверторы отличаются высокой надежностью в эксплуатации, в их работе не исключены неисправности, которые могут выражаться в следующем:

• нарушении стабильности горения сварочной дуги;
• сильном разбрызгивании расплавленного металла;
• прилипании электрода к поверхности соединяемых деталей;
• отсутствии сварочной дуги;
• самопроизвольном отключении питания сварочного аппарата;
• чрезмерном нагревании инвертора.

Причины, которые приводят к возникновению таких неисправностей, могут заключаться в следующем.

• Стабильность горения сварочной дуги нарушается в том случае, если диаметр используемого электрода не соответствует силе сварочного тока.
• Сильное разбрызгивание расплавленного металла происходит в том случае, если для сварки используется сварочный ток слишком большой силы. Чтобы свести к минимуму разбрызгивание металла, достаточно уменьшить величину сварочного тока и использовать для выполнения сварки электроды меньшего диаметра.
• Электрод к поверхности соединяемых деталей может прилипать, если напряжение в сети слишком мало, если для подключения инвертора используются слишком длинные провода, которые в итоге начинают перегреваться. Чтобы избежать проблем, связанных с проводами, следует выбирать их с сечением, которое составляет не меньше 2,5 мм2.
• Сварочная дуга отсутствует в том случае, если по кабелю не поступает электрический ток. Причиной такой неисправности может быть обрыв кабеля или некачественный контакт между зажимным устройством и электродом.
• Самопроизвольное отключение питания сварочного инвертора может возникать в том случае, если вышел из строя сетевой выключатель, который достаточно просто заменить.
• Перегрев устройства – достаточно распространенная проблема, часто возникающая из-за того, что инвертор длительное время проработал без перерыва. Если же аппарат проработал короткий промежуток времени, но перегрелся, причиной может быть изношенная обмотка, которую необходимо заменить.

Знание принципа работы и основных технических характеристик инверторов позволяет подобрать аппарат в соответствии с теми задачами, для решения которых он приобретается.

Сварочные аппараты: какие бывают, устройство, принцип работы

Сварочный аппарат – технологически сложное устройство, предназначенное для соединения заготовок из разных металлов. Чтобы выбрать качественную, надёжную модель, для начала нужно ознакомиться с тем, какие бывают сварочные аппараты, по какому принципу они работают.

Оборудование должно соответствовать вашим требованиям, подходит под цели применения.

Для домашних мастерских выбирают модели любительского класса, а вот для интенсивной эксплуатации на производственных предприятиях, строительных площадках и других крупных объектах используют профессиональные агрегаты.

Сварочное оборудование классифицируется по различным параметрам. Производители выпускают модели с разными показателями мощности, функциональными возможностями, техническими характеристиками. Одним из самых важных критериев выбора аппарата является то, какие технологии сваривания он поддерживает.

MMA или технология ручной сварки предполагает применение дуги, которая горит между электродом и сварочной ванной. Для соединения металлических деталей необходимы расходные материалы. Электрод – это стержень, изготовленный из легкоплавкого металла со специальным покрытием.

Образование рабочей дуги происходит вследствие касания кончика электрода обрабатываемой заготовки. Металл размягчается, электрод оплавляется, в месте соединения формируется аккуратный шов.

После того как заготовка опять отвердеет, нужно зачистить сварной шов, удалить из него шлак, убрать неровности.

TIG или технология аргонно-дуговой сварки используется, как правило, для сваривания заготовок из цветных металлов. Особенно актуален данный метод при работе с алюминиевыми деталями. Этот способ сочетает в себе преимущества газовой и дуговой сварки.

Соединение заготовок осуществляется в защитной среде. В этом случае предполагается применение неплавящихся вольфрамовых электродов. Материал способен выдерживать температуру до 5900 градусов Цельсия. Для создания защитной среды применяется чаще всего аргон.

Газ предупреждает окисление металла, а это положительно влияет на свойства заготовок.

TIG или технология аргонно-дуговой сварки используется, как правило, для сваривания заготовок из цветных металлов. Особенно актуален данный метод при работе с алюминиевыми деталями. Этот способ сочетает в себе преимущества газовой и дуговой сварки.

Соединение заготовок осуществляется в защитной среде. В этом случае предполагается применение неплавящихся вольфрамовых электродов. Материал способен выдерживать температуру до 5900 градусов Цельсия. Для создания защитной среды применяется чаще всего аргон.

Газ предупреждает окисление металла, а это положительно влияет на свойства заготовок.

Полуавтоматы сочетают в себе такие преимущества:

простой и понятный механизм действия; отменная производительность; высокая скорость сваривания; возможность работать с деталями большого размера.

В результате сваривания получается аккуратный, ровный шов, который практически не нуждается в дальнейшей обработке.

Если стоит задача – соединить заготовки из тонкой листовой стали или других металлов, лучше всего подходят аппараты точечной сварки (SPOT). Оборудование этого типа широко применяется при изготовлении автомобилей, кузовном ремонте.

Металлические полотна помещают между зажимом из электродов. По ним пропускают высокочастотный электрический ток.

Место соединения быстро достигает температуры, которая выше температуры плавления, вследствие чего образуется прочный, надёжный шов.

Следующий критерий классификации сварочных аппаратов – источник энергии, который отвечает за образование электрической дуги. По этому параметру модели классифицируются на три группы: трансформаторы, выпрямители и инверторы.

Самые простые, наиболее распространенные сварочные аппараты трансформаторного типа выдают переменный ток. В процессе работы полярность оборудования всё время меняется, что создаёт определенные неудобства.

Рабочую дугу сложно контролировать, она постоянно скачет. Сваривание металла сопровождается образованием большого количества искр. От этого страдает качество сварного шва.

Аппараты мощные, но для работы с ними нужно обладать определенными знаниями и навыками. Новичкам работать с трансформаторами сложно.

Конструктивно трансформатор представляет собой два агрегата понижающего типа, в которых можно регулировать ток на выходе. Оборудование этого типа характеризуется высокой устойчивостью к поломкам, обладает великолепными эксплуатационными свойствами, имеет большой рабочий ресурс. Ремонтировать его гораздо проще, чем, например, инверторы.

Существенный недостаток трансформаторов – их вес и габариты. Даже модель с невысокими показателями мощности может весить около 50 кг. А вот промышленные приборы – не менее 100 кг. При разжиге электрода наблюдается проседание напряжение в электросети, это ещё один существенный минус оборудования этого типа.

По сути, выпрямители представляют собой установки трансформаторного типа, внутри которых есть выправляющий блок, отвечающий за регулировку напряжения.

На выходе получается стабильный ток, это существенно упрощает процесс сваривания металлических заготовок, а также повышает качество конечного результата.

Модели устойчивы к поломкам, не требуют особого обслуживания и ухода. К их недостаткам относят:

потерю мощности при работе на выпрямителе; более высокую стоимость по сравнению с обычными трансформаторами.

Будьте крайне осторожны, подключая выпрямитель в бытовую электрическую сеть. Оборудование провоцирует серьёзные скачки напряжения, при чем, не только у хозяина, но и у соседей.

Инверторы представляют собой высокотехнологичные установки со сложной конструкцией и отличными функциональными возможностями. Еще несколько лет назад устройства этого типа применялись преимущественно профессионалами. Отталкивала высокая цена. Сегодня же стоимость инверторов вполне демократична, а популярность на приборы этого типа стремительно возрастает.

Оборудование способно выдавать силу тока до 200-250А, для сваривания металла можно применять электроды диаметром до 5 мм. Масса агрегатов – от 3 кг. Мощные профессиональные установки весят в среднем 20-30 кг. Это мало, если сравнивать с трансформаторами.

Преимущества инвенторов:

стабильная, легко контролируемая сварочная дуга; высокое качество конечного результата; в процессе работы устройства от бытовой сети напряжение не проседает; можно настраивать агрегат для работы с заготовками разной толщины, выполненными из разных металлов.

Если вы выбираете сварочное оборудование для применения на даче или в домашнем хозяйстве, обратите внимание на компактные инверторные устройства. А вот для профессиональной эксплуатации на предприятиях чаще покупают мощные трансформаторы.

Отдельная категория сварочного оборудования – мини-аппараты. Это не официальное, но очень популярное название, под которым выпускаются модели, предназначенные для применения в быту.

Они характеризуются компактными габаритами, имеют незначительный вес. Производители изготавливают, как эргономичные трансформаторы, так и устройства инверторного типа.

Устройства можно использовать для выполнения разовых или периодических работ, для интенсивной эксплуатации они не подходят.

Преимущества мини-аппаратов для сварки:

простая транспортировка и хранение (устройство без проблем умещается в багажнике автомобиля, а хранить его можно в кладовке); вес моделей – всего 2-3 кг, они мобильны и эргономичны, могут комплектоваться ремнем для переноски; широкий диапазон настроек, можно выставлять силу тока и рабочее напряжение оборудования; незначительная нагрузка на электрическую сеть; сила тока достигает 180А, благодаря чему можно работать с заготовками толщиной до 8 мм; если мастер будет работать аккуратно, в результате получатся чистые, ровные сварочные швы, не требующие дальнейшей обработки.

Часто производители оснащают оборудование различными дополнительными опциями, направленными на повышение комфортности эксплуатации. К таким относятся антиприлипание, горячий старт.

Если говорить о недостатках мини-аппаратов для сварки, то они тоже есть. Максимальный диаметр электродов, совместимых с такими устройствами, 3 мм. Это ограничивает сферу применения аппаратов. Оборудование быстро греется, полноценной системы охлаждения здесь нет.

При выборе сварочного оборудования важно тщательно проанализировать его технические характеристики, подобрать модели, учитывая условия эксплуатации и цели применения. Рассмотрим ключевые параметры аппаратов для сварки.

Сварочный ток определяет, с электродами какого диаметра способен работать агрегат.

Если предполагается использование оборудования в гараже или домашней мастерской, можно отдать предпочтение модели с силой тока 160А.

Для небольших предприятий специалисты рекомендуют выбирать устройства со сварочным током 200А, а вот для сваривания ответственных металлоконструкций на производстве или строительной площадке – не мене 220А.

Это показатель, который определяет напряжение, образуемое на участках вторичной сети. Оно проходит через заготовку и электрод. В обычных моделях показатель редко превышает 90В.

Более высокое выходное напряжение встречается в агрегатах, предназначенных для работы с тугоплавкими металлами. От этого параметра зависит стабильность горения сварочной дуги и скорость зажигания.

Если напряжение слишком низкое или высокое, в процессе сваривания деталей образовываются поры и шлак.

Рабочий цикл сварки длится 10 минут. Это общепринятая норма. Продолжительность включения (ПВ) определяет, сколько минут из этих десяти дуга будет гореть непрерывно на максимальном токе.

Если показатель равен 70%, значит, 7 минут, если 40% — 4 минуты. Остальное время потребуется для отдыха сварочного аппарата. Производители указывают в технической документации время непрерывной работы на максимальном и номинальном токе.

Например, при силе тока 220 А – ПВ 50%, а при 160 А – 70%.

Этот параметр зависит от максимальной силы тока, мощности аппарата. Опытные сварщики определяют диаметр электродов сразу, а вот новички могут узнать эту информацию из технической документации. Для полуавтоматов, которые работают на проволоке, указывается диаметр для этого расходного материала.

От мощности зависит то, какой показатель тока сможет выработать оборудование. Для дома покупают маломощные модели, для промышленного применения требуются более производительные. Мощные устройства справляются с толстыми заготовками, работают с различными металлами.

Чтобы упростить эксплуатацию сварочного оборудования, производители оснащают свои модели различными полезными функциями. Рассмотрим наиболее популярные, которые встречаются в большинстве аппаратов.

• Горячий старт. Благодаря этой опции рабочая дуга загорается быстрее за счет того, что ток кратковременно повышается, затем опять возвращается к нужным показателям.
• Антизалипание. При снижении тока электрод может прилипнуть к заготовке. Эта опция предупреждает залипание.
• Форсирование дуги. Если расстояние между заготовкой и электродом критическое, устройство увеличивает силу тока, что позволяет избежать прилипания расходника к детали.

В конструкции сварочного оборудования могут быть предусмотрены удобные рукоятки для облегчения переноски, транспортировочные колесики. Наличие дополнительных опций и вспомогательных приспособлений хоть и влияет на цену, но зато делает эксплуатацию сварочного оборудования более простой и комфортной.

Модельный ряд сварочного оборудования довольно широкий. На рынке представлены агрегаты с разными показателями мощности, разной силой тока и другими характеристиками. Чтобы подобрать наиболее оптимальное решение конкретно в вашем случае, ответственно отнеситесь к вопросу выбора сварочного аппарата. Перед тем как идти в магазин или оформлять заказ в интернете, определите такие моменты:

• условия эксплуатации оборудования (на улице или внутри помещения);
• место для установки сварочного агрегата (достаточно ли пространства для габаритного аппарата или важна компактность и мобильность);
• максимальная толщина металлических заготовок, с которыми вы будете работать;
• тип обрабатываемого металла (черные, цветные).

Для начала подберите подходящий вид сварочного аппарата. Далее выбирайте модель с такими характеристиками, которые максимально точно подходят под ваши условия. Например, для периодического сваривания обычного, не слишком толстого металла подойдет модель любительского класса.

Купить её можно по цене до 15 000 рублей. А вот для регулярного сваривания толстых заготовок и тонколистового металла на предприятиях, стройплощадках и других промышленных объектах есть смысл приобрести профессиональный агрегат, в котором регулируется сила тока и напряжение.

Ценовой диапазон оборудования также довольно широкий. Для домашнего применения подойдет маленький дешевый инверторный сварочник. Для профессионального использования лучше выбрать дорогой универсальный агрегат с широкими функциональными возможностями. Также при покупке учитывайте такие параметры, как торговая марка, вес и размеры, наличие и срок гарантии.

Выбор сварочного оборудования: советы и обзор популярных аппаратов для сварки

1 / 1

Приобретение сварочного аппарата перестало быть проблемой. Производители предлагают огромное количество сварочного оборудования различных конструкций, назначения и технических возможностей.

Теперь выбор сварочного оборудования осложнён выбором именно того экземпляра, который удовлетворит Ваши запросы.

Чтобы не упустить из вида подходящее и не остановить внимание на ненужном оборудовании, необходимо чётко осознать свои потребности и узнать подробную информацию о технических возможностях сварочных аппаратов. В этой статье Вы найдёте достаточно сведений для того, чтобы сделать правильный выбор.

Типы сварочного оборудования

Сварочный трансформатор

Использование сварочных технологий широкими народными массами началось с появления простейшего сварочного трансформатора. И хотя переносить его с места на место приходилось как минимум вдвоём, он уже считался мобильным. Его уже можно было доставить на дачу или к месту постройки индивидуального жилья в багажнике личного автомобиля.

Это позволяло избавиться от немалых расходов на сварщика для «прихватки» арматуры в фундаменте, монтаже забора и т.п. Ещё больше работ находилось в гараже. Работы, которые раньше выполнялись клёпкой, теперь покорились электросварке, что дало новый толчок в развитии многих направлений «самодельщиков».

Первичная обмотка была намотана на стандартные 220 В, вторичную мотали секционно от 24 В до 72 В. Это средние значения, представленные для понимания процесса. В разных регионах подходы были разные в зависимости от того, какие комплектующие можно было достать.

Позднее появились промышленные образцы. Как правило, для уменьшения веса и габаритов, такие трансформаторы рассчитывались на использование электродов с максимальным диаметром 4 мм.

Невзирая на разнообразие конструкций, все подобные устройства имели общие недостатки:

• большой вес;
• сложности поддержания дуги;
• необходимость высокой квалификации сварщика.

Действительно, дуга рвалась при смене направления тока в точке перехода синусоиды через «0», и качественный шов могли обеспечить только очень опытные сварщики.

Сварочный выпрямитель

Этот аппарат принёс в технологию сварки возможность сваривания постоянным током. Изделие не стало ни меньше, ни легче. Просто к трансформатору добавили выпрямительный блок. Теперь уже появились сравнительно малогабаритные кремниевые выпрямители, что и дало толчок для внедрения аппаратов такого типа.

Основные достоинства сваривания постоянным током состоят в более стабильной и сильной дуге. Кроме того сильно расширился ассортимент соединяемых материалов.

Несмотря на то, что сварочные трансформаторы и выпрямители сильно уступают по потребительским свойствам инверторам, они до сих пор производятся и пользуются спросом.

Это объясняется их доступной ценой, простотой и надежностью устройства и более чем демократичными ценами.

Сварочный инвертор

На сегодняшний день нет более распространённого и желанного аппарата для сварщика, чем инвертор. Поговаривают, что его появление обусловлено дефицитом меди. Этот дефицит мог бы сказаться на стоимости аппаратов для сварки, но, к счастью, в это время развитие электроники позволило создать инверторы.

В создании инверторных аппаратов использовали замечательное свойство токов высокой частоты — проходить процесс трансформации на трансформаторах минимальных габаритов.

Таким образом, питающее напряжение 220/380 вольт и частотой 50 Герц преобразуется в высокочастотное напряжение 50 – 90 кГц и поступает на малогабаритный трансформатор, где трансформируется в напряжение, годное для сварочных работ (50 В – 70 В).

После прохождения через выпрямитель, на выход поступает постоянное сварочное напряжение.

Значительное уменьшение габаритов трансформатора позволило сэкономить большое количество дорогой электротехнической меди и электротехнического железа, что сказалось на цене инверторов. Они стали немного дороже обычных сварочных трансформаторов и выпрямителей и по сумме потребительских преимуществ практически вытеснили их с рынка. К преимуществам инверторов относят:

• минимальные вес и габариты,
• неограниченный ассортимент свариваемых металлов;
• легкость поддержания стабильной дуги;
• высокое качество шва, даже у новичков.

Сам по себе инвертор не стал обособленным аппаратом для сварки, а лёг в основу целого ряда устройств (в качестве источника постоянного тока), предназначенных для проведения различных видов сварочных работ.

Сварочные аппараты

На основе инверторов созданы сварочные аппараты для ММА сварки (ручная сварка плавящимся электродом).

Для MIG/MAG сварки (сварка плавящимся электродом в среде защитного газа) созданы как ручные аппараты, так и полуавтоматы.

Сварка TIG (не плавящимся электродом в среде защитного газа) расширяет возможности сварочных технологий, основанных на применении инверторов, практически до неограниченных.

Итак, решением проблемы выбора может стать сварочный аппарат на основе инвертора, который на многие годы станет помощником дома, в гараже, на даче и даже в малом бизнесе. Вам остаётся набраться немного терпения и ознакомиться с основными техническими характеристиками аппаратов для сварки, чтобы перейти к выбору конкретной модели.

Как выбрать сварочное оборудование в зависимости от типа сварки

Прежде всего необходимо определиться с типом сварки, который станет наиболее подходящим для решения ваших задач:

• ММА сварка позволяет варить как на постоянном, так и на переменном токе плавящимися электродами. Благодаря возможности использования прямой и обратной полярности тока, различных видов электродов, такой тип сварки охватывает широкий перечень свариваемых металлов, который с избытком перекрывает все нужды как «домашних» работ, так и мелкого бизнеса;

• MIG/MAG сварка представлена полуавтоматами, которые варят в среде защитного газа с автоматической подачей сварочной проволоки. Не очень удобна для сваривания толстых деталей из-за малого диаметра сварочной проволоки. Однако для сваривания листов толщиной до 1 мм такой тип сварки является единственно доступным способом, поэтому незаменим при ремонте автомобилей. MIG/MAG сварка охватывает большой перечень черных и цветных металлов. Отличается высокой производительностью;
• TIG сварка по своим технологическим возможностям аналогична MIG/MAG сварке с тем отличием, что она производится неплавящимся электродом. Благодаря возможности применения электродов различного диаметра, при таком типе сварки нет проблем со свариванием деталей значительной толщины.

Дальнейший выбор конкретной модели будет зависеть от её технических характеристик.

Технические характеристики

Напряжение питания

Это первое, на что стоит обращать внимание при покупке аппарата для сварки. Эта величина может быть равна 220 или 380 вольт. Как правило, бытовые аппараты делают для напряжения 220 вольт.

В местах, позволяющих задействовать з-х фазную сеть, удобнее работать с аппаратами на 380 вольт.

Но если Вы предполагаете работать в разных местах, то лучше остановиться на 220 вольтовом аппарате исходя из простого соображения: сеть 220 вольт есть везде, а 380 может не оказаться.

Максимальный диаметр электрода

Этот параметр косвенно указывает на толщину металла, которую способен проварить сварочный аппарат. Естественно, что многие стремятся выбирать аппараты с максимально большим диаметром электрода и попадают в ловушку к недобросовестным продавцам, которые частенько завышают этот показатель.

Тип сварочного тока

Это очень важная характеристика. От типа сварочного тока (переменного, постоянного) зависит перечень металлов, которые можно сваривать на этом аппарате. Необходимо отметить, что выбор уже сделан за Вас. Подавляющее большинство сварщиков предпочитают сваривание постоянным током. Поэтому более 99% всех аппаратов выпускают с постоянным сварочным током.

Напряжение холостого хода

От этого параметра зависит стабильность поджига дуги. До некоторого времени высокое напряжение холостого хода входило в противоречие с напряжением, допустимым по технике безопасности.

В настоящее время, чем выше напряжение холостого хода, тем приятнее работать с аппаратом, а безопасность обеcпечивается функцией VRD.

При наличии этой функции напряжение на электроде всего несколько вольт и только в момент касания им металла, напряжение вырастает до сотни вольт.

Период включения

Это очень важная величина. Её можно встретить в технических характеристиках сварочных аппаратов в таком виде: «ПВ = 60%». Это означает, что аппарат может работать 60% цикла, а 40% должен остывать.

В России принят пятиминутный цикл, из чего понятно, что аппарат должен остывать в течении двух минут после каждых трёх минут работы.

Это совсем неплохо для садово-гаражных работ и совсем нежелательно для аппаратов, работающих даже на мелком производстве.

Сварочное оборудование от производителя

Теперь, когда Вы уже знаете все характеристики нужного аппарата для сварки, вдруг обнаруживается, что таких аппаратов достаточно много и все они от разных производителей. Здесь важно не ошибиться и не приобрести низкокачественное изделие, которое после продолжительной нервотрёпки останется лежать кучей ржавого железа в гараже или на даче.

Правильный выбор — приобрести оборудование от известных проверенных производителей. Иногда цена качественных изделий может «кусаться». К счастью, и в нашей стране научились делать инверторные аппараты для сварки на уровне мировых стандартов, но по ценам, подходящим для России и всего постсоветского пространства. Это сварочные аппараты от производителя компании «Кедр».

На сайте производителя представлен ряд сварочного оборудования, способного удовлетворить самые высокие требования. Для мелких эпизодических работ не имеет смысла приобретать дорогие специализированные аппараты для сварки.

Большим спросом пользуются аппараты КЕДР UltraММА-200 Compact, КЕДР UltraММА-220 Compact, КЕДР UltraARC-250. Уникальной особенностью аппаратов этой серии является возможность сваривания при питающем напряжении от 140 вольт.

Кедр КЕДР UltraММА-200 Compact как будто создан для того, чтобы облегчить жизнь начинающим умельцам. Его стоимость 6400 рублей, вес 2,9 килограмма и это при мощности в 7,0 кВт. Настройка аппарата сводится к вращению единственного регулятора. Качество шва и стабильность работы обеспечивают автоматические функции HotStart, ArcForce и AntiStick.

Сварочный инвертор КЕДР UltraММА-220 — усовершенствованная версия предыдущего образца. Немного тяжелее (2,9 кг), немного мощнее (7,9 кВт), немного дороже (6650 руб.) Эти изменения позволили улучшить потребительские характеристики устройства:

• расширить диапазон сварочного тока 20 – 220 ампер;
• повысить эффективность охлаждения;
• обеспечить стабильность работы в широком диапазоне сетевого напряжения.

Аппарат инверторный КЕДР UltraARC-250 предназначен для небольших производств. При потребляемой мощности 8,8 кВт, он стабильно выдаёт 230 ампер сварочного тока. Имеет немного больший вес (9,5 кг), чем предыдущие экземпляры, но всё ещё легко переносится одним человеком.

Возможность работы электродами диаметром от 2мм до 5мм снимает все ограничения по массе свариваемых деталей. Стандартный набор функций Hot Start и Arc Force расширен активируемой функцией VRD. При ПВ = 60% обеспечивает высокую производительность работ.

Среди аппаратов своего класса считается уникальным. Цена- 27 000 рублей.

Надеемся, что материалы, представленные в этой статье, внесли достаточную ясность в вопросе о том, как выбрать сварочное оборудование. Помимо сварочных аппаратов, в каталоге на сайте можно найти расходные материалы, средства защиты для сварщиков, сварочные горелки и резаки, сварочные электроды и многое другое.