что такое масса в сварке
Особенности сварки током прямой полярности: отличия от обратной
Что такое сварка током прямой полярности — это подключение плюсового провода от оборудования к соединяемым деталям, а к минусу идёт провод от держателя, на котором закреплён электрод. При зеркальном отображении получаем на выходе полярность обратного типа. Различные подключения способствуют изменению температуры сварочного кратера.
Прямая полярность
У каждого сварочного аппарата имеются гнёзда, куда подключаются провода от держателя с электродом или зажима для заготовок, называемого на практике массой. К какому полюсу подключается масса на сварочном аппарате к плюсу или минусу — такая полярность получится на выходе. Для получения прямого подключения провод, идущий от массы, подсоединяется к положительной клемме, а провод от электрода — к минусовой.
При сварке род и полярность тока зависят от катодного или анодного пятна, в случае прямого подсоединения именно на деталях будет концентрироваться высокая температура.
Сварка постоянным током при аналогичном подключении отличается характерными нюансами:
[stextbox методика исключает использование электродов, предназначенных для сварки переменным током.[/stextbox]
Обратного типа
Аналогичную полярность при сварке применяют в том случае, когда надо свести риск появления брака на деталях к минимуму, а также во время выполнения ответственных заданий, чтобы сварка проводилась с высокой точностью. При такой методике высокая температура концентрируется на проводящем ток стержне, а на соединяемой конструкции уровень тепла намного ниже.
Поэтому обратный тип полярности применяют для качественной сварки тонкого металла, чтобы исключить возможность коробления от излишнего нагревания, а также при соединении стальных деталей различной степени легирования, потому что такие заготовки особо чувствительны к возможному перегреву. Аналогичное подключение применяют для соединения металлов под защитой флюса или инертных газов, например, аргона.
Чтобы избежать ошибок при сварке, надо знать следующие отличия:
В случае подключения от сети переменного тока, сварка металлов с низким содержанием углерода проводится рутиловыми токопроводящими стержнями, у которых отсутствует зависимость от полярности, поэтому применяется любая методика — наиболее удобная для исполнителя.
Критерий выбора
Опытные сварщики самостоятельно решают, куда подсоединять провода к плюсу или минусу во время подключения массы на сварочный аппарат, чтобы концентрировать большую температуру на конструкции или плавящемся прутке с обмазкой. Выбирать полярность иногда приходится несколько раз — это напрямую зависит от сложности конструкции или толщины соединяемого металла, например, при средней или большой толщине выбирают вариант прямой полярности.
Сильный прогрев заготовки позволяет выполнить более глубокий шов, что намного повышает прочность и качество соединения, аналогичная полярность выбирается, когда надо отрезать какой-нибудь элемент от общей конструкции. Обратная полярность выбирается при работе с тонкостенными деталями, при этом детали не перегреваются, но электрод плавится быстрее.
Толщина металла
Специфика сварки толстого металла довольно простая: подключаем массу к плюсу на агрегате, а электрод — к минусу. Наличие высокой температуры на заготовке способствует большему прогреву металла, что усилит глубину проварки, а в результате шов получается более качественный и прочный.
При обработке сваркой тонкостенного металла применяется обратная полярность, т. к. анодное пятно перемещается на электрод и угроза пережога конструкции полностью ликвидируется.
Полярность во многом зависит и от типа металла, из которого состоит соединяемая конструкция или отдельные детали, приготовленные для сварки. Например, для прочного соединения изделий из нержавеющей стали или чугуна применяют обратную полярность, чтобы избежать перегревания заготовок и избавиться от появления тугоплавкого сварного соединения, которое требует особой обработки.
При сварке алюминия используется прямая методика подключения — прочная плёнка, покрывающая цветной металл, при сильном нагревании расплавляется и не препятствует образованию шовного соединения. Опытные сварщики знают, как и какими методами надо варить различные по химическому составу металлы, а начинающие исполнители — сверяются по справочнику или изучают сопроводительную документацию, где подробно описана методика сварки, а также какую полярность надо применить.
[stextbox И. Смоляков, образование: лицей, специальность: газоэлектросварщик пятого разряда, опыт работы: с 2004 года: «Молодые сварщики обязаны постоянно совершенствовать свои теоретические знания и наращивать практические навыки, чтобы повышать разряд и уметь соединять любые металлы, используемые на производстве».[/stextbox]
Влияние толщины соединяемых деталей на выбор подключения.
Коротко об электродах
Если используют для сварки инвертор, то при подключении прямого или обратного варианта обязательно учитывается тип используемого электрода, т. к. эти изделия имеют индивидуальные параметры, которые зависимы от изменения температуры.
Химический состав обмазки или напыления оказывает особое влияние на качество сварочного процесса, например, при использовании обратной полярности нельзя применять угольный электрод, потому что из-за влияния высокой температуры флюс перегревается и теряет необходимые свойства — изделие будет непригодно для дальнейшего использования.
Надо применять прямой вариант подключения, да и на каждом типе электродов нанесена маркировка, где указан режим использования, а на упаковке имеются аналогичные рекомендации производителя, т. ч. перепутать крайне трудно.
Работа на полуавтомате
Такой вид сварки характерен для производственных процессов, при этом надо правильно установить полярность данного полуавтомата, например, для соединения деталей из нержавеющего металла применяют защитный газ и выбирают обратное подключение, а когда используется порошковая присадочная проволока при сварке изделий из алюминия — прямое.
Как управлять процессом?
Главное для исполнителя — прогреть свариваемые детали до полного расплавления кромок, чтобы сформировался сварочный кратер. Перечислим негативные процессы, которые при этом могут появиться:
При нормальном использовании силы тока жидкий металл в кратере сильно не растекается, а внешние края — тонкие и сварщик полностью контролирует процесс.
При сварке деталей с большой толщиной металла надо повышать силу тока, чтобы полностью прогреть деталь, а тонкостенные конструкции нагреваются быстро, поэтому работать надо на малой силе тока. Во время сварочного процесса с использованием электродов с обмазкой или напылением надо учитывать и скорость проводки.
[stextbox быстрой проводке электрода металл не успевает прогреваться, поэтому шов располагается поверху без нужного проплавления, а если скорость медленная, то заготовки перегреваются, а жидкая субстанция в сварочной ванне становится неуправляемой.[/stextbox]
Внешнее состояние шовного соединения.
Превосходство и недостатки методик
Изменение подключения по-разному отражается на работе токопроводящего стержня, например, при обратной методике, наблюдаются такие процессы:
Прямая полярность при сварке характерна следующими нюансами:
Вывод прост — очевидных преимуществ больше у обратной методики, но не только плюсы определяют выбор, т. к. у большинства электродов рекомендации по выбору подключения прописаны производителем на этикетке.
Выводы
Инверторное или полуавтоматическое сварочное оборудование отличается несложной эксплуатацией, поэтому часто применяются в домашней обстановке, например, на даче или при ремонте в частном домостроении, да и неопытным исполнителям легче соединять металлические конструкции, используя обычное подключение стандартной сети. Для получения соединений высокого качества, надо точно знать, как и когда применять обратную или прямую методику подключения.
Куда подключать массу на сварочном аппарате
Конструкция магнитной клеммы
Приспособление состоит из двух узлов:
Магнитную массу можно купить или сделать своими руками
Обе части жестко скреплены между собой. К основным параметрам магнитных клемм для сварки относят:
Настройка аппарата
От того, корректно ли произведена настройка сварочного инвертора, зависит качество сварочных работ, особенно это касается правильного выбора электродов. Также следует учитывать:
Следует знать, что под каждый тип металла выпускаются соответствующие электроды. С инверторами можно использовать электроды диаметром до 5 мм. Но под каждую толщину оснастки необходимо подбирать соответствующую ей силу сварочного тока. Чтобы правильно настроить сварочный аппарат, можно воспользоваться таблицей, приведенной ниже.
Например, если вам предстоит варить инвертором мягкую сталь толщиной 5 мм, то следует подобрать электрод 3 мм, а на аппарате выставить силу тока, равную 100 А. После пробной сварки силу тока можно подкорректировать, то есть уменьшить либо увеличить.
Преимущества и недостатки
Если сравнивать магнитную клемму и стандартные зажимы можно выделить следующие достоинства:
К недостаткам относят:
Установка и подключение агрегата
Чтобы эффективно и безопасно использовать инвертор, прежде всего, необходимо правильно подготовить его к работе. Этот процесс проводится в несколько этапов. Первая задача – это установка и подключение агрегата. Установка инвертора должна выполняться по определенным правилам:
Подключить инвертор можно как к бытовой сети (220 В), так и к сети, с напряжением 380 В, которая обычно используется на производстве. Если предполагается использовать агрегат вдали от электрических сетей, то его можно подключить к генератору, дизельному или бензиновому.
Подключение к электросети
Подключение сварочного аппарата к бытовой электросети нередко вызывает проблемы. Причиной их возникновения может быть старая проводка или недостаточный диаметр ее проводов. Обычно проводка рассчитана на ток до 16 А. А поскольку все включенные приборы в доме могут превысить это значение, то в целях безопасности устанавливаются автоматические выключатели (автоматы). Поэтому при подключении необходимо знать мощность сварочного аппарата, чтобы он не вызвал срабатывание автомата.
Подключение инвертора к бытовой сети
Также следует обратить внимание на просадку сети. Если при включении инвертора вы заметите понижение напряжения в электросети, то это говорит о недостаточном сечении проводов. В таком случае необходимо измерить, до каких значений понижается напряжение. Если оно падает до значений ниже минимальных, с которыми может работать инвертор (указано в инструкции), то подключать аппарат к такой сети нельзя.
Использование удлинителя
Сетевой кабель, подсоединенный к инвертору, отвечает всем требованиям по мощности и не вызывает проблем при подключении. Но если его длины не хватает, то следует подбирать удлинитель с сечением провода не менее 2,5 мм2 и длиной не более 20 метров. Таких параметров удлинителя будет достаточно, чтобы инвертор мог работать с током до 150 А.
Следует помнить, что при подключении аппарата к сети через переноску оставшуюся ее часть не следует держать смотанной, поскольку при включении агрегата она превратится в катушку индуктивности. В результате проводники перегреются, и удлинитель выйдет из строя.
Подключение к генератору
В случаях, когда нет возможности подключить аппарат к электросети, можно подсоединить его к генератору, работающему либо на бензине, либо на дизельном топливе. Наибольшее распространение получили бензиновые электростанции. Но для подключения сварочных аппаратов подходят не все их них. Чтобы инвертор мог эффективно работать, генератор должен иметь мощность не менее 5 киловатт и выдавать стабильное напряжение на выходе. Перепады в напряжении могут вывести сварочник из строя.
Также следует учитывать, с каким диаметром электрода вы будете работать. Например, если электрод будет иметь диаметр 3 мм, то потребуется рабочий ток около 120 А с напряжением дуги 40 В. Если рассчитать мощность сварочного инвертора (120 х 40 = 4800), то получим значение 4,8 кВт. Поскольку это будет потребляемая мощность, то электростанция, способная выдавать лишь 5 кВт, будет работать на пределе своих возможностей, что значительно снизит ее срок службы. Поэтому генератор нужно выбирать с некоторым запасом по мощности, примерно на 20-30% выше той, которую потребляет инвертор.
Особенности использования магнитной массы
Прежде, чем использовать приспособление следует подсоединить к нему кабель в соответствии с правилами техники безопасности. Запрещается подключение массы без наконечника с отверстием для болтового крепления. Это требование распространяется и на сварочный аппарат.
Заводские модели выпускаются с ручкой для включения/выключения магнитного поля. В положении по умолчанию масса не притянется к металлу. У продвинутых моделей этой же ручкой регулируют усилие прижима.
Для активации магнитного поля массу прикладывают к заготовке, поворачивают ручку. При отключении выполняют действия в обратном порядке. Попытки быстрого переноса приспособления на другое место в активном состоянии обычно оканчиваются его поломкой.
Нельзя устанавливать клемму близко к месту сварки, так как при перегреве магнит теряет свои свойства.
Сразу после завершения сварки необходимо удалять с контактной поверхности налипшие частицы металла, которые уменьшают усилие прижима.
Правила обслуживания инверторного аппарата
Техническое обслуживание сварочного аппарата инверторного типа, включает в себя следующие пункты.
Также следует избегать попадания на инверторный сварочный аппарат капель воды, водяных паров и других жидкостей, способных проникнуть внутрь агрегата и вызвать замыкание электрических цепей. Если какая-либо жидкость все же проникла в аппарат, то следует снять с него кожух и удалить всю влагу. Особенно тщательно следует высушить электронную плату инвертора, используя обычный фен.
Направление движения электронов регулируется с помощью полярности путём переключения проводов на клемму «плюс» или «минус». То есть, при работе со сваркой постоянного тока возможны два варианта настройки:
Прямая и обратная полярность подключения при сварке инвертором используется в зависимости от поставленных задач и качества материалов. При переменном токе тип подключения неважен, а при постоянном есть возможность менять полярность вручную.
Подключение сварочных кабелей
На передней панели инвертора расположены 2 клеммы, возле которых имеется маркировка в виде знаков “+” и “-”. К данным клеммам подсоединяются сварочные кабели, один из которых на конце имеет металлический зажим (прищепку), а второй – держатель для электрода. И тот и другой кабель может подключаться к обеим клеммам, в зависимости от метода сварки, о чем будет говориться далее. После подключения кабелей к аппарату один из них, имеющий прищепку, подсоединяется к сварочному столу или к заготовке.
В некоторых случаях стандартной длины кабелей может не хватать, например, при работах на высоте. В таких ситуациях возникает вопрос: можно ли удлинить сварочный кабель? Профессионалы не советуют этого делать, особенно, если это касается инверторного аппарата. Объяснить этот факт можно тем, что каждый кабель имеет определенные характеристики сопротивления. Поэтому неизбежны “утечки” напряжения и силы тока по всей его длине. Следовательно, чем больше длина кабеля, тем сильнее проседает напряжение.
Если попытаться компенсировать потери напряжения и силы тока прибавлением значений на панели агрегата, то эта мера, скорее всего, выведет электронику инвертора из строя. Получается, что проще поднести аппарат ближе к рабочему месту сварщика, чем потратить немалую сумму на ремонт агрегата после удлинения кабелей.
Фиксирующие устройства
Для того чтобы обеспечить не только прохождение электротока по металлу, но и фиксацию свариваемых деталей между собой, применяются фиксирующее оборудование.
Выбор полярности
Не секрет, что процесс плавления металла происходит из-за высокой температуры электрической дуги, возникающей между свариваемым материалом и электродом. При этом кабель с держателем для электрода и кабель массы (с прищепкой) подсоединены к разным клеммам аппарата. Чтобы правильно подключить кабеля, необходимо понимать, в каких случаях они меняются местами.
При сварке инвертором или любым другим сварочным агрегатом используется прямая и обратная полярность подключения кабелей к аппарату. Прямой полярностью принято называть подключение, когда кабель с электродом подсоединяется к минусу, а свариваемый металл – к плюсу.
Такой способ подключения позволяет металлу хорошо прогреваться, отчего шов получается глубоким и качественным. Метод прямой полярности используют при варке толстых металлических изделий.
Обратная полярность подразумевает подключение электродного кабеля к плюсу, а кабеля массы – к минусу.
При таком подключении металл прогревается меньше, а шов поучается более широким. Обратную полярность принято использовать при варке тонких металлических изделий, чтобы исключить сквозной прожиг детали.
Струбцина профессиональная 45/90
Профессиональная струбцина 45/90 представляет собой эффективную замену стандартных зажимных устройств, поворачивающихся на 45 или 90 градусов. Эта уникальная струбцина может работать в диапазоне от 0 до 360 градусов, таким образом, её подвижная планка может быть зафиксирована абсолютно под любым углом окружности. Сила зажима струбцины регулируется через потайное шестигранное гнездо, расположенное в верхней части ручки. Для изготовления струбцины использовалась воронёное железо 30×14 мм.
Подключение «массы»
Так называемая «масса» (или обратный провод, подключаемый к свариваемой заготовке) отличается от прямого кабеля меньшей гибкостью и изготавливается из более дешевого металла.
Иногда его просто приваривают к заготовке или к металлической конструкции, на которой ведутся работы. Съёмный зажим массы применяется лишь в ситуациях, требующих частой смены места подсоединения обратного кабеля или же при необходимости повышения качества электрического контакта.
Для формирования такого соединения в процессе сварки обычно используется винтовой зажим, обеспечивающий контакт, близкий к идеальному. Этот вариант удобен тем, что позволяет быстро произвести смену места подсоединения, необходимость в которой возникает довольно часто.
По мнению некоторых специалистов клеммы для массы вместе с проводами (при проведении сварки в стационарных условиях) могут заменяться медными, алюминиевыми или стальными сплошными шинами.
При этом в случае, когда для сварки используется переменный ток, необходимо принимать во внимание поверхностные эффекты, приводящие к неравномерности его распределения в проводниках.
Чтобы самостоятельно изготовить клеммы-прищепки для сварки типа «крокодил» потребуется:
Со всеми нюансами изготовления такой клеммы своими руками можно будет ознакомиться по видео.
Как использовать магнитную массу? И стоит ли покупать ее?
Время чтения: 2 минуты
Магнитная клемма, зажим-магнит, магнитный контакт сварочного кабеля… У этого приспособления много названий. Но суть всегда одна: магнит позволяет быстро и надежно прикрепить его к массе и приступить к сварке.
Но что это такое? Какие есть плюсы и минусы у магнитной клеммы заземления? Как ею пользоваться и стоит ли вообще покупать? На эти, и некоторые другие вопросы вы найдете ответ в нашей статье.
Что это такое?
Магнитный контакт сварочного кабеля — это приспособление, которое монтируется на свариваемую поверхность (массу) с помощью активного магнитного поля. Приспособление необходимо для образования замкнутой электрической цепи. Без этого ручная дуговая сварка невозможна.
Магнитный зажим на массу очень популярен как среди начинающих, так и среди профессиональных сварщиков. Так же часто применяется магнитная масса для сварки своими руками в домашних условиях. Она быстро и надежно крепится на любую поверхность, даже изогнутую.
Достоинства и недостатки
Выше мы уже упомянули несколько достоинств магнитной клеммы. Но на них список не заканчивается. Магнитная клемма имеет простую конструкцию, поэтому она крайне долговечна и служит долгие годы. Проще говоря, это обычный магнит с отключаемым или постоянным магнитным полем. Нет ни пружин, ни других механических элементов, которые могут выйти из строя.
Магнитная клемма хорошо переносит перепады температур и напряжения. Она редко перегорает и позволяет работать с большинством типов металлов. Также, такой зажим на массу незаменим при сварке в труднодоступном месте. Даже если деталь будет изогнута, магнит все равно обеспечит надежное крепление за счет своей большой площади контакта.
Но, не обошлось и без недостатков. Так магнитная клемма не способна обеспечить надежное крепление на деталях небольшого размера. Например, на арматуре. Для сохранения активного магнитного поля приспособление нужно постоянно чистить. На его работу очень плохо влияет металлическая стружка.
Также для применения магнита необходима предварительная зачистка металла. Если прикрепить магнит на неочищенный металл, приспособление перестанет работать.
Не забывайте, что есть металлы, которые не магнитятся. Это большинство цветных металлов. С ними не получится использовать магнитную клемму.
Как пользоваться?
В применении магнитной клеммы нет ничего сложного. В большинстве моделей есть специальная ручка, провернув которую вы включите магнитное поле. По умолчанию магнит не будет крепиться к металлу.
Приспособление нужно приложить к детали, держа одной рукой. Второй рукой прокрутите ручку, активировав магнитное поле. Все готово! Магнит надежно держится на металле. Для снятия приспособления просто проверните ручку в обратную сторону. Не нужно прилагать усилий и отрывать магнит от металла.
Стоит ли покупать?
Ответ на этот вопрос зависит от специфики ваших сварочных работ. Вы должны сами оценить, какие металлы варите чаще всего и в каких условиях. Если вы новичок и не варите цветные металлы, то магнитная клемма упростит ваш труд. То же касается и профессиональных мастеров. Но у них, скорее всего, есть целый набор из различных клемм для сварки любых металлов.
Стоит магнитная клемма недешево (по сравнению с другими типами зажимов), но она стоит того. Если вы хотите сэкономить, можете сделать такую клемму сами. Ниже видео, в котором показано, как сделать магнитную массу для сварки своими силами.