Каждая область техники имеет свою неповторимую, а иногда и загадочную историю. Это в полной мере относится и к сварке, и особенно в России. Все началось с профессора В.В.Петрова, который в 1802 году получил электрическую дугу. Другой российский ученый Н.Н.Бенардос применил эту дугу для сварки металлов. Это произошло только в 1887 году, то есть через 85 лет после открытия Петрова. А вот другой основоположник российской сварки Н.Г.Славянов времени уже не терял, и уже в 1988 году заменил неплавящийся угольный электрод Бенардоса на металлический, который одновременно служил присадочным материалом. И, заодно, Славянов применил для питания дуги электрогенератор, вместо аккумуляторной батареи Бенардоса. Затем, к этому процессу оперативно подключился шведский изобретатель и предприниматель Оскар Челлберг, который в 1902 году запатентовал металлический электрод с защитным покрытием. И все! Современная схема электросварки плавящимся электродом (ММА) была получена и успешно с тех пор применяется во всем мире, на всех, без исключения, стройках, предприятиях и в домашнем хозяйстве, на дачах и в гаражах. А хорошо знакомые многим сварщикам буквы ОК на желтых пачках электродов шведской фирмы ЭСАБ являются не чем иным, как инициалами их изобретателя. В этой саморекламе шведы, конечно, сильно опередили россиян. Разумеется, в этом историческом разделе нашего сайта необходимо назвать славные имена Патона Евгения Оскаровича (1870-1953 г.г.) и его сына Патона Бориса Евгеньевича (род.1918 г.). Оба они, и отец и сын – крупные ученые, основоположники новых способов сварки. Здесь достаточно упомянуть такие итоги их деятельности, как мост Патона и еще десятки сварных мостов, сварка танковой брони, создание в Киеве Института электросварки (отец), автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом, создание сварочных роботов (сын) и еще многое другое.
И вот, пожалуй, на этом громкие, известные на весь мир имена ученых-сварщиков и заканчиваются. Пока… А там будущее покажет. Начинается другая часть истории. Кроме уже известных способов сварки и технологий появляется необходимость прочно соединять очень сложные для сварки композиционные материалы. И, желательно, с помощью сварочных роботов, с минимальным влиянием «человеческого фактора», чтобы мы могли смело летать и над землей и в космосе.
Почему инверторы? Ну, сейчас, на исходе второго десятилетия XXI века, этот вопрос уже не обсуждается как, скажем, еще 10-15 лет назад. Нечего тут обсуждать. Легкие, малогабаритные, уже давно совершенно надежные, и давно чуть ли не самые дешевые сварочные инверторы завоевали заслуженное признание у всех, без исключения сварщиков – и любителей и профессионалов! И здесь мы даже не будем перечислять всех преимуществ инверторной схемы перед трансформаторной. Просто жаль вашего времени. Разумеется, это относится, в первую очередь, к той сварке, где применяют электроды не толще 5 мм, (а чаще 3 или 4 мм) и где не ведут непрерывную сварку десятками минут. В общем, при сварке мостов, эстакад, при строительстве промышленных зданий и сооружений, список сварочных аппаратов начинают, обычно, с привычных и хорошо знакомых сварочных выпрямителей типа ВД или ВДМ трансформаторного типа. Потребление электроэнергии у них, разумеется, в разы выше, чем у инверторов (при том же значении сварочного тока), но кто у нас это учитывает?! Другая группа аппаратов, широко применяемых при строительстве, в частности, магистральных трубопроводов - это подвижные сварочные агрегаты (типа САК, АДД) или импортные. Но эта серьезная техника требует отдельной повести, а мы сейчас об инверторах. Главный производитель самых популярных в России сварочных инверторов, это конечно Китай. При выборе конкретной марки можно ориентироваться на популярность бренда (Ресанта, Сварог, Фубаг и прочее), но здесь есть несколько особенностей: а) необходимо уточнить где в Вашем регионе находится реально действующий сервисный центр аппаратов данной марки (можно даже позвонить туда на предмет уточнения их существования «живьем», а не только по тексту паспорта на аппарат; б) осуществляет ли этот сервис послегарантийное обслуживание, поскольку нередко аппарат покупают сегодня, а до реальной сварки дело доходит через 2-3 года; в) хотя и бытует мнение, что китайская сварочная техника уступает в - надежности европейской, мы здесь хотим сказать простую вещь - срок службы сварочного аппарата до первого ремонта (назовем это так) на 95% зависит от сварщика. Так инверторам противопоказано: падение с высоты более 3 м,
передача во временное пользование соседу по даче или гаражу (аппарат ломается просто сразу), сварка прошлогодними, валявшимися бог знает где электродами неизвестной марки, сноп искр от «болгарки», направленный прямо на аппарат, и прочие грубые нарушения правил эксплуатации изложенных в инструкции к аппарату.
То есть, из приведенного текста должно быть понятно, что разгильдяй может быстро вывести из строя и Кемppi, и ESAB и EWM. И более высокая надежность этих аппаратов, необходимая в основном для увеличения времени непрерывной сварки, здесь не поможет.
Классификация сварочных аппаратов, в том числе инверторных по видам сварки.
Вначале об обозначениях. Наиболее распространенные и актуальные для широкого круга сварщиков, виды сварки, на сегодня, таковы: ММА (Manual Metal Arc) - ручная дуговая сварка штучным электродом с покрытием; MIG или, реже MIG-MAG (Metal Inert Gas или Metal Active Gas) - полуавтоматическая сварка с механизированной подачей сварочной проволоки, с защитой зоны сварки углекислотой (при сварке обычных низкоуглеродистых сталей) или аргоном (при сварке нержавеющих сталей); TIG (Tungsten Inert Gas) - аргонодуговая сварка ручной горелкой и с ручной подачей присадочного металла в виде проволоки в зону сварки (обе руки в кожаных перчатках!); WIG (Wolfram Inert Gas) - то же в немецкоязычном варианте.
И еще некоторые необходимые обозначения: CUT (Plasma cutting) - воздушно-плазменная резка; P (Pulse) - обозначает наличие у данного аппарата импульсного режима; AC, DC (alternating, direct current) - переменный, постоянный ток; HF (high frequency) - высокая частота; аппарат имеет встроенный осциллятор для возбуждения дуги искровым разрядом.
В порядке примечания к этим обозначениям можно добавить, что импульсный режим и переменный ток необходимы при сварке алюминия,
для разрушения окисной пленки (Аl2O3). Этот оксид, в виде тугоплавкой пленки, всегда покрывает алюминий и появляется буквально через наносекунды после образования новой, чистой поверхности. Другое дело, что эта пленка достаточно плотная и препятствует дальнейшему окислению алюминия, но при сварке ее необходимо удалять, а учитывая, что температура ее плавления (2044оС) втрое превышает ТПЛ. самого алюминия, эта задача решается, кроме использования переменного тока, еще и наложением на катодное пятно высокочастотных импульсов. Тогда катодное пятно, в столбе дуги дополнительно бомбардируется тяжелыми ионами, которые разрушают оксидную пленку. И, если сама деталь и, конечно, проволока перед сваркой тщательно очищены, а, еще лучше, протравлены, то вероятность успешной сварки алюминия значительно возрастает. Остается добавить, что при ТИГ и МИГ сварках алюминия всегда имеет место чисто механическое воздействие проволоки на жидкий алюминий сварочной ванны. И при известной сноровке, мастерстве и знании специальных приемов, опытные сварщики отлично варят алюминиевые детали. Разумеется, какие-то особенности, может быть чуть попроще, чем в случае ТИГ сварки алюминия, имеют место при любой сварке. И во многих случаях, сварщика, особенно не самого опытного, выручает именно инверторная схема аппарата. Хороший инвертор обязательно имеет некоторые очень нужные функции. Их названия давно и хорошо известны. Это: а) «защита от залипания» (anti sticking). Это когда электрод охотно прилипает к детали в самом начале сварки, при первой же попытке зажигания дуги. Причем, при попытке правильно выполненной - так называемым «легким чирканием». Чтобы он оторвался приходится его активно раскачивать из стороны в сторону или, не раз отрепетированным движением, быстро отцепить держак; б) «горячий старт» (hot start) или «форсаж дуги» (arc force). Это очень близкие понятия. Просто в одном случае инвертор должен предугадать то мгновение, когда сварщик первый раз в этот свой трудовой день попытается зажечь дугу и, в то же мгновение он обязан увеличить ток, а при «форсаже» увеличение тока должно происходить когда сварка уже вовсю идет, но вдруг возникла реальная опасность обрыва дуги.