Какви са видовете заваръчни апарати

Заваряването като форма на съединяване на метали съществува повече от век и се е разпространило почти по целия свят. През годините методите на заваряване и машините, с които се извършва, са претърпели много промени и подобрения. Също така, с напредъка са разработени нови заваръчни процеси и съответно нови видове заваръчни машини.

Основна класификация

Разработени са много видове машини за съединяване на метали, които се различават не само по своята конструкция, но и по процедурата на заваряване. Машините за заваряване могат да бъдат следните видове.

1. Трансформатори. При този тип машини променливото мрежово напрежение се преобразува в променлив ток, но с характеристики, подходящи за заваряване.
2. Изправители. Машините са AC-DC преобразуватели, които правят заваръчната дъга по-стабилна, а заварките – по-съвършени.
3. Инвертори. Инверторът преобразува променливия ток в постоянен, а след това преобразува постоянния ток във високочестотен променлив ток и отново изправя изхода, тъй като дъговото заваряване при постоянен ток, както вече беше споменато, е по-стабилно.
4. Полуавтоматични машини има трансформаторни и инверторни машини. Машините използват специален проводник вместо електроди, а заваряването се извършва със защитен газ. машините могат да заваряват както в режим на постоянна дъга, така и в режим на импулсна дъга. Това са възможностите на инверторно импулсно устройство.
5. Заваръчни генератори. Той е комбинация от заваръчен апарат (трансформатор или инвертор) и генератор. Последните могат да се задвижват от бензинови или дизелови двигатели. Тези устройства се използват на места, където няма електрозахранване.

Върху заваръчните апарати може да видите следното съкращение, отнасящо се до токовете, с които те работят:

• AC. alternating current) – тези букви означават променлив ток;
• DC. постоянен ток) – маркировка за постоянен ток.

Методите на заваряване се обозначават със следните съкращения.

1. MMA (ръчна метална дъга) се превежда като „ръчно електродъгово заваряване“ (CAW). Това е традиционният и най-разпространен начин за свързване на метални детайли. Като добавка към апарата се използват парчеви електроди със защитно покритие (облицовка).
2. MAG (металоактивен газ) – метод на заваряване, при който дъгата се обдухва с активен газ (обикновено въглероден диоксид CO₂). Този процес се използва в полуавтоматични машини, които използват електродна тел като добавка.
3. MIG (метал инертен газ). При този процес се използват инертни газове като аргон, хелий и др. Методът MIG се използва и при полуавтоматичните заваръчни апарати за съединяване на цветни метали и неръждаема стомана. За заваряване се използват проводници от различни метали.
4. TIG (волфрамов инертен газ). Tungsten означава „волфрам“ на английски. заваряване с неконсумируем електрод в инертен газ. дъгата възниква между метала и волфрамовия електрод. Металът за пълнене, който се използва като метална пръчка, се подава директно към точката на заваряване, която активно се продухва с предпазен газ.
5. PAW (плазмено заваряване)) е плазмено заваряване. извършва се с насочен поток от йонизирана плазма.

На табелките им е изписан и символът „PD“, който означава „време за зареждане“. Този параметър се измерва в проценти, като за 100% се приема работното време на устройството от 10 минути.

На снимката по-долу напрежението на тази машина е 60%. Това означава, че на всеки 6 минути устройството трябва да се оставя да почива в продължение на 4 минути.

За промяна на интензитета на тока в тези единици най-често се използва методът на изместване на намотките една спрямо друга.

отличителни характеристики

Отличителна черта на трансформаторния заваръчен апарат е, че електродът се захранва с променлив ток. Това означава, че преобразуването се извършва само по напрежение. В резултат на това се увеличава разпръскването на метала, което се отразява на качеството на заварката. Ефективността на трансформаторите е около 80 %, тъй като по-голямата част от енергията се губи за нагряване на желязото.

Отличителни характеристики

В конструкцията на устройството, освен понижаващ трансформатор, има диоден мост, както и елементи за регулиране на волт-амперните характеристики (VAC), елементи за защита, стартиране. Благодарение на трансформатора и изправителя напрежението на входящия ток не само се намалява, но и се преобразува в постоянен ток. Постояннотоковият ток върху електрода намалява разпръскването, дъгата се държи по-постоянно, отколкото при трансформаторните машини, и съответно заварката е с добро качество.

Обхват на приложение

Заваръчните апарати за постоянен ток са предназначени за.

1. Заваряване на корозионноустойчиви метали, легирани и въглеродни стомани Метод MMA-DC. Електродите с целулозно или основно покритие могат да се използват с апарата.
2. За заваряване с аргон всички метали, различни от алуминий и сплави на алуминиева основа, с TIG-DC, т.е. с използване на електрод, който не се консумира. Този метод е достъпен, ако токоизправителят е оборудван с TIG-STIG (блок за управление на заваряването).
3. За съвместна употреба с устройство за подаване на електродна тел, както и с устройство за захранване. Тази комбинация превръща една обикновена машина в полуавтоматична машина, която може да заварява MAG-DC и MIG-DC методи на заваряване.

Заваръчните токоизправители намират широко приложение в машиностроенето и корабостроенето, в строителството на сгради и тръбопроводи, както и в бита. Апаратите могат да бъдат стационарни или мобилни, оборудвани с шаси.

Плюсове и минуси

Основните предимства на заваръчните токоизправители:

• Подобрен индекс на ефективност;
• загубата на мощност е сведена до минимум;
• добро качество на заварките;
• прост дизайн;
• стабилна дъга
• ниско ниво на шума;
• Динамичните характеристики на тока са по-добри;
• надеждно запалване на дъгата
• при заваряване има малко количество пръски;
• Способност за заваряване на неръждаема стомана и цветни метали.

недостатъци на единиците:

• високо тегло;
• „провисване на мрежовото напрежение;
• Чувствителни към колебания на напрежението;
• Висока цена в сравнение с трансформаторния инструмент.

Инвертори

Тези видове заваръчни машини са оборудване, което осигурява надеждно и висококачествено свързване на метали. Инвертори – достатъчно необходими машини, както за професионалисти, така и за майстори поради ниското си тегло, компактните си размери, високото качество на заваряване и достъпната цена.

Процесът на заваряване се извършва с специален проводник, служи като електрод. зоната на заваръчния басейн се прочиства с предпазен газ (обикновено въглероден диоксид), за да се предотврати навлизането на кислород от околния въздух. Скоростта на подаване на телта и скоростта на газовия поток могат да се контролират в полуавтоматичната машина, за да се постигне оптимално качество на заваръчния шев.

полуавтоматичните машини могат да работят с или без газ, като използват флюсова тел. Защитно покритие при висока температура, което се изпарява и образува защитна газова обвивка за заваръчната вана.

Обхват на приложение

Полуавтоматичното заваряване, като модерно оборудване, е идеално за използване в големи и средни предприятия, автосервизи и домашни работилници. Полуавтоматичната машина може да заварява почти всеки материал с всякаква дебелина, като постига висококачествени заварки почти без нужда от отстраняване на шлаката при заваряване.

Основната отличителна черта на полуавтоматичните машини е заваряването на тънки листове (от 0,5 mm). Преди всичко тези свойства на устройството са полезни за ремонт на каросерии, Когато понякога е необходимо да се направят точни заварки, без да се пробива металът, както не могат да направят други машини.

Предимства и недостатъци

Предимствата на полуавтоматичните заваръчни машини са следните:

• Високо качество на заварката;
• минимално разпръскване на метал по време на работа на машината;
• висока производителност;
• благодарение на работата на устройството с проводник е възможно да се направи дълги заварки, без да спирате да сменяте инструментите;
• съединяване на тънки метални листове;
• свързване на цветни метали и неръждаема стомана;
• заварките не се покриват с шлака, така че не се губи време за преработка.

недостатъци на полуавтоматичните машини

• необходимо е да има газово оборудване и тъй като газовата бутилка е много тежка, това затруднява преместването на цялото оборудване
• когато работата на открито изисква Защитете фенерчето от вятъра, което изпуска защитния газ;
• висока цена на оборудването.

Аргоново заваряване

Името на този метод, както не е трудно да се досетим, идва от газа, който се използва за екраниране. TIG заваряването може да се използва за създаване на конструкции чрез съединяване на метали, които не могат да бъдат заварени с други методи.

Заваряването протича по следния начин.

1. Аргонът се подава в горелката и излиза през дюзата.
2. Между съединявания метал и електрода се запалва електрическа дъга. Тъй като дъгата е с висока температура, ръбовете на съединяваните части започват да се топят.
3. На мястото, където дъгата работи, се подава добавка, която може да бъде тел. Подаването на тел може да бъде автоматично или ръчно.
4. Телта се стопява и запълва празнината между съединяваните материали, създавайки заварка.
5. По време на заваряването горелката се охлажда с вода чрез система от тръби.

Струва си да се отбележи, че запалването на дъгата в аргон е почти невъзможно поради високата степен на йонизация на газа. за това са необходими по-високи напрежения. Ето защо за запалване на дъгата се използва устройство, наречено осцилатор, което подава към електрода високо напрежение с висока честота. Това води до йонизация на газа между електрода и заварявания материал, където се създава дъгата.

обхват на приложение

Методът на заваряване с аргон се използва широко за съединяване на всички видове метали. Но в повечето случаи се използва за заваряване на алуминий и неръждаема стомана на бензиностанции. Ако трябва да заварите тръба на радиатор или климатик, или пукнатина в корпуса на скоростна кутия, няма по-добър начин от заваряването с TIG.

Освен това машините за заваряване с аргон се използват за заваряване на дуралуминий, чугун, титан, мед, силиций и други метали, включително цветни метали и сплави на тяхна основа. Използват се повече машини за заваряване с аргон за съединяване на детайли с трудна форма, Например при изработката на изделия от ковано желязо за интериора: парапети за камини, мебели, полилеи, порти и др.д.

Предимства и недостатъци

Предимствата на аргоновата заваръчна машина са следните

• надеждно и здраво свързване;
• благодарение на ниската температура на съединяваните части няма термична деформация на обработвания детайл;
• могат да се съединяват разнородни метали;
• заваряването се извършва с висока скорост.

Недостатъци на аргоновото заваряване:

• усъвършенствано оборудване;
• За работа с оборудването са необходими квалифицирани оператори по заваряване.

Машини за точково заваряване

Точковият заварчик е вид контактно устройство също така е много популярен метод за съединяване на метали. Този процес свързва метали чрез една точка или поредица от точки на определено разстояние. структурата и размерът на точката влияят върху здравината на съединението. точковите характеристики се влияят от: свойствата на електродите, силата и времето на натиск, параметрите на тока, свойствата на метала на съединяваните части.

поради много краткия импулс (стотни или хилядни от секундата) зоната на високите температури е сведена до минимум, което позволява да се съединяват метали с дебелина от 0,1 mm.

Обхват на приложение

Могат да се разграничат следните области на приложение за точково заваряване.

1. Производство на щамповани конструкции с едновременно точково заваряване на компоненти, например в автомобилната и космическата промишленост, при конструирането на аерокосмическо оборудване, както и в други сектори, в които профилните части са с присъща форма.
2. инструментариум. В тази област техниките за точково залепване се използват при производството на миниатюрни компоненти и корпуси на устройства, изработени от тънкостенни материали.
3. Сервизи за ремонт на автомобили, трудно е да се поддържа разстояние между обработвания детайл и каросерията.

Плюсове и минуси

Предимствата на металното заваряване включват:

• висока производителност (процесът е напълно автоматизиран в производството);
• заваръчните електроди могат да се монтират на роботизирани ръце, на автоматични линии
• не е необходим материал за пълнеж;
• високото качество на заварените съединения;
• възможно е да се съединяват много тънки части;
• не е необходима висока квалификация на оператора.

недостатъци на метода:

• Не е възможно да се съединяват разнородни метали;
• неплътни заварки;
• Сложна конструкция на компресионния механизъм и на заваръчната глава;
• високи разходи за стационарни машини.

Газово заваряване

това е безелектроден метод за съединяване на метални изделия, който е лесен за използване, не изисква електричество и скъпо оборудване.

Оборудването за индукционно заваряване се използва основно в производствената индустрия за производство на заварени тръби.

Индукционната техника за съединяване на метали има следните предимства

• бързо нагряване на заготовката и също толкова бързо заваряване;
• връзката е с високо качество и здравина;
• заварката е гладка и без драскотини.

Недостатъци на метода:

• е трудно да се поддържа разстояние между обработвания детайл и индуктора;
• висока консумация на енергия;
• трудно е да се отстрани заустването на вътрешната заварка след заваряването.

Плазмено заваряване

Машините за плазмено спояване, рязане и заваряване на метали са доста разпространени поради способността им да изпълняват гореспоменатите задачи за кратко време и с висока ефективност.

За да се превърне обикновената дъга в плазмена, т.е. за да се повишат температурата и мощността ѝ, се впръсква плазмен газ и след това дъгата се компресира. За да се компресира дъгата, на машините се използва устройство, наречена плазмена горелка. Основната му задача е да намали напречното сечение на дъгата, като по този начин увеличава нейната мощност и енергия. Стените на плазмената горелка се охлаждат с вода, тъй като температурата на генерираната в нея плазма достига 30 000°C, докато температурата на конвенционалната дъга е само 5 000°C.

Освен това по време на дъговата компресия плазмен газ се впръсква в областта му, където се нагрява, йонизира и разширява 50-100 пъти. след това газът излиза от дюзата с висока скорост, като комбинира топлинна и кинетична енергия, за да образува мощен плазмен поток.

Обхват на приложение

Плазменото заваряване намира широко приложение в машиностроенето, автомобилостроенето, самолетостроенето и ракетостроенето, където се изисква висока прецизност и качество на съединяване на частите От различни метали. Този тип машини се използват и при изграждането на газопроводи, топлофикационни мрежи, нефтопроводи под високо налягане, електроцентрали и други съоръжения.

Микроплазменото заваряване се използва при операции, при които е необходимо съединяване на тънки листове метал, например, в производството на инструменти.

Плазмените устройства могат да съединяват метали с дебелина от 0,025 мм. заваръчният шев е възможно най-тесен, а малката зона на термично влияние предотвратява деформацията на детайла.

Освен това плазмата се използва успешно за реже всякакви метали. Поради това тези устройства обикновено се използват за високоскоростно плазмено рязане.

Плюсове и минуси

Предимствата на плазмения заваръчен апарат включват:

• дъгата е малка, за да може да се извършва прецизна работа;
• Високата температура на плазмата ускорява работния процес;
• може да се използва с всички метали и неметали (рязане на бетон, стъкло, керамични плочки и др.).д.), което не може да направи нито един друг комплект за заваряване;
• За защита на очите могат да се използват само очила;
• стабилност на дъгата;
• могат да се заваряват много дебели части;
• лекота на използване;
• компактност и ниско тегло.

Недостатъци на машините:

• Наличие на ултравиолетова радиация;
• йонизация на въздуха Процесът на заваряване невинаги е възможен с положително заредени йони, което например не се прави при лазерно заваряване;
• в околния въздух се отделят вредни метални пари.

Нещо повече, апаратите за плазмено заваряване имат висока цена (от 100 000 левс.) и не всички средни предприятия могат да си позволят оборудването. Но плазмената горелка е на по-разумна цена (от 20 000 лв.) и е на разположение за частни, малки семинари.