Cat:Сварочный аппарат в среде защитного газа
1. В машине использована основная схема полномостового инвертора с фазовым сдвигом, вся машина имеет высокую надежность. 2. Двойные схемы управления н...
Смотрите подробностиАн Сварочный аппарат MMA (ручная дуговая сварка) , также известный как сварочный аппарат SMAW (экранированная металлическая дуговая сварка), представляет собой универсальное сварочное устройство, в котором используются плавящиеся электроды с флюсовым покрытием для создания прочных металлических соединений за счет нагрева электрической дуги. . Станок генерирует электрическую дугу между электродом и заготовкой, достигая температуры примерно 6500 ° F (3600 ° C) , который плавит как электрод, так и основной металл, образуя сварочную ванну. При плавлении электрода его флюсовое покрытие выделяет защитные газы и образует слой шлака, защищающий сварной шов от атмосферных загрязнений.
Сварочные аппараты MMA являются одними из наиболее широко используемых сварочных аппаратов во всем мире, на их долю приходится около 50% всех применений промышленной сварки благодаря их простоте, портативности и способности работать в сложных условиях, в том числе на открытом воздухе, в ветреную погоду, а также на ржавых или грязных материалах. В отличие от сварки MIG или TIG, сварка MMA требует минимальной установки оборудования и отсутствия внешних баллонов с защитным газом, что делает ее предпочтительным выбором для строительства, технического обслуживания, ремонтных работ и полевых работ.
Сварочные аппараты MMA выпускаются в нескольких конфигурациях, каждая из которых имеет свои преимущества в зависимости от конкретного применения и требований пользователя.
Традиционные трансформаторные сварщики используют медные обмотки для понижения сетевого напряжения до сварочного напряжения, обычно производя выходной переменный ток (переменный ток). Эти машины прочный, надежный и может прослужить 20-30 лет при минимальном обслуживании. . Однако они тяжелые, весят от 40 до 100 фунтов для машин с номиналом 150-225 ампер и имеют ограниченный рабочий цикл, составляющий около 20-30% при максимальной мощности. Трансформаторные машины отлично подходят для промышленных условий, где мобильность не имеет решающего значения, а надежность имеет первостепенное значение.
Современные инверторные сварочные аппараты используют электронные компоненты для преобразования входной мощности в высокочастотный переменный ток, а затем выпрямления ее в выходной постоянный ток. Эта технология обеспечивает Снижение веса на 60-80% по сравнению с моделями-трансформерами. , с инвертором на 200 А, который обычно весит всего 10-20 фунтов. Инверторные машины обеспечивают превосходное управление дугой, более высокий КПД (85-90% по сравнению с 50-60% у трансформаторов), рабочий цикл 60-100% при номинальной мощности и могут работать в более широком диапазоне входного напряжения. Они стоят на 30–50 % дороже, чем эквивалентные трансформаторные машины, но обеспечивают более высокую производительность и экономию топлива при использовании генераторов.
Эти автономные агрегаты сочетают в себе бензиновый или дизельный двигатель со сварочным генератором, производя мощность сварки, независимая от электрической инфраструктуры . Сварщики с приводом от двигателя незаменимы на удаленных строительных площадках, при работе на трубопроводах и при ремонте на местах. Обычно они генерируют сварочный ток силой 200–400 А и одновременно обеспечивают 3000–12 000 Вт вспомогательной мощности переменного тока для инструментов и освещения. Расход топлива колеблется в пределах 0,5-1,5 галлона в час в зависимости от нагрузки и объема двигателя.
| Тип машины | Диапазон веса | Рабочий цикл | Эффективность | Типичный диапазон цен |
|---|---|---|---|---|
| Трансформатор переменного тока | 40–100 фунтов | 20-30% | 50-60% | 200-600 долларов |
| Инвертор постоянного тока | 10–25 фунтов | 60-100% | 85-90% | 300–1200 долларов США |
| с приводом от двигателя | 200-500 фунтов | 100% | Переменная | 2000–8000 долларов США |
Выбор подходящего сварочного аппарата MMA требует понимания нескольких важных характеристик, которые определяют производительность и пригодность для ваших задач.
Сила тока определяет максимальный размер электрода и толщину материала, который можно сваривать. Для общего применения, машина на 200 ампер работает с электродами диаметром до 5/32 дюйма (4 мм) и может сваривать сталь толщиной до 3/8 дюйма (10 мм) за один проход. . Пользователям-любителям, работающим с тонкими материалами (калибр 18–14), требуется всего 70–90 ампер, в то время как профессиональным сварщикам, сваривающим конструкционную сталь, обычно требуется 225–300 ампер. Полезное правило: на каждые 1/16 дюйма толщины стали потребуется примерно 40 ампер сварочного тока.
Рабочий цикл показывает, как долго машина может выполнять непрерывную сварку в течение 10-минутного периода без перегрева. А Рабочий цикл 60 % при токе 200 А означает, что аппарат может сваривать в течение 6 минут, а затем должен остыть в течение 4 минут. . Профессиональные машины обычно обеспечивают рабочий цикл 80–100 % при номинальной мощности, тогда как бюджетные модели могут снижаться до 20–40 %. При более низких настройках силы тока рабочий цикл значительно увеличивается: машина с номиналом 40% при токе 200 А может достичь 100% рабочего цикла при токе 120 А.
Машины ММА работают с различной потребляемой мощностью. Общие конфигурации включают в себя:
Убедитесь, что ваша электрическая служба может обеспечить достаточную силу тока — сварочный аппарат на 200 А при напряжении 240 В потребляет примерно 50-60 ампер от цепи на максимальной мощности , требующий специального автоматического выключателя минимум на 60 А.
Усовершенствованные инверторные машины оснащены электронными функциями, которые улучшают стабильность дуги и простоту использования. Горячий старт обеспечивает кратковременное повышение тока при зажигании дуги, что снижает количество случаев залипания. 70-80% . Компенсация силы дуги увеличивает ток при уменьшении длины дуги, предотвращая замерзание электрода. Функция защиты от прилипания отсекает ток, если электрод приваривается к заготовке, что позволяет легко его снять. Эти функции особенно полезны начинающим и повышают производительность сварки во всех положениях.
OCV — это напряжение, присутствующее на электроде без сварки, обычно 50-80 вольт для большинства машин. . Более высокое напряжение OCV (70–80 В) улучшает зажигание и стабильность дуги, особенно при использовании целлюлозных электродов, но увеличивает риск поражения электрическим током в замкнутом пространстве. Некоторые машины оснащены устройствами снижения напряжения (VRD), которые снижают напряжение OCV до безопасного уровня (ниже 35 В) в течение миллисекунд после остановки сварки, что важно для работы в опасных средах.
Сварочные аппараты MMA работают с различными типами электродов, каждый из которых предназначен для определенных материалов и положений сварки. Понимание классификации электродов обеспечивает правильную настройку машины и качество сварки.
Электроды соответствуют системе обозначения AWS (Американское общество сварщиков). Например, E6010 обозначает: E (электрод), 60 (предел прочности на разрыв 60 000 фунтов на квадратный дюйм), 1 (возможность работы во всех положениях) и 0 (тип источника питания и покрытие). наиболее часто используемые электроды: E6011, E6013, E7018 и E7024. , при этом E7018 является отраслевым стандартом для сварки конструкционных сталей благодаря покрытию с низким содержанием водорода, которое обеспечивает прочные, устойчивые к растрескиванию сварные швы.
Выбор электрода должен соответствовать мощности вашей машины. Машины постоянного тока предлагают выбор полярности электродов (DCEP или DCEN). DCEP (положительный электрод) используется в 90% случаев. поскольку это обеспечивает более глубокое проникновение. Машины, работающие только на переменном токе, ограничивают вас электродами, такими как E6011 и E6013, тогда как машины постоянного или переменного/постоянного тока допускают все типы электродов. Инверторные машины постоянного тока обеспечивают максимальную универсальность и превосходные характеристики дуги с электродами E7018 с низким содержанием водорода.
Для каждого диаметра электрода требуются определенные диапазоны тока для оптимальной работы:
Использование тока за пределами этих диапазонов приводит к плохой стабильности дуги, чрезмерному разбрызгиванию или недостаточному проплавлению. Большинство профессиональных сварщиков сохраняют Электроды 1/8 дюйма и 5/32 дюйма в стандартной комплектации .
Освоение техники сварки MMA требует понимания правильной настройки, управления дугой и устранения распространенных проблем.
Начните с установки силы тока в соответствии с рекомендациями производителя электродов, которые обычно напечатаны на коробке с электродами. Подсоедините рабочий зажим для очистки основного металла как можно ближе к зоне сварки — причиной этого является плохое заземление. 30-40% проблем со стабильностью дуги . Зажгите дугу либо царапающими движениями (например, чирканьем спичкой), либо постукивающими движениями, перпендикулярными заготовке. Как только дуга установится, поддерживайте постоянную длину дуги, равную диаметру проволоки сердечника электрода, обычно для большинства применений 1/8 дюйма.
Поддерживать скорость движения примерно 6-10 дюймов в минуту для электродов диаметром 1/8 дюйма по стали толщиной 1/4 дюйма, регулировка в зависимости от внешнего вида сварочной ванны. Электрод должен поворачиваться под углом 5–15 градусов в направлении движения (угол сопротивления) для плоских и горизонтальных положений. Следите за сварочной ванной, а не за дугой: настоящая ванна выглядит ярко-оранжевой с гладкой, контролируемой рябью. Если двигаться слишком быстро, бусинка станет узкой и выпуклой; двигайтесь слишком медленно, и вы рискуете прожечь или вызвать чрезмерное скопление.
Глубина проникновения зависит от тока, скорости перемещения и длины дуги. Для полного проникновения в сталь толщиной 1/4 дюйма используйте примерно 160-180 ампер с электродом E7018 диаметром 1/8 дюйма. . Увеличьте ток на 10–15 % для положений над головой, где сила тяжести оттягивает ванну от сварного шва. Небольшие переплетающиеся движения (в 1,5–2 раза больше диаметра электрода) помогают заполнить более широкие швы и контролировать тепловложение, но чрезмерное переплетение вызывает шлаковые включения и снижает проплавление.
При повторном запуске после замены электрода удалите шлак из кратера и начните снова немного впереди кратера, затем вернитесь назад, чтобы заполнить его, прежде чем продолжить движение вперед. Правильное заполнение кратеров предотвращает образование трещин на концах сварных швов. В конце сварочного прохода сделайте небольшую паузу во время заполнения кратера, затем быстро разорвите дугу, чтобы минимизировать глубину кратера. Незаполненные кратеры являются причиной 60-70% повреждений сварных швов при циклическом нагружении. .
Сварочные аппараты MMA отлично подходят для разнообразных применений в различных отраслях промышленности и типах материалов.
Строительство и производство металлоконструкций представляют собой крупнейшую сферу применения сварки ММА. Этот процесс легко обрабатывает материалы из Листовой металл 16 калибра толщиной до нескольких дюймов. с несколькими проходами. Каркасы зданий, мосты, башни и усиление конструкций используют сварку ММА при сборке на месте, где мобильность и устойчивость к ветру имеют важное значение. Электроды с низким содержанием водорода E7018 доминируют в этом секторе из-за требований норм к структурной целостности.
Ремонт сварочных работ на оборудовании, машинах и инфраструктуре составляет примерно 35-40% всей сварки ММА . Этот процесс лучше переносит ржавые, окрашенные или загрязненные поверхности, чем MIG или TIG, что делает его идеальным для ремонта в полевых условиях. В сельскохозяйственном оборудовании, горнодобывающей технике и при обслуживании тяжелого оборудования обычно используется сварка MMA. Специальные электроды для наплавки позволяют восстановить изношенные поверхности и добавить износостойкие слои, чтобы продлить срок службы компонентов.
Нефте- и газопроводы, водопроводы и сосуды под давлением требуют сертифицированных сварщиков, использующих специальные процедуры MMA. Целлюлозные электроды, такие как E6010, обеспечивают глубокое проникновение в корневые проходы, в то время как Заполнители и колпачки E7018 обеспечивают качество сварных швов, соответствующее стандартам ASME Раздел IX. . Возможность сварки во всех положениях делает MMA идеальным для работ на трубопроводах в фиксированном положении, когда труба не может вращаться.
Сварка MMA позволяет ремонтировать чугун с использованием электродов на основе никеля (ENi-CI) или специальных чугунных электродов (E99). При производстве нержавеющей стали используются электроды E308L или E316L, соответствующие марке основного металла. Трудносвариваемые материалы, такие как высокоуглеродистая сталь, лучше использовать при предварительном нагреве и использовании специальных электродов с низким содержанием водорода. Универсальность этого процесса распространяется на области применения, где износостойкие электроды из карбида хрома восстанавливают щеки дробилки, лопасти смесителя и точки обработки почвы .
Правильное техническое обслуживание продлевает срок службы машины и обеспечивает стабильную работу, а систематическое устранение неполадок быстро решает распространенные проблемы.
Сварочные аппараты MMA требуют минимального обслуживания по сравнению с процессами подачи проволоки. Ежемесячные задачи включают в себя:
Трансформаторные машины нуждаются в ежегодной проверке соединений и изоляции, а инверторные машины должны проверять электронные платы каждый раз. 2-3 года в пыльной среде . Замена кабеля становится необходимой, когда на изоляции появляются трещины или когда измеренное сопротивление превышает спецификации производителя.
Нестабильность дуги и нестабильная работа часто объясняются простыми причинами. Убедитесь, что входное напряжение питания находится в пределах ±10 % от номинального напряжения: низкое напряжение снижает доступный сварочный ток на 15-25% . Проверьте надежность соединений кабелей, особенно на клеммах машины, где сильный ток приводит к постепенному ослаблению соединений. Плохой контакт рабочего зажима создает сопротивление, которое снижает мощность сварки; очистите контактные поверхности и проверьте надежность соединения с основным металлом.
Если на машине часто срабатывает тепловая защита, сначала убедитесь, что вы работаете в пределах номинального рабочего цикла. Заблокированные вентиляционные отверстия уменьшают поток воздуха на 40–60 %, что значительно снижает рабочий цикл. Температура окружающей среды выше 104°Ф (40°С) требуют снижения номинальных характеристик машины или увеличения периода охлаждения. Использование удлинителей меньшего размера приводит к падению напряжения и заставляет машину потреблять более высокий ток, увеличивая выделение тепла и сокращая рабочий цикл на 20–30%.
Частое залипание электрода указывает на слишком низкий установленный ток, влажные электроды или загрязнение основного металла. Увеличьте силу тока на 10–15 ампер и убедитесь, что электроды правильно хранились в сухой среде. Проблемы с возникновением дуги при использовании новых электродов предполагают недостаточное напряжение холостого хода или неисправность цепи горячего запуска в инверторных машинах. Тщательно очистите заготовку — окалина, ржавчина или краска увеличивают напряжение, необходимое для зажигания дуги, на 30-50% .
Сварка ММА представляет собой множество опасностей, требующих надлежащего защитного оборудования и мер безопасности для предотвращения травм.
В комплект необходимых средств индивидуальной защиты для сварки ММА входит сварочный шлем с автоматическим затемнением и защитной шторкой. Линза #10-13 для защиты от дуги , кожаные сварочные перчатки, устойчивые к теплу и искрам, огнестойкая куртка и брюки, закрывающие все открытые участки кожи, а также кожаные ботинки с защитой лодыжек. Излучение дуги вызывает серьезное повреждение глаз в течение нескольких секунд после воздействия — никогда не зажигайте дугу без надлежащей защиты глаз. Респираторы необходимы при сварке оцинкованной стали, нержавеющей стали или в закрытых помещениях, где концентрация дыма превышает безопасный уровень.
Напряжение холостого хода при сварке ММА ( 50-80В ) представляет опасность поражения электрическим током, особенно во влажных или закрытых помещениях. Никогда не выполняйте сварку в стоячей воде или в мокрой одежде. Убедитесь, что машины имеют правильное заземление с помощью трехконтактной вилки и неповрежденного заземляющего провода. В средах высокого риска используйте машины с устройствами снижения напряжения, которые снижают напряжение OCV до уровня ниже 35 В между сварными швами. Ежемесячно проверяйте кабели на предмет повреждений: открытые проводники создают опасность поражения электрическим током и возникновения дугового разряда.
Сварочные искры достигают 35 футов и может воспламенить горючие материалы через несколько часов после прекращения сварки. Очистите территорию в радиусе 35 футов от легковоспламеняющихся материалов или используйте для защиты сварочные покрытия и экраны. Держите огнетушитель, рассчитанный на электрическое возгорание (класс C), в пределах досягаемости. Обеспечьте достаточную вентиляцию, чтобы предотвратить накопление дыма — при сварке образуются пары оксидов металлов, которые вызывают металлическую лихорадку и долгосрочное повреждение дыхательных путей. Расположите вытяжку дыма в месте сварки или убедитесь, что общая вентиляция обеспечивает по меньшей мере 2000 кубических футов в минуту на сварщика в закрытых помещениях.
Сварка в резервуарах, емкостях или закрытых помещениях требует особых мер безопасности. Перед входом проверьте атмосферу на наличие достаточного количества кислорода (19,5–23,5%), взрывоопасных газов и токсичных паров. Обеспечьте принудительную вентиляцию и постоянный контроль воздуха во время сварки. Разместите снаружи дежурного, который будет поддерживать визуальный или голосовой контакт. Используйте низковольтные машины или устройства, оборудованные VRD, чтобы свести к минимуму риск поражения электрическим током. Сварка в замкнутом пространстве является причиной 15-20% несчастных случаев со смертельным исходом при сварке. несмотря на то, что на них приходится менее 5% сварочных операций, подчеркивая важность правильных процедур.
Понимание полной стоимости владения помогает обосновать покупку оборудования и оптимизировать эксплуатационную эффективность.
Машины для любителей начального уровня стоят около 200–300 долларов за базовые устройства на 90–120 А, а профессиональные Инверторные сварочные аппараты на 200 А стоят от 500 до 1200 долларов. . Промышленные машины на 300 ампер стоят 1500–3500 долларов. Полная установка требует дополнительных инвестиций в держатели электродов (25–75 долларов США), рабочие зажимы (20–60 долларов США), кабели (100–300 долларов США за качественные комплекты), защитное оборудование (200–400 долларов США) и первоначальный инвентарь электродов (100–200 долларов США). Общая сумма стартовых инвестиций в оборудование профессионального качества обычно колеблется в пределах 1000–2000 долларов США.
Электроды представляют собой первичную стоимость расходных материалов. Профессиональные электроды E7018 стоят примерно 15-25 долларов за 10-фунтовую упаковку , обеспечивающий сварной шов длиной 45–60 футов с помощью стержней диаметром 1/8 дюйма. Опытный сварщик наплавляет 2–4 фунта сварочного металла в час, тратя на электроды 3–10 долларов в зависимости от размера и типа стержня. Затраты на электроэнергию скромны: машина на 200 А при полной мощности потребляет 9–10 кВт, что обходится примерно в 1,20–1,50 доллара в час при типичных промышленных тарифах на электроэнергию. Потери производительности из-за ограничений рабочего цикла для многих приложений обходятся дороже, чем энергопотребление.
Сварка ММА предлагает самую низкую стоимость оборудования среди процессов дуговой сварки. Сварка MIG требует Первоначальные инвестиции на 30–50 % выше для машин, а также механизмов подачи проволоки, газовых баллонов и регуляторов. Сварочное оборудование TIG стоит на 50-100% дороже и требует большей квалификации оператора. Однако MIG и TIG обеспечивают более высокие скорости наплавки (4–8 фунтов/час против 2–4 фунтов/час для MMA) и лучше подходят для производственной сварки. ММА превосходно справляется с ремонтными работами, полевым строительством и там, где портативность и простота оборудования оправдывают низкую производительность.
Для подрядчиков и производственных цехов окупаемость оборудования зависит от степени его использования. Зарядка $75-125 в час за сварочные услуги а выполнение 10 часов оплачиваемой сварки в неделю приносит ежемесячный доход в размере 3900–6500 долларов США. За вычетом расходных материалов и накладных расходов машина профессионального уровня окупается в течение 1-3 месяцев. Даже для случайных пользователей владение оборудованием позволяет избежать затрат на аутсорсинг в размере 100–200 долларов США за ремонт, обеспечивая окупаемость после 5–10 использований.
Выбор оптимального сварочного аппарата MMA требует соответствия его возможностей вашим конкретным потребностям и бюджетным ограничениям.
Домашние пользователи, занимающиеся ремонтом автомобилей, сельскохозяйственной техники и общими производственными потребностями. Мощность 140–160 А с двойным входом напряжения 120 В/240 В. . Инверторная технология обеспечивает наилучшее качество и превосходный контроль дуги для обучения. Бюджет 400–700 долларов на качественные устройства от известных производителей. Убедитесь, что машина оснащена защитой от тепловой перегрузки и поддерживает стандартные типы электродов. Рабочий цикл 30–40 % достаточен для периодического домашнего использования, когда непрерывная сварка редко превышает 3–4 минуты.
Профессиональным магазинам требуется Машины на 200–250 А с минимальным рабочим циклом 60 % при номинальной мощности. . Инверторные машины с функцией горячего старта, силой дуги и защитой от пригорания максимизируют производительность. Бюджет 800–1500 долларов США на оборудование промышленного качества с гарантией 3–5 лет. Рассмотрите возможность использования машин как MMA, так и TIG, поскольку они универсальны. Профессиональные приложения оправдывают наличие дополнительных функций, таких как цифровые дисплеи, дистанционная регулировка тока и настройки памяти для часто используемых процедур.
Портативность и надежность доминируют в требованиях к полевым приложениям. Легкие инверторные машины под 20 фунтов с ручками для переноски или плечевыми ремнями улучшить мобильность. Агрегаты с приводом от двигателя подходят для удаленных мест без электроэнергии, хотя первоначальная стоимость (2500–5000 долларов США) требует тщательного обоснования с учетом использования. При работе от генератора высокая эффективность инверторных машин снижает расход топлива на 30-40% по сравнению с трансформаторными сварочными аппаратами, обеспечивая значительную экономию в течение срока службы машины.
Оценивайте потенциальные покупки по следующим критериям:
Избегайте чрезвычайно дешевых машин от неизвестных производителей — низкое качество сборки и недостаточная поддержка сводят на нет первоначальную экономию. Известные бренды, такие как Lincoln, Miller, ESAB и Hobart, обеспечивают надежную работу и легкодоступная сеть поддержки по всей Северной Америке .
Связаться с нами