Svařovací invertor umožňuje provádět poměrně složité operace. Mezi nimi je svařování nerezové oceli s invertorem. Pojďme se podívat na nuance.
Přítomnost svařovacího invertoru (kompaktní a snadno použitelné zařízení) doma umožňuje domácímu řemeslníkovi provádět poměrně technicky složité operace. Mezi nimi je svařování nerezové oceli s invertorem. Pochopíme nuance tohoto typu svařování.
Vlastnosti invertorového zařízení
Konvenční svařovací stroje generují vyšší svařovací proudy díky vysoké spotřebě energie. V domácích podmínkách je to nejen ekonomicky nerentabilní, ale také nebezpečné pro konvenční elektrické sítě, jejichž spouštěcí stroje jsou zpravidla navrženy pro proudy nepřesahující 20-30 A.
Jakýkoli svařovací invertor pro svařování nerezové oceli zajišťuje zvýšení proudu na požadované hodnoty v důsledku translační inverze (konverze) původní proudově-napěťové charakteristiky nosiče energie. Zpočátku se do primárního okruhu střídače dostává počáteční střídavý proud o napětí 220 V, který je následně přeměněn na stejnosměrný proud. Poté se v sekundárním obvodu provede inverzní transformace, při které se frekvence proudu výrazně zvýší a napětí naopak klesne. K takové transformaci dochází automaticky, podle kritéria stability svařovacího oblouku. V tomto případě se proudová síla zvýší na 150-200 A (konkrétní hodnoty jsou určeny výkonem měniče).
Technickou vlastností invertování je ohřev pracovních desek, který je nevyhnutelný kvůli přirozeným ztrátám energie. Skutečná účinnost jakéhokoli svařovacího invertoru proto nepřesahuje 85-90% a samotná jednotka se během provozu výrazně zahřívá. Dlouhodobé svařování s invertorem tedy není možné a každý model se vyznačuje určitou hodnotou parametru PV (trvání). U většiny modelů se hodnota pracovního cyklu pohybuje v rozmezí 35-60% a pasové charakteristiky vždy udávají přípustnou dobu nepřetržitého provozu zařízení. Ze stejných důvodů konstrukce svařovacích invertorů vždy zajišťuje účinné větrání pracovních okruhů.
Invertor pro svařování nerezové oceli by tedy měl mít následující sadu možností:
- Přítomnost režimu “Forcing”, který umožňuje krátce snížit provozní napětí na oblouku a zároveň zvýšit sílu svařovacího proudu.
- Hodnota PV, která by neměla být nižší než 40 %.
- Délka propojovacího kabelu není větší než 5-6 m, protože jinak se prudce zvyšují neproduktivní výkonové ztráty a samotný kabel se přehřívá.
- Největší možný rozsah provozních hodnot vstupního napětí, minimální i maximální: na tom bude záviset stabilita invertorového svařování nerezové oceli.
Před použitím / zakoupením svařovacího invertoru se doporučuje prostudovat návod k zařízení. Zejména některé modely, které mají pouze jednu kombinovanou elektronickou desku, nebudou schopny pracovat s nerezovou ocelí ve vysoké kvalitě.
Metody svařování nerezových dílů
Pokud nebereme v úvahu průmyslové poloautomatické instalace, pak je invertorové svařování nerezové oceli možné dvěma způsoby – svařováním nekonzumovatelnou wolframovou elektrodou (tzv. proces TIG) a konvenčním svařováním (proces MMA). Zároveň je třeba připomenout, že nerezová ocel se od běžných ocelí liší nižší tepelnou vodivostí, vysokou tepelnou roztažností a také nižším bodem tání. Z toho vyplývá, že úspěšné svařování nerezové oceli jakékoli jakosti je možné pouze tehdy, je-li předehřátá. Toto pravidlo neplatí pro nízkouhlíkové nerezové oceli, stejně jako díly o tloušťce menší než 25-30 mm.
Řezání hran, stejně jako jejich čištění od mastnoty a olejových skvrn, se provádí stejným způsobem jako u všech ostatních jakostí oceli. Důležitější je zvolit správný režim svařování, pro který jsou dodržována následující pravidla:
- Kvůli nebezpečí povrchového přehřátí nerezové oceli musí být svařovací proud co nejnižší a rychlost elektrody podél svařovaného povrchu co nejvyšší. Je lepší projet stejným místem opakovaně, než zpomalovat rychlost elektrody
- Aby se zabránilo přehřívání svařovaných dílů z nerezové oceli, je na opačnou stranu švu umístěn silný hliníkový nebo měděný plech. Povrch této desky by měl být před dalším průchodem důkladně očištěn.
- Používá se pouze obrácená polarita svařovacího proudu.
- Vzhledem k tomu, že místo svaru není chráněno před aktivní oxidací vzdušným kyslíkem, ihned po svařování, po odstranění otřepů a strusky, je ošetřeno antikorozními pastami. Pasta se udržuje na povrchu po dobu nejméně 30 minut, poté se smyje vodou.
- Vzhledem k vysoké tepelné vodivosti nerezové oceli se mezera mezi svařovanými díly zvětší na 1-2 mm.
- Volba technologického režimu invertorového svařování nerezové oceli se nastavuje v závislosti na tloušťce svařovací elektrody. U nejběžnější elektrody o průměru 33 mm je proud nastaven v rozmezí 75-90 V, přičemž je důležité, aby napětí oblouku nepřesáhlo 30 V.
Krátký oblouk při svařování nerezové oceli doma je určen vzdáleností mezi elektrodami: měla by být asi polovina průměru elektrody. Právě v tomto případě lze dosáhnout maximální hloubky průniku materiálu při minimální šířce svaru. Současně je také dosaženo zlepšené ochrany svarové lázně před vzdušným kyslíkem.
Praktická závislost mezi hlavními složkami proudově-napěťových charakteristik svařovacího oblouku je uvedena v tabulce.
Je třeba poznamenat, že tímto způsobem je vhodné svařovat pouze vodorovné spoje. U koutových spojů je invertorové svařování krátkým obloukem prakticky možné, pokud jsou kořenové svary umístěny dole.
Jak vařit nerez s invertorem doma? Nejlepší je nejprve cvičit na tenkém plechu: to je nejjednodušší způsob, jak se naučit rychle pohybovat elektrodou po svařovaných plochách a dosáhnout požadované přímosti švu.
Výběr svařovacích elektrod
Tradičně obalené elektrody nejsou vhodné pro svařování nerezové oceli: lze je svařovat pouze stejnosměrným obloukem. Rutilové elektrody kromě své zvýšené univerzálnosti také zabraňují rozstřikování tekutého kovu mimo zónu svaru. To zlepšuje jeho kvalitu a poskytuje potřebnou bezpečnost pro svářeče. Elektrody z nerezové oceli pro invertor by měly plně poskytovat následující výhody:
- Při pulzním svařování s malým PV klesá přenos tepla na povrch součásti;
- Síla vynaložená na svařování je snížena;
- Materiál se ekonomicky spotřebovává a snižuje se pracnost čištění povrchu svaru;
- Délka a hloubka tepelně změněné zóny je zmenšena, což je zvláště důležité pro svařování tlustých plechů.
Při absenci jakýchkoliv speciálních požadavků na kvalitu svaru jsou pro invertorové svařování na nerezové oceli vhodné elektrody značek OZL-8 nebo TsP-11. Výhodnější je však pracovat s elektrodami značek OK-45 nebo MP-3. Vzhledem k nízké afinitě s kovem nerezových ocelí zanechávají po použití takové elektrody na povrchu strusku, která po ochlazení zkřehne a pak se snadno oddělí od povrchu.
Jak vařit nerez s invertorem? Začínající svářeči se domnívají, že se zvýšením průměru svařovací elektrody se zvýší produktivita procesu. Ale to platí pouze pro práci s tlustými plechy. V ostatních případech se doporučuje pro práci brát elektrody co nejmenšího průměru. Jak ukazuje výše uvedená tabulka, na oblouk je přiváděno nejvyšší napětí, což přispívá ke stabilitě jeho hoření.
Při použití invertoru je také důležité naučit se správně nastavit svařovací elektrodu vzhledem k povrchu spojovaných výrobků. Nejlepší podmínky pro pohyb elektrody jsou vytvořeny při úhlu sklonu k oblouku v rozmezí 75±5 .
Pro úspěšné svařování nerezové oceli pomocí invertoru je tedy nutné zvolit správnou značku elektrod. V případě, že svařování musí být provedeno co nejkvalitněji, je lepší zaměřit se na specializované značky. K tomu je potřeba (alespoň přibližně) stanovit značku materiálu připojených produktů. Například elektrody EA-981-15 nebo OZL-9-1 jsou vhodné pro svařování žáruvzdorných ocelí a elektrody L38M, NZh-11 nebo SL-28 jsou vhodné pro svařování korozivzdorných ocelí.
