Что это такое? Изменение направления тока влияет на процесс сварки. Переключение клемм определяет, что будет нагреваться больше – анодное или катодное тепловое пятно.
На что влияет? Прямая и обратная полярность при сварке позволяют работать с металлами разной толщины и с различным составом сплавов. Очень важно использовать при этом подходящие электроды.
СОДЕРЖАНИЕ
Режимы полярности при дуговой сварке
Для соединения заготовок и всевозможных изделий сварщики применяют оборудование, генерирующее переменный или постоянный ток. Но при этом во втором случае в зависимости от задач выбирают прямую или обратную полярность.
Сварку с применением переменного тока используют нечасто. Объясняется это тем, что при таком методе существенно снижается производительность работы мастера. Сварку заготовок при переменном токе выполняют, если детали сделаны из низколегированной стали. Для соединения металлических элементов применяют электроды с рутиловым напылением.
С помощью сварочного аппарата, подключенного по схеме с прямой полярностью, удастся выполнить высококачественное соединение. Такой вариант является наилучшим, когда осуществляется работа с заготовками большой толщины. При использовании обратной полярности удается избежать появления прожога. Данный дефект часто возникает в ситуациях, когда соединяют тонкие металлические листы.
Соединяя элементы ручной сваркой, выбирают любой режим: или с прямой, или с обратной полярностью. Подключение электрода и детали выполняется к минусовой и плюсовой клеммам, которые находятся на сварочном аппарате. При обратной полярности электрод присоединяется к клемме со знаком «+», а металл – к клемме со знаком «-». Соответственно, при прямой полярности провода меняются местами.
Чем же отличается сварка прямой и обратной полярности? Разница между двумя вышеописанными способами подключения заключается в том, что при прямой полярности максимально расплавляются металлические элементы, а не электроды. Это явление объясняется законами физики и термодинамики. Данный метод подключения используется в ситуациях, когда нужно соединить элементы с большой толщиной.
Читайте также: «Термическая сварка»
При проведении сварочных работ образуется электрическая дуга (состоит из потока электронов и ионов). Она выступает в качестве источника нагрева. Дуга состоит из трех элементов: столба, анода и катода. Когда дуга горит, появляются активные пятна: то, что расположено в анодной области, называется анодным пятном; пятно на катодной области – катодное.
По сути, дуга представляет собой плазму, нагретую до сверхвысокой температуры. Тепловая энергия выделяется в дуге неравномерно. Электроны, достигая анодной области, передают свою энергию. Соответственно, в данной области происходит образование анодного пятна с максимально высокой температурой.
Ионы со знаком заряда «+» перемещаются к катоду. Когда они достигают его, то передают свою энергию, в результате появляется катодное пятно. Так как число электронов значительно превышает количество ионов, анод разогревается до температуры намного большей, чем катод. Таким образом, понимая физику процесса, можно в зависимости от задач выбрать, какая полярность нужна в конкретном случае: обратная или прямая.
Читайте также: «Глаза после сварки»
Если сварка проводится постоянным током при прямой полярности, термоэлектрод подсоединяют к «-», и нагреваться он станет медленнее, чем подключенный к «+» металлический элемент. Это приводит к образованию глубокого соединения, а дуга горит устойчиво. При выборе полярности стоит отдавать предпочтение обратному варианту, если из-за повышенного выделения тепловой энергии качество шва снижается. Такой недостаток возникает при соединении неустойчивых к высоким температурам материалов. К примеру, это могут быть стали, алюминий, тонкие листы металла.
При дуговой сварке важны следующие характеристики: размер электрода, его вид и марка, напряжение на образующейся дуге, скорость выполнения работы мастером, местоположение шва. Важно правильно выбрать полярность сварки (прямую или обратную) и понимать разницу между этими видами подключений. Прямая полярность подходит для того, чтобы сваривать изделия из чугуна либо когда нужно добиться эффекта сверхглубокой проплавки металла.
Обратная полярность используется, чтобы соединить тонкие листы либо стальные заготовки. Технология работы специфична: электрод должен расплавляться с высокой скоростью. Выбранная полярность влияет на эстетические характеристики шва, а также на его размеры и форму. Во время сварки постоянным током с обратной полярностью металл проплавится глубже, чем при прямом способе подключения.
Отличия режимов при сварке
Вышеописанные два вида полярности имеют весомые отличия, о которых должен знать каждый опытный сварщик.
Специфика прямого подключения заключается в следующем:
- можно добиться нужной глубины сварного соединения;
- соединение получается узкое;
- можно сваривать металлические элементы, толщина которых от трех миллиметров;
- для сварки таких металлов, как алюминий, применяются электроды из вольфрама;
- дуга горит стабильно;
- расходники расплавляются с максимальной скоростью;
- для работы требуется большое количество электродов из-за разбрызгивания.
Обратная полярность подходит, когда нужно снизить риск образования дефектов, из-за которых деталь придется утилизировать. Также такой способ подключения сварочного аппарата используется, чтобы соединять элементы для крупногабаритных заготовок и при работе с тонкими металлическими листами. При этом исключается появление серьезного дефекта – коробления.
Обратный способ подключения применяется для сваривания деталей из стали. Такие соединения сверхчувствительны к перегреву. Этот способ подключения подходит для работы в газовой защитной среде.
Характеристики данного способа подключения:
- во время сваривания деталей создается широкий и глубокий шов;
- качество шва будет среднее, если соединяют толстые заготовки;
- не используются электроды, которые портятся при нагреве до сверхвысоких температур;
- при падении сила тока дуга становится нестабильной, в результате соединение будет некачественным.
Читайте также: «Электродуговая сварка»
В продаже есть электроды с рутиловой обмазкой. Это универсальный вариант расходников, который нечувствителен к полярности и используется при любых типах подключения. Кроме того, эти электроды подходят и в том случае, если сварка ведется переменным током.
Правила выбора прямой или обратной полярности при сварке
Выбирают прямой или обратный способ подключения с учетом размеров свариваемых элементов. Если зависимость от габаритов большая, сварочный аппарат подсоединяют к клемме со знаком «+», электрод – к клемме со знаком «-». Из-за сверхвысокой температуры даже на деталях с большой толщиной металл прогреется. Поэтому провар будет значительным, а сварной шов получится высококачественным и прочным.
Обратную полярность стоит выбирать для соединения металлических деталей небольшой толщины. Причина такого выбора заключается в том, что образование анодного пятна происходит на электроде. Поэтому исключена такая ситуация, когда тонкие элементы пережигаются во время сваривания. Следует к тому же учитывать вид и тип обрабатываемого металла.
К примеру, когда нужно соединить детали из нержавейки либо чугунные заготовки, получив при этом прочный шов, полярность выбирают обратную. Это позволит исключить перегрев свариваемых элементов и образование некачественного соединения. Дело в том, что тугоплавкий шов тяжело обрабатывать.
Прямая полярность – идеальное решение для того, чтобы соединять алюминиевые элементы. Оксидная пленка на этом металле при нагреве расплавится, в результате этого процесса образуется прочный сварной шов. Режим сварки стоит выбирать с учетом специфики металлического покрытия расходника. Электроды с угольным напылением при сварке с обратной полярностью перегреваются и разрушаются. Ничем не покрытая проволока подходит для прямой полярности.
Читайте также: «Длина сварного шва»
Правильная технология работы со сварочным аппаратом описана в специальных технических документах. Также можно воспользоваться справочником, где указана нужная информация о выборе полярности. Профессиональные сварщики с большим опытом интуитивно определяют полярность, не допуская ошибок.
Настройка полярности при сварке полуавтоматом
Если у вас аппарат полуавтоматической сварки, можно выбирать прямую или обратную полярность, учитывая толщину детали и вид металлического изделия. Обычно устанавливается прямое подключение с «-» на горелке. Такой подход оправдан при сваривании проволокой медной или из нержавеющей стали. Так как у нее небольшой диаметр – 6-12 мм, тепло концентрируется на детали. Если будет нарушено это условие, электрод сразу же сгорит, произойдет разбрызгивание металла.
Когда используется самозащитная порошковая проволока без газовой среды, полярность нужно выбирать обратную. По сравнению с инвертором (у него нужно переставить разъемы кабеля зажима и массы), у полуавтоматического аппарата горелка прикрепляется к рукаву, где находятся канал, силовой кабель, шланг, через который подается защитный газ, провода. Разъем с массой имеет свою конфигурацию и не подходит для горелки.
Чтобы сменить полярность полуавтомата, можно действовать по-разному. К примеру, на одних сварочных аппаратах придется заменить месторасположение разъемов внизу. У силового кабеля есть собственный выход с гнездом, как у «массы». На некоторых моделях сварочных аппаратов нужно раскрыть крышку, а затем подсоединить кабель к клеммам, которые окрашены в разные цвета. Чтобы выполнить эти манипуляции, потребуется гаечный ключ.
Прямая и обратная полярность при сварке полуавтоматом
Сварка инвертором MMA выполняется на прямой полярности по стандартной технологии, когда соединяются детали с толстыми стенками (от 0,4 см). Последовательность действий выглядит следующим образом:
- Электрод соприкасается с металлом, в результате этого касания образуется дуга.
- Мастер наклоняет термоэлектрод на себя под острым углом.
- Сварщик плотно сводит стороны деталей и ведет ровный шов. Действовать следует аккуратно, чтобы исключить колебательные движения. Если нужно разделать кромки, основной шов необходимо прокладывать по такому же принципу. Далее сварка выполняется с поперечными колебательными спиралевидными движениями. Также движения могут быть в виде дуг либо «восьмерок».
Сваривать элементы следует, не отрывая дугу, делая промежутки 3-5 мм. С увеличением скорости проведения электрода над одной стыковочной областью уменьшается глубина проплавления. Если мастер будет выполнять движения во время сварки медленно, провар получится более глубокий. Когда нужно сварить детали с разной толщиной сторон, следует выбрать силу тока на аппарате для максимальной толщины заготовки. Чтобы сделать провар требуемой глубины, сварщик ведет электрод быстрее либо, наоборот, медленнее.
Важная особенность! Дугу нужно держать на толстой заготовке, на 2-3 секунды перенося на тонкий металл. Такой подход в работе позволит исключить вытекание металла из сварочной ванны.
Сваривание на обратной полярности обычно используется, чтобы соединить металлические элементы небольшой толщины – от одного до трех миллиметров. Однако если тепловая энергия будет сконцентрирована на кончике электрода, могут образоваться прожоги. Чтобы не допустить появления дефектов, применяют технику под названием «прерывистая дуга». Мастер поджигает дугу, касаясь электродом о металл, затем выполняет короткие швы без отступов.
Обратите внимание! Если убрать конец электрода от изделия на 2 сантиметра, дуга потухнет. Если это произошло, действовать нужно следующим образом: конец электрода следует поднести к детали, и дуга снова загорится. Такая технология сварки используется для того, чтобы сварной шов охлаждался. Тогда не будут образовываться прожоги.
Читайте также: «Термическая сварка»
Если у вас мало опыта, тренировки стоит начать не с прямой, а с обратной полярности при сварке. Так вы сможете понять особенности работы и научитесь идеально выполнять сварной шов без вытекания металла из сварочной ванны и серьезных дефектов. Если вам сложно выбрать полярность либо нужно соединить слишком тонкие (или толстые) элементы, купите электроды, подходящие для любых ситуаций. Данные расходники предназначены для переменного и постоянного тока.
Важный совет от профессионалов: пометьте клемму в области, где расположен зажим, чтобы не перепутать кабели, когда будете собирать аппарат. Так вам будет комфортнее сваривать заготовки, если нужно постоянно менять полярность.
