Выбор сварочного источника питания


Выбор сварочного аппарата напоминает покупку автомобиля. В обоих случаях нужно найти мощный, экономичный, удобный и – самое важное – подходящий именно Вашим нуждам продукт. Но как выбрать лучший аппарат при том, что на рынке сейчас доступен огромный выбор сварочного оборудования?

Первый шаг – разобрать потребности предприятия. Для этого нужно проанализировать распространенные процессы сварки и для каких материалов они лучше всего подходят.

Сварка в защитных газах (MIG/MAG) и порошковой проволокой (FCAW)

В процессах MIG/MAG и FCAW (которые чаще называют MIG сваркой и сваркой порошковой проволокой) используется катушка сварочной проволоки, которая может быть расположена внутри источника питания или поступать из внешнего механизма подачи. Эта проволока, т. е. материал наплавления, подается через сварочную горелку. Источник питания служит для зажигания и сохранения электрической дуги между проволокой и основным металлом.

Сварка в защитном газе (MIG/MAG) и сварка порошковой проволокой (FCAW)Сплошная проволока, которая используется в процессе MIG/MAG, требует применения инертного или активного газа для защиты сварочной ванны от воздействия воздуха. В процессе FCAW, напротив, используется заполненная флюсом и металлическим порошком трубчатая проволока. Некоторые виды порошковой проволоки не требуют использования защитного газа, потому что его выделяет флюс внутри проволоки во время горения в дуге. Порошок внутри проволоки по большому счету имеет те же функции, что и покрытие электродов для РДС.

Процесс MIG/MAG доступен даже начинающим сварщикам, потому что в его случае за подачу проволоки отвечает отдельный механизм. Оператору достаточно взять в руку горелку, нажать на триггер и начать сварку. При этом защитный газ делает дугу очень мягкой и стабильной. Так как другие процессы сварки обычно требуют очень точного расположения и перемещения электрода, MIG/MAG сварка завоевала большую популярность. Также это вызвано тем, что компактные модели аппаратов для MIG сварки стоят меньше 500 долларов и позволяют вести сварку по значительно меньшим толщинам, чем РДС.

Кроме того, этот процесс имеет более высокую скорость сварки благодаря непрерывной подаче проволоки, отсутствию шлака и более высокой производительности наплавки. Коэффициент использования оборудования обычно составляет 30-50%, то есть из каждых 10 минут можно работать по 3-5 мин. При этом процессы MIG и FCAW не требуют такого высокого навыка сварки, как, например, аргонодуговая или ручная дуговая.

MIG/MAG сварка подходит для всех распространенных металлов. Сварка порошковой проволокой в основном используется для обычных и нержавеющих сталей. Эти два процесса подходят для сварки материалов разной толщины в любых пространственных положениях. По этим причинам их чаще всего выбирают для промышленного производства.

С другой стороны, для MIG и FCAW сварки требуется более сложное, дорогостоящее и громоздкое оборудование по сравнению с РДС (хотя в последнее время стали появляться и мобильные модели). Из-за этого сварка обычно происходит в пределах 3-4 метров от механизма подачи проволоки, поэтому рабочие изделия приходится приносить к сварочной станции.

Ручная дуговая сварка (SMAW)РДС (SMAW)

SMAW, или ручная дуговая сварка – это самый распространенный метод сварки. Электроды для РДС крепятся на электрододержателе. Ток от источника питания зажигает электрическую дугу между кончиком электрода и рабочей поверхностью металла. Жар от дуги расплавляет торец электрода, который образует материал наплавления по мере сгорания электрода. Материал покрытия на электроде при сгорании выделяет CO2, который защищает сварочную ванну от атмосферного воздействия. Также при этом образуется шлак, который очищает металл наплавления и защищает его во время остывания.

РДС – это один из самых простых и универсальных методов сварки, так как он позволяет с легкостью менять сварочные материалы в зависимости от состава металла – для этого достаточно просто поменять электрод. Вы сможете выполнить любой проект, в том числе сварки обычной и нержавеющей стали, чугуна или высоколегированной стали. Еще больше универсальности способствует то, что для ручной дуговой сварки нужно очень мало оборудования, поэтому его просто настраивать и перевозить с места на место.

При этом аппараты для РДС обычно имеют самую низкую стоимость среди всех сварочных источников питания. Поэтому они часто используются начинающими сварщиками, фермерами, на небольших производствах, в сервисных центрах, а также подрядчиками, которые занимаются сваркой различных материалов на больших площадях.

Главный недостаток РДС – это время простоя. Электрод имеет ограниченную длину, поэтому его нужно регулярно менять. Для этого сварщику приходится постоянно прерывать работу. Часто для РДС требуется более высокий уровень навыков, чем для сварки проволокой.

Также сварщику придется удалять шлак со сварного соединения. Доля времени, когда сварщик "ведет сварку", обычно составляет 2-3 минут из 10-минутного цикла. В целом, ручная дуговая сварка жертвует производительностью ради универсальности. 

Аргонодуговая сварка (TIG)

При аргонодуговой сварке дуга возникает между неплавким вольфрамовым электродом и основным металлом. Пространство вокруг дуги заполняется инертным газом – обычно аргоном, который защищает вольфрам и расплавленный металл от окисления и образует легко ионизируемую дорожку для возникновения дуги. Аргонодуговая сварка отличается высоким качеством сварки практически по любым металлам и сплавам. Также она может использоваться с очень низкой силой тока, что идеально подходит для сварки тонкопрофильных пластин и пленок.

Аргонодуговая сварка (TIG) Самое большое преимущество аргонодуговой сварки – это высокое качество сварки практически любых свариваемых металлов и сплавов. Еще одно преимущество – это независимая от силы сварочного тока скорость подачи металла наплавления. В случае остальных процессов сварки для изменения скорости добавления металла также нужно изменить сварочный ток. Среди других плюсов также нужно упомянуть низкое разбрызгивание, отсутствие шлака и относительно легкую чистку после сварки.

Главный недостаток TIG – это самая низкая производительность наплавки среди всех процессов сварки. Этот процесс предназначается для создания сварных швов с идеальным внешним видом, что означает более низкий сварочный ток и большее время на сварку. Сварщику нужно научиться координировать точные движения горелки в одной руке и подачу металла наплавления другой рукой, и при этом контролировать сварочный ток педальным регулятором.

Также нужно научиться правильно настраивать аппарат для аргонодуговой сварки. Для этого нужно учитывать множество параметров: подготовку вольфрама, интенсивность разбрызгивания, продолжительность снижения сварочного тока, частоту пульсаций, максимумы в пике, базовый ток, частоту и правильное заземление. Если учесть низкую производительность наплавки, становится понятно, почему аргонодуговая сварка настолько распространена, например, в аэрокосмической отрасли, где высокое качество гораздо важнее цены.  

Сварка под флюсом (SAW)

Для сварки под флюсом используется непрерывно подаваемая проволока и гранулированный материал, называемый флюсом, который покрывает зону сварки. Такой метод в основном используется для сварки толстопрофильных пластин , например, конструкционной стали, и специализированной высокоростной сварки легких секций.

Сварка под флюсом (SAW)Флюс играет ключевую роль для обеспечения высокой скорости и качества сварки. При этом выделяется очень мало дыма, и воздух в цеху остается чистым. Так как флюс полностью покрывает сварочную дугу, сварщику становится не нужна маска, что упрощает работу. При долгой сварке соединений большой длины этот процесс может достигать 100% рабочего цикла. Также сварка под флюсом отличается высокой производительностью, в частности, благодаря силе тока до 1000А, которая часто используется при автоматической сварке.

Недостатки включают ограниченное число доступных пространственных положений из-за того, что флюс поставляется в гранулированном виде. Для того, чтобы он полностью покрывал сварочную ванну, сварка может проводиться только на плоских поверхностях. Еще один минус – это риск прожигания горячим флюсом и сложности в организации сварки.

Зная доступные методы сварки, Вы сможете выбрать из них самый подходящий Вашим потребностям. Следующий шаг – выбор источника питания. В идеале он должен поддерживать нужные Вам процессы сварки, подходить по размеру, соответствовать бюджету и иметь необходимые функции и технологии. В конце концов, надежный сварочный аппарат, как и надежный автомобиль, будет служить Вам долгие годы.