Типы сварочных аппаратов — преимущества и недочеты

История сварочного дела насчитывает более двухсот лет. Основы были заложены в 1802 году, когда русский ученый Василий Владимирович Петров сумел впервые зажечь электрическую дугу между двумя кусочками древесного угля. Однако понадобилось еще 80 лет, чтобы предположение о возможности  плавки металла превратилось в промышленно пригодный способ электродуговой сварки.

До середины прошлого века существовало два типа сварочных аппаратов: специализированные сварочные генераторы и трансформаторы. После, благодаря успехам силовой электроники, были созданы сварочный выпрямитель и сварочный инвертор. Данное типовое деление основывается на используемом в аппарате источнике тока.

Сварочный генератор

В аппаратах такого типа (см. бензиновые сварочные генераторы и сварочные генераторы дизельные) механическая энергия вращения якоря преобразуется в энергию электрическую постоянного тока. Генератор может поставляться как отдельно, так и укомплектованным приводным двигателем. Когда в качестве последнего применяют асинхронный трехфазный двигатель, агрегатом производят ручную дуговую сварку MMA и механизированную сварку в углекислом газе MAG. В комплекте с двигателем внутреннего сгорания (на бензине/дизеле) — ручная дуговая сварка и резка в полевых условиях, где блага цивилизации в виде электрических сетей недоступны. Дуга легко зажигается, горение устойчиво.

В настоящее время широкого применения этот тип сварочного аппарата не имеет — из-за наличия ряда  недостатков:

• Высокая трудоемкость изготовления и конструктивная сложность
• КПД едва дотягивает до 70%
• Удельный расход электроэнергии — не менее 5 кВт в час на 1 кг расплавленного металла
• Крупные габариты, шумная работа
• К тому же генераторы по стоимости превышают даже трансформаторы и выпрямители, и их надежность сравнительно невысока.

Сварочные трансформаторы

Эти аппараты (см. сварочные аппараты трансформаторы) питают дугу переменным током. Их отличает простота устройства и обслуживания, эксплуатационная надежность и экономичность. Трансформаторы для ручной сварки могут работать в диапазоне температур от -45 до +40 градусов; автоматизированная сварка может производиться от -10 до +40 градусов.

В основу работы трансформатора положено явление электромагнитной индукции.

Сварка на переменном токе хороша для низколегированных сталей, но не пригодна для цветных металлов. К недостатка можно отнести нестабильность дуги, вследствие чего качество шва требует навыков и мастерства. И в наличии должны быть специальные электроды для переменного тока.

Сварочные выпрямители

В этих аппаратах присутствует трансформатор, диодный выпрямительный блок, вентилятор и пускорегулирующие защитные устройства. По сравнению с трансформаторами, выпрямители отличаются рядом преимуществ: высокий КПД, меньшая электромагнитная индукция, нет вращающихся элементов, бесшумная работа и др. Дуга более стабильна, потому качество сварного шва выше. Выпрямителем возможно сваривать цветные металлы и нержавеющую сталь; универсальны по видам сварки: ручная сварка, автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом, в защитных газах.

Сварочные инверторы

Это новые технологии в сварочном производстве. После неоднократного преобразования на выходе получается ток большой  частоты. В качестве источника питания используется полупроводниковая схема, благодаря чему габариты и вес снижены в несколько раз.

Широкий диапазон регулирования сварочного тока, сниженное энергопотребление, масса «умных» функций и пр. делают процесс сварки удобным, сварные качества шва высокими.

При работе следует помнить, что инверторы, как и любая электроника, не используются в запыленных помещениях, при повышенной влажности, при перепадах температур.

Сварка плавящимися электродами, а также с применением присадочной проволоки, требует разделение на типы сварочных аппаратов степенью автоматизации сварочного процесса.

Сварочные полуавтоматы оснащены встроенным или выносным механизмом подачи проволоки. Ведение горелки осуществляется вручную, а режим горения и подача проволоки — автоматически. В сварочных автоматах автоматизировано еще и ведение горелки вдоль сварного шва.

Сварочные аппараты — непревзойденное соединение металлов.