Полярность при сварке: прямая и обратная, какую выбрать

Полярность при сварке — это то, к какой клемме аппарата подключён электрод (держатель, горелка), а к какой — деталь. Прямая полярность: электрод на «минусе», деталь на «плюсе». Обратная полярность: электрод на «плюсе», деталь на «минусе». Короткий ответ на вопрос «какая полярность при сварке»: электродами с основным покрытием (УОНИ-13/55) и сплошной проволокой в газе варят на обратной, самозащитной порошковой проволокой и TIG по стали — на прямой, алюминий аргоном — на переменном токе. На любом инверторе каталога, от TSS EVO MMA-160 за 4 800 ₽ до полуавтоматов с кабелем смены полярности в комплекте, полярность меняется перестановкой разъёмов за минуту. Цены — на момент публикации.

Прямая и обратная полярность: куда «плюс» и куда «минус»

У любого сварочного инвертора на передней панели два силовых разъёма, подписанных «+» и «−». В один вставляется кабель с электрододержателем (или горелка), в другой — кабель с зажимом массы, который крепится к детали. Других вариантов нет, поэтому запомнить достаточно одно правило: название полярности определяется по электроду.

Иностранные обозначения пригодятся при чтении упаковки импортных электродов и проволоки: DCEN (direct current electrode negative) — прямая, DCEP (direct current electrode positive) — обратная. Если на пачке написано просто «DC+», имеется в виду электрод на «плюсе», то есть обратная полярность.

Где больше тепла и почему полярность меняет шов

В дуге постоянного тока тепло делится между электродом и деталью неравномерно. В классической учебной схеме больше тепла выделяется на аноде — на «плюсе». Отсюда привычное правило: на прямой полярности сильнее греется деталь, на обратной — электрод, а деталь нагревается меньше. Поэтому тонкий металл электродом традиционно варят на обратной полярности — меньше риск прожечь лист (подробнее — в статье сварка тонкого металла).

Но для плавящегося электрода это правило — ориентир, а не закон. На форму шва влияют ещё состав покрытия или сердечника, характер переноса капель и стабильность дуги, и производитель расходника подбирает рецептуру под конкретную полярность. Поэтому на практике полярность выбирают не «по теплу», а по процессу и расходнику:

• покрытый электрод — по указанию на пачке;
• сплошная проволока в газе — обратная, потому что на ней капля отрывается ровно и дуга не блуждает;
• самозащитная порошковая проволока — та, под которую составлена шихта, обычно прямая;
• TIG неплавящимся вольфрамом — прямая. Здесь классическая схема работает в чистом виде: на «минусе» вольфрам остаётся относительно холодным, а основная часть тепла — порядка двух третей — уходит в деталь.

Полярность при сварке электродом (MMA)

Вопрос «какая полярность при сварке электродом» решается чтением упаковки: производитель указывает род тока и полярность в паспорте марки, и это указание важнее любых общих правил. Общая картина по типам покрытия такая:

Подробно про типы покрытия и подбор диаметра — в статье какие электроды выбрать, про нержавейку — в разборе сварка нержавейки: какой аппарат и электроды.

Обратная полярность при сварке электродом — самый частый режим для инвертора. Держатель вставляют в «+», массу — в «−». Если надпись на пачке стёрлась или пачки нет, разумно начинать с обратной и сделать пробный шов на обрезке.

Прямая полярность при сварке электродом применяется реже: для рутиловых марок, которые её допускают, и там, где нужен сильный нагрев массивной детали. Основные электроды на прямой полярности почти всегда работают плохо.

Сам порядок настройки тока под диаметр электрода и признаки неправильного тока разобраны в статье как настроить сварочный инвертор — здесь важно не путать симптомы: при неправильном токе меняется в первую очередь провар и ширина валика, при неправильной полярности — поведение дуги.

Полярность при сварке полуавтоматом сплошной проволокой с газом

Полярность при сварке полуавтоматом сплошной омеднённой проволокой в углекислоте или смеси аргона с CO₂ — обратная: горелка на «плюсе», масса на «минусе». Это штатный режим MIG/MAG, и для сплошной проволоки другого практически не бывает. То же относится к алюминиевой проволоке и нержавеющей сплошной проволоке в полуавтомате — постоянный ток обратной полярности.

Если поставить сплошную проволоку на прямую полярность, дуга становится «рваной»: проволока плавится крупными каплями, которые летят во все стороны, валик получается высоким и узким, проволока периодически упирается в деталь. Многие новички, получив такую картину, начинают крутить напряжение и подачу — а дело в перекинутом кабеле.

Что ещё влияет на дугу полуавтомата кроме полярности — напряжение, скорость подачи, вылет, газ — в статье настройка сварочного полуавтомата.

Полярность при сварке порошковой проволокой без газа

Полярность при сварке проволокой зависит от того, какая это проволока, а не от аппарата:

• Самозащитная порошковая (без газа, FCAW-S) — обычно прямая полярность: горелка на «минусе», масса на «плюсе». Сердечник с газо- и шлакообразующими компонентами составлен под этот режим.
• Газозащитная порошковая (FCAW-G) — работает с баллоном и, как правило, требует обратной полярности, как сплошная.

Само слово «порошковая» полярность не определяет. Единственный надёжный источник — маркировка на катушке или упаковке: там стоит «DC−» или «DCEN» для прямой полярности и «DC+» или «DCEP» для обратной. В описаниях полуавтоматов HUGONG в каталоге режим FCAW так и подписан: для порошковой проволоки самозащитной и газозащитной — то есть аппарат готов к обоим вариантам, а выбор клеммы остаётся за сварщиком.

Ролики с накаткой, вылет, работа со шлаком и когда сварка без газа вообще оправдана — в отдельной статье сварка порошковой проволокой без газа.

Полярность при TIG: постоянный ток и алюминий на переменном

Сталь, нержавейка, медь, титан — постоянный ток прямой полярности. Горелку TIG подключают к «минусу», массу — к «плюсу». На аппаратах аргонодуговой сварки разъём горелки, как правило, уже выведен на «минус», и переставлять ничего не нужно. Если TIG делают «из MMA-инвертора» горелкой с вентилем (ток TIG указан в паспорте, например, у TSS EVO MMA-160 и TSS EVO MMA-200 — по паспорту ток TIG 20–160 и 20–200 А), горелку вставляют в «−», массу в «+».

Обратную полярность для TIG не используют: на «плюсе» вольфрам принимает на себя основное тепло, кончик за секунды оплавляется в шарик, дуга расползается, а капли вольфрама попадают в шов.

Алюминий и магниевые сплавы — переменный ток (AC). Оксидная плёнка на алюминии плавится при намного более высокой температуре, чем сам металл, и разрушает её только полуволна обратной полярности, а проплавляет деталь — полуволна прямой. Соотношение полуволн задаёт регулировка баланса: у TSS PRO TIG/MMA 200P AC/DC Digital по описанию баланс переменного тока 20–80%, у HUGONG MultiWAVE 200 III AC/DC — 15–50% времени очистки при частоте 50–150 Гц. Что крутить на панели и в какую сторону — в статьях сварочный аппарат AC/DC: зачем нужен и аргонодуговая сварка TIG.

Для TIG на постоянном токе нужен вольфрамовый электрод под эту полярность — например, лантанированный WL20 1,6 мм, 915,30 ₽ за 10 шт. Все электроды — в разделе сварочные материалы.

Аппараты TIG: DC и AC/DC для алюминия

Арт. 017220В наличии

Сварочный инвертор TSS TOP TIG/MMA-180P

12 814 ₽14 238 ₽−10%/шт.

В корзину

Арт. 035263В наличии

Аппарат аргонодуговой сварки TSS EVO TIG-200 AC/DC

27 000 ₽30 000 ₽−10%/шт.

В корзину

Арт. 030078В наличии

Аппарат TIG сварки алюминия TSS PRO TIG/MMA 200P AC/DC Digital

36 520 ₽40 578 ₽−10%/шт.

В корзину

Арт. 039979В наличии

Аппарат аргонодуговой сварки HUGONG MultiWAVE 200 III AC/DC (cold tack, различные типы волны)

53 910 ₽59 900 ₽−10%/шт.

В корзину

Шпаргалка: какая полярность при сварке

Правило одной строкой: надпись на пачке электродов или катушке проволоки главнее таблицы.

Как переключить полярность на аппарате

MMA-инверторы. Оба кабеля — держатель и масса — подключаются в байонетные разъёмы «+» и «−» на передней панели. Чтобы сменить полярность, выключите аппарат, выньте оба штекера, поменяйте местами и доверните до упора. Так устроены TSS PRO MMA-200, TSS EVO MMA-315 и другие модели раздела. В описании HUGONG EXTREME 200 III отдельно отмечена лёгкая смена полярности на панели управления.

Полуавтоматы. Горелка подключается к евроразъёму, а её полярность задаёт короткий перекидной кабель, который вставляют в «+» или «−». Вторым разъёмом подключают массу. У TSS EVO MIG-250 и TSS EVO MIG-350 кабель переключения полярности входит в комплект поставки, у TSS PRO MIG/MMA-160 в описании указана смена полярности для горелки, у HUGONG EXTREMIG 200W III — быстрая смена полярности. Где именно выведен перекидной кабель — на передней панели или в отсеке катушки, — зависит от модели; смотрите схему в руководстве по эксплуатации.

Порядок для полуавтомата:

1. Выключите аппарат из сети.
2. Прочитайте маркировку на катушке: какая проволока и какая полярность.
3. Перекидной кабель горелки — в «+» для сплошной проволоки, в «−» для самозащитной порошковой.
4. Кабель массы — в оставшийся разъём.
5. Проверьте, что штекеры довёрнуты: недожатый разъём греется и подгорает.
6. Пробный шов на обрезке того же металла.

Режим MMA у полуавтомата. Держатель электрода подключается в свободный разъём «+» или «−» по тем же правилам, что у MMA-инвертора, а перекидной кабель горелки при этом не используется.

Сечение и длина кабелей тоже влияют на дугу: при слишком тонком или длинном кабеле симптомы похожи на ошибку полярности. Как подобрать — в статье кабель для сварочного аппарата.

Полуавтоматы с быстрой сменой полярности

Арт. 067070В наличии

Сварочный полуавтомат TSS PRO MIG/MMA-160

18 306 ₽20 340 ₽−10%/шт.

В корзину

Арт. 035259В наличии

Сварочный полуавтомат TSS EVO MIG-250

20 137 ₽22 374 ₽−10%/шт.

В корзину

Арт. 029649В наличии

Сварочный полуавтомат HUGONG EXTREMIG 200W III

40 500 ₽45 000 ₽−10%/шт.

В корзину

Арт. 035261В наличии

Сварочный полуавтомат TSS EVO MIG-350

78 129 ₽86 809 ₽−10%/шт.

В корзину

Признаки неверной полярности

Если признаки есть, а полярность верная — проверьте ток, длину дуги, контакт массы на зачищенном металле и влажность электродов: основные электроды после хранения во влажном помещении дают поры и залипание даже на правильной полярности.

Безопасность при сварке и смене полярности

• Маска. Светофильтр подбирают по току: чем больше ток, тем сильнее затемнение. Маска-хамелеон с регулируемым затемнением закрывает весь диапазон бытовых и цеховых токов. Как выбрать — в статье сварочная маска: как выбрать.
• Защита от брызг и УФ. Брезентовая или спилковая куртка, краги, закрытая обувь; без голой кожи на руках и шее — ультрафиолет дуги даёт ожог за минуты.
• Вентиляция. Сварка порошковой проволокой и электродами даёт много дыма; в закрытом помещении нужна вытяжка или проветривание.
• Пожарная безопасность. Уберите горючее из зоны разлёта искр, держите рядом огнетушитель и осмотрите место через некоторое время после окончания работ.
• Баллоны. Баллон с газом крепят вертикально цепью, держат вдали от искр и нагрева, редуктор подключают к закрытому вентилю.

Что выбрать для работы на обеих полярностях

Любой из инверторов каталога работает на обеих полярностях — переключение ручное и занимает минуту, поэтому полярность при выборе аппарата не ограничение. Значение имеет другое:

• для электродов — запас тока и ПВ: TSS EVO MMA-200 за 6 000 ₽ (20–200 А, ПВ 60%) закрывает электроды до 4 мм от сети 220 В;
• для полуавтомата с порошковой проволокой — диаметр проволоки по паспорту и наличие режима FCAW или кабеля смены полярности;
• для алюминия аргоном — только аппарат AC/DC, на постоянном токе алюминий TIG не варится.

MMA-инверторы: от 4 800 ₽

Арт. 035245В наличии

Сварочный инвертор ТSS EVO MMA-160

4 320 ₽4 800 ₽−10%/шт.

В корзину

Арт. 035247В наличии

Сварочный инвертор ТSS EVO MMA-200

5 400 ₽6 000 ₽−10%/шт.

В корзину

Арт. 029601В наличии

Сварочный инвертор HUGONG EXTREME 200 III

13 069 ₽14 521 ₽−10%/шт.

В корзину

Арт. 035256В наличии

Сварочный инвертор ТSS EVO MMA-315

33 283 ₽36 981 ₽−10%/шт.

В корзину

Все модели — в разделах сварочные аппараты MMA, полуавтоматы MIG/MAG, аппараты TIG и универсальные MMA/TIG/CUT; ролики, наконечники и горелки — в разделе MIG расходники и комплектующие. PROTSS — официальный дилер ТСС: работаем с юрлицами по счёту, в том числе по 44-ФЗ и 223-ФЗ, доставляем по России, для юрлиц действуют скидки до 30%.