Прямая и обратная полярность при сварке электродом

Большинство аппаратов для дуговой сварки имеют маркированные клеммы или направления, чтобы сварщики точно знали, как настроить сварочный аппарат на переменный или постоянный ток. Некоторые сварочные аппараты также используют переключатели для изменения полярности, а некоторые требуют переподключения клемм кабеля.

Содержание

Прямая и обратная полярность при сварке

В литературе по процедуре сварки и руководствах для сварщиков часто используются выражения "прямая и обратная полярность". Процесс сварки, качество шва, износ электрода и глубина проплавления зависят от выбора полярности. Новичкам важно знать, что означает прямая и обратная полярность, чтобы выбрать правильный режим сварки для определенных ситуаций.

Дуговая сварка – режимы полярности
Различия между режимами сварки
Влияние полярности на сварку
Полуавтоматическая сварка
Инверторная сварка
Держатель электрода
Сварочные электроды
Выбор и работа инвертора

Дуговая сварка – режимы полярности

Электрическая дуга, используемая для сварки, требует наличия источника тока и замыкания полюсов с небольшим воздушным зазором от 3 до 5 мм. Источником тока может быть сварочный инвертор, преобразователь, выпрямитель, генератор. Понятие полярности возможно только при использовании источников постоянного тока, поскольку трансформаторы, вырабатывающие переменный ток, меняют направление электронов до 100 раз в секунду.

Поэтому и заряд меняется с положительного на отрицательный много раз за несколько секунд. При такой "скачке" с хаотичным движением не может быть постоянной полярности. В постоянном токе отрицательно заряженные электроны движутся от минуса к плюсу. Их направление постоянно, что придает определенные свойства:

Сварочный аппарат постоянного тока имеет два гнезда для подключения патрона и заземляющего провода. Электрод помещается в держатель, и сварщик манипулирует им, чтобы вести сварку. Кабель заземления подключается к сварному компоненту с помощью зажима "крокодил".

Если рукоятка установлена в гнездо "-", а кабель заземления подключен к "+", полярность будет прямой. Если ручка подключена к "+", а кабель заземления подключен к "-", полярность будет обратной.

Что произойдет, если на сварочном инверторе выбрана неправильная полярность?

Если не соблюдать рекомендации по полярности, указанные на этикетке, результат будет отличаться от указанного производителем.

В этом случае могут возникнуть следующие последствия

недостаточное проплавление;
неправильная форма сварного шва;
сильное разбрызгивание металла;
нестабильное горение дуги;
могут возникнуть различные дефекты (отсутствие проплавления, прогоревшее проплавление, проплавление между витками);
Низкая скорость плавления.

Прямая и обратная полярность для сварки ММА

На всем сварочном оборудовании имеются два стандартных кабельных разъема. Если подключить кабель электрода к гнезду "минус", а кабель клеммы заземления к гнезду "плюс", то получится прямая полярность. Если же мы подключаем минус к заготовке, а плюс к электроду, то полярность на сварочном инверторе называется обратной полярностью. При работе ММА могут использоваться оба режима, в зависимости от соединяемых деталей, свариваемого материала, используемых расходных материалов и метода сварки.

TIG – особенности аргонодуговой сварки

Процесс сварки TIG на постоянном токе (DC) осуществляется только на прямой полярности или переменном токе. И на это есть своя причина. Как известно, для ручной аргонодуговой сварки используются вольфрамовые электроды. Хотя при их изготовлении используется тугоплавкий металл, они все равно могут расплавиться, если их нагреть до температуры плавления. Чтобы избежать этого, нельзя допускать их перегрева. Как мы помним, обратная полярность ставит "плюс" на электроде, что приводит к большему нагреву. Именно по этой причине обратная поляризация не используется в методе TIG.

Преимущества и недостатки положительной и отрицательной поляризации

Подводя итог, давайте кратко перечислим основные различия, преимущества и недостатки.

Более сильный нагрев заготовки;
Проникновение в более толстый металл;
Подходит для сварки TIG, так как вольфрамовый электрод нагревается меньше;
Подходит для сварки MIG/MAG с самозатухающей проволокой.

Более высокий нагрев электрода/проволоки;
Подходит для соединения тонкостенных заготовок;
меньшее проплавление металла;
Подходит для ручной и полуавтоматической сварки.

Стоит отметить, что при сварке TIG чаще всего используется обратная полярность, так как можно достичь более высокой производительности за счет более быстрого плавления электрода. Снижается риск выгорания сварного шва. Однако есть и недостатки: при этом методе менее активное проплавление металла и возможность перегрева электрода.

Каждому, кто планирует начать работать с металлами, необходимо понимать, что означает обратная полярность при сварке инвертором и прямая полярность, какой режим подключения выбрать для аргоновой сварки, а какой для полуавтомата. Когда специалист знает, что влияет на выбор типа тока и полярности, он может правильно настроить параметры и выполнить поставленную задачу наиболее точно. Надеемся, эта статья помогла вам разобраться в том, как подключить сварочный аппарат, плюс и минус, которого вы теперь легко найдете. И так же легко вы будете знать, как правильно выбрать полярность в зависимости от используемой вами технологии.

Как выбрать полярность

При выборе правильной полярности необходимо учитывать несколько факторов.

Толщина заготовки

Толстые детали требуют большего нагрева для более глубокого проникновения. Для сварки таких деталей используется прямая полярность, которая концентрирует тепло на металле. Это обеспечивает активное плавление и хорошее качество сварного шва.

Тонкие детали чувствительны к перегреву. Их сваривают на обратной полярности, при которой тепло концентрируется на электроде. Глубина проплавления и, следовательно, риск прожога свариваемой детали уменьшается, а сварной шов формируется равномерно.

Металл

Чугун и стали, которые не любят перегрева – высоколегированные стали, нержавеющая сталь – свариваются электродами обратной полярности. Это позволяет избежать таких дефектов, как изменение структуры металла, растрескивание и ухудшение свойств сварного шва. Для углеродистых и низколегированных сталей можно выбрать прямую полярность, они не чувствительны к перегреву.

Электроды и проволока

Электроды и их облицовки бывают различных типов. Состав определяет поведение плавки. Это необходимо учитывать при выборе полярности. Рекомендации по использованию всегда указаны на упаковке.

Полярность обычно используемых электродов приведена в таблице ниже

Сварка разными токами

Различные типы сварки требуют различных токов в силу их происхождения и воздействия.

Сварка переменным током

Сварка переменным током считается хуже сварки постоянным током и поэтому используется редко. Оборудование для сварки переменным током обычно используется только тогда, когда оборудование для сварки постоянным током недоступно.

Сварка переменным током чаще всего используется для соединения толстых листов, быстрой наплавки и высокочастотной сварки TIG, хотя иногда применяется и для решения проблем с дугой. Проблемы с дугой возникают, когда дуга прерывает сварной шов, который должен быть сварен на более высоком токе, что происходит в основном при работе с электродами большого диаметра.

Сварка переменным током также может использоваться для намагниченных металлов, что невозможно при сварке постоянным током. Постоянное изменение направления тока при сварке переменным током означает, что дуга не влияет на намагниченный металл.

Переменный ток также лучше подходит для высоких температур. Поскольку он обеспечивает высокий уровень тока, создающий глубокое проплавление, его используют для сварки в судостроении.

Сварка переменным током хорошо подходит для ремонта оборудования, поскольку многие из них имеют намагниченные поля и участки, подверженные ржавчине.

Однако направленная нестабильность сварки переменным током может быть и недостатком, так как производительность процесса ниже, чем при сварке постоянным током.

Сварка постоянным током

Сварка постоянным током, как и сварка переменным током, имеет свои преимущества и используется в тех случаях, когда сварка переменным током не может дать адекватных результатов, например, при вертикальной сварке, сварке одиночным припоем или сварке нержавеющей стали TIG.

Сварка постоянным током имеет более высокую скорость плавления и лучше всего подходит для сварщиков, которым требуется большой размер плавления. Хотя сварка переменным током обеспечивает лучшее проплавление, она имеет более низкую скорость плавления, что может оказаться неприемлемым.

Какой электрод использовать?

Поскольку тип используемого тока влияет на полярность электрода, необходимо учитывать используемый электрод.

Для сварки TIG чаще всего используется постоянный ток прямой полярности. Иногда также используется обратная полярность или переменный ток. В таких случаях для повышения стабильности дуги используются вольфрамовые электроды с легирующими добавками.

WP – вольфрамовые электроды для сварки на переменном токе;
WL-20 и WL-15 – легированные вольфрамовые электроды для сварки на постоянном и переменном токе.

Для сварки ММА в основном используются покрытые порошковые электроды.

В настоящее время производители предлагают четыре типа покрытых электродов:

Кислотные (обозначаются буквой "А"). Содержат железо и марганец в достаточно больших количествах. Возможна сварка сырого металла.
Основные (обозначаются буквой 'B'). Эти электроды можно использовать для сварки переменным током, но из-за низкого потенциала ионизации это не рекомендуется.
Рутиловые (обозначение "Р"). Они лучше всего подходят для сварки на переменном токе. Низкое разбрызгивание металла и хорошее качество сварки.
Целлюлозные (обозначение "C/C"). Подходит для сварки на переменном и постоянном токе, но производит много брызг металла.

Существует несколько различных типов электродов для сварки переменным током, но многие из них могут использоваться как для сварки переменным, так и постоянным током.

Выбор правильной полярности, силы тока и подходящего электрода может иметь решающее значение для получения качественного сварного шва.