Куда подключать массу на сварочном аппарате

Сварочное оборудование на сегодняшний день представлено множеством разновидностей. Но наибольшую популярность среди домашних мастеров получили инверторные аппараты в силу своей компактности и универсальности. Сварочный инвертор является оборудованием, позволяющим мастеру выполнять разного рода сварочные работы. Но чтобы проводить их качественно, недостаточно иметь дорогостоящий агрегат, нужно еще и научиться пользоваться сварочным аппаратом.

Установка и подключение агрегата

Чтобы эффективно и безопасно использовать инвертор, прежде всего, необходимо правильно подготовить его к работе. Этот процесс проводится в несколько этапов. Первая задача – это установка и подключение агрегата. Установка инвертора должна выполняться по определенным правилам:

• агрегат нужно размещать так, чтобы он находился на расстоянии не менее 2 м от стен или каких-либо предметов;
• аппарат должен быть обязательно заземлен;
• место сварки нужно выбирать так, чтобы оно было вдали от воспламеняющихся предметов;
• варить рекомендуется либо на свободной площадке, либо на столе из металла.

Подключить инвертор можно как к бытовой сети (220 В), так и к сети, с напряжением 380 В, которая обычно используется на производстве. Если предполагается использовать агрегат вдали от электрических сетей, то его можно подключить к генератору, дизельному или бензиновому.

Подключение к электросети

Подключение сварочного аппарата к бытовой электросети нередко вызывает проблемы. Причиной их возникновения может быть старая проводка или недостаточный диаметр ее проводов. Обычно проводка рассчитана на ток до 16 А. А поскольку все включенные приборы в доме могут превысить это значение, то в целях безопасности устанавливаются автоматические выключатели (автоматы). Поэтому при подключении необходимо знать мощность сварочного аппарата, чтобы он не вызвал срабатывание автомата.

Подключение инвертора к бытовой сети

Также следует обратить внимание на просадку сети. Если при включении инвертора вы заметите понижение напряжения в электросети, то это говорит о недостаточном сечении проводов. В таком случае необходимо измерить, до каких значений понижается напряжение. Если оно падает до значений ниже минимальных, с которыми может работать инвертор (указано в инструкции), то подключать аппарат к такой сети нельзя.

Использование удлинителя

Сетевой кабель, подсоединенный к инвертору, отвечает всем требованиям по мощности и не вызывает проблем при подключении. Но если его длины не хватает, то следует подбирать удлинитель с сечением провода не менее 2,5 мм2 и длиной не более 20 метров. Таких параметров удлинителя будет достаточно, чтобы инвертор мог работать с током до 150 А.

Следует помнить, что при подключении аппарата к сети через переноску оставшуюся ее часть не следует держать смотанной, поскольку при включении агрегата она превратится в катушку индуктивности. В результате проводники перегреются, и удлинитель выйдет из строя.

Подключение к генератору

В случаях, когда нет возможности подключить аппарат к электросети, можно подсоединить его к генератору, работающему либо на бензине, либо на дизельном топливе. Наибольшее распространение получили бензиновые электростанции. Но для подключения сварочных аппаратов подходят не все их них. Чтобы инвертор мог эффективно работать, генератор должен иметь мощность не менее 5 киловатт и выдавать стабильное напряжение на выходе. Перепады в напряжении могут вывести сварочник из строя.

Также следует учитывать, с каким диаметром электрода вы будете работать. Например, если электрод будет иметь диаметр 3 мм, то потребуется рабочий ток около 120 А с напряжением дуги 40 В. Если рассчитать мощность сварочного инвертора (120 х 40 = 4800), то получим значение 4,8 кВт. Поскольку это будет потребляемая мощность, то электростанция, способная выдавать лишь 5 кВт, будет работать на пределе своих возможностей, что значительно снизит ее срок службы. Поэтому генератор нужно выбирать с некоторым запасом по мощности, примерно на 20-30% выше той, которую потребляет инвертор.

Подключение сварочных кабелей

На передней панели инвертора расположены 2 клеммы, возле которых имеется маркировка в виде знаков “+” и “-”. К данным клеммам подсоединяются сварочные кабели, один из которых на конце имеет металлический зажим (прищепку), а второй – держатель для электрода. И тот и другой кабель может подключаться к обеим клеммам, в зависимости от метода сварки, о чем будет говориться далее. После подключения кабелей к аппарату один из них, имеющий прищепку, подсоединяется к сварочному столу или к заготовке.

В некоторых случаях стандартной длины кабелей может не хватать, например, при работах на высоте. В таких ситуациях возникает вопрос: можно ли удлинить сварочный кабель? Профессионалы не советуют этого делать, особенно, если это касается инверторного аппарата. Объяснить этот факт можно тем, что каждый кабель имеет определенные характеристики сопротивления. Поэтому неизбежны “утечки” напряжения и силы тока по всей его длине. Следовательно, чем больше длина кабеля, тем сильнее проседает напряжение.

Если попытаться компенсировать потери напряжения и силы тока прибавлением значений на панели агрегата, то эта мера, скорее всего, выведет электронику инвертора из строя. Получается, что проще поднести аппарат ближе к рабочему месту сварщика, чем потратить немалую сумму на ремонт агрегата после удлинения кабелей.

Настройка аппарата

От того, корректно ли произведена настройка сварочного инвертора, зависит качество сварочных работ, особенно это касается правильного выбора электродов. Также следует учитывать:

• глубину сварочного шва;
• расположение шва в пространстве (вертикальное или горизонтальное);
• марку или тип свариваемого металла;
• толщину металла и т.д.

Следует знать, что под каждый тип металла выпускаются соответствующие электроды. С инверторами можно использовать электроды диаметром до 5 мм. Но под каждую толщину оснастки необходимо подбирать соответствующую ей силу сварочного тока. Чтобы правильно настроить сварочный аппарат, можно воспользоваться таблицей, приведенной ниже.

Например, если вам предстоит варить инвертором мягкую сталь толщиной 5 мм, то следует подобрать электрод 3 мм, а на аппарате выставить силу тока, равную 100 А. После пробной сварки силу тока можно подкорректировать, то есть уменьшить либо увеличить.

Меры безопасности при работе

Установленные правила безопасности, можно сказать, написаны “кровью” пострадавших, и поэтому пренебрегать ими строго запрещается. От их соблюдения зависит здоровье и жизнь не только оператора сварочного оборудования, но и окружающих его людей. Итак, к правилам безопасности можно отнести следующее.

1. Перед началом работы следует проверить целостность изоляции на всех проводах и кабелях, подсоединенных к аппарату. Также необходимо проверить исправность оборудования, а именно, убедиться, что напряжение холостого хода равняется нулю. В данном случае должна быть исправна система, отключающая напряжение на электроде, когда аппарат простаивает.
2. Перед подключением оборудования следует проверить электрическую сеть под нагрузкой (измерить диапазон проседания).
3. Для защиты сетчатки глаз от ультрафиолетового излучения, возникающего при горении сварочной дуги, необходимо применять защитную маску (щиток) либо специальные очки. Не так давно в продаже появились сварочные маски и очки со стеклами “хамелеонами”, которые автоматически затемняются при попадании на них яркого излучения. Очки или маску должен одевать не только сварщик, но и его помощник.
   
4. Если сварочные работы проводятся в закрытом помещении, то для защиты органов дыхания и предотвращения отравления вредными газами применяют респираторы со сменными картриджами либо маски, через которые принудительно подается очищенный воздух.
5. Для защиты рук от брызг металла используют специальные перчатки — краги сварщика.
   
6. Для защиты тела используют комбинезоны, куртки и штаны из огнеупорной ткани.
7. Для защиты ног требуется одевать высокие ботинки, чтобы исключить попадание в них искр металла. Ботинки должны прикрываться сверху штанами.
   
8. Рабочее место должно быть хорошо освещено.
9. Под ногами сварщика должен быть резиновый коврик или деревянный настил, предотвращающие человека от удара током.
10. Вокруг рабочего места не должно находиться никаких посторонних предметов, через которые можно споткнуться.
11. Вблизи рабочего места должен находится песок и огнетушитель для своевременного тушения очага возгорания.
12. Заземление сварочного аппарата является обязательным условием.

Если правила безопасности уже изучены, то можно приступать к ознакомлению с тем, как правильно работать электросваркой.

Выбор полярности

Не секрет, что процесс плавления металла происходит из-за высокой температуры электрической дуги, возникающей между свариваемым материалом и электродом. При этом кабель с держателем для электрода и кабель массы (с прищепкой) подсоединены к разным клеммам аппарата. Чтобы правильно подключить кабеля, необходимо понимать, в каких случаях они меняются местами.

При сварке инвертором или любым другим сварочным агрегатом используется прямая и обратная полярность подключения кабелей к аппарату. Прямой полярностью принято называть подключение, когда кабель с электродом подсоединяется к минусу, а свариваемый металл – к плюсу.

Такой способ подключения позволяет металлу хорошо прогреваться, отчего шов получается глубоким и качественным. Метод прямой полярности используют при варке толстых металлических изделий.

Обратная полярность подразумевает подключение электродного кабеля к плюсу, а кабеля массы – к минусу.

При таком подключении металл прогревается меньше, а шов поучается более широким. Обратную полярность принято использовать при варке тонких металлических изделий, чтобы исключить сквозной прожиг детали.

Выбор сварочного тока

Сварочный ток выбирается с учетом толщины металла, который подлежит сварке, и диаметра присадки. Для простоты расчетов можно использовать таблицу, которая была приведена выше, в разделе, где говорилось о настройке агрегата. Также при выборе оптимальной силы тока следует помнить правило: чем выше сила тока, тем глубже получается шов, и тем быстрее можно перемещать электрод. Поэтому нужно добиться идеального соотношения скорости движения присадки и силы тока, чтобы шов имел требуемую выпуклость и глубину, достаточную для хорошего сваривания кромок деталей.

Совет! После подключения к аппарату новых кабелей, не превышающих рекомендуемую длину, нужно измерить сварочный ток, чтобы узнать его значение и при необходимости подкорректировать.

Методика работы с разными металлами

Поскольку без розжига дуги процесс сварки невозможен, то следует знать, что существует 2 метода сделать это:

• нужно несколько раз стукнуть по металлу электродом, пока не произойдет зажигание дуги.
• нужно электродом, как спичкой, чиркнуть несколько раз по металлу.

Каждый мастер подбирает наиболее удобный и подходящий способ зажигания дуги. Но чиркать нужно не где попало, а вдоль линии сварного шва, чтобы на заготовке не оставались следы.

Место, в котором плавится металл под воздействием электрической дуги, называют сварочной ванной. Чтобы ее двигать вдоль линии шва, применяют один из методов, показанных на следующем рисунке.

Для нормального движения ванны электрод наклоняется под углом 45-50°. Наклоняя присадку под разными углами, можно управлять шириной ванны. Каждый мастер подбирает оптимальный угол наклона для получения шва приемлемого качества.

Совет! Движение ванны облегчается, если в аппарате присутствует функция “форсаж дуги”, которая не дает ей погаснуть.

Электрод может принимать положение углом назад или углом вперед. Чтобы получить широкий шов, используется наклон оснастки углом вперед, поскольку при таком способе получается меньший нагрев. Данным методом варят тонкие металлы. Толстый металл принято варить углом назад.

Для сварки цветных металлов придется подключить аргоновую горелку к сварочному инвертору и использовать уже неплавящийся электрод (вольфрамовый). Присадкой в данном случае служат металлические прутки, которые помещаются на линию шва и плавятся электрической дугой. В процессе сварки ванна обдувается инертным газом.

Правила обслуживания инверторного аппарата

Техническое обслуживание сварочного аппарата инверторного типа, включает в себя следующие пункты.

1. Внешний осмотр. Его необходимо проводить каждый раз перед началом работы и после нее для обнаружения возможных повреждений изоляции сварочных кабелей и сетевого шнура. Также при внешнем осмотре проверяется отсутствие повреждений корпуса и органов управления (нужно проверить регулятор тока).
2. Проведение внутренней очистки агрегата. Проводится она после снятия кожуха с аппарата для удаления из всех его узлов пыли и накопившихся загрязнений. Очистка производится с помощью направленного потока сжатого воздуха на запыленные детали.
3. Проверка и зачистка клемм аппарата. Периодически следует проверять места, к которым подсоединяются силовые кабели. Если на клеммах обнаружено окисление, его следует удалить с помощью мелкой наждачки.

Также следует избегать попадания на инверторный сварочный аппарат капель воды, водяных паров и других жидкостей, способных проникнуть внутрь агрегата и вызвать замыкание электрических цепей. Если какая-либо жидкость все же проникла в аппарат, то следует снять с него кожух и удалить всю влагу. Особенно тщательно следует высушить электронную плату инвертора, используя обычный фен.

Направление движения электронов регулируется с помощью полярности путём переключения проводов на клемму «плюс» или «минус». То есть, при работе со сваркой постоянного тока возможны два варианта настройки:

1. Прямая полярность. Минус подключён к электроду, плюс на клемме «земля». В этом случае ток движется от электрода к заготовке, и металл греется сильнее.
2. Обратная полярность. К электроду подсоединяется плюс, на клемму «земля» — минус. Движение тока от минуса к плюсу (от заготовки к электроду) создаёт более сильный нагрев.

Прямая и обратная полярность подключения при сварке инвертором используется в зависимости от поставленных задач и качества материалов. При переменном токе тип подключения неважен, а при постоянном есть возможность менять полярность вручную.

Значение полярности для сварки

Постоянный ток создаёт термическое (анодное) пятно. Меняя полярность, можно его перемещать от электрода к заготовке. Основной нагрев создаётся на плюсовом гнезде, поэтому при прямой полярности сильнее нагревается заготовка, а при обратной – электрод. Таким образом формируются возможности инвертора в зависимости от характеристик металлов:

• Толщина металла. При прямой полярности основной нагрев достаётся заготовке, поэтому ширина шва провара получается достаточно глубокой. Соответственно для тонких металлов правильнее использовать обратное подключение, при котором металл нагревается слабее электрода.
• Тип металла. При сварке приходится работать с различными сплавами, обладающими определёнными свойствами. Например, алюминий относится к среднеплавким металлам, поэтому нужно обеспечить заготовке прямое подключение для нагрева. Нержавеющую сталь лучше не перегревать, выбрав обратную полярность. Настройки инвертора позволяют учитывать, какой сплав подвергается варке, поэтому предварительное изучение инструкции поможет эффективно справиться с задачей.
• Тип электрода. Сварочные электроды имеют покрытие – флюс. При разогреве он сгорает, выполняя свою основную задачу: вытесняя воздух, предотвращает образование пор. Тип флюса определяет особенности использования электродов при разных температурных режимах. К примеру, угольные электроды не подходят для подключения с обратной полярностью. Рекомендации производителя позволят сделать правильный выбор. То же самое относится и к типам проволоки. К слову, инверторные полуавтоматы также имеют характеристики, которые стоит учитывать.

Если заготовка и электрод имеют характеристики, требующие противоречивых настроек, придётся найти компромиссный вариант, регулируя силу тока и время обработки шва. С опытом приходят и знания, позволяющие решать любые задачи.

Виды сварки

Ручная сварка дугой с помощью плавящегося электрода (ММА)

Здесь его роль играет особая плавящаяся проволока, покрытая шлаком. Способ очень популярен, но специалисты считают его не самым лучшим вариантом для получения качественных швов, если изделие по составу является сложным сплавом. Во время плавления проволока соединяет нужные детали, а её покрытие очищает от грязи и защищает от кислорода сварочную ванну. Способ подходит для сварки чугуна, чёрных металлов.

Сварка полуавтоматическая

Электродом является проволока, автоматически попадающая в зону сварки. Аппарат находится в режиме ручного передвижения, поэтому данный способ не подходит для обработки большой рабочей зоны, его используют для сварки тонких листов, цветных металлов, высоколегированной стали. Применяется как постоянный, так и импульсный ток. При использовании порошковой проволоки газ не нужен, в остальных случаях сварка током производится в среде активных или инертных защитных газов. Возможна сварка электродом без его плавки.

Сварка в среде защитных газов

Технологический процесс подразумевает использование газа аргона, который выжигает грязь и кислородные соединения. Электродом выступает неплавкий вольфрамовый либо графитовый стержень. Применение аргона очищает сварочную ванную от всех ненужных примесей и окислов. Образование шлака исключено, шов получается качественным и чистым, но сварка в среде защитных газов – довольно дорогая технология, требующая серьёзных навыков.

Разные типа сварки используются и в зависимости от условий работы сварки. Например, для ремонта кузовов автомобилей в сервисах используют дуговую сварку полуавтоматом с помощью среды защитного газа, что позволяет создавать качественную сварочную работу при её невысокой стоимости. Прямая и обратная полярность при сварке инвертором позволяет регулировать глубину плавления для любого типа сварочных работ.

Технология ручной сварки дугой

Дуговая сварка – самый распространённый тип сварки металла. Способ универсален, технологически прост и позволяет получать сварочные швы хорошего качества в непроизводственных условиях. Электроток сварочного источника образует дугу между изделием и электродом. На нём сгорает покрытие (флюс), выделяя газ, очищающий рабочую область от кислорода.

При постоянном или переменном токе для сварки используются плавящиеся электроды. Их во время процесса передвигают по оси координат, чтобы сохранить размер дуги. Оптимальной считается дуга не больше стержня электрода, обеспечивающая самое высокое качество шва. Если допускать длинную дугу, качество сварки током ухудшится из-за отклонения дуги от заданного направления. Необходимо соблюдать определённую скорость перемещения электрода, чтобы шов не получился неровным или неплотным.

По форме и типам соединений сварочные швы разделяются на:

• тавровые;
• угловые;
• стыковые;
• нахлесточные;
• торцовые.

Разные углы наклона электрода позволяют создавать разные по типу швы. Самый удобный промежуток – между 45 и 90 градусами, при котором сварочная ванна полностью в зоне видимости. С опытом приходит и понимание, как именно нужно менять угол наклона.

Обычно сварочные аппараты комплектуются кабелем массы с держателем зажимного типа. С первого взгляда, это удобно, такое приспособление можно надежно закрепить к практически любой поверхности (листы, металлопрокат и прочие). Но бывают ситуации, когда нет возможности установить такую массу на заготовку или, еще чаще, она перегорает. Неплохой альтернативой станет магнитный контакт сварочного кабеля.

Главная задача для новичка – научиться «вести» сварочный шов. Основной металл прогревается до состояния расплавления, формируя сварочную ванну. В зависимости от ситуации сварщик меняет установки тока, ориентируясь на состояние ванны. Начинать нужно с настроек, рекомендованных производителями, а дальше постепенная практика поможет понять и правильно использовать все возможности инвертора.