1.5. Классификация источников питания для сварки.

Основными элементами любой сварочной установки являются: источник сварочного напряжения или источник питания (далее - ИП); исполнительный механизм; соединительные элементы (шланги, кабели); вспомогательные элементы (баллоны, приспособления, оснастка и т.д.). В зависимости от выбранного вида сварки различают следующие виды сварочного оборудования:

Для ручной дуговой сварки штучными плавящимися электродами с покрытием (метод ММА):

- трансформаторы (предназначены для сварки на переменном токе);

- выпрямители (предназначены для сварки на постоянном токе);

- инверторы (для сварки на постоянном токе - постоянный ток получают по инверторной схеме).

Для полуавтоматической сварки металлической проволокой в среде защитных газов (метод MIG/MAG) - сварочные полуавтоматы, состоящие из источника питания (встроенного или автономного), блока управления, подающего механизма и специальной сварочной горелки.

Для автоматической сварки металлической проволокой в среде защитных газов или под флюсом - сварочные автоматы (самоходные тракторного типа, подвесные или планетарные головки).

Для ручной дуговой сварки неплавящимся (вольфрамовым) электродом в среде инертных защитных газов (метод TIG) - специализированные сварочные установки переменного и/или постоянного тока.

Одной из основных характеристик сварочного процесса является статическая вольтамперная характеристика (ВАХ) сварочной дуги, отражающая связь между напряжением и силой тока сварочной дуги. Вследствие особенностей ионизации атомов металла в столбе дуги характеристика самой дуги состоит из трёх участков - падающего, статического и возрастающего. Статическая вольтамперная характеристика сварочной дуги показана на рис. 4.

Рис.4 Статическая вольтамперная характеристика дуги.

Для стабильного горения дуги требуется равенство между напряжением и током дуги (Uд и Iд) и источника питания (Uип и Iип). Легко заметить, что такое равенство возможно в случае, когда точки пересечения вольтамперных характеристик дуги и источника питания являются точками устойчивого горения дуги, как показано на рис.5.

падающие жесткая возрастающая

Рис.5 Вольтамперные характеристики источников питания

в соотнесении их со статической ВАХ дуги.

Ручную дуговую сварку (метод ММА) ведут на токе малой плотности (отношение силы тока к диаметру электрода). При этом из-за колебания длины дуги меняется и напряжение дуги, и ее вольтамперная характеристика имеет падающую форму (зона 1 на рис. 4.). Поэтому для ручной дуговой сварки в основном применяют ИП с падающей вольтамперной характеристикой, имеющей очень большой угол наклона к оси тока (крутопадающая характеристика); такая вольтамперная характеристика обеспечивает отсутствие колебаний тока при изменении напряжения дуги.

При полуавтоматической сварке методом MIG/MAG дуга горит на стабильном участке вольтамперной характеристики (зона 2 на рис. 4.), поэтому ИП для такого метода сварки должен иметь жёсткую или пологопадающую вольтамперную характеристику.

ИП с возрастающей характеристикой применяют в основном для автоматической сварки под флюсом и наплавки.