Звоните, мы сейчас работаем:
Бесплатный номер 8 (800) 301-99-67
Офис в Москве +7 (499) 403-38-65
Скопировать sale10@vt-metall.ru
sale10@vt-metall.ru
Заказать звонок
Металлообрабатывающая компания VT-METALL
Звоните, мы сейчас работаем
8 (800) 301-99-67 sale10@vt-metall.ru
МЕНЮ
  • Главная >
  • Блог >
  • Напряжение сварочного тока: что это такое и как регулируется
30.12.2022
315
Время чтения: 10 минут

Напряжение сварочного тока: что это такое и как регулируется

Редакция сайта VT-Metall
Сохранить статью:

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Характеристики сварочного тока
  • Как рассчитать напряжение сварочного тока
  • Полярность сварочного тока
  • Напряжение сварочной дуги
  • Подходящие типы сварочных электродов

Характеристики сварочного тока

Абсолютное значение сварочного тока, единицей измерения которого служит ампер, – не единственная его характеристика. Важны также такие показатели, как постоянство или периодически изменяющиеся величина и направление.

Постоянный сварочный ток характеризуется неизменным во времени направлением и/или величиной и подается на электрод от сварочных выпрямителей, автономных сварочных генераторов или сварочных аппаратов инверторного типа, получивших широкое распространение.

Напряжение сварочного тока

Переменный сварочный ток изменяет свое направление и/или величину. Для его подачи в рабочую зону при сварке используют различные виды понижающих трансформаторов с первичной обмоткой, подключаемой к источнику переменного тока напряжением 220 или 380 В.

При выборе настроек и характеристик сварочного тока следует ориентироваться на такие взаимосвязанные показатели, как:

  • толщина свариваемых элементов;
  • металл, из которого выполнены детали;
  • толщина электродов;
  • пространственная ориентация и некоторые другие характеристики швов.

От выбранного режима сварки зависит энергия и длина дуги. От величины сварочного тока зависит температура в сварочной ванне. Чем она выше, тем интенсивнее и глубже происходит расплавление как металла свариваемых деталей, так и стержня электрода.

Из сказанного следует, что при соединении более толстых деталей нужно устанавливать большие значения силы и напряжения сварочного тока. Толщина металла, режим тока и диаметр стержней электродов находятся в прямой взаимной зависимости.

Как рассчитать напряжение сварочного тока

Необходимую силу сварочного тока следует рассчитывать с учетом диаметра стержней электродов.

Параметры сварных швов и толщина соединяемых сваркой элементов напрямую связаны с диаметром электрода. При ширине шва от 3 до 5 мм опытные мастера чаще всего используют расходники толщиной 3-4 мм. Для более широких швов (от 5 до 8 мм) следует применять стержни диаметром до 5 мм.

Как рассчитать напряжение сварочного тока

Сила тока выбирается, исходя из следующих параметров стержня электрода:

  1. 65–100 ампер для стержней диаметром 3 мм. Такой широкий диапазон указан из-за того, что он зависит от ориентации шва в пространстве. Также на выбор величины сварочного тока влияет химический состав материала стержня и свариваемых деталей. Начинающим сварщикам лучше выбрать средние значения – от 80 до 85 А.
  2. 120–200 ампер для стержней диаметром 4 мм. Здесь действуют те же правила, касающиеся расположения швов и химического состава деталей и расходников. Таким диаметром наиболее часто пользуются в промышленном производстве. Подобный стержень дает возможность формировать как тонкий, так и широкий шов.
  3. 169–250 ампер для электродов диаметром 5 мм. При выборе такой большой толщины стержня при установке сварочного тока исходят не только из пространственной ориентации швов и химического состава металла. Здесь важно брать в расчет необходимую глубину проварки. Если ее нужно увеличить – максимально повышают сварочный ток.
  4. Наибольшая величина сварочного тока – 250 ампер – устанавливается также для электродов с толщиной стержня от 6 до 8 мм. В особых случаях для подачи тока используют трансформаторы, увеличивая ампераж до значений от 300 до 350.

Расчет производится по формуле:

I = K × D, где:

  • I – сила тока;
  • D – толщина стержня;
  • K – коэффициент, который указывается в специальных справочных таблицах.
Наибольшая величина сварочного тока

Приведенная ниже таблица содержит значения, знакомые всем опытным профессиональным сварщикам и полезные начинающим:

Диаметр электрода, мм
Толщина металла, мм
Сила тока, А
1,6
1-2
25–50
2
2-3
40–80
2,5
2-3
60–100
3
3-4
80–160
4
4–6
120–200
5
6–8
180–250
5-6
10–24
220–320
6–8
30–60
300–400

Следует иметь в виду, что при недостаточной величине сварочного тока невозможно добиться стабильности сварочной дуги, металл не проваривается полностью и возникает риск его растрескивания в околошовной зоне. Если установлена избыточная величина сварочного тока, электрод будет плавиться слишком интенсивно, возникнут брызги и пострадает качество соединения.

Полярность сварочного тока

Как правило, при ручной дуговой сварке посредством обычного бытового сварочного аппарата используют постоянный сварочный ток. При таком варианте электрод и деталь могут подключаться двумя способами:

  • Прямая полярность предусматривает подсоединение детали к «+», а электрода к «-».
  • Обратной, соответственно, называют полярность при подключении детали к «-», а электрода – к «+».
Полярность сварочного тока

Выделение тепла на «минусовом» полюсе происходит менее интенсивно, чем на «плюсовом». Из этого исходят, применяя обратную полярность для сваривания деталей из тонкого металла, что позволяет избежать прожогов. Также этот вариант можно использовать для сваривания элементов из высоколегированной стали, которая чувствительна к перегреву. Для массивных изделий лучше использовать прямую полярность.

В конструкционных низколегированных сталях содержится не более 2,5 % легирующих добавок, таких как углерод, хром, марганец, никель и пр. Содержание углерода допустимо не выше 0,2 %. Такой металл широко используется при производстве элементов строительных конструкций, трубопроката и многих других.

Для сваривания конструкционных сталей применяют как ручную дуговую сварку, так и автоматическую или полуавтоматическую. Напряжение сварочного тока для полуавтомата устанавливается, исходя из приблизительно таких же правил, как и в случаях, описанных выше.

Напряжение сварочной дуги

Длина дуги влияет на ее напряжение. Чем она меньше, тем ниже ее напряжение, что приводит к снижению расходуемого на плавку металла стержня и соединяемых элементов. При этом уменьшается ширина сварочной ванны, но происходит увеличение высоты усиления и глубины провара.

Также напряжение дуги может меняться в пределах от 18 до 45 вольт в зависимости от марки и диаметра электрода и установленной силы сварочного тока.

Напряжение сварочной дуги

Для сваривания металлических элементов рекомендуется использовать короткую сварочную дугу с напряжением не более 20 вольт. Слишком большая длина дуги приводит к образованию брызг. Сваривание при этом сопровождается резкими хлопками. Для опытного сварщика такие звуки являются признаком неправильно выбранных параметров сварки.

При возникновении подобных затруднений следует сразу же опустить ниже держак с электродом.

Начинают сварку с зажигания или возбуждения дуги, для которого опытные мастера используют два способа:

  1. Необходимо чиркнуть кончиком стержня по поверхности детали движением, похожим на зажигание спички. Чаще всего этот простой и не требующий особых навыков способ используют для начала работы новым электродом.
  2. Следует слегка прикоснуться кончиком расположенного перпендикулярно электрода к поверхности с последующим его отведением на 3–5 мм. Такой метод удобен для начала работы при затрудненном доступе к месту сваривания.

Подходящие типы сварочных электродов

Электрод для ручной дуговой сварки – это металлический токопроводящий стержень с защитным флюсовым слоем. Плавясь в процессе сваривания, металл электрода заполняет собой место соединения двух деталей. Обмазка необходима для стабилизации дуги и защиты сварочной ванны от контакта с атмосферным кислородом.

Подходящие типы сварочных электродов

Тип защитного покрытия в значительной мере определяет назначение и эксплуатационные качества расходников. Современный рынок расходных материалов для сварки предлагает электроды с обмазками следующих типов:

  • Основной – обеспечивает хорошие механические характеристики швов и их химическую чистоту. Электродами с такой обмазкой производят сварку деталей ответственных металлических конструкций, испытывающих при эксплуатации равнопеременные динамические нагрузки.
  • Рутиловый – поддерживает стабильность дуги и упрощает сваривание при любых токовых режимах. Электродами с таким покрытием чаще всего формируют горизонтальные швы, так как металл стержней проявляет повышенную текучесть.
  • Целлюлозное защитное покрытие – содержит органические компоненты, способствующие формированию качественных сварных соединений при низком шлакообразовании. Недостатком является разбрызгивание жидкого металла.
  • Кислое покрытие имеет в основе железные и марганцевые окислы. Благодаря легкости возбуждения сварочной дуги и ее стабильности такие электроды широко применяются для сваривания деталей без тщательной подготовки их поверхности. Электроды с такой обмазкой также отличаются повышенным разбрызгиванием.

Все варианты защитной обмазки маркируются на упаковке электродов буквенным обозначением в соответствии с международным стандартом ISO 2560:2009.

Сваривание типов стали, склонных к формированию закалочных структур при быстром охлаждении швов, сопровождается образованием зон внутреннего напряжения и растрескиванием. Для того чтобы избежать критических перепадов температуры и сделать охлаждение материала более плавным, пользуются предварительным подогревом металла заготовок. Такая процедура строго обязательна даже для сплавов с низким содержанием углерода, если сварка происходит при низкой температуре.

Избавиться от внутреннего напряжения в околошовном пространстве можно, используя такие методы термообработки, как нормализация и отжиг при низкой температуре.

Для того чтобы добиться прочного качественного и долговечного соединения металлических деталей, необходимо соблюдать целый ряд условий. Особого внимания требуют такие параметры сварки, как полярность, напряжение сварочной дуги, напряжение и сила сварочного тока и еще целый ряд показателей, упомянутых выше.


Читайте также
Максим Игоревич Макаров
Максим Игоревич печатает ...

Узнайте цены на изделия со скидками
до 30%

Скачать прайс
Написать на почту

Напишите
письмо на почту

Позвонить бесплатно

Позвонить
бесплатно

Написать на почту

Написать
письмо на почту

Яндекс.Метрика