Выбор сварочного полуавтомата

Сварочные полуавтоматы MIG/MAG предназначены для сварки металлов и их сплавов в среде инертных (MIG) и активных (MAG) газов с ручной подачей горелки и механизированной подачей сварочного материала (проволоки).

Перед покупкой полуавтомата необходимо определиться с основными условиями его эксплуатации. Без этого правильно выбрать аппарат невозможно. Нужно знать:

• нагрузочную способность питающей сети;
• какие металлы предполагается сваривать (низкоуглеродистую или нержавеющую сталь, цветные металлы, алюминий и т.п.);
• толщину свариваемого металла;
• требования к качеству сварки - какой степени ответственности будут свариваться конструкции;
• характер сварных соединений - габариты конструкций, длина сварочных швов, их пространственное положение и т.п.;
• интенсивность эксплуатации, определяющую бытовое или профессиональное использование полуавтомата.

Напряжение сети. Параметры питающей сети определяют тип полуавтомата не только по напряжению и фазности, но и по профессиональному предназначению. Если в наличии только однофазная сеть, то покупать необходимо аппарат, способный работать от 220В и создающий не слишком высокую токовую нагрузку - не более 16А. Это может быть как бытовая модель, рассчитанная только на однофазную сеть, так и профессиональный аппарат, который может быть подключен как к трехфазной, так и однофазной сети.

При наличии трехфазной сети покупать можно полуавтомат с любой схемой подключения. При этом желательно все же приобрести трехфазный аппарат, более равномерно загружающий фазы и не создающий перекосов по токовой нагрузке. Процесс сварки будет более стабилен.

Нагрузочная способность сети определяется подключением к ней приборов с нагрузкой 2-3 кВт и замером падения напряжения. Если напряжение под нагрузкой падает ниже 200В, целесообразно выбрать сварочный инверторный полуавтомат, который лучше подходит для работы в просаженных сетях (допустимый диапазон напряжения питающей сети указывается в характеристиках сварочных полуавтоматов). Если напряжение сети под нагрузкой падает до 150-ти и менее вольт, то возможность варить обычным полуавтоматом (даже инверторным) крайне сомнительна. Придется приобретать либо электрогенератор, либо инвертор (не полуавтомат) с корректором коэффициента мощности (PFC - power factor corrector) который способен работать при очень низком напряжении (есть модели, допускающие питающее напряжение 100В и ниже). Возможно есть полуавтоматы на базе таких инверторов.

Сварочный ток. Номинальный сварочный ток - основной параметр любого сварочного аппарата. Он означает то значение тока, при котором полуавтомат не будет перегреваться выше допустимых значений при условии соблюдения ПН (продолжительности нагрузки). Номинальный ток определяет толщину металла, который можно сваривать данным аппаратом, а также диаметр используемой проволоки.

При выборе сварочного полуавтомата по значению номинального тока, можно исходить из таких условий. Если толщина свариваемого металла не превышает 5 мм, вполне достаточно иметь сварочный ток 150-200А. Диаметр используемой сварочной проволоки при этом составляет 0,8-1,0 мм. Большие толщины потребуют сварочного тока до 250А и выше и проволоки 1,2-1,6 мм. Более точные данные, для сварки углеродистых и низколегированных сталей в углекислом газе, указаны в нижеследующей таблице.

Соединение	Толщина металла, мм	Диаметр сва- рочной про- волоки, мм	Сварочный ток, А
	0,8-1	0,7-0,8	50-80
	1,5-2	0,8-1,2	90-200
	3	1,2-1,4	200-380
	4	1,2-1,6	200-350
	6	1,2-2	250-420
	8	1,2-2,5	300-450

Желательно иметь некоторый запас по току - до 50А. По нескольким причинам. Во-первых, это даст возможность варить на непредельных значениях тока, не боясь перегрева аппарата. Кроме этого, при пониженном напряжении в сети и использовании длинных питающих кабелей, фактическое значение сварочного тока оказывается ниже расчетного. Нужно учитывать и то, что паспортные данные могут быть несколько завышены в рекламных целях, а реальные значения тока окажутся меньшими.

Продолжительность нагрузки (ПН). Параметр ПН/ПВ (продолжительность нагрузки/включения) характеризует режим работы, который необходимо соблюдать, чтобы сварочный аппарат не перегрелся.

ПН = Т_р/(Т_р + Т_п) • 100%

Где Т_р - время работы под полной нагрузкой (при соответствующем токе), Т_п - время паузы.

Рабочий цикл (Т_р + Т_п) принимается равным 10 или 5 минутам. Приведенная выше формула интерпретируется следующим образом. При сварочном цикле 10 мин и значении ПН 50%, после каждых 5 минут работы необходимо делать пятиминутную паузу для охлаждения аппарата. Если ПН равно 100%, это означает, что Т_п может быть равно 0, т.е. полуавтомат способен работать без перерыва, не рискуя перегреться.

Вообще-то, для работы в непрерывном режиме нет необходимости в 100% ПН. Установлено, что продолжительность сварки у сварщика-полуавтоматчика чаще всего не превышает 60% (из-за необходимости технологических остановок). Поэтому достаточно иметь полуавтомат с ПН 60%, чтобы не делать специальных перерывов для его охлаждения. Именно поэтому профессиональные полуавтоматы обычно имеют ПН 60% при средних токах.

Источники тока, режимы и функции

Помимо основного режима (сварка MIG/MAG - в среде защитного газа с механизированной подачей проволоки) полуавтоматы могут иметь и другие режимы, т.е. быть универсальными. К наиболее важному дополнительному режиму относится ММА. Его наличие в аппарате позволяет работать покрытыми штучными электродами. Без сомнения, очень полезная возможность. Поэтому желательно покупать полуавтомат с режимом ММА, за исключением тех случаев, разумеется, когда необходимость в ручной сварке покрытыми электродами по какой-либо причине полностью исключена.

Наличие многих дополнительных режимов и функций зависит от типа источника питания, который может быть выпрямителем или инвертором.

Вообще, различия между инверторами и выпрямителями настолько существенны, что вопрос, какой выбрать сварочный полуавтомат - инвертор или выпрямитель - должен решаться одним из первых. Различия эти хорошо известны. Многие полезнейшие функции и режимы сварочных полуавтоматов (функции Arc-Force, Hot Start и Anti Stick, импульсная сварка и пр.) могут быть реализованы только в инверторах, плюс инверторы значительно легче выпрямителей. Режим ММА может присутствовать как в инверторах, так и в выпрямителях. Однако выпрямители отличаются большей надежностью, неприхотливостью к условиям эксплуатации и проще ремонтируются. То есть при покупке дешевого полуавтомата, лучше остановить выбор на среднем полуавтомате на основе выпрямителя, чем на самом дешевом на основе инвертора.

Функции Hot Start, Arc-Force и Anti Stick, облегчающие поджог дуги и исключающие прилипание электрода, обеспечивают настолько большое удобство работы, что сварка с приемлемым качеством становится доступной даже новичку.

Сварка с короткими импульсами большого тока (при наличии режима импульсной сварки) позволяет плавно переносить расплавленный металл, избегая его разбрызгивания и обеспечивая высокое качество шва.

Наличие режима TIG ("аргонная" сварка) дает возможность варить вольфрамовым неплавящимся электродом, обеспечивающим сварку практически всех материалов с высоким качеством.

Перед тем как окончательно выбрать сварочный полуавтомат нужно обратить внимание и на возможность сваривать им алюминий, который требует, например, плавной подачи проволоки, специальной горелки с тефлоновым каналом, специального наконечника. Обычно эта возможность в руководствах по эксплуатации сварочных аппаратов оговаривается особо. Если упоминания об этом нет, значит, скорее всего, сварка алюминия данным полуавтоматом не предусмотрена.

При сварке очень полезным является наличие синергетического управления - системы автоматического управления параметрами сварки. Настройка полуавтоматов с синергетикой очень проста. Устанавливается марка металла, диаметр проволоки, иногда требуемая толщина провара, - и сварщику остается только вести горелку по стыку. Автоматика сама подбирает необходимый сварочный ток и скорость подачи проволоки.

Конструктивные особенности

Механизм подачи проволоки. Полуавтоматы могут быть со встроенным или отделенным механизмом подачи проволоки (МПП). Первые - в основном бытовые, но бывают и профессиональные - предназначаются преимущественно для сваривания конструкций небольшого размера. Если варить предстоит крупногабаритные изделия, для которых недостаточно пятиметровой длины горелки, предпочтителен выбор сварочного полуавтомата с отдельным МПП. Связь последнего с источником тока осуществляется с помощью кабель-пакета длиной от 5 до 30 м, состоящего из газового шланга, управляющего и сварочного кабелей.

Механизмы подачи могут быть двухроликовыми или четырехроликовыми. Первые применяются обычно в бытовых моделях, вторые - в профессиональных и промышленных полуавтоматах с номинальным током свыше 300А. Четырехроликовые механизмы обеспечивают более надежную и равномерную подачу проволоки и обладают повышенным ресурсом. Независимо от количества роликов их диаметр должен быть достаточным, чтобы обеспечивать надежный механический контакт с проволокой - не менее 30 мм. Желательно, чтобы аппарат имел стандартные ролики. Это позволит менять их в случае необходимости.

Горелка. Значительная часть неисправностей полуавтоматов происходит из-за выхода из строя горелок, поэтому на качество горелки необходимо обратить особое внимание. Поломки могут быть разными - обрыв кабеля, замыкание между соплом и наконечником, застревание проволоки в канале рукава, приводящее к ее заминаниям.

Рукава горелок имеют стандартные длины 3, 4 и 5 метров. Если предстоит сваривать длинномерные конструкции, то необходимо выбирать полуавтомат, к которому можно подключать пятиметровую горелку, требующую для своей надежной работы четырехроликового механизма подачи.

Кроме длины рукава горелки, важное значение имеет и тип ее охлаждения, который может быть воздушным или жидкостным. Последнее предпочтительно при интенсивной работе аппарата.

Лучше если горелка подключается к полуавтомату через евроразъем, а не встроена. Это позволяет легко заменить сломавшуюся, короткую или неудобную горелку более подходящей. Аппараты с евроразъемом под горелку могут не иметь в комплекте горелки, и это скорее плюс чем минус, так как грелка могла не удовлетворять каким-либо требованиям.

Регулировка тока. Сварочный ток и вторичное напряжение могут регулироваться плавно или ступенчато. Плавная регулировка позволяет устанавливать любое требуемое значение тока и напряжения. Это может быть полезным при необходимости точного подбора параметров или при сильных колебаниях сетевого напряжения, искажающих выходные характеристики аппарата.

С другой стороны, ступенчатая регулировка при наличии достаточного количества ступеней (желательно, чтобы их было не менее 5) позволяет быстро установить нужное фиксированное значение, не беспокоясь о том, что настройка собьется. Но главное, с точки зрения надежности, ступенчатая регулировка у сварочных выпрямителей имеет преимущество перед плавной.

В некоторых моделях полуавтоматов существует возможность устанавливать значение сварочного тока дистанционно непосредственно от места сварки, не подходя для этого к аппарату.

Цифровая индикация. Наличие цифровой индикации удобно тем, что она отображает установленное и фактическое значение напряжения и тока. Это облегчает настройку и контроль режимов.

Защита. Полуавтомат должен быть защищен от перегрузок по току и короткого замыкания. Обычно функцию защиты выполняет встроенный автоматический выключатель, отключающий аппарат в случае необходимости. Если он отсутствует, нужно позаботиться о подключении полуавтомата через внешний автоматический выключатель подходящего номинала.

Вес. Часто небольшой вес относят к преимуществам сварочных аппаратов. Однако слишком малый вес полуавтомата-выпрямителя может свидетельствовать о слабом, склонном к перегреванию силовом трансформаторе. Считается, что вес хорошего трансформаторного полуавтомата не может быть менее 25 кг. То есть при выборе полуавтомата на основе выпрямителя, при близких характеристиках двух аппаратов, следует отдавать предпочтение более тяжелому.

Номенклатура современного сварочного оборудования широка и многообразна. Главное, что следует сделать перед тем, как выбрать сварочный полуавтомат, наилучшим образом подходящий для конкретной работы, - это определиться во всех деталях с характером последней. Только в этом случае существует гарантия того, что выбор будет сделан правильно.

Литература