Баластники в сварке: как, зачем и для чего

Баластники в сварке: как, зачем и для чего?

Оборудование

Ведь что такое проводник? Это материал с минимальным сопротивлением, чтобы через них проходил электрический ток с такими же минимальными потерями. Это обычная практика. Исключением являются случаи с задачами «наоборот»: когда сопротивление нужно повысить.

Такая нужда возникает при завышенных показателях тока, которые необходимо регулировать. Именно для таких целей и существует сварочный баластник. Он делает сварку проще и быстрее.

Классификация сварочных держателей

На рынке оборудования производители предлагают держатели электродов в большом ассортименте. Несмотря на это, в них используется несколько основных способов крепления и конструктивного исполнения.

Основные виды электрододержателей:

• пружинные (рычажные);
• зажимные (винтовые);
• универсальные;
• специализированные.

Стандартный электрододержатель состоит из корпуса, изолированной ручки, зажима и подвижного фиксирующего механизма. Устройство и принцип действия держателя могут отличаться.

Прищепка или клещи

Данный вид получил наибольшее распространение, что объясняется оптимальным для удобной сварки креплением. Этот сварочный держатель имеет и недостаток – слабое усилие прижима электрода губками.

Для закрепления достаточно нажать на рукоятку и вставить оголенный конец стержня в зубчатые губки. Доступ к зажимам остается открытым, поэтому угол расположения можно менять. При этом токоподвод полностью недоступен.

Вилка-трезубец

Вилочные держатели для электродов считаются одними из первых. Их производство было освоено еще более 50 лет назад. Они были тяжелыми и неудобными.

У вилочной конструкции часто происходит подгорание контактов, а по причине слабой изоляции металлических поверхностей случается короткое замыкание.

На основе имеющейся схемы умельцы делали вилку самостоятельно из арматуры подходящего диаметра. Три прутка подгибали до нужного положения и обваривали вместе. Оставалось сформировать из сварочной проволоки рукоятку и подварить края, а сверху надеть резиновый шланг.

Полученное устройство тоже оказалась несовершенным. Электроды крепятся ненадежно, получается плохой контакт арматуры с проволокой. При высоких токах держак для сварки сильно нагревается и трудно извлекать огарки.

Винтовой

Для установки электрода откручивается фиксирующий винт. Оголенный край заправляется в отверстие и затягивается несколькими поворотами ручки.

Цанговый фиксатор

Недостатки – это ограничение по максимальному току сварки и неэкономное использование электродов. Приходится оставлять длинный огарок, чтобы не повредить пластик на корпусе.

Цанговый держатель, в основном, применяется для точной аргонодуговой сварки небольших деталей, где довольно малые токи.

Безогарковый

Внешнее влияние на настройки

Изменение пространственного положения шва, усиление катета, толщины, конфигурации стыков одного металла потребуют разных настроек. Основные настройки полуавтомата (ПА):

• Напряжение дуги; регулировка отражается на изменении величины тока.
• Ток – подача проволоки; увеличение скорости подачи проволоки отзывается пропорциональным ростом величины тока и наоборот.
• Расход газа задаётся с опорой на основные параметры, регулируется оценкой качества шва при исключении порообразования.

[stextbox настройка параметров сварки проводится по усреднённым табличным значениям.[/stextbox]

Далее по результатам тестового прохода режимы электродуговой сварки в среде защитных газов подвергаются корректировке.

Для опытного практика даже звучание зажжённой дуги информативно. Придётся с приобретением полуавтомата привыкать к его особенностям, необходимости подстраивать под изменения:

• Комплектация и сборка ПА с равноценными характеристиками отличаются начинкой, различие в настройке встречаются у одного производителя.
• Перепады напряжения сбивают настройки; трансформаторный ПА отключится, а инвертор может сгореть.
• Изменение состава защитного газа.
• Смена марки и диаметра проволоки.
• Повлияет даже незначительный ремонт или замена комплектующих.

Газозащита

Газопоток также относится к расчётным табличным величинам. Напрямую на настройку сварочного полуавтомата не влияет. Контроль упрощается, если редуктор оснащён 2 шкалами. Регистрация величины редуцированного потока воспринимается объективнее с установкой ротаметра.

Расходомер ротаметрический показывает подачу углекислоты (аргона) рабочего давления в постоянных величинах. Показание статического давление снизится, когда сработает курок горелки, создастся защитное облако. Начальный диапазон для ротаметра 6–10 л/мин, для редуктора с манометрами – 1–2 атм.

Экономный расход подбирается по пористости шва: газопоток увеличивается, пока не исчезнут поры. В помещении с принудительной вытяжкой и на ветру в целях экономии предпочтительно воспользоваться порошковой самозащитной проволокой.

Подбор газовой смеси

Выбор смеси определяют требования качества исполнения и свойства материала:

• СО₂ – идеальное предохранение сварочной ванны конструкционных сталей, глубокий проплав, но разбрызгивание и грубоватость шва для тонких работ не подходят.
• Смесь аргона и углекислого газа С25 (75% Ar; 25% CO₂) – сочетание подходит для сварки тонколистовых конструкций, создаётся равномерный шов с минимумом брызг.
• Композиция из 98% Ar; 2% CO₂ – для нержавеющих сталей.
• Для алюминия – аргон в чистом виде.

Настройка напряжения

Затраты мощности на горение дуги и плавление металла определяет настройка вольтажа. Энергозатраты возрастают с увеличением глубины провара (толщины материала) и диаметра проволоки.

Настройки бытовых ПА ступенчатые. Огрубление режимами min/max или многорежимные, с мягкой подстройкой как расширенный диапазон регулировки сварочного напряжения полуавтомата Wester MIG-110i на 10 установок.

На внутренней стороне крышки кожуха находится таблица регламента установочных величин напряжения. Это главная подсказка производителя, печатается на модели, разнящиеся по мощности и техоснащению.

Итоговое решение, как настроить полуавтомат сварочный за оператором. Расплывчатые рекомендации не догма, основной критерий – глубина провара и прочность соединения.

Скорость подачи проволоки

Регулятор скорости подачи проволоки управляет силой тока. Величина подачи – одна из основных изменяемых характеристик. Устанавливается после выбора напряжения: скорость плавления определяет движение электрода в горелке.

Эта величина подлежит регулировке после смены марки и диаметра проволоки, изменения напряжения. Существуют ПА с автоматической подстройкой режима, но они в сегменте дорогостоящей аппаратуры.

Желательна тонкая настройка движения расходного материала для оптимизации корректировок. Излишнее ускорение приведёт к наплывам, замедление – к просадке, волнистости, разрывам шва. Баланс тока и напряжения, управляемого скоростью подачи, в сумме дают оптимальный валик.

Первый показатель несоответствия режима выявляется в действии – скорость подачи с зажжённой дугой снижается, но проволока не успевает плавиться, сгибается, липнет к заготовке, идёт активное разбрызгивание.

Недостаточность подачи – электрод инвертора сгорает до касания, забивается наконечник. Подбор режима скорость/ток под выставленное напряжение – первый шаг к профессионализму.

Скорости подачи проволоки в полуавтомате, таблица прямой зависимости влияния изменения настроек на конечный результат:

Полярность

Процедура изменения полярности проста. Под крышкой табличка с указанием, какой металл вид и проволоки требуют прямой или обратной полярности. Прямая – горелка подключается к клемме минус. При прямой полярности плавление проволоки ускоряется на 50%, но стабильность дуги падает.

Сварка порошковой самозащитной проволокой ведётся при прямой полярности. Максимум энергии тепловыделения расходуется на защиту шва. Флюс прореагирует без остатка. Склонность к разбрызгиванию компенсируется безразличием к недоочистке рабочих зон, и порывам ветра. Издержки в виде брызг и корки шлака – неизбежное зло.

Цельная омеднённая в газовом облаке подсоединяется к положительной клемме. Подготовка материала к сварке связана с зачисткой проявлений коррозии, загрязнений стыков, разделки. Токопроводность возрастает с увеличением диаметра. Для заготовок большого сечения есть резон увеличить сечение проволоки.

[stextbox к такой «мелочи» приводит к падению качества: избытку брызг, снижению глубины сварочной ванны (непровару). Управление и контроль качества горения дуги существенно затруднится.[/stextbox]

Вылет и выпуск проволоки

Длина вылета расходного электрода из контактной трубки (наконечника), величина рабочего зазора горелки влияют на качество неразъёмного соединения.

[stextbox Коробление, непровар, прожиг избыток брызг – причины несоразмерности диаметра проволоки и величины выхода из сопла.[/stextbox]

Взаиморасположение наконечника горелки относительно сопла в отдельных конструкциях меняется. Они располагаются на одном уровне, контактная трубка утапливается или выдвигается относительно сопла до 3,2 мм.

На коротком вылете ведётся швообразование конструкционных низколегированных сталей – увеличение расстояния разрежает прикрытие защитным газом. Флюсовую проволоку искусственно удлиняют для увеличения температуры плавления.

Настройка дуги

Уже простые модели ПА имеют верньер управления величинами индуктивности. Настройка жёсткости меняет температуру дуги, глубину проплавления при заметной выпуклости шва. Чувствительность деталей к перегреву, тонкие стенки теперь не препятствуют сварке.

Снижение сжатия токового канала (рост индуктивности) поднимает температуру плавления, проплав глубокий, сварочная ванна разжижается. Валик шва уплощается. Управление глубиной провара, температурой дуги и ванны – качественно новый уровень настройки сварочного полуавтомата.

Малые диаметры присадки делают дугу устойчивее, коэффициент наплавки растёт, глубина проплавления оптимизируется, разбрызгивание снижается. По выпуклости шва и величине разбрызгивания уточняется длина дуги: короткая даёт объёмный шов, длинная мешает концентрации расплава.

Управление скоростью подачи проволоки

Переключатель активизации подачи проволоки бывает двухпозиционный (High/Low) или многоступенчатый. Припой большего диаметра выдаётся с замедлением, что оптимизирует процесс.

Перед началом работы

Когда ПА подготовлен к работе согласно инструкции, нелишне потратить время на уточнение режимов настройки. В помощь предлагаем таблицу в качестве ориентира. Составление аналога с индивидуальными свойствами ПА поможет в определении лучших режимов и уточнении возможности техники.

Собственная таблица сварочного тока для полуавтомата имеет тенденцию к разрастанию с новым материалом, условий сварки. Уточнение на бумаге для памяти положения переключателя не повредит.

Выбирается рекомендуемое напряжение. Манипулированием с силой тока и скоростью подачи присадки подбираем оптимум при уменьшении тока и максимуме подачи. Затем при росте ампеража. Вольтаж меняется через 0,5 А. Подробная таблица станет личной инструкцией скоростной настройки.

Ориентировочная таблица: сварочный ток (скорость подачи проволоки), взаимозависимость компонентов процесса:

Влияние величины напряжения на качество шва

Выпуклый шов с достаточным проплавом без пористости, наплывов и подрезов выйдет только при сбалансированности основного компонента – напряжения с сопутствующими.

Низкие настройки дают зауженный высокий шов с малым проникновением вглубь. Высокие – уплощённый с расползанием и глубоким кратером ванны. Завышение напряжения негативно влияет на формирование шва: не удаётся создать валик достаточного объёма при глубине расплава на грани прожига.

• теплотворность напряжения оптимальна;
• недостаточна;
• избыточна.

Возможные проблемы и ошибки

Проблемы и промахи при слепом следовании усреднённым рекомендациям – вина сварщика. Об этом упоминалось выше. Подбор режима сварки дело тонкое. Творческий подход и внимание к мелочам – половина пути к успеху.

Изготовление своими руками

Наиболее подходящий под нужные требования инструмент необязательно искать в магазине. Чтобы узнать, как сделать держак для сварки своими руками, нужно изучить требующуюся информацию, обладать материалом и инструментом.

Трезубец считается классикой сварочного производства. Нет такого мастера, который бы ни разу им не воспользовался. Он состоит из трёх арматурных кусков, расставленных по треугольной схеме. Роль изолирующего элемента выполняет отрезок резинового шланга. Иногда применялась тряпичная изолента.

Главными особенностями можно выделить простую конструкцию, но с низкой безопасностью и комфортом при работе. Для удаления огарка электрода потребуется дополнительный инструмент. При работе таким держателям электрод почти полностью используется. Но из-за некачественной поверхности арматуры, на которой образуются окислы, контакт для поступления рабочего тока получается очень плохой. Для создания нормального контакта требуется периодически обрабатывать арматуру напильником.

Аналогичным вариантом можно считать инструмент где вместо двух отрезков арматуры применяется железный уголок. При этом контакт получается более качественным, но извлечение огарка также требует применение молотка или пассатижи.

Цанговый зажим электрода изготавливается из любого подручного материала, но процесс потребует времени и сил. Готовое изделие получается довольно надёжным и удобным в эксплуатации. Чтобы изготовить такой держак для сварочного аппарата своими руками, потребуется металлическая пластинка и винтовой зажим, куда будет вставляться электрод и зажимается.

Подготовительные работы

Перед началом работы с проводами нужно еще раз проверить отсутствие на них напряжения.

Для дальнейшей работы понадобятся нож или специальные разделочные приспособления, наждачная шкурка, растворитель, плоскогубцы или пассатижи, изоляционная лента или термоусадочная трубка. Если для изоляции применяется термоусадочная трубка, очень удобно использовать фен, дающий плотное облегание пленкой.

Для получения качественного соединения проводится подготовительная работа в такой последовательности:

• с жилы бережно снимают участок изоляционного покрытия не менее 7 см для жилы сечением 1,5 мм². Если провода толще, то на каждые 0,5 мм² диаметра жилы убавляют 5 мм изоляции. Разделку проводят вдоль проводника ножом или специальным инструментом — стриппером;
• оголенные участки провода зачищают наждачной шкуркой;
• поверхность проводников обезжиривают ацетоном или уайт-спиритом;
• аккуратно, чтобы не повредить провода, скручивают их в жгутик руками или плоскогубцами, стараясь обеспечить их плотное прилегание друг к другу;
• кусачками или монтажными ножницами отрезают кончик жгута для выравнивания жил.

Клещи для точечной сварки

Клещ – это сварочный аппарат точечной сварки, отличающийся своей мобильностью. Вес такой конструкции обычно не превышает 10 кг, а для удобства эксплуатации применяется специальный подвес. Он легко справится с работой в труднодоступных местах, не уступая рабочими характеристиками стационарным моделям. Мы отобрали 4 явных лидера по количеству одобрительных отзывов, надежности, соотношению цены и качества.

Калибр СВА-1.5 АК

Достоинства:

• Надежная возвратная пружина разведения клещей;
• Аккуратные точки;
• Эргономичная рукоятка для перестановки;
• Простота управления;
• Небольшие размеры;
• Недорого.

Недостатки:

• Не для работы с изделиями разной толщины;
• Проводка должна быть 4 мм² сечением.

Отзывы подтверждают, что клещи отлично справляются с несколькими листами металла (даже до 5 штук), если у них одинаковая толщина. Это может быть сталь, медь, алюминий, листовой металл. Для эксплуатации нужно подключение к розетке, никаких электродов, аргона, проволоки они не требуют.

Telwin Digital Modular 230

Переносной однофазный аппарат с микропроцессорным управлением новой системы «Fuzzy Logic». Ее основное назначение – повышение качества сварки при упрощении эксплуатации. Заранее можно настроить автоматически время работы, силу тока с учетом толщины металлических листов, она может быть 2+2 мм. Есть два режима выполнения задач – постоянный, пульс. Клещи оказывают давления на изделия весом от 40 до 120 кг, этот критерий также можно регулировать. Предусмотрена система защиты от перегрева за счет конструкции из теплоизоляционного материала, а также IP20 – от пыли, влаги, сторонних предметов. Максимальный уровень мощности 13 кВт, силы тока – 6000 А. При размерах 440x100x185 конструкция весит 10.5 кг.

Достоинства:

• Синхронный электронный таймер;
• Гибкая система настроек;
• Два режима работы;
• Подходит для листовой высокопрочной стали;
• Надежность конструкции;
• Производительность.

Недостатки:

• Требовательность к питающей сети;
• Корпус нагревается при непрерывном режиме.

Применять такое оборудование в непрерывном режиме можно на предварительно зачищенном металле, это гарантирует достаточную производительность. Пульс допускает сцепление необработанных поверхностей. Современные сплавы позволяют достичь точные результатов, если задействована будет средняя частота постоянного тока.

Tecna 7900

Легкие компактные клещи итальянского производства для двусторонней сварки. В отличие от предшественников рейтинга эта модель оснащены специальным таймером (2-65 циклов). Для защиты от перегрева встроена система воздушного охлаждения. Для сложных работ с тонким металлом, нержавейкой, прутками маленького диаметра предусмотрена регулировка тока, ручной привод сжатия. Максимальный показатель мощности 2 кВт и потребляющей мощности до 9.5 кВт при токе 13 000 А и скорости оставления точек 60 штук в час. Размеры конструкции 90х370х230 мм при весе 10.5 кг, она покрыта изоляционным материалом класса F. Размер листа металла 2+2 мм, если это низкоуглеродистая сталь, 6+6 мм для прутков.

Достоинства:

• Встроенный таймер;
• Воздушное охлаждение;
• Теплоизоляция;
• Ручной привод сжатия;
• Профессиональный класс;
• Компактность.

Недостатки:

• Цена;
• Малая скорость выдачи точек (1 за минуту).

Могут использоваться как в домашних условиях, так и на строительных площадках, в авторемонтных мастерских. Разрешено взаимодействие с окисленной сталью, поверхностями с остатками краски, с черной жестью. На производстве чаще всего применяются для создания конструкций из арматуры, изготовления вентиляционного оборудования.

Blueweld Plus 230

Переносной аппарат для контактной точечной сварки, оснащенный микропроцессорным управлением согласно современной системе «Fuzzy Logic». Разрешена работа с жестью только типа Ст3 толщиной 2+2 мм. Мощность достигает отметки 13 кВт при токе 6300 А. Владелец может настраивать время, уровень тока с учетом особенностей используемых материалов. Это может быть как непрерывный режим, так и импульсный для изделий с повышенным коэффициентом упругости. Давление рычага – от 40 до 120 кг. Чтобы не столкнуться с перегревом, рукоять защищена специальным изолирующим покрытием. Надежная конструкция обладает габаритами 440х100х185 мм, ее вес 10.3 кг. Чтобы уберечь систему от скачков напряжения, предусмотрена специальная защита от перегруза со световой индикацией.

Достоинства:

• Эргономичная рукоять;
• Современный микроконтроллер;
• Защита от перегрева;
• Высокий коэффициент мощности;
• Эксплуатация правшой, левшой;
• Гибкие настройки.

Недостатки:

• Цена;
• Для удобства использования нужно купить консоли.

Продуманная конструкция позволяет с легкостью выполнять задачи, как правше, так и левше. Длина электродов всего 120 мм, что позволяет варить в труднодоступных местах. Электронный синхронизатор обеспечивает точность. Точки получаются ровными, без оплавленных, рваных краев.

Заключение

Для этого подключаем к выводным контактам платы сварочного аппарата лампу на 40 Вт и включаем ее, если лампа загорелась вполнакала, значит, восстановление выходных цепей выполнено успешно. Чтобы удостовериться в полной работоспособности аппарата, к муфтам сварочных шлангов подключают реостат и тестером измеряют напряжение на выходных клеммах. Если поворотом ручки напряжение на клеммах муфты плавно меняется от 60 В до 10 В, значит, аппарат полностью исправен, в противном случае нужно менять операционный усилитель в цепи регулировки.