Полярность сварочного тока — прямая и обратная
Автор: Михаил Щербаков. Рубрика: полярность сварочного тока,сварка тонкого металла,сварочный ток,электричество,электроды
Полярность сварочного тока — один из важных параметров, влияющих на качество сварного шва. Ведь от него зависит направление движения тока, то есть электронов в металле, что влияет на процесс выполнения шва, горение дуги, формирование сварочной ванны и в результате — на качество сварного соединения.
По поводу физического смысла, а также терминов «прямая» и «обратная» я написал отдельную статью ранее. А сейчас я расскажу основные принципы использования прямой и обратной полярностей сварочного тока. И главное, что нужно знать: там, где «+», там греется больше. Соответственно, при сварке на токе при обратной полярности, когда «+» на электроде, он греется больше, чем в случае с прямой. А деталь, наоборот, больше греется при сварке на токе прямой полярности.
Тонкости и особенности
С деталью ситуация несколько более хитрая.
Когда «+» на детали, получается шире пятно проплавления, но глубина при этом не больше, а то и меньше, чем когда на детали «-«. С «минусом» на детали пятно сварочной ванны меньше, но его глубина может быть не меньше, а то и больше, чем при сварке на токе прямой полярности. Благодаря этому, когда на детали «минус», получается лучше контролировать перемещение сварочной ванны.
Как это использовать на практике? Вариантов много. Обычно, по умолчанию используется прямая полярность сварочного тока — особенно, когда нужно сильно прогревать и проваривать детали. Обратная полярность используется в тех случаях, когда нужно точнее контролировать перемещение сварочной ванны. Например, это некоторые виды вертикальных швов, особенно сверху вниз. Также сварка на токе обратной полярности может помочь при выполнении потолочных швов и сварке тонкого металла — ведь в этом случае деталь прогревается меньше, а это позволит минимизировать стекание металла при выполнении вертикальных и потолочных швов и сквозное проплавление металла при сварке тонкого листа.
Полярность сварочного тока зависит также от электродов
Ещё один важный момент — это сварочные электроды. Не все электроды позволяют использовать сварочный ток любой полярности. Например, электродами с основным видом покрытия сварку следует вести только с «минусом» на свариваемом металле. К таким электродам относятся, например, электроды УОНИ-13/55. В любом случае, всегда проверяйте соответствие фактически установленной полярности сварочного тока допустимой для конкретных используемых электродов.
Резюме
Итак, важно понимать, что выбор направления сварочного тока зависит от пространственного положения сварного шва, выбранных электродов, толщины металла и личных навыков сварщика. Если все эти условия будут соблюдены, то и швы будут получаться качественными, надёжными и эстетичными.
И главное — экспериментируйте! Я говорю это очень часто, потому что на самом деле, только эксперимент даст вам самые точные и правильные ответы на ваши вопросы!
Возможно, я раскрыл эту тему несколько сумбурно, поэтому, если у вас остались какие-то вопросы, пишите их в комментариях.
А также обязательно расскажите о своём опыте использования прямой и обратной полярностей!
Ещё по теме:
Какие электроды лучше для инвертора
Особенности сварки тонкого металла
Тонкий металл, вертикальный шов
Видеокурсы:
Как варить электросваркой
Как установить сварочный ток правильно
Как выбрать маску «хамелеон»
Как настроить маску «хамелеон» правильно
Как выбрать сварочный инвертор
Обратный ток при сварке
- Главная
- |
- Азбука сварки — Справочный раздел
- |
- Общие сведения о сварке
Каждый сварочный инвертор имеет две клеммы для подключения. На одну подключают электрод или сварочную горелку, а другую замыкают на сварочном изделии.
При этом на инверторах постоянного тока предусмотрены положительная и отрицательная клемма. Поэтому при сварке и наплавке постоянным током существуют понятия полярности: прямой и обратной.
Полярность определяется тем, к какой клемме подключают электрод. Ток обратной полярности при сварке появляется при подключении изделия к «минусу», а электрода – к «плюсу». Прямая подразумевает, что электрод подключен к отрицательной клемме, а изделие – к положительной.
Прямой и обратный ток при сварке имеют ряд существенных отличий, позволяющих использовать каждый тип тока для разных условий. Тип подключения влияет на особенности сварочного тока, характеристики процесса и его итоговый результат. С помощью советов нашей статьи вы сможете разобраться в отличиях типов подключения.
Рассмотрение понятия следует начать с основ – особенностей явления постоянного тока. На кончике электрода во время сварки появляется термическое пятно.
Оно отличается высокой температурой, позволяющей расплавлять основной металла и сварочные материалы и с их помощью формировать шов.
Температура пятна зависит от его вида. В зависимости от подключения различают катодное и анодное пятно. Поэтому температура зависит от клеммы, к которой подключен электрод. Температура анодного пятна может достигать 4000 oC, а катодного гораздо ниже – его температура обычно не превышает 3200oC.
При прямом подключении на конце электрода появляется катодное пятно. Заготовка при этом будет анодом, и основная температура будет фиксироваться на самом изделии.
Из-за подключения к положительной клемме обратный ток предполагает, что на электроде образуется анодное пятно. Выступающим катодом основной металл будет получать меньше тепла и будет меньше нагревается.
Помимо температуры есть и другие отличия:
- чтобы получить более глубокую сварочную ванну и более глубокий шов, используют прямое подключение, но при этом шов будет узким, а при обратном шов шире, но не такой глубокий,
- при прямой дуга горит стабильнее, а при обратном токе за ней нужно тщательно следить, чтобы избежать ее скачков и гашения, особенно на низких токах,
- расход электродов на прямом токе выше, потому что они быстрее плавятся, а за счет обратной полярности расход материалов можно снизить,
- из-за слабого нагрева обратный ток практически не способен прожечь металл, поэтому лучше подходит для работы с тонкими изделиями до 3мм, вот прямой ток нагревает сильнее и чаще применяется для более толстых деталей.
Итоговую схему подключения выбирают по роду металла, его толщине, а также по виду сварочных материалов. Например, многие высоколегированные стали и чувствительные металлы лучше варить обратным током, чтобы снизить вероятность перегрева. Электроды для переменного тока нельзя применять для прямой полярности. Для обратного не подойдут чувствительные к перегреву электроды. Независимо от подключения в каждом случае нужно соблюдать и другие рекомендации по сварочному процессу, особенно в вопросах предварительного нагрева или остывания заготовок.
Ответ на этот вопрос очень прост: нет. Суть переменного тока заключается в автоматическом изменении полярности с заданной частотой без переключения. Сварщик никаким образом не может влиять на это и не может самостоятельно менять полярность тока по желанию в принципе. Поэтому переменный ток обратной полярности при сварке не существует.
Разница между прямой и обратной полярностью при дуговой сварке
Источники питания для дуговой сварки могут подавать либо переменный, либо постоянный ток, либо обе формы тока.
В случае полярности постоянного тока ток течет только в одном направлении; тогда как в случае переменного тока направление тока меняется на противоположное в каждом цикле (количество циклов в секунду зависит от частоты питания). Теперь при дуговой сварке основные металлы соединяются с одной клеммой, а электрод подключается к другой клемме. При наличии достаточной разности потенциалов непрерывный поток электронов между ними через небольшой зазор составляет дугу (основной источник тепла при дуговой сварке). В зависимости от соединений питание постоянного тока может обеспечивать две полярности, как показано ниже:
- Прямая полярность постоянного тока (DCSP) или отрицательный электрод постоянного тока (DCEN) — когда электрод подключен к отрицательной клемме источника питания, а основные металлы подключены к положительной клемме.
- Постоянный ток обратной полярности (DCRP) или Положительный электрод постоянного тока (DCEP) — когда основные металлы соединены с отрицательной клеммой источника питания, а электрод подключен к положительной клемме.
Прямая полярность постоянного тока и обратная полярность постоянного тока имеют соответствующие плюсы и минусы. Разница между прямой полярностью постоянного тока (DCSP) и обратной полярностью постоянного тока (DCRP) представлена в таблице ниже. Для лучшего понимания вы можете прочитать:
- Прямая полярность постоянного тока (DCSP) в дуговой сварке
- Постоянный ток обратной полярности (DCRP) при дуговой сварке
| Прямая полярность | Обратная полярность |
|---|---|
| Электрод подключается к отрицательной клемме источника питания, а основные металлы подключаются к положительной клемме. | Неблагородные металлы подключаются к отрицательной клемме источника питания, а электрод подключается к положительной клемме. |
| При достаточной разности потенциалов электроны высвобождаются с кончика электрода и ударяются о поверхность базовой пластины. | Здесь электроны отрываются от поверхности опорной пластины и ударяются о кончик электрода. |
| 2/3 rd от общего количества тепла дуги выделяется вблизи опорной пластины, а остальная часть выделяется на конце электрода. | 2/3 rd всего тепла дуги выделяется на кончике электрода, а остальная часть выделяется вблизи опорной пластины. |
| Можно легко добиться надлежащего плавления основного металла. Так устраняется непровар и дефекты непровара. | Из-за меньшего выделения тепла вблизи опорной плиты может произойти неполное сплавление опорной плиты. |
| В случае плавящихся электродов скорость осаждения присадочного металла довольно низкая. | Скорость осаждения присадочного металла довольно высока, так как большая часть тепла выделяется на конце электрода. |
| Напряжение дуги и стабильность дуги не зависят от коэффициента излучения рабочего материала. | Напряжение дуги и стабильность дуги в значительной степени зависят от коэффициента излучения рабочего материала. |
| Недостаточное действие дуговой очистки (очистка от окислов). | Очистка дуги хорошая. |
| Дефекты включения могут возникнуть, если поверхности опорной пластины не были должным образом очищены перед сваркой. | Благодаря хорошей дуговой очистке снижается тенденция к включению дефектов. |
| DCSP может вызвать сильное искажение и более широкую ЗТВ в свариваемом компоненте. | Искажения меньше с DCRP, а также узкая зона HAZ. |
| DCSP не подходит для сварки тонких листов. | DCSP подходит для сварки тонких листов. |
| Металлы с низкой температурой плавления (например, медь, алюминий) могут быть соединены с помощью DCSP. |
Как выбрать правильную полярность при сварке
Сварщики должны обладать определенным объемом технических знаний, чтобы правильно выполнять свою работу.
Одним из технических терминов, которые можно услышать в любом сварочном цеху или на курсах сварки, является полярность. Полярность является одним из факторов, определяющих качество и прочность сварного шва. Поскольку не бывает двух одинаковых сварочных проектов, сварщики должны приспосабливаться к каждому материалу в зависимости от желаемых результатов.
Другим термином, с которым сталкивается каждый сварщик, является сварочный ток. Многие сварочные аппараты имеют маркировку переменного или постоянного тока, описывающую полярность тока аппарата. Вот что вам следует знать:
Сварка переменным и постоянным током
Переменный ток означает переменный ток, а постоянный ток — постоянный. В то время как постоянный ток течет в одном направлении, что приводит к постоянной полярности, переменный ток течет в одном направлении в течение половины времени и в обратном направлении в течение другой половины.
Что такое полярность при сварке?
Когда вы включаете сварочный аппарат, он образует электрическую цепь с положительным или отрицательным полюсом.
Это свойство называется полярностью. Поскольку правильная полярность обеспечивает прочные высококачественные сварные швы, правильный выбор имеет решающее значение.
Сварка с неправильной полярностью может вызвать множество проблем, в том числе неэффективное проплавление, чрезмерное разбрызгивание и потерю контроля над сварочной дугой.
Какие существуют типы полярности при сварке?
Три основных типа полярности при сварке: постоянный ток прямой полярности, постоянный ток обратной полярности и переменный ток.
Прямая полярность постоянного тока возникает, когда пластины положительные, а электрод отрицательный, в результате чего электроны перемещаются от кончика электрода к опорным пластинам. В большинстве случаев около двух третей тепла дуги выделяется на электроде, а другая треть приходится на опорную плиту.
Из-за этого электрод быстро расплавляется, а скорость наплавки металла увеличивается.
С другой стороны, пластины плохо плавятся из-за меньшего количества тепла.
Недостаточное плавление, отсутствие надлежащего проникновения и сильное армирование — вот некоторые из довольно распространенных дефектов.
Постоянный ток обратной полярности происходит, когда электрод положительный, а пластины отрицательные. Электроны меняют направление и перемещаются от базовой пластины к электроду, выделяя больше тепла на пластине по сравнению с прямой полярностью постоянного тока. Сварка постоянным током с обратной полярностью обычно имеет меньше дефектов включения и обеспечивает более быстрый процесс сварки. Он хорошо работает с тонкими материалами и металлами с низкой температурой плавления, такими как медь.
Потенциальные проблемы с обратной полярностью постоянного тока включают более короткий срок службы электрода и необходимость более высокого уровня усиления, если скорость установлена неправильно. Хотя этот метод отлично подходит для более тонких материалов, он часто неэффективен для соединения толстых пластин с более высокой температурой плавления.
Если источник питания подает переменный ток с полярностью , обратная и прямая полярность будут чередоваться с положительной пластиной основания и отрицательным электродом в половине случаев. Напротив, электрод будет положительным, а опорная пластина отрицательной другой половиной.
Полярность переменного тока имеет атрибуты прямой и обратной полярности, и оба они возникают в течение одного и того же цикла. Он эффективен с большинством типов электродов и пластин различной толщины, что делает его популярным универсальным выбором.
Выбор из различных типов полярности при сварке
При выборе полярности необходимо учитывать несколько факторов, включая температуру плавления материала и его толщину. Например, алюминий и магний лучше всего работают с обратной полярностью из-за их низкой температуры плавления. С другой стороны, нержавеющая сталь и титан лучше реагируют на полярность переменного тока. Он обеспечивает преимущества прямой и обратной полярности и предотвращает чрезмерное расширение зоны термического влияния.
