Jak vařit s plusem nebo mínusem?

V literatuře o metodách svařování a návodech pro svářecí stroje se často vyskytují výrazy „dopředná a obrácená polarita“. Volba polarity určuje proces svařování, kvalitu svaru, spotřebu elektrody a hloubku průvaru. Pro začínající svářeče je důležité vědět, co znamená přímá a obrácená polarita, aby správně zvolili režimy svařování v konkrétních situacích.

V tomto článku:

• Obloukové svařování – režimy polarity
• Rozdíly v režimech svařování
• Vliv polarity na svařování
• Poloautomatické svařování
• Invertorové svařování
• Držák elektrody
• Svařovací elektrody
• Výběr měniče a jeho provoz

Obloukové svařování – režimy polarity

Pro vypálení elektrického oblouku používaného pro svařování je nutný zdroj proudu a pólový uzávěr s malou vzduchovou mezerou 3-5 mm. Zdrojem proudu může být svařovací invertor, měnič, usměrňovač nebo generátor. Koncept polarity je možný pouze u zdrojů stejnosměrného proudu, protože u transformátorů, které produkují střídavý proud, se směr pohybu elektronů mění až 100krát za sekundu.

V souladu s tím se také náboj mnohokrát během sekund změní z kladného na záporný. Při takovém „skoku“ s chaotickým pohybem nemůže existovat konstantní polarita. Při stejnosměrném proudu se záporně nabité elektrony pohybují z mínusu do plusu. Jejich směr je konstantní, což dává určité vlastnosti:

DC svářečka má dvě zásuvky pro připojení držáku a zemnících kabelů. Do držáku je vložena elektroda a svářeč s ní manipuluje a vytváří šev. Zemnící kabel je k produktu připevněn pomocí krokosvorky.

Pokud je držák nainstalován v konektoru „-“ a zemnící kabel je připojen k „+“, získáte rovnou polaritu. Při obráceném připojení (držák na „+“ a kostra na „-“) se polarita přehodí.

Rozdíly v režimech svařování

Podívejme se na rozdíl mezi přímou a obrácenou polaritou při svařování. Podle fyzikálních zákonů teče stejnosměrný proud jedním směrem od mínus do plus (pohyb elektronů se záporným nábojem). V tomto případě se teplo vždy soustředí na plus. Proto tam, kde je „+“, bude teplota vyšší.

Při svařování s přímou polaritou „+“ na výrobku. To zajišťuje větší ohřev povrchu a zároveň nedochází k přehřívání elektrody. Na špičce bude topný bod anodický. Práce s obloukem s obrácenou polaritou znamená „plus“ na špičce elektrody a vytvoření tepelné skvrny katody. Díky tomu se spotřební materiál zahřívá více a produkt se zahřívá méně. Rozdíl teplot je asi 1000°C.

Vliv polarity na svařování

Nyní pojďme diskutovat o tom, jak polarita, konkrétně lokalizace ohřevu, ovlivňuje proces svařování.

Výhody a nevýhody přímé polarity

Koncentrace tepelného paprsku na produktu dává následující výsledky:

TIG svařování neželezných kovů, jako je měď, se provádí s přímou polaritou. Tento režim je nejlepší použít při práci s kovy o průřezu 4 mm a větším. Ale tenké plechové polotovary budou vypáleny s rovnou polaritou. Strany mohou také při svařování značně „vést“ a bude nutné rovnání dílů. Při svařování konstantním proudem s „plus“ na držáku nebude možné použít elektrody na střídavý proud. V tomto režimu se také zvyšuje rozstřik kovu.

Výhody a nevýhody obrácené polarity

Použití obrácené polarity poskytuje následující vlastnosti svařování:

Při svařování tenkých kovů je lepší použít obrácenou polaritu, aby se elektroda nepřilepila, ale nedošlo k popálení. Při provádění krátkých svarů přerušovaným obloukem se příkon tepla ještě sníží.

Spojení silných obrobků 6-10 mm je mnohem horší, protože není vyžadována hloubka průniku. Se značkou mínus na držáku je snazší dosáhnout kvalitního švu na nerezové oceli, hliníku, oceli s vysokým obsahem uhlíku nebo litině. Pokud je nutné nanést přídavný kov pro následné drážkování, pak s obrácenou polaritou dochází k oddělení kapky mnohem rychleji.

Zdroj videa: Welding Territory R

Hrot elektrody se ale také vlivem zvýšeného zahřívání rychle zkracuje, takže dojde k nadměrné spotřebě materiálů. Pokud je povlak elektrody citlivý na přehřátí, pak držení dlouhého souvislého oblouku může způsobit rozpadání povlaku a holá tyč se stane nevhodnou pro svařování. Když proud klesne na minimum, oblouk začne „přeskakovat“ a ztíží se ovládání svarové lázně, takže při svařování tenkých ocelových plechů se budou hodit doplňkové funkce ve střídači, o kterých se zmíníme níže.

Poloautomatické svařování

Při poloautomatickém svařování se polarita také mění v závislosti na tloušťce kovu a druhu svařovaných materiálů. Nejčastěji je zpočátku nainstalováno přímé spojení s „mínus“ na hořáku. To je nutné pro svařování poměděným nebo nerezovým drátem. Vzhledem k tomu, že jeho průřez je malý (0.6-1.2 mm), teplo se musí soustředit na výrobek, jinak se spotřební materiál rychle spálí a rozstřikuje kov ve všech směrech.

Pokud budete svařovat se samostíněným plněným drátem bez plynu, bude vyžadována obrácená polarita. Na rozdíl od invertoru, u kterého stačí prohodit konektory kabelu držáku a zem, u poloautomatického zařízení je hořák připevněn k objímce. Obsahuje drátěný kanál, napájecí drát, přívodní hadici ochranného plynu a ovládací dráty. Hořák prostě nemůžete zasunout do zemnícího konektoru – nepasuje do tvaru.

Existuje několik způsobů, jak změnit polaritu poloautomatického zařízení v závislosti na konfiguraci zařízení. U některých modelů je potřeba prohodit konektory ve spodní části (napájecí kabel hořáku má samostatný výstup se zásuvkou, jako je zem). U ostatních otevřete boční kryt a znovu připojte kabely ke svorkám (obvykle mají různé barvy). Budete potřebovat vidlicový klíč.

Invertorové svařování

Svařování s MMA invertorem se provádí s přímou polaritou „klasickým“ způsobem, protože režim se používá pro spojování silnostěnných obrobků 4 mm a více:

Svařování se provádí nepřetržitým obloukem s mezerou 3-5 mm. Čím rychleji pohybujete elektrodou přes jeden kloub, tím menší je hloubka průniku. Při zpomalování se hloubka průniku zvyšuje. Pokud potřebujete svařovat spoje s různou tloušťkou stran za sebou, můžete si na stroji nastavit proud pro největší průřez v konstrukci a hloubku průvaru regulovat rychlostí elektrody. Na silnějším kovu se vždy udržuje pouze oblouk, který se krátce přenese na tenký kov, aby nedošlo k popálení.

Svařování s obrácenou polaritou se nejčastěji používá pro spojování tenkých plechových materiálů o průřezu 1-3 mm. Ale ani koncentrace tepelného paprsku na špičce elektrody vždy nezabrání popálení. Abyste předešli defektům švu, použijte přerušovaný oblouk. Dotykem produktu se zapálí a aplikují se krátké stehy bez vroubků. Odříznutí hrotu elektrody od obrobku do výšky 2 cm vede k útlumu oblouku. Poté se hrot opět zvedne a rozsvítí se bez klepání. Takové pauzy poskytují dodatečný čas na ochlazení švu a zabraňují popálení.

Držák elektrody

Při provozu přímo připojeného měniče při vysokých proudech 200-300 A může dojít k velkému přehřátí držáku. To se také děje při proudu 140 A, pokud je polarita obrácena. Koneckonců, ohřev na elektrodě se zvýší na 1000 stupňů. Abyste se vyhnuli nepohodlí v ruce, je důležité vybrat držák měniče s dobrou izolací rukojeti. Pak můžete vařit déle, aniž byste museli dělat přestávky na vychladnutí.

Svařovací elektrody

Pokud jste začátečník a nevíte, s jakou polaritou budete vařit (nebo možná budete muset pracovat s tenkými a silnými kovy najednou), zvolte univerzální elektrody. Jsou určeny pro střídavý a stejnosměrný proud libovolné polarity. Mezi testované univerzální elektrody patří Lincoln Electric Omnia 46, SpetsElektrod ANO-21, ESAB OZS-12. Pro práci s obrácenou polaritou existují vysoce specializované elektrody ESAB OK 46.00.

Výběr měniče a jeho provoz

Pro rychlé přepólování při práci s tenkými a silnými kovy musí mít měnič spolehlivé konektory napájecího kabelu. Tenké tenké kolíky v konektoru a nízký okraj pro upevnění se rychle opotřebovávají častým přestavováním. Pak dojde k vůli, kabelové zásuvky budou viset, vznikne zvýšený odpor a přehřívání. Svařovací proud klesne a mezi konektorem a zásuvkou může dokonce vzniknout elektrický oblouk.

Vybírejte spolehlivé MMA invertory s odolnými paticemi, aby se při změně polarity nic neopotřebovalo ani neviselo. Pokud již měnič máte a jeho konektory jsou opotřebované, můžete je vyměnit za silnější výběrem z katalogu konektorů propojovacích kabelů.

Svařování tenkého kovu obalenou elektrodou 1.0-1.5 mm je pro začátečníka náročný úkol. Invertory RDS s funkcí „Anti-stick“ vám pomohou zvládnout to bez popálení. Když je hrot elektrody ponořen do svarové lázně, stroj to „cítí“ a vypne svařovací proud. Výsledkem je, že neexistuje žádná přídržná síla, není třeba naklánět držák doleva nebo doprava, abyste zvedli elektrodu z povrchu. Povlak spotřebního materiálu se v tomto případě nedrolí.

Funkce Arc Force také pomáhá při svařování tenkých kovů s obrácenou polaritou. Když se elektroda chystá přilepit, invertor automaticky zvýší proud o 10A a udržuje elektrický oblouk. Jakmile obnovíte vzduchovou mezeru, zařízení samo sníží proudovou sílu na předchozí hodnotu a eliminuje propálení.

Odpovědi na otázky: vlastnosti přímé a obrácené polarity při svařování

Při jaké polaritě je šev na pohled krásnější?
Skrýt Další podrobnosti

Opačně. Teplo na špičce elektrody je vyšší, separace kapek je rychlejší, šev je více šupinatý a bez prověšení. Tento režim je použitelný pro přední strany produktu, pokud lze tloušťku kovu roztavit s obrácenou polaritou.

V jakém režimu se snižuje rozstřik kovu při provozu poloautomatického stroje?
Skrýt Další podrobnosti

Při obrácené polaritě je méně rozstřikování. Pokud se provádí svařování na přední straně výrobku a poté je nutné vyčistit všechny přilepené kapky, je lepší přepnout poloautomat na obrácenou polaritu.

Jak zmenšit šířku švu s obrácenou polaritou?
Skrýt Další podrobnosti
Aby byl šev v režimu obrácené polarity užší, je nutné pohybovat elektrodou rychleji.
Elektroda při řezání zčervená, co mám dělat?
Skrýt Další podrobnosti

S největší pravděpodobností máte připojenou obrácenou polaritu. Vyměňte napájecí kabely v zásuvkách. Práce s přímým připojením („+“ na výrobku) šetří spotřebu elektrody o 20-40% a snižuje její zahřívání.

Jakou polaritu byste měli použít pro vaření hliníku pomocí poloautomatického stroje?
Skrýt Další podrobnosti

Na rubu. Hliník má nízký bod tání a při přehřátí uniká. Proto se tepelný paprsek soustředí na elektrodu. Ale abyste zničili oxidový film, potřebujete poloautomatické zařízení s pulzem (Pulse), jinak nebude hluboká penetrace fungovat.

Svařování je úžasný proces spojování kovů pomocí elektrického oblouku. ⚡️ A aby se tento oblouk choval předvídatelně a dal kvalitu šev, musíte to umět spravovat. Jeden z nejdůležitějších parametry, ovlivňující charakter oblouk a proces svařování je polarita.

Polarita – tentoPodle podstatu, směr elektrického proudu ve svařovacím obvodu. Ona definuje, na které ze dvou elektrod (elektroda a svařitelné část) dojde k většímu tepelnému dopadu. ИJak následkem, – jak bude svařovací stroj vypadat koupel a samotný šev.

Vyberte příslušnou sekci pomocí níže uvedeného odkazu: