Игнитронный сварочный аппарат что это

Игнитронное устройство для питания сварочного трансформатора машины для контактной электросварки

М. П. Зайцев, А, М. Карелин и Л. В. Зайчик

ИГНИТРОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ СВАРОЧНОГО

ТРАНСФОРМАТОРА МАШИНЫ ДЛЯ КОНТАКТНОЙ

Заявлено 30 июля 1951 г. за ¹ 3680/444969 в Министерство электропромышленности СССР

Предметом изобретения является игнитронное устройство для питания от трехфазной сети сварочного трансформатора машины, осуществляющей контактную электросварку импульсами постоянного тока.

Устройство работает в режиме двухполупериодного выпрямления тока каждой фазы и снабжено вспомогательным игнитроном, шунтирующим первичную обмотку сварочного трансформатора для предотвращения возврата энергии в сеть

Отличительной особенностью предлагаемого игнитронного устройства является включение игннтронов-выпрямителей по трехфазной Мостовой схеме, подключенной к питающей сети непосредственно, т. е. без анодного трансформатора. Такое выполнение устройства существенно упрощает сварочную установку.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема одного из вариантов предлагаемого устройства; на фиг. 2 — схема другого варианта; на фиг. 3 — схема управления по этому варианту.

Сварочный трансформатор получает питание от трехфазной сети через игнитронный выпрямитель, вентили 1 — б которого соединены по трехфазной мостовой схеме и подключены к питающей сети непосредственно, т. е без анодного трансформатора.

Время включеHèÿ сварочного трансформатора 7 определяется временем замыкания контактов реле 8 в цепях поджигания игнитронов, которое выбирается в соответствии с заданным режимом сварки и управляется регулятором времени при помощи реле 9.

Регулятор времени автоматически обеспечивает постоянство теплового режима сварки при колебаниях напряжения сети изменением времени сварки. № 94496

Необходимая функционалы ая зависимость между временем сварки и напвяжением сети устанавливается с помощью реостата 10.

Сварочный трансформатор 7 имеет одну обмотку высокого напряжения и одну обмотку низкого напряжения.

При приложении к сварочному трансф01змато!ру постояннОГО напряжения сварочный ток постепенно возрастает. В момент, когда oi достигIIeT заданllон Вели 1ины, О!! Л1очаются цепи поджиГ11 пня 1!Гнитpok!OB; при этом сварочный трансформатор ста11овится источником э. д. с.

Шунтиру!Ощи!! 1Ггнитрон 11 автоматически загорается, закорачивает первичную обмотку трансформатора 7 и тем самым отк:иочает ее от сети: сварочный ток при этом постепенно затухает

При этом сердечник тра!;сф011ма1оp3 BtÄполняется без воздушного зазора.

В случае точечной сварки импульсами длительностью менее

Управление схемой осуществляется реле Л, которое входит в типовой регулятор времени, управ,;sliot!IHII пневматической схемой машины.

На фиг. 2 и 3 одни и те )ке электрические цепи обозначены позициями1и П.

Л +ЙЧ>Комитет по делам изобретений í открытий при Совете Министров СССР

Редактор Л. А. Блатова

Гор. Алатырь, тнпография K» 2 Министерства культуры Чувашской АССР, l

Информационно-пздательскпй отдел, Объем 0,34 и. л. 3″.каз 5186.

Источник

Универсальный игнитронный прерыватель

Класс 2ih, 29,, ¹ 94552

СССР ке, как и описанной выше схемы для получения синхронизирук>ших импульсов напряжения, и отличается лишь тем, что получаемые от него импульсы напряжения могут изменяться по фазе, и тем, что время их действия задается триггерной схемой.

Это устройство состоит, в основном, из электронной лампы 20 и первичной обмотки импульсного трансформатора 4. На управляющую сетку этой лампы с фазирующей схемы, состояшей из трансформатора 17, конденсаторов 21, 22 и потенциометров 23, 24, 25 подается переменное напряжение. Его фаза определяется либо положением движка потенциометра 28, либо положением движка потенциометра 24, в зависимости от режима работы прерывателя.

При шовном и одноимпульсном точе гном режимах работы сетка лампы 20 получает напряжение с движка потенциометра 28, его положением определяется фаза импульсов управляющего напряжения, а следовательно, и угол зажигания игнитронов.

При многоимпульсной точечной сварке угол зажигания в первом импульсе сварочного тока задается также положением движка потенциометра 23. Но за время интервала между первым и вторым сварочными импульсами реле 25 с помошью тиратрона 27 переключает управляющую сетку лампы 20 к движк потенциометра 24; следовательно, фаза управляющих импульсов напряжения и угол зажигания игнитронов у всех последующих, начиная со второго, импульсов сваоочного тока будет определяться положением движка этого потенциометра.

Эгим достигается регулировка моментов возбуждения игнитронов относительно друг друга, т. е. регулировка среднего значения сварочного тока.

Как было сказано выше, время действия и частота повторения управляющих импульсов напряжения задается триггерной схемой. Эта связь осуществляется подачей на экранную сетку лампы 20 устройства формирующего управляющие импульсы напряжения с анодной нагрузки тиратрона 5 триггерной схемы.

Временем действия этого напряжения в конечном счете обусловлено время проводящего состояния анодной цепи лампы 20, т. е. время действия управляющих импульсов напряжения.

Таким образом время возбужденного состояния тиратрона 5 фиксирует время прохождения сварочных импульсов тока, а время, в течение которого он закрыт, — длительность интервалов между ними.

При рассмотрении работы триггерной схемы было указано, что поочередное возбуждение ее тиратронов будет продолжаться до момента выключения реле 12.

Отсюда ясно, что режим работы прерывателя — шовный, точечный многоимпульсный или точечный одноимпульсный, определяется, в основном, режимом работы триггерной схемы.

Шовный и многоимпульсный точечный режимы работы прерывателя отличаются тем, что в первом случае количество импульсов сварочного тока, потребное для выполнения сварочного шва, не учитывается, тогда как во втором случае их количество, потребное для выполнения сварочного соединения, строго фиксируется.

Поэтому при шовной сварке реле 12 управляется непосредственно педалью сварщика и время действия триггерной схемы (время сварки) определяется скоростью сварки и протяженностью свариваемого изделия.

При многоимпульсной точечной сварке управление этим реле производится электронным реле времени. Здесь время действия триггерной схемы определяется временем выдержки реле времени, которое устанавливается в соответствии с полным временем сварки единичного соединения.

Это время равно времени сварочного цикла (импульс+пауза), умноженному на число их повторений.

Одноимпульсный режим точечной сварки может быть получен нз многоимпульсного режима путем сокращения выдержки реле времени. В этом случае точность его работы не имеет существенного значения. Его функции сводятся к кратковременному замыканию цепи реле 12, после чего оно себя блокирует до конца сварочного цикла.

Стабилизация сварочного тока основана на автоматическом изменении угла зажигания игнитронов при колебаниях напряжения сети таким образом, чтобы эффективное значение сварочного тока оставалось неизменным.

Задающим фактором, вызывающим действие стабилизатора, является разность напряжения питающей сети и независимого источника тока.

В качестве независимого напряжения используется выпрямленное напряжение кенотронного выпрямителя 29, снимаемое с делителя напряжения 80 — 31. Так как питание выпрямителя 29 производится от стабилизатора напряжения, то практически выпрямленное напряжение не зависит от колебаний напряжения сети.

Нестабилизированное напряжение силовой сети через трансформатор 17 и селеновый выпоямитель 32 подается на потенциометр 38.

Разность этих двух напряжений снимается с движков потенциометров 88, 80 и подается на сетки ламп 84, 85.

Анодные цепи этих ламп питаются напряжением переменного тока от трансформатора.

Лампы 84 и 35 вместе с обмоткой трансформатора 3á работают как некоторое переменное сопротивление, величина которого зависит от величины напряжения силовой сети. Изменение. величины сопротивления этого контура вызывает перераспределение напряжений между первичной обмоткой трансформатора 86 и сопротивлением 87, что приводит к изменению фазы управляющего напряжения, подаваемого на сетку лампы 20, а следовательно, и к изменению угла зажигания игнитронов в сТорону опережения при уменьшении напряжения сети и в сторону отставания при его увеличении. Параметры схемы стабилизатора тока выбраны таким образом, чтобы изменение эффективного значения сварочного тока от изменения напряжения сети компенсировалось путем изменения угла отсечки. № 94552

На чертеже в схеме пусковых цепей и цепей питания обозначены:

88 — кнопка «пуск», 39 — кнопка «стоп», 40 — обмотка и контакты магнитного пускателя; 41, 42 и 48 — первичные обмотки трансформаторов, Л и С вЂ” полюса питающей сети. Кроме того показаны: 44 — тепловой элемент и контакты реле времени, 45 — обмотка и контакты.промежуточного электромеханического реле.

1. Универсальный игнитронный прерыватель с тиратронным управлением для точечной одноимпульсной, пульсирующей или шовной сварки, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения постоянства эффективного значения силы сварочного тока, независимо от колебаний напряжения питающей сети, в нем применен автоматический стабилизатор тока, состоящий из двух электронных ламп, которые вместе с питающей их анодные цепи обмоткой трансформатора образуют переменное сопротивление, зависимое от напряжения питающей сети и являющееся составной частью фазорегулятора прерывателя.

2. Прерыватель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью универсальности и гибкости действия его схе лы, в нем применено импульсное управление, при котором синхронизирующие и управляющие импульсы напряжения получаются с помощью ламповых дифференцирующих схем, а длительность действия управляющих импульсов задается триггерной схемой с самовозбуждением.

3. Форма выполнения прерывателя по п. 2, о тл и ч а ю ща я ся тем, что в нем применено раздельное регулирование величины первого и последующих импульсов тока.

Источник

Выбираем сварочный аппарат

Сварочные аппараты: виды и методы сварки

Что такое электросварка и зачем нужен сварочный аппарат – сегодня понимает каждый школьник. А вот какие процессы скрываются за сиянием электрической дуги – известно не каждому. Стоит остановиться на этом вопросе подробнее, потому что именно тонкостями сварочного процесса отличаются различные виды электросварки и, соответственно, виды сварочных аппаратов.

Основными участниками процесса являются:

Все многообразие представленных на рынке сварочных аппаратов делится на несколько видов по способу сварки и по способу преобразования электроэнергии. По способу сварки разделяют MMA, MIG/MAG и TIG. По способу преобразования – сварочные трансформаторы, выпрямители и инверторы. Рассмотрим все эти виды подробнее.

Способ преобразования электроэнергии.

Сварочный трансформатор представляет собой простой силовой трансформатор, понижающий напряжение питающей сети с 220 (или с 380 – для трехфазного тока) до пригодных для сварки 50-90 вольт. Простота конструкции является залогом невысокой цены и надежности этого инструмента: он крайне неприхотлив, долговечен и надежен. Только сильная перегрузка (работа в режиме короткого замыкания) может вывести инструмент из строя. Но даже в этом случае (если в нем есть хотя бы минимальная защита от перегрева) его можно будет быстро отремонтировать своими силами.

Минусов у сварочного трансформатора тоже хватает: низкочастотный силовой трансформатор должен обладать солидным сердечником и иметь внушительное сечение проводов вторичной обмотки. И чем на больший ток рассчитан такой трансформатор, тем больше будут упомянутые величины, и, соответственно, вес трансформатора. Самые легкие модели будут весить от 20кг, при этом выдаваемый ими ток не позволит использовать электроды толщиной больше 4мм и сваривать крупные детали.

Регулировка выходного тока производится механически, перемещением по сердечнику вторичной обмотки (чем ближе вторичная обмотка к первичной, тем выше ток). Точность такой регулировки невысока, но большей для этого вида сварочных аппаратов и не требуется, поскольку на качество шва здесь точность установки тока влияет слабо. Главным минусом сварочных трансформаторов является переменный выходной ток: катод и анод меняются местами с частотой 50Гц, поэтому дуга «мерцает», скачет по свариваемому материалу и в целом нестабильна. Это сильно усложняет сварку, делает практически невозможным создание тонких аккуратных сварных швов и требует от сварщика большого опыта и хорошей реакции. Впрочем, в одном-единственном случае этот минус обращается в плюс: варить алюминиевые сплавы рекомендуется именно переменным током.

Еще один минус: выходной ток и напряжение сварочного трансформатора сильно зависят от характеристик входного напряжения. Если оно ниже стандарта, ток на выходе также будет ниже ожидаемого. А если входное напряжение «скачет» (например, сосед как раз в это время тоже решил что-то приварить) – варить не получится вообще.

Сварочные выпрямители, фактически, являются теми же трансформаторами, но с дополнительным выпрямителем на силовых полупроводниковых элементах. В результате на выходе выпрямителя получается постоянный ток, обеспечивающий высокое качество шва и удобство сварки. На случай если вдруг потребуется варить переменным током, выпрямитель обычно имеет и такой выход. Сохранив надежность и неприхотливость сварочных трансформаторов, выпрямители обладают все теми же минусами: большой вес, большая нагрузка на сеть, зависимость от входного напряжения. Кроме того, выпрямители заметно дороже трансформаторов.

Сварочные инверторы. В этих аппаратах сначала производится частотное преобразование: частота входного напряжения повышается до десятков килогерц, затем, компактным высокочастотным трансформатором, производится снижение напряжения до 50-90 Вольт. Далее напряжение стабилизируется и выпрямляется. В результате на электроды поступает стабильный постоянный ток, напряжение и сила которого практически не зависят от характеристик входного напряжения (впрочем, до определенных пределов – при сильном падении входного напряжения электроника инвертора просто откажется работать). КПД инверторов очень высок и не зависит от используемой силы тока. Поэтому, если не применять толстые (5-6мм) электроды, можно спокойно, не опасаясь гнева соседей и выбивания автоматов, варить, запитав инвертор от любой розетки.

Инверторы компактны, вес их невелик и неудивительно, что в сравнении с ними выпрямители и, тем более, трансформаторы выглядят довольно непривлекательно.

Раньше основным недостатком инверторов была высокая цена, но большой спрос на этот вид сварочных аппаратов сделал свое дело и сегодня простой инвертор китайского производства стоит даже дешевле среднего трансформатора. Впрочем, в этом случае, гнаться за дешевизной не стоит: электронная начинка инверторов сложна, боится пыли и влаги, а при выходе из строя зачастую неремонтопригодна. Покупка дешевого инвертора от малоизвестного производителя связана с высоким риском скорого его выброса на свалку. Тем более что дорогие модели могут обладать некоторыми дополнительными – и совсем небесполезными – опциями. Поскольку весь процесс преобразования в инверторах управляется электроникой, возможности по контролю сварочных процессов в этих аппаратах значительно возрастают.

Способ сварки.

MMA. Ручная сварка плавящимся штучным электродом, покрытым обмазкой. Обмазка при сгорании образует шлако-газовую защиту шва, затрудняя доступ кислорода к сварочной ванне. Плюсами этого метода является его простота и возможность использования электродов любой толщины. Минус: шлак хрупок и подвержен окислению и после остывания сварочной ванны необходимо счистить. Если шов делается в несколько проходов, шлак необходимо счищать после каждого прохода, иначе прочность шва упадет в разы. Различают MMADC и MMAAC виды сварок – постоянным и переменным током соответственно. При выборе электродов на это следует обратить внимание: варить «неправильными» электродами может оказаться сложно или даже вообще невозможно. Также пристальное внимание на выбор электрода надо обратить при сварке металлов, отличных от железа – может потребоваться специальный электрод.

MIG/MAG. Сварка плавящимся электродом в среде инертного (MIG) или активного (MAG) защитного газа. Возможна сварка как черных, так и цветных металлов. Как правило, подача электрода (проволоки) осуществляется автоматически из мотка, находящегося в сварочном аппарате, поэтому варить такими аппаратами очень удобно. Минус: толщина электрода невысока и для сваривания толстостенных деталей такой способ неприменим. Зато для тонкостенных деталей этот метод не имеет равных по качеству шва. Для сварки же листов тоньше 1 мм это единственный применимый метод.

TIG. Сварка тугоплавким электродом в среде инертного газа. Применяется для сварки цветных металлов. Поскольку сам электрод не плавится, источником металла для шва обычно являются куски проволоки, вносимые в зону плавки. Плюс – возможность использования электродов разной толщины, что позволяет сваривать крупногабаритные детали.

Общие характеристики сварочных аппаратов.

Число фаз. Аппарат, рассчитанный на работу в промышленной трехфазной сети, будет невозможно использовать в домашних условиях. Исключение составляют некоторые модели сварочных трансформаторов, которые можно использовать в любой сети – просто нужно повернуть соответствующий переключатель.

Максимальный сварочный ток. Одна из важнейших характеристик аппарата – чем выше ток может дать аппарат, тем больший диаметр электрода можно в нем использовать и тем более толстый металл можно варить.

Ориентировочная таблица соответствий токов сварки.

Продолжительность включения (продолжительность непрерывного включения, рабочий цикл). Начинка сварочных аппаратов подвержена перегреву, которым вентиляция аппарата зачастую не справляется. Поэтому зачастую непрерывная сварка невозможна. Обычно указывается в процентах от 10 минут для максимального рабочего тока. Так, ПВ 30% означает, что данный аппарат может работать на максимальном токе непрерывно 3 минуты, после чего ему требуется отдых в 7 минут. Впрочем, константой данный показатель не является – он может значительно меняться в зависимости от окружающей температуры.

Напряжение холостого хода – еще один немаловажная характеристика, показывающая, насколько легко будет этим аппаратом разжигать и поддерживать дугу. Для розжига дуги требуется повышенное (от 1,5 до 2раз) напряжение. Стандартами регламентировано максимальное напряжение сварки в 80В для переменного и 90В для постоянного тока, что в большинстве случаев является даже излишним. Но если у выбранной модели напряжение холостого хода ниже 40-50В, розжиг дуги может оказаться сопряжен с некоторыми трудностями.

Варианты выбора.

Если вам нужен неприхотливый аппарат, который можно долгое время использовать в любых климатических условиях, вы имеете возможность подключиться к мощной электросети и при этом вам неважна чистота шва или вы собираетесь варить только алюминиевые сплавы – выбирайте сварочный трансформатор. Он обойдется вам в 5000-17500 рублей.

Если, при сохранении требований к неприхотливости и надежности, вы желаете приобрести аппарат, которым без большого опыта и особых усилий можно делать чистые и ровные швы, обратите внимание на сварочные выпрямители. Такие представлены в ценовом диапазоне от 13000 до 19000 рублей.

Если вы желаете приобрести легкий и компактный сварочный аппарат, который можно использовать как в квартире, так и на даче, ваш выбор – инвертор. Следует только определиться с бюджетом: если вы планируете использовать аппарат «от случая к случаю» для разнообразных работ по дому – вам подойдет базовая модель с ценой в диапазоне от 5000 до 9000 рублей. Если же аппарат планируется использовать часто и подолгу, лучше обратить внимание на более «продвинутые» модели ценой от 9000 до 13000 рублей.

Если вы профессионально занимаетесь кузовными работами или изготовлением металлоконструкций из тонкого цветного металла, вам пригодится полуавтомат, работающий по типу MIG/MAG. Они стоят от 12000 до 33000 рублей.

И наконец, если вы свариваете массивные конструкции из цветного металла или вам нужен универсальный аппарат, который может как варить тонкий алюминий, так и толстую сталь, обратите внимание на аппараты с типом сварки TIG. Кстати, большинство из них может работать и в режиме простой ручной сварки MMA. Цены на такие аппараты начинаются от 5000 рублей.

Источник

Импульсный сварочный полуавтомат Lorch серии S для MIG/MAG сварки

Импульсная сварка своими руками: инструкция, схема, характеристика и применение устройства

Сначала разберем, что же это такое. Если при использовании электродуговой сварки, еще включать непродолжительные электроимпульсные сигналы, то мы и получим импульсную сварку.

В данном случае главное не проводить параллель такого типа с точечной сваркой.

Импульсная точечная сварка и импульсно-дуговая сварка, это абсолютно разного рода способы сваривания металлических частей.

Преобразователь

Для начала, необходимо рассмотреть процесс сбора импульсного преобразователя. Его соответственно обозначают, как силовой элемент сварочного агрегата.

На схеме показана модель сбора преобразователя.

В технической литературе и справочниках можно найти информацию по составным частям, которые входят в комплектацию преобразователя.

Механизм управления

На данном рисунке можно увидеть отчетливую и понятную схему управления, а также элементы схемы, на которой видно процесс запуска электро-агрегата.

Адаптер

Описательное представление импульсного адаптера изображено на прилагаемой схеме.

«Мягкий запуск», расположен здесь же.

Аппарат в собранном виде

Достаточно посмотреть на рисунок расположен ниже, чтобы иметь простое представление о внешнем виде такого типа сварки.

К корпусу также присоединяется каркас с обдувом, адаптер управления (она является неотъемлемой частью корпуса), штекер для сварочного тока.

Электропредохранитель и сетевой адаптер также должны находиться на корпусе.

Практика использования

Аппараты, собранные так, как говорится в инструкции, работают продолжительное время. Сварочные стыки получаются достаточно прочными.

Самодельный импульсный сварочник, подойдет только для использования в хозяйстве, а вот для профессиональной работы он непригоден. Затратная часть при сборке такого сварочника не отставит равнодушным ни одного хозяина.

Напряжение, которое необходимо для работы такого устройства должно быть в пределах 220 В. Но иногда могут быть сбои напряжения, особенно если работы выполняются в загородном доме.

Несмотря на это, дуга имеет стабильное и простое воспламенение. Наиболее подходящий тип электродов для самодельного сварочного устройства — это электроды, которые плавятся.

Такой тип сваривания достаточно прочный и имеет вполне устойчивое возгорание дуги.

Чтобы всё-таки собрать самодельный импульсный сварочный аппарат нужно выделить всего лишь немного свободного времени. И результат не останется неоправданным.

Это будет наиболее экономным вариантом, исходя из надобности выполнения сварочных работ. И это никак не влияет на качество выполненной работы.

Приоритеты сварочного аппарата, изготовленного собственными силами

От заводских моделей, импульсный сварочник отличается многими характеристиками. Серьезным достоинством является небольшая энергозатратность.

Затраты на электроэнергию на выполнение незначительного сварочного шва заводским аппаратом — будут большие. И конечно же, не вся электропроводка сможет выдержать такую мощность.

Относительно веса самодельного аппарата можно сказать, что небольшой. И его габариты могут в несколько раз быть меньше чем заводские. Без особых усилий перемещать заводской аппарат очень сложно.

Что бы его не передвигать с места на место — можно использовать специальные электрические удлинители. Но их стоимость очень высокая.

Поэтому, самодельный сварочный аппарат будет подходящим вариантом для использования в домашних условиях. А его вес не будет превышать 10 кг.

Производственный ресурс производственных сварочных устройств имеет ограничение. И часто может не превышать 50-80%.

Поэтому совокупность всех имеющихся технических возможностей не всегда можно раскрыть. Исходя из этого и продолжительность сварочных работ будет незначительная, в пределах 3-х минут без перерыва.

Самодельный сварочный аппарат не приводит к потере электрической энергии, потому что реактивные токи отсутствуют. Не критическая мощность позволяет использовать розетке даже в доме, не переживая, что сеть может не выдержать.

Мощность такого импульсного сварочника точно такая же, как и в бытовых приборах.

Продолжительность работы самодельным импульсным аппаратом может быть больше 15-20 мин. Что превышает время работы механизма, который купили в магазине. И конечно же небольшой вес (8-10 килограмм) не доставит трудностей в домашнем использовании.

Собирая импульсный агрегат собственными силами, можно максимально сократить расходы на укомплектовываемый материал.

Например, вместо сварочных кабелей приспособить обычный кабель с сечением до 12 квадратных миллиметров. А провод от электробытовой техники применить для питания.

Особенности

Остановимся на преимуществах самодельных импульсивных сварочных аппаратов.

Для стабилизации воспламенения сварочной дуги лучше всего прибегать к работе с трансформатором, что обладает значительной степенью индуктивности.

Но при этом может произойти снижение силы тока, так как в основном используется переменный ток, и КПД очень незначительный.

Невзирая на это, если аппараты работают на постоянном токе, особый дроссель способствует регулированию самого тока. Из-за этого и сокращается восстановительный процесс дуги.

Само собой понятно, то что применяется постоянный ток. Но не нужно забывать отслеживать индуктивность дросселя. Если она будет превышать нормативные значения, то электрод может просто прилипнуть к поверхности, что подлежит свариванию.

Если поддерживать индуктивность дросселя на низком уровне, а частоту тока наоборот, то все-таки можно достигнуть возгорания дуги без промедления.

Небольшое заключение

Каждый кто имеет дачный участок или автомобильный гараж нуждается в устройстве для импульсной дуговой сварки. Безупречным будет сделать его собственными силами.

Такой сварочный аппарат, может быть у каждого, кто поставит перед собой такую цел. И даже не придется вызывать мастера, чтобы починить любую металлическую конструкцию.

Надежность самодельного импульсного аппарата невысокая, так как он состоит из самых обычных деталей. А что бы увеличить срок использования можно применить всего лишь лист прочного металла.

Импульсная сварка своими руками

Импульсная сварка — что это такое? По сути своей, это обычная электродуговая сварка, в процессе которой подаются дополнительные кратковременные импульсы. Просим не путать данный тип сварки с точечным. Импульсная точечная сварка и импульсно-дуговая сварка — два кардинально разных метода соединения металлов.

Но что, если вы хотите испробовать в своей практике данный метод соединения металлов, но не хотите тратить много денег на покупку качественного сварочного аппарата? Решение есть! Можно сделать самодельную импульсную сварку. Импульсная сварка своими силами собирается за полтора-два часа, а все комплектующие стоят недорого. В этой статье мы подробно расскажем, как своими руками сделать импульсную сварку и каков наш опыт использования самодельного сварочного аппарата.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Начнем со сборки преобразователя. Который также называют силовой частью сварочного аппарата. Ниже вы можете видеть подробную схему сборки.

Микроимпульсная сварка

Импульсная сварочная технология получила свое развитие в зубопротезировании в виде дуговой микросварки. Ее преимущества заключаются в целесообразности использования этой технологии при сварке такого тонколистового зуботехнического металла как титан. Используемый микроимпульсный сварочный аппарат хорошо себя зарекомендовал в зуботехнической практике. Это устройство способно соединять любые дентальные сплавы, в том числе титан. По качеству сварного шва он не уступает лазерному аппарату, но при этом стоит гораздо дешевле. Поэтому его могут себе позволить владельцы даже небольших зуботехнических клиник.

Микроимпульсный сварочный аппарат имеет закрытый корпус, который защищает от искр и вспышек, а также оснащен удобным наконечником и яркими светодиодами, что позволяет работать с максимальным удобством. Для работы с подобным устройством навыков сварщика не требуется.

Импульсная сварка

В сварочном деле появляются все более совершенные технологии. Одна из них – импульсная сварка. Используется импульсная сварочная технология в различных сферах: в строительстве современных трубопроводов, в промышленном и гражданском строительстве и в быту.

Этот вид сварки эффективен в работе с конструкциями, выполненными из сталей и сплавов меди, алюминия, никеля, титана и других цветных металлов. Она используется в сварке стыковых соединений при обработке кромок с узкими щелями из толстолистового металла.

Импульсно дуговая сварка была разработана в качестве альтернативы дуговой сварке, у которой много нареканий по качеству и производительности

Особенности импульсной сварки

Суть импульсной сварочной технологии – соединение металлических поверхностей посредством коротких импульсов, за счет запаса энергии аккумулятора подключаемого к электрической цепи. Ее отличительной особенностью является возможность выполнения неразъемных соединений металлов, имеющих разнородный состав.

Для выполнения сварки импульсным током необходимо специальное оборудование – импульсный сварочник и расходные материалы. Сварочный аппарат – это устройство, который обеспечивает дозирование энергии сварочных импульсов. В качестве расходных материалов используются плавящиеся и неплавящиеся электроды.

В зависимости от типа электродов, сварка выполняется двумя способами:

Импульсная сварка представляет собой цикличный контролируемый процесс переноса металла в среде защитного газа:

Что выбрать – полуавтоматическую сварку или импульсно-дуговую?

В последнее время распространение получила импульсно дуговая сварка полуавтоматом. Он состоит из сварочной горелки и устройства автоматизированной подачи сварочной проволоки. Надо сказать, что это единственная автоматизированная операция. К преимуществам данного вида сварки относят высокую производительность и непрерывность сварочного процесса. Но, у метода есть и недостатки. Это, прежде всего – разбрызгивание металла во время сварки. Почти 30% проволоки не попадает точно в шов. Брызги металла требуют дополнительных трудозатрат на их зачистку, что в свою очередь портит внешний вид изделия.

Импульсная сварка ручная лишена этих недостатков. Использование данной сварочной технологии позволяет получать максимально качественные сварочные параметры. Она сочетает в себе лучшие достижения других технологий. Вот основные ее достоинства:

Импульсную сварку применяют в монтаже трубопроводов разного назначения. Для этих конструкций очень важен провар шва и и хорошо сформированный обратный валик, не требующий зачистки. Такой шов отличается высокой прочностью.

К недостаткам технологии можно отнести невозможность ее использования на больших сварочных площадях и необходимость интенсивного охлаждения индуктора.

Импульсно дуговая сварка своими руками

Сначала разберем, что же это такое. Если при использовании электродуговой сварки, еще включать непродолжительные электроимпульсные сигналы, то мы и получим импульсную сварку.

В данном случае главное не проводить параллель такого типа с точечной сваркой.

Импульсная точечная сварка и импульсно-дуговая сварка, это абсолютно разного рода способы сваривания металлических частей.

Когда применяется сварка с подачей импульсного тока

Технология разрабатывалась, прежде всего, для нержавейки и на сегодняшний день является одним из самых эффективных методов сварки подобных сталей. При этом область ее применения существенно расширилась, охватывая операции, связанные с обработкой и соединением малоуглеродистых сталей, алюминия, меди, а также серебра и титана. Точечная импульсная сварка хорошо себя проявляет и при соединении тонкостенных деталей, выполненных как из черных, так и на основе цветных металлов. Особенно совмещение импульсного тока с вольфрамовым электродом позволяет минимизировать риски прожогов заготовок в виде тонких листов от 1 до 50 мм.

Технология и принцип действия импульсной сварки, классификация видов

Импульсная сварка или сварка аккумулированной энергией представляет собой модификацию электродуговой сварки.

История технологии

Впервые импульсная сварка была применена в 1932 году. Технология была опробована при соединении нержавеющей стали. После успешных испытаний, метод получил дальнейшее распространение.

Понятие «жесткости режима»

От грамотного выбора импульсного режима сварки зависит качество и внешний вид шва. Наиболее важным параметром является «жесткость». Она зависит он физических характеристик и параметров свариваемого материала, а также продолжительности тока. При равных величинах длительности тока, более жестким считается режим, применяемый в соединениях с большей толщиной. Жесткий режим имеет ряд преимуществ:

При выполнении точечных или шовных работ соотношение базовых параметров настройки к толщине металла имеет линейную зависимость, что может существенно облегчить выбор сварочного режима.

Суть процесса

Сущность импульсной сварки заключается в соединении металлических поверхностей при помощи микроимпульсов. Источником энергии служить аккумулятор, подключенный к электрической цепи.

Отличительная особенность метода заключается возможности создания сварочных соединений между металлами, имеющими различный химический состав. Выполнения работ требует специального оборудования – импульсного сварочного аппарата.

Технические нюансы

Перед началом работ, для достижения рабочего уровня зарядки, подключите источник тока к сети. Процесс сварки не займет много времени, поскольку используются запасы энергии приемника. Если вы знакомы с основами, то подобные работы возможно выполнять самостоятельно.

Формирование швов происходит за счет плавления отдельных порций металла с последующим покрытием.

Качество выполненных работ во многом зависит от правильного выбора режима сварки. С изменением длительности импульса меняются и параметры сварки. Регулировке поддаются и прочие параметры: форма сварочной ванны, контроль кристаллизации металла, толщина сварочного шва.

Классификация видов

Импульсную сварку делят на четыре основных вида: конденсаторную, инерционную, аккумуляторную и электромагнитную. Каждая имеет свои преимущества и особенности. Рассмотрим каждую разновидность отдельно.

Инерционная

Данный вид основан на использовании энергии, аккумулируемой маховиком сварочного генератора. Для разгона и вращения маховика используется электрический двигатель, питаемый от сети. В момент сварки маховика снижает число и передает запас энергии в виде импульса сварочного тока. На сегодняшний день находится в экспериментальной стадии, как и следующий вид.

Электромагнитная

Электромагнитная технология соединения является результатом преобразования электрической энергии в механическую. Энергия накапливается путем прохождения магнитных сил через трансформатор. Для накопления максимального количества энергии цепь трансформатора должна быть разделена воздушной прослойкой, величина которой рассчитывается отдельно.

Понятие «жесткости режима» сварки

Электрическая схема сварочного трансформатора.

«Жесткость режима» – это одна из важнейших технологических характеристик импульсной сварки. Данный параметр показывает отношение продолжительности пауза к продолжительности импульса.

Под жесткостью режима следует понимать проплавляющую способность дуги в специальных импульсных сварочных аппаратах. Путем изменения основных параметров процесса сварки оператор может менять форму сварочной ванны и ее размеры, контролировать процесс кристаллизации металла, формировать сварочный шов, регулировать пределы деформации и т.д.

Именно из-за возможности изменения жесткости режима в специальном сварочном оборудовании, проплавляющие свойства импульсной сварочной дуги являются самыми эффективными при необходимости соединения изделий из листового металла толщиной от 3 мм и меньше.

Принципиальная схема импульсного сварочного аппарата для точечной сварки.

Импульсная сварка отлично зарекомендовала себя как метод создания швов различных пространственных положений. Благодаря этим и другим характеристикам импульсные методики являются приоритетными при выполнении горизонтальных и вертикальных швов, потолочных швов, совмещении стыков на разного рода трубах и т.д.

В качестве источников питания в импульсной сварке преимущественно применяются преобразователи постоянного тока. Дополнительно в импульсных агрегатах применяются источники серии ТИР и ВСВУ.

Ранее отмечалось, что аккумулятор-приемник способствует обеспечению равномерной нагрузки на фазы и при этом не создает слишком большую нагрузку на сеть. Такой аккумулятор подает в зону сварного соединения короткие и мощные импульсы. В остальном же процесс сварки выполняется практически так же, как и любая другая технология, знакомая всем сварщикам.

Импульсно дуговая микросварка своими руками

Это процесс сварки металлов вольфрамовым электродом в среде инертного газа, также называемый TIG-сварка (от англ. Tungsten Inert Gas). В TIG-сварке заостренный вольфрамовый электрод используется в комбинации с электрической энергией, для создания и поддержания высокотемпературного потока плазмы — плазменной дуги. Плазменная дуга используется как источник тепла для расплавления рабочих поверхностей.

Присадочный металл также может быть добавлен для наращивания стыка и формирования прочных и надежных шариков сварного шва, или сварного соединения. Сварочные аппараты для импульсно-дуговой сварки (TIG-сварки) могут использовать энергию переменного тока или постоянного тока для создания плазменной дуги.

Компания Sunstone Engineering, основываясь на своем большом опыте, сделала выбор в пользу сварочной технологии с использованием постоянного тока. Аппараты серии Orion используют промышленную технологию емкостного разряда для импульсно-дуговой сварки. Напряжение переменного тока в сетях может меняться за день в диапазоне 20%.

Емкостные сварочные аппараты имеют преимущество над технологией переменного тока — они накапливают точно необходимое количество энергии перед процессом сварки. Это означает, что Orion может формировать повторяемые швы независимо от скачков переменного тока.

Импульсно-дуговые сварочные аппараты серии Orion — это микро-TIG сварочные аппараты, которые позволяют чрезвычайно хорошо контролировать все параметры сварки. Такой контроль позволяет работать с любыми рабочими поверхностями — от сварки тонких листов до формирования роликовых швов на стальных поверхностях среднего размера.

Почему для импульсно-дуговой сварки необходим защитный газ?

Во время процесса импульсно-дуговой сварки высокотемпературная плазма быстро плавит металл в сварочной ванне на участке применения сварки. Если воздух из окружающей среды контактирует с расплавом металла, кислород из воздуха быстро вступает в реакцию с горячим металлом. В результате образуется оксид металла, который является хрупким, пористым, и сварочное соединение из-за этого выглядит обгоревшим.

Если мы используем инертный защитный газ, такой как чистый Аргон (аргон высокой частоты, 99.9%, марка Аргон 4.6 и выше), мы можем предотвратить эти эффекты. Аргон используется для вытеснения кислорода из рабочей зоны сварки. Для действующей электрической дуги защитный газ выполняет роль барьера, препятствуя проникновению кислорода в зону сварки.

После охлаждения сварного соединения защитный газ отключается и прекращается его подача в зону сварки.

Что такое резистивная сварка (также называемая сваркой сопротивлением, сваркой плавлением, и контактной точечной сваркой)?

Резистивная сварка (сварка сопротивлением, сварка плавлением) очень сильно отличается от процесса TIG-сварки. В сварке сопротивлением электрический ток большой силы проходит через две рабочие детали, соединяя их между собой. В точке контакта двух материалов возникает сильное сопротивление потоку электрически заряженных частиц. И, когда электрический ток протекает через эту точку контакта, имеет место резистивный нагрев.

При достаточно большой силе тока, протекающего через рабочие детали, температура (особенно на границе раздела этих двух деталей) может стать достаточно высокой, чтобы расплавить металл в этой точке. Терминами «сварка сопротивлением», «контактная сварка» и «точечная сварка» наглядно описывается этот процесс. Если ограничивать величину мощности и электрического тока, поступающего на сварной шов, можно формировать временное или слабое сварное соединение, которое называется «прихваточный шов».

Сварка прихваточным швом является достаточно часто применяемой в разных ситуациях, для решения разных задач. Она дает возможность временно соединять детали вместе, перед тем как их приварить друг к другу навсегда. Это также помогает исключить необходимость сложного скрепления или фиксирования деталей перед постоянной сваркой или пайкой. Независимо от применения, постоянная сварка сопротивлением также очень полезна.

Аппаратами серии Orion можно приваривать лапки клемм и проводов, выполнять временные соединения, прихватывать болты, прикрывать или накрывать детали, приваривать шарнирные болты, подпорки и многое другое. Поскольку в основе аппаратов Orion — технология промышленной сварки емкостным сопротивлением, с их помощью возможно решение всех задач — от одноразовой сварки нестандартных деталей до производственной поточной сварки.

Особенности схемных решений

Электронная схема инверторного аппарата содержит в своём составе несколько блоков, каждый из которых отвечает за определённый шаг в общем преобразовании входного напряжения. За счёт такого распределения функций удаётся сформировать токовые импульсы значительной величины, поддерживающие электрический разряд требуемого качества.

Преобразовательная цепочка импульсного аппарата начинается с низкочастотного выпрямителя, на который подаётся сетевое напряжение 220 Вольт (50 Герц). На его выходе образовавшиеся после выпрямления пульсации сглаживаются конденсаторным фильтром.

После фильтра постоянный ток поступает на непосредственно инвертор (блок высокочастотных транзисторных переключателей), коммутирующий выпрямленное входное напряжение с частотой порядка 55-75 килогерц. За счёт этого осуществляется обратное преобразование выпрямленного напряжения в переменный ток, но уже более высокой частоты.

На следующем этапе переменное напряжение подаётся на понижающий трансформатор, обеспечивающий возможность подключать к вторичной обмотке большую по величине токовую нагрузку.

На выходе трансформаторной схемы осуществляется повторное выпрямление напряжения с целью организации заданного режима сварного тока, поступающее на держатель с электродом.

Правильность функционирования всего комплекса преобразовательных модулей обеспечивают встроенные в систему блоки обратной связи и управления.

Даже поверхностное знакомство со схемой инверторного устройства позволяет сделать вывод, что вся цепочка преобразований используется с одной целью – получить на выходе аппарата ток требуемой мощности и качества.

Источник