Что такое обратная полярность на сварочном аппарате
Обратная и прямая полярность при сварке
Обратная и прямая полярность при сварке
Обратная и прямая полярность при сварке инвертором
В отличие от сварочного аппарата переменного тока, инвертор умеет работать только на «постоянке». Следовательно, у сварочного инвертора есть «минус» и «плюс» для подключения держателя электрода и кабеля с массой. Меняя подключения держателя и массы, можно добиться различных режимов сварки.
Рассмотрим, что даёт прямая и обратная полярность при сварке инвертором:
Прямая полярность — чтобы перевести инвертор в работу на прямой полярности, нужно держатель с электродом подключить к минусовому разъёму, а кабель массы к плюсовому. В данном случае большая температура будет приходиться не на кончик электрода, а на свариваемую заготовку. Режим сварки на прямой полярности даёт возможность качественно варить толстый металл и хорошо проваривать корень сварного шва.
Обратная полярность — при сварке в обратной полярности инвертор подключается следующим образом: к плюсу подсоединяется держатель с электродом, а к минусу — кабель массы. Таким образом, самая большая температура будет приходиться на электрод, а не на свариваемую заготовку. Это позволит варить тонкие металлы без прожога, ведь температура на кончике электрода, почти что на 1000 градусов меньше, чем при сварке в прямой полярности.
Сварка постоянным током (общие положения)
Сварка на постоянном токе имеет свои отличия. Поэтому купив сварочный инвертор, приготовьтесь привыкать, ведь это не старый трансформаторный аппарат.
Чтобы качественно варить инвертором, следует учесть некоторые особенности:
Прямая полярность при сварке инвертором даёт возможность хорошо прогреть основной металл, чтобы достичь образования нужной сварочной ванны. При обратной полярности, эффект совершенно другой, поэтому данный режим инвертора, предпочтителен для сварки тонких металлов.
Прямая и обратная полярность
Сварку металлов постоянным током можно проводить двумя режимами: с прямой полярностью и обратной. Прямая полярность при сварке – это когда к электроду подключается минус, к металлической заготовке плюс. При сварке током обратной полярности все наоборот, то есть, к стержню подключается плюс, к изделию минус.
Зачем все это нужно
При сварке постоянным током на кончике электрода образуется термическое пятно, которое обладает высокой температурой. В зависимости от того, какой полюс подключен к электроду, будет зависеть и температура на его кончике, а соответственно будет зависеть режим сварочного процесса. К примеру, если подключен к расходнику плюс, то на его конце образуется анодное пятно, температура которого равна 3900С. Если минус, то получается катодное пятно с температурой 3200С. Разница существенная.
Необходимо добавить, что режим обратной полярности применяют также при стыковке высокоуглеродистых и легированных сталей, нержавейки. То есть, тех видов металлов, которые чувствительны к перегреву.
Внимание! Так как на анодном и катодном пятне температура разная, то от правильного подключения сварочного аппарата будет зависеть расход самого электрода. То есть, обратная полярность при сварке инвертором – это перерасход электродов.
В процессе сварки постоянным током необходимо добиться того, чтобы металл заготовок прогрелся хорошо, практически до состояния расплавленного. То есть, должна образоваться сварочная ванна. Именно прямая и обратная полярность режима сваривания влияет на качественное состояние ванны.
При прямой полярности внутри ванны будет создана среда, которой легко руководить электродом. Она растекается, поэтому одно движение стержня создает направленность сварного шва. При этом легко контролируется глубина сваривания.
Кстати, скорость движения электрода напрямую влияет на качество конечного результата. Чем скорость выше, тем меньше тепла поступает в зону сварки, тем меньше прогревается основной металл заготовок. Уменьшая скорость, увеличивается температура внутри сварочной ванны. То есть, металл хорошо прогревается. Поэтому опытные сварщики выставляют на инверторе ток больше необходимого. А вот качество сварного шва контролируют именно скоростью перемещения электрода.
Что касается самих электродов, то выбор полярности обусловлен материалом, из которого он изготовлен, или видом обмазки. К примеру, использование обратной полярности при сварке постоянным током, в которой применяется угольный электрод, приводит к быстрому расходу сварных стержней. Потому что при высоких температурах угольный электрод начинает разрушаться. Поэтому этот вид используется только при режиме прямой полярности. Чистый металлический стержень без покрытия, наоборот, хорошо заполняет сварочный шов при обратной полярности.
Глубина и ширина сварочного шва также зависит от используемого режима. Чем выше ток, тем происходит увеличение провара. То есть, увеличивается глубина сварного шва. Все дело в погонной энергии на дуге. По сути, это количество тепловой энергии, проходящей через единицу длины сварочного шва. Но увеличивать ток до бесконечности нельзя, даже в независимости от толщины свариваемых металлических заготовок. Потому что тепловая энергия создает давление на расплавленный металл, что вызывает его вытеснение. Конечный результат такой электросварки при повышенном токе – прожог сварочной ванны. Если говорить о влиянии прямой и обратной полярности при сварке инвертором, то большую глубину проплавки может обеспечить режим обратной полярности.
Некоторые особенности сваривания при прямой полярности
Что такое прямая полярность определено. Указаны некоторые качества сварных швов при проведении процесса соединения в режиме прямой полярности. Но остались некоторые тонкие моменты.
Особенности сварки током обратной полярности
Сваривание тонких заготовок – процесс с повышенной трудностью, потому что постоянно присутствует опасность появления прожогов. Поэтому их соединяют режимом обратной полярности. Но есть и другие методы, чтобы снизить опасность.
Специалисты же рекомендуют, перед тем как начать сварку тонких заготовок обратной полярностью, лучше немного потренироваться на дефектном листе металла. Лучше потратите время на тренировку, чем латать дыры от прожога.
Что такое обратная полярность на сварочном аппарате
При проведении сварочных работ с помощью инверторного аппарата пользуются постоянным током. Выполнить необходимые действия поможет прямая и обратная полярность. Начинающих умельцев интересует вопрос, что это дает на практике ММА.
На что влияет полярность сварки
Во время проведения соединения металлических заготовок инвертором или полуавтоматом на стержне появляется пятно с высокой температурой, зависящей от полярности. При получении расходником питания через положительную клемму пятно разогревается до 390°, пользование минусовой – 320 градусов. Сильный нагрев позволяет варить детали на большую глубину.
Полярность при сварке тонких деталей выбирают прямую. Она годится и для работы с чувствительными металлами: с высоким содержанием углерода, нержавеющими составами, легированными сталями. Они проявляют боязнь к перегревам, поэтому при их соединении используют низкие температуры, но расход стержней при этом методе увеличивается.
Особенности прямой и обратной сварки
Для контроля процесса на инверторе меняется полярность: более глубокий шов получается при прямом подключении аппарата, когда главная нагрузка приходится на металл. На коробке с электродами производитель указывает полярность. Изделия, имеющие рутиловое покрытие (ОЗС-12, ОК-46, МР-3) работают при любом соединении проводов, хотя рекомендуется ток обратный. Постоянный дает стабильную дугу, шов получается более аккуратный.
Работа с применением прямой полярности характеризуется переносом расплавленного металла в зону образования шва каплями крупного размера. Глубина провара уменьшается, количество углерода снижается. При этом режиме дуга становится нестабильной, но заготовка прогревается правильно. У сварщика появляется возможность экономии электродов и присадочного материала. В состав шва входит больше марганца и кремния, углерод почти отсутствует.
При использовании тока обратной полярности производится соединение заготовок из тонкого металла. Цель процедуры – не допустить прожога. При данном режиме температура развивается ниже, чем при прямом подключении. Сварку рекомендуется вести прерывисто: сделать небольшой шов в начале, переместиться немного дальше, потом доработать оставшиеся промежутки. Эту схему можно изменять. Прием дает возможность избежать коробления свариваемых заготовок. Чем короче наложенные швы, тем меньше повреждений получает металл.
Соединение внахлест проводится с крепким и плотным сжатием заготовок с помощью струбцин или других приспособлений. Небольшой зазор приводит детали к прожогу. Сварка в стык выполняется с минимальными промежутками между отдельными кусками. Под тонкие листы подкладывается медная пластина, забирающая излишнее тепло. Специалисты высокого класса рекомендуют потренироваться на ненужных листах, чтобы после основной работы не латать полученные в результате прожогов дыры.
Различия при подключении
Перед проведением работ нужно правильно соединить все провода, идущие от сварочного оборудования, с заготовками и электродом. Для получения плотной и компактной дуги минус подается на расходник. Таким путем достигается прямая полярность, при которой металл нагревается до максимальной температуры. Минус на держателе должен быть при обратном токе. В этом случае самый сильный нагрев происходит на конце электрода. Способ подключения зависит от толщины деталей и отдельных свойств свариваемых изделий.
Зависимость от рода напряжения
Сварка с использованием постоянного тока проводится с хорошим прогревом заготовок и образованием ванны с расплавленным материалом. Сделать это можно с применением правильной полярности. При токе большой силы нагревание происходит при высоких температурах и достигает состояния, при котором дуга начинает отталкивать горячую жидкость. Соединения деталей в этом случае не происходит. При недостаточном токе заготовки не прогреваются до температуры плавления.
Необходимо добиться оптимального режима работы, глубина сваривания контролируется при помощи движений электрода. Скорость его перемещения оказывает влияние на качество шва: чем она меньше, тем выше температура расплава в ванне. По этой причине опытные мастера в инверторе выставляют большие токи и регулируют процесс рабочим стержнем, обмазка которого требует правильного выбора полярности.
Обратное подключение применяют при использовании угольных электродов, которые быстро разрушаются в условиях действия высоких температур. Лучше брать стержни чистые, не имеющие покрытия. Они характеризуется хорошим заполнением шва. Повышенные токи вызывают прожог сварочной ванны.
Отличия при работе с инвертором и полуавтоматом
На переменном токе работает промышленный полуавтомат, домашний инвертор – на «постоянке». У него есть кабеля для подключения к массе и к держателю. Меняя их положение, добиваются получения нужных режимов сварки. Аппарат данного типа отличается от других устройств:
Полуавтомат весит больше и стоит дороже инвертора. Главная разница и отличие заключается в способе работы: процесс соединения деталей осуществляется с помощью использования специальной проволоки.
Особенности сварочных работ
В домашних условиях при сращивании деталей чаще всего пользуются электродами и малогабаритными аппаратами инверторного типа. Их не рекомендуют применять для работы с нержавеющими и алюминиевыми предметами во избежание их коррозии. Эти изделия лучше сваривать под защитой аргона или других газов. Делается это с помощью полуавтомата, дающего качественный шов на заготовке любого состава.
В данном аппарате подача проволоки происходит специальным механизмом в толкающем или тянущем режиме. Иногда оба способа работают одновременно. Это является залогом высокого качества сварки. При выполнении операций с металлами необходимо использовать мощные струбцины для прижима заготовок, иначе они в местах появления малейших зазоров будут повреждены.
При прямой полярности
Этим способом соединяют толстые детали. Чтобы добиться качественного функционирования аппарата, нужно перевести его переключением проводов: плюсовой вывод – к массе, минус – к электроду. Свариваемый металл лучше прогревается при высоких температурах. Нужно следить за недопустимостью прожогов.
При обратной полярности
Инвертор подключается так: держатель и рабочий стержень – к плюсовой клемме, к минусу присоединяют с помощью зажимов массу. В этом случае на конце электрода создается температура, не позволяющая прожечь листы заготовки. Сварка в таком режиме ведет к перерасходу плавящихся материалов.
Преимущества и недостатки разных методов
Использование инверторов и выпрямителей дает возможность перемены полярности тока и регулировки зоны создания максимальной температуры. Прямое подключение применяется при следующих обстоятельствах:
Преимущества стандартного подключения:
Обратная полярность включается для:
Сила тока настраивается экспериментальным путем.
По каким критериям нужно выбирать полярность
Этот параметр меняется при использовании постоянного тока. Для аппаратов, работающих на «переменке», это сделать невозможно. Выбор режима зависит от:
От правильного выбора полярности зависит качество и прочность шва.
Толщина металлического листа
Для соединения листов до 3 мм лучше использовать подключение минусового провода к заготовке. В таком случае больший нагрев создается на конце электрода. Способ годится для сварки заготовок из черных и цветных сплавов, легированных деталей, алюминиевых изделий.
Типы металлов
Материалы имеют разную внутреннюю структуру, которая обладает свойством меняться при воздействии температур. Если это происходит с зернистостью, нужно присоединить к массе минусовую клемму аппарата. Прямая полярность дает шов, уходящий в глубину детали, обратная – образует широкий валик.
Разновидности электродов
Для работы с тугоплавкими составами используется обратная полярность. Стержни нужно брать вольфрамовые. Угольные быстро разрушаются от высокой температуры: становятся хрупкими и крошатся.
Присадки и прочие расходники
При сварке используются различные материалы, образующие слой шлака. Для порошковой проволоки чаще всего нужно прямое подключение. Обратное применяется при работе с газом, защищающим зону сварки, позволяет корректировать стабильность дуги.
Зная, что такое полярность, какими свойствами она обладает, можно выбрать необходимый режим работы сварочного оборудования и получить качественный шов на заготовках любой толщины.
Прямая и обратная полярность при сварке
Полярность тока является одним из основных параметров, определяющих особенности сварки металлических конструкций. Этот параметр влияет на температуру стержней с электропроводным материалом. При обработке изделий током с прямой или обратной полярностью важно учитывать основные схемы подключения, толщину заготовок и технические параметры электродного стержня.
Полярность при сварочных работах
При ручной дуговой сварке подача присадочной проволоки осуществляется в автоматическом режиме. Сваривание деталей по технологии РДС осуществляется при постоянном токе. К клеммам сварочного инвертора нужно подключить кабели массы и электрода. Они обозначаются знаками “+” и “-“. Полярность определяет способ подсоединения проводов к клеммным колодкам полуавтомата. Этот этого параметра зависит характер движения элементарных частиц, что воздействует на сварочный процесс. Если полуавтоматический прибор для сварки функционирует при переменном токе, то сварщик не сможет поменять полярность
При сварке с прямой полярностью кабель с электродным стержнем соединяется с контактом “минус”, провод с прищепкой – с разъемом “плюс”. Температура на концах электрического инвертора достигает 1000 °C. При переходе на обратную полярность провода с электродом и прищепкой нужно поменять местами. Температура на концах электродного стержня повысится до 4000 °C. Смена полярности позволяет контролировать температурный режим обрабатываемых заготовок.
Изменять местоположение кабелей необходимо при обработке легированных изделий. Полярность меняется при различных функциональных режимах сварочного аппарата. Они определяются размерами и материалом изготовления свариваемых изделий. Прямое подключение кабелей используется при проведении сварочных работ на открытом воздухе. В данных условиях детали соединяются с применением трубчатой нити из алюминия, заполненной порошкообразным веществом. В этих условиях можно сваривать толстые металлические пластины.
Смена местоположения кабелей осуществляется при следующих условиях:
При прямой и обратной полярности формируются анодные и катодные пятна. Анодное облако является наиболее горячим. Его температура может достигать 800 °C. Через пятна проходит электроток. В этих областях наблюдается низкое напряжение, что обусловлено местоположением сварочной дуги.
Смена полярности позволяет сварщику увеличить глубину сварочного шва и обрабатывать конструкции с шириной менее 0,3 см. Сварка на прямой и обратной последовательности предоставляет возможность регулировать расположение дуги, что снижает скорость нагрева свариваемых изделий.
Выделяют следующие особенности сварки MMA с прямой полярностью:
РДС сварка при обратном подключении обладает следующими отличиями:
При неправильном выборе полярности заготовки могут частично расплавиться, что приведет к возникновению кипящих брызг в сварочной ванне.
Подключение по схеме прямой полярности
При сварке током прямой полярности клеммная колодка “+” соединяется с обрабатываемым изделием. Подключение электродного стержня к контакту “-“ осуществляется через дуговой промежуток. При сварке с прямой полярностью электрический проводник будет нагреваться медленнее, чем металл. Поэтому температура между ними отличается на 700 °C. Во время сварки с постоянным током обратной полярности концы электродного стержня будут нагреваться сильнее поверхности заготовки. При прямом подключении роль катода исполняет электрод, обрабатываемые детали выступают в качестве анода.
Образование сварочной ванны – основная задача при сварке током прямой полярности. Для этого нужно прогреть заготовку до температуры плавления. При повышении силы электротока детали будут отталкиваться от сварочной дуги, что не позволит плотно соединить детали. При сварке с прямой полярностью требуются приборы, работающие при высокочастотных токах.
Подключение по схеме обратной полярности
При сварке постоянным током обратной полярности кабель с электродным стержнем необходимо подсоединить к “плюсу” инвертора, кабель на металл – к “минусу” инвертора. В этом случае роль катода выполняют поверхности заготовок, электрод становится анодом. В результате образуется рассеянная зона контакта между электрической дугой и свариваемым металлом. При сварке с обратной полярностью точка максимального разогрева размещается на металлическом стержне. В результате увеличивается глубина проплавки металлической поверхности.
Выбор режима полярности
Выбор полярности зависит от следующих факторов:
При смене полярности необходимо учитывать, что на аноде выделяется большое тепловой энергии, чем на катоде. Изначально сварочные аппараты работают по схеме прямого подключения. Сварщику необходимо изменять местоположение кабелей с электродным стержнем и прищепкой на металл при сваривании конструкций с разным поперечным сечением и толщиной. Для выбора правильного режима подключения проводников, необходимо учитывать следующие характеристики, определяющие особенности сварки:
Также для определения полярности нужно знать материал изготовления обрабатываемой заготовки, ее толщину и параметры электродного стержня. Определить эти показатели можно в руководстве к сварочному прибору. В нем производитель оборудования указывает обстоятельства для смены полярности.
Толщина края металлической заготовки
Сваривание конструкций с толстыми краями необходимо подключать клеммы инвертора по схеме прямой полярности. В данных условиях дополнительное тепло будет концентрироваться в местах плавки. Это способствует увеличение глубины сварочного шва. Поверхности деталей смогут плотно соединиться без деформации. При обработке тонкого металла необходимо применять обратную полярность. Края детали во время сварки не должны перегреваться. Иначе снизятся качество шва и прочность соединения.
Разновидность металла
При обработке металлических поверхностей из разных материалов необходимо соблюдать следующие правила:
Цветные металлы необходимо плавить при помощи электродных стержней из вольфрама по схемам прямой полярности.
Тип электрода
Для определения полярности необходимо учитывать основные характеристики электрода: разновидности анодного пятна, разновидность флюса и температура. Выделяют следующие виды электрических проводников в зависимости от технических характеристик:
При использовании электродов необходимо соблюдать следующие правила:
Нюансы эксплуатации электродов при разных полярностях указаны в инструкциях, составляемых при изготовлении этих инструментов. Они публикуются на официальных сайтах производителей электрических проводников.
Что такое прямая и обратная полярность при сварке инвертором
Важно! Наиболее широкое применение получила сварка постоянным током с использованием сварочных аппаратов, которая позволяет минимизировать образование окалины в местах соединений. Основным расходным материалом при любых сварочных работах являются электроды.
При этом ширина шва определяется уровнем напряжения и скоростью сварки. Так, при одновременном увеличении обоих показателей ширина шва начнет уменьшаться. От рабочей длины электрода, его диаметра и покрытия, зависит сила тока и производительность работ. Стоит отметить, что на глубину провара напряжение практически не влияет.
Сварка постоянным током бывает двух видов:
Обратная полярность при сварке
Обратная полярность при сварке постоянным током подразумевает подключение электрода к плюсу, а рабочих деталей к минусу. В данном случае горячее анодное пятно появится в районе соединения заготовок, а катодное — на электроде. Данный вариант подключения подходит для сварки легкоплавких металлов, например, тонколистовой стали.
Прямая полярность при сварке
При сварке с прямой полярностью плюс от инвертора подводится к стальному изделию, а минус к электроду. Анодом здесь выступает заготовка, а катодом электрод. Участок детали будет нагреваться значительно больше электрода.
Метод прямой полярности целесообразно использовать при необходимости соединения деталей из сложных сплавов (чугуна, алюминия), так как он больше подходит для получения глубоких швов. В этом случае электрод подключают к минусовой клемме, а изделия к положительной.
Обратите внимание! В процессе работы происходит образование анодных и катодных пятен, первые из которых появляются непосредственно на заготовке, куда подключается плюс. В результате достигается прогревание металла и его плавление.
Концентрация тепла на изделии приводит к углублению сварного шва. Именно поэтому сварку с прямой полярностью практикуют для соединения более толстых деталей.
Отличия режимов при сварке
При сварке током постоянного действия, на кончике расходника появляется термопятно, обладающее высокой температурой. В зависимости от полюса, подсоединенного к электроду, выбирается режим сварки. Например, если к электроду подключена положительная клемма, на его конце будет образовываться анодное пятно с температурой 3900 градусов по Цельсию, если отрицательная — пятно будет катодным, а его температура достигнет 3200 градусов по Цельсию. Это основное отличие между двумя методами.
При применении сварки с прямой полярностью основную часть температурной нагрузки получает металлическая деталь. В результате удается легко добиться углубления сварного шва. В случае с обратной полярностью, высокая температура концентрируется на конце электрода. При этом детали в местах соединения нагреваются меньше, что целесообразно для сваривания заготовок небольшой толщины.
Осуществление работ подразумевает прогревание металла до расплавления, то есть образования сварочной ванны, на состояние которой влияет выбор режима сварки с обратной или прямой полярностью:
При прямой полярности в ванне создается растекаемая среда, где можно руководить электродом, направляя сварный шов и контролируя его глубину. Конечный результат зависит от скорости движения электрода. Чем она меньше, тем больше тепла поступает в сварочную зону и лучше прогревается металл. От используемого режима зависит глубина и ширина сварного шва.
Важно! Чем выше ток и прогонная энергия на дуге, тем глубже провар. Наибольшую глубину проплавки возможно обеспечить посредством режима сварки обратной полярности.
Что касается выбора расходников, то для осуществления сварочных работ в режиме обратной полярности рекомендуется использовать чистые металлические стержни без покрытия, а для прямой — угольные электроды.
Плюсы и минусы двух методик
Оба способа сваривания металла имеют свои плюсы и минусы. Используя схему подключения прямой полярности можно выделить следующие особенности при работе:
Сварка металла методом обратной полярности, характеризуется:
При использовании метода обратной полярности сварку высоколегированных сталей необходимо осуществлять в строгом соответствии с технологическим процессом.
Как выбрать полярность
Выбор полярности при подключении сварочного оборудования зависит от нескольких факторов. Важно учитывать, что на аноде выделяется больше тепла, чем на катоде. При выборе режима значение имеет:
Толстый металл должен быть хорошо прогрет в местах соединения, а пустоты заполнены проволокой, что обеспечит надежность швов. В данном случае следует выбирать режим прямой полярности. Тонкий материал нельзя перегревать. В противном случае, вместо красивого равномерного шва можно получить дырку, поэтому следует использовать обратную полярность при сварке.
Перегрев нержавейки и чугуна может привести к образованию тугоплавких соединений. Алюминий же наоборот требует качественного прогрева. В специальной литературе можно найти подробные рекомендации об оптимизации режимов сварочных работ с прямой и обратной полярностью.
Можно ли менять полярность на сварочном инверторе
Сварочный инвертор-полуавтомат является разновидностью оборудования, позволяющего получать ток большой силы и преобразовывать его в энергию, необходимую для поддержания сварочной дуги. Благодаря инвертору можно менять силу тока и режим полярности при сварке.
На передней панели прибора расположены две клеммы с маркировкой в виде “+” и “-“, к которым подсоединяются сварочные кабели. При прямой полярности «+» подается на клемму, подсоединенную к детали, а «-» к электроду. Полярность при сварке инвертором тонкого металла меняется достаточно легко. Для этого нужно поменять местами соединения с полюсами.
Опыт в сфере металлообработки более 30 лет. Закончил МГТУ им. Н. Баумана. Работал штамповщиком, станочником металлообработки, имею 5 разряд сварщика.