Резьба, заклёпка, клей. Это то, чем можно скрепить две металлические детали, не прибегая к электросварке. Для многих электросварка - своего рода высшая математика, однако выполнив свой первый качественный шов, включается мышечная память, срабатывает калькулятор, ведь каждый сантиметр шва - это деньги, заплаченные специалисту. Научиться пользоваться сварочным аппаратом любого типа несложно, главное - поставить себе цель. На пути к этой цели есть пара хитростей, о которых мы сегодня и поговорим.
Основы сварки
Для того чтобы знать как правильно варить электросваркой, необходимо понимать процесс. Все на самом деле просто - сваривание металла представляет собой процесс, в результате которого устанавливаются межатомные связи между двумя деталями при обоюдном нагреве. Ещё проще - нагревая любым способом два куска металла (а в нашем случае, при помощи постоянного тока, преобразующегося из сетевого переменного), можно получить прочное и неразъемное соединение.
В результате мы получаем сварочный шов, но до этого необходимо изучить, хотя бы поверхностно, весь процесс его получения от подготовки поверхности, до обработки готового шва. Для электрической сварки будет необходимо определённое оборудование, а это в первую очередь - сварочный аппарат.
Какой аппарат лучше
Для начинающего сварщика лучшим вариантом станет недорогой и универсальный сварочный аппарат инверторного типа. Кроме них существуют трансформаторные сварочные аппараты и самые дорогие аппараты для полуавтоматической сварки, но мы их трогать не станем, поскольку первые слишком громоздкие и прожорливые, а вторые предназначены для профессионального использования в основном для ремонта автомобилей.
Инвертор сварочный имеет компактные размеры, небольшой вес и может варить металл практически любой толщины. Тонкий металл, трубы, силовые металлические конструкции, листовые металлы - все это можно варить инвертором, причём он не слишком требователен к параметрам сетевого тока и напряжения. Цена сварочного инвертора - в пределах 4-6 тысяч рублей. Да, это обычно китайские модели, даже если на них размещено имя бренда кириллицей - Сталь, Бригадир, Фиолент. Комплектующие - только китайские, но и эти недорогие аппараты могут оказать помощь в быту. Все дополнительные аксессуары чаще всего входят в комплект:
- сварочные электроды;
- маска сварщика;
- провод массы;
- держатель электрода с проводом;
- металлическая щётка;
- защитные рукавицы.
Технология сварки
Сваривание металлических деталей проводится под воздействием высокой температуры, которую образовывает электрическая дуга. Дуга возникает между сварочным электродом и свариваемой деталью. Под её воздействием металл плавится, в результате чего перемешивается металл электрода с металлом свариваемых деталей. Когда соединение остывает, мы получаем сварочный шов. Величина шва зависит от толщины электрода, скорости его перемещения, режима сварки и формы свариваемой кромки. Ширина шва составляет от 5 до 17 мм, а глубина активного шва может быть от 1 до 9 мм, в зависимости от толщины металла.
Электрод состоит из металлического сердечника и обмазки, которая во время сварки создаёт защитную оболочку сварочной ванны, а после сварки застывает и образует шлак. Этот шлак необходимо удалять до голого металла. Только так можно проконтролировать качество сварного соединения. Электрод закреплён в держателе, который подключён положительной клемме сварочного аппарата, а минусовая клемма, масса, подключена к свариваемой детали при помощи специального зажима, который идёт в комплекте с аппаратом.
Ловим дугу и получаем шов
С теорией покончено, теперь перейдём к практике. Обе свариваемые детали должны быть хорошо зачищены от ржавчины и грязи. К одной из деталей надёжно крепят зажим массы, а место крепления также предварительно зачищают. Все, включаем сварочный аппарат, надеваем защитные перчатки и сварочную маску, подносим электрод к свариваемым деталям под примерным углом 50-60 градусов и проверяем контакт. Если контакт есть, возникнет искрение на электроде в зоне сварки. После этого касаемся свариваемых поверхностей и отводим электрод от неё на 3-6 мм. В этот момент должна возникнуть дуга.
Если не возникла - регулируем сварочный ток в сторону увеличения. В конечном итоге необходимо добиться качественной стабильной дуги и равномерного горения электрода. Собственно, это и есть самое сложное - получить правильную дугу. Тут могут помочь только опыт и советы хорошего сварщика. Когда электрод выгорает до конца, меняем его, не выключая аппарат.
Квартира, а тем более частный дом, нуждаются в регулярном проведении обслуживающих и ремонтных работ. Домашнему умельцу приходится быть универсалом, способным выполнять множество различных работ. Именно поэтому мастера хотят освоить как можно больше технологий.
Одной из наиболее востребованных является сварка. Практика показывает, что электросварка для начинающих проста и доступна любому, кто хочет научиться ее использовать.
Электрическим называют один из методов сварки, когда для нагрева и последующего расплавления металлов применяется электрическая дуга. Температура последней доходит до 7000 градусов С, что намного превышает температуру плавления большинства металлов.
Процесс электросварки протекает следующим образом. Для образования и поддержания в рабочем состоянии электрической дуги подается ток от сварочного прибора к электроду.
В процессе сварки основной металл и металлическая сердцевина электрода расплавляются и перемешиваются, образуя прочный и неразрывный шов
Когда электродный стержень касается свариваемой поверхности, проходит сварочный ток. Под его воздействием и воздействием электрической дуги электрод и металлические кромки свариваемых элементов начинают плавиться. Из расплава образуется, как говорят сварщики, сварочная ванна, в которой расплавленный электрод перемешивается с основным металлом.
На поверхность ванны всплывает расплавленный шлак, который образует защитную пленку. После отключения дуги металл постепенно остывает, образуя шов, покрытый окалиной. После полного остывания материала ее счищают.
Для сварки могут использоваться неплавящиеся и плавящиеся электроды. В первом случае для образования сварочного шва в расплав вводят присадочную проволоку, во втором этого не требуется. Для образования и последующего поддержания в рабочем состоянии электрической дуги используется специальное оборудование.
Что нужно для сварки в домашних условиях?
Для проведения работ потребуется, прежде всего, сварочный аппарат. Существует несколько его разновидностей. Определимся, какому из них отдать предпочтение.
- . Отличительная особенность заключается в возможности вырабатывать электрическую энергию и использовать ее на создание дуги. Будет полезен там, где нет источника тока. Имеет внушительные габариты, поэтому не очень удобен в работе.
- Сварочный трансформатор . Прибор преобразует переменное напряжение, подающееся от сети, в переменное напряжение другой частоты, что необходимо для сварки. Аппараты просты в эксплуатации, но имеют значительные габариты и негативно реагируют на возможные скачки сетевого напряжения.
- Сварочный выпрямитель . Устройство, которое преобразовывает подающееся от сети напряжение в постоянный ток, необходимый для образования электрической дуги. Отличаются компактностью и высокой эффективностью работы.
Для работы в домашних условиях предпочтителен выпрямитель инверторного типа. Их обычно называют просто инверторами. Оборудование имеет весьма компактные размеры. При работе его вешают на плечо. Принцип работы устройства достаточно прост. Оно преобразует высокочастотный ток в постоянный. Работа с током такого типа обеспечивает максимально качественный сварной шов.
Сварочный генератор может работать при отсутствии сети. Он сам вырабатывает ток. Система очень громоздкая, работать с нею достаточно сложно
Инверторы экономичны, работают от бытовой сети. Помимо этого, именно с ними лучше работать новичку. Они предельно просты в эксплуатации и обеспечивают стабильную дугу.
К недостаткам инверторов можно отнести более высокую, чем у других приборов, стоимость, чувствительность к попаданию пыли, влаги и к скачкам напряжения. При выборе инвертора для домашней сварки обращают внимание на диапазон значений сварочного тока. Минимальное значение – 160-200А.
Дополнительные функции оборудования могут облегчить работу для новичка. Из таких приятных «бонусов» стоит отметить Hot Start, что означает повышение начального тока, подающегося в момент поджига сварочной дуги. Благодаря этому дугу активировать намного легче.
Функция Anti-Stick автоматически уменьшает сварочный ток если электродный стержень залип. Это облегчает его отрыв. Функция Arc Force увеличивает сварочный ток, если электрод подносят к изделию слишком быстро. Залипания в таком случае не происходит.
Кроме сварочного аппарата любого типа понадобятся электроды. Их марку лучше всего подобрать по специальной таблице, в которой указывается тип свариваемого материала.
Потребуется также сварочная маска. Лучше всего та, что надевается на голову. Модели, которые требуется держать в руке, крайне неудобны.
Работать со сваркой нужно только в защитном костюме. Специальная маска защитит глаза от ультрафиолета и брызг, плотный костюм и брезентовые перчатки предотвратят ожоги
В маске может быть простое затемненное стекло или так называемый «хамелеон». Последний вариант предпочтительнее, поскольку при появлении дуги стекло автоматически затемняется. Работать необходимо только в специальной одежде, защищающей от брызг и ультрафиолета. Это может быть плотная х/б спецовка, сапоги или высокие ботинки, брезентовые или прорезиненные перчатки.
Технология электрической сварки
Учиться, как правильно варить детали электросваркой, лучше под руководством опытных сварщиков. Если это по каким-либо причинам не получается, можно пробовать самому. Для начала нужно грамотно организовать рабочее место. Это очень важно, поскольку сварка относится к высокотемпературным, а потому и пожароопасным процессам.
Для работы нужно выбрать верстак или любое другое основание, выполненное из негорючего материала. Деревянные столы и им подобные изделия категорически запрещены. Желательно, чтобы рядом с местом, где будет проводиться сварка, отсутствовали легко воспламеняемые предметы.
Около себя обязательно поставьте ведро с водой для ликвидации возможных очагов возгорания. Кроме того, нужно определить безопасное место, где будут складываться остатки использованных электродов. Даже самый маленький из них способен спровоцировать пожар.
В продаже можно найти сварочные электроды разных диаметров. Нужный размер стержня подбирается исходя из толщины свариваемого металла
Для первых самостоятельных швов нужно приготовить ненужный кусок металла и подобрать для него электроды. Специалисты рекомендуют в таких случаях использовать 3 мм стержни. Меньший диаметр используется для сваривания тонких листов, учиться на которых неудобно. Электроды большего диаметра требуют высокой мощности оборудования.
Начинаем с зачистки участка металла, на котором будет располагаться шов. Здесь не должно быть ржавчины и каких-либо загрязнений. После того, как деталь подготовлена, берем электрод и вставляем его в зажим сварочного аппарата. Затем берем зажим «заземление» и прочно крепим его на детали. Еще раз проверяем кабель. Он должен быть заправлен в держатель и хорошо изолирован.
Теперь нужно выбрать рабочую мощность тока для сварочного аппарата. Она подбирается по диаметру электрода. Выбранную мощность выставляем на панели сварочного оборудования.
Следующий шаг – поджиг дуги. Для этого электрод нужно поднести к детали под углом около 60° и очень медленно провести им по основанию. Должны появиться искры. Как только это произойдет, слегка прикасаемся электродом к детали и тут же приподнимаем его на высоту не более 5 мм.
Сварочный инвертор готов к работе. К нему подключены два кабеля: один с зажимом для электрода, второй с креплением заземления
В этот момент вспыхивает дуга, которую нужно поддерживать в течение всего времени работы. Ее длина должна составлять 3-5 мм. Это расстояние между концом электрода и заготовкой.
Поддерживая дугу в рабочем состоянии нужно помнить, что в процессе работы электрод выгорает и становится короче. При чрезмерном приближении электрода к заготовке может произойти залипание. В этом случае нужно слегка качнуть им в сторону. Дуга может и не зажечься с первого раза. Возможно, не хватает силы тока, тогда ее нужно увеличить.
После того, как начинающий сварщик научился поджигать дугу и удерживать ее в рабочем состоянии, можно приступать к наплавлению валика. Это простейшая из всех операций. Поджигаем дугу и начинаем очень плавно и аккуратно перемещать электрод вдоль будущего шва.
При этом выполняем колебательные движения, напоминающие полумесяц с небольшой амплитудой. Мы как бы «подгребаем» расплавленный металл к центру дуги. Таким образом должен получиться ровный шов, похожий на валик. На нем будут присутствовать небольшие волнообразные наплывы из металла. После остывания шва нужно сбить в него окалину.
Методики дуговой сварки — способы сваривания
Чтобы получить качественный шов, нужно научиться поддерживать, а затем и перемещать дугу. Особенно влияет на качество длина электрической дуги. Если она больше 5 мм, то считается длинной. В этом случае происходит азотирование и окисление расплавившегося металла. Он разбрызгивается каплями, шов при этом получается пористый и недостаточно прочный. При слишком короткой дуге может произойти непровар.
Электродный стержень может двигаться по разным траекториям. С опытом каждый сварщик выбирает «свой» вариант, а чаще комбинацию нескольких движений
Для выполнения сварки используются разные методики. Подробно рассмотрим основные.
Вариант #1: нижние стыковые соединения
Самый распространенный и простой способ соединения деталей. При толщине металла до 0,8 см используется двусторонняя сварка. Для соединений из металла тоньше 0,4 см выполняется только односторонняя сварка. Для работы выбираются электроды, диаметр которых равен толщине металла. Если она превышает 8 мм, сварку проводится с разделкой кромок. При этом угол разделки составляет порядка 30°.
Сварка выполняется в несколько проходов. Желательно использовать съемные подкладки из стали или меди во избежание прожогов. Первый проход выполняют электродом малого диаметра, не более 4 мм. В процессе выполнения первого шва очень важна его точность и глубина провара. После его наложения за кромками не должно быть проплавленного металла.
Для второго и всех последующих проходов используют электродные стержни большего диаметра. Их выбирают для качественного заполнения выемки, образовавшейся между кромками. Электрод медленно двигают вдоль шва, выполняя при этом колебательные движения, как бы раскачивая электрод из стороны в сторону, чтобы полностью заполнить пустоты расплавленным металлом.
Вариант #2: нижние угловые соединения
Опытные сварщики утверждают, что хороших результатов можно добиться, если сваривать углы «в лодочку». Это означает, что соединяемые детали устанавливаются под углом в 45° или другим. Таким образом обеспечивается максимально качественное проплавление стенок изделия, а опасность подреза и непровара уменьшается. Такой способ сварки позволяет за один проход наплавлять швы большого сечения.
Мастера напоминают, что сваривая угловое соединение таврового типа, поджигать электрическую дугу следует только на горизонтальной плоскости
Различают два вида сварки «в лодочку» – в симметричную и в несимметричную:
- В первом случае наклон деталей составляет 45°. Вероятность наплывов или подрезов одной из стенок минимальна. Сварку обратной и прямой полярности проводят на максимальных значениях тока. При проведении обратной по полярности сварки длина электрической дуги должна быть минимальной.
- Несимметричная «лодочка» предполагает, что детали наклоняют под углом в 60° или 30°. Такой вариант очень удобен, если работы выполняют в труднодоступных местах, поскольку амплитуда движения электрода невелика. Сварщик направляет дугу в самый корень шва, при этом нужно следить, чтобы она не вышла за пределы будущего шва. Также не разрешается наплавлять за один проход слишком большое количество металла.
Угловые соединения могут быть таврового типа, поэтому необходимо научиться, как правильно и без ошибок сваривать металл электросваркой в несколько проходов. Использование одного прохода возможно только в том случае, когда свариваются простые конструкции со сторонами, которые образуют угол 45° при угловом шве. Диаметр электрода в этом случае не может превышать толщину металла больше, чем на 0,15-0,3 см.
Стандартная многопроходовая тавровая сварка выполняется следующим образом. Для первого прохода берется электрод большего диаметра, чем те, что выбраны для последующих проходов. Например, используется электрод, размеры которого варьируются в пределах от 0,4 до 0,6 см.
Некоторые сварочные швы выполняются в несколько проходов. При этом размер электрода для первого прохода и для всех последующих отличается
Сварка проводится плавно, без поперечных колебательных движений. При выполнении остальных проходов они обязательно выполняются. Важно, чтобы амплитуда колебаний находилась в пределах допустимой ширины шва. Еще один значимый момент. При выполнении тавровой сварки углового соединения электрическую дугу следует всегда поджигать на полке, расположенной горизонтально.
При выполнении своими руками электросварки углов можно применять нахлесточный тип соединения. В этом случае свариваемые детали располагаются одна на другой с нахлестом. Дуга при прямой по полярности сварке должна быть короткой, при обратной – максимально короткой. Направляют дугу точно в корень соединения.
В процессе сваривания необходимо выполнять электродом небольшие по амплитуде возвратно-поступательные движения. Таким образом удастся равномерно разогреть всю область соединения. В этом случае сварочная ванна равномерно наполнится, и шов получится выпуклый и полноразмерный.
Вариант #3: вертикальные швы
Швы, направленные вертикально, выполняют только короткой дугой. Рабочая сила тока при этом должна быть на 10%-20% меньше, чем в процессе выполнения сваривания деталей в нижнем положении. Эти требования легко объяснимы. Меньшая сила тока предполагает, что расплавленный жидкий металл не станет стекать из сварочной ванны. Меньшая по размеру дуга более удобна в работе.
Сварка вертикальных швов имеет свои особенности. Они объясняются тем, что в таком положении жидкий металл может стекать по шву. Поэтому должен быть правильно выбран сварочный ток и угол наклона электрода
Опытные сварщики предпочитают варить вертикальные швы по направлению снизу вверх. Дугу поджигают в самой нижней точке будущего шва. После чего готовят небольшую горизонтально расположенную площадку, размеры которой соответствуют сечению будущего шва. Затем медленно продвигают электродный стержень вверх. При этом обязательно выполняются движения поперек соединения.
Они могут быть в виде елочки, угла или полумесяца. Последний вариант наиболее прост в выполнении. Кроме того, важно соблюдать правильное положение электрода. Теоретически лучше всего выполняется провар, если стержень расположен перпендикулярно шву, то есть горизонтально.
Практика показывает, что в таком положении электродного стержня жидкий металл стекает по шву. Чтобы этого избежать, угол наклона стержня выбирают в пределах 45°-50°. Это оптимальный при вертикальной сварке вариант. Для сваривания деталей в направлении снизу вверх выбирают электроды, диаметр которых не превышает 0,4 см.
Вариант #4: детали трубопровода
В домашних условиях часто приходится вспоминать, как заваривать электросваркой металлическую трубу. Сбоку детали обычно выполняется вертикальный шов, по окружности – горизонтальный. Трубы из стали сваривают встык. Все кромки обязательно хорошо провариваются.
Для того чтобы наплывы внутри трубы были минимальны, электрод подносится к изделию под углом не больше 45°. Ширина шва должна составить 0,6-0,8 см, высота – 0,2-0,3 см.
Сваривание труб проводится различными швами и на разных участках. В зависимости от толщины стенки детали и ее расположения выбирается диаметр электрода и тип шва
Перед началом сварочных работ соединяемые детали тщательно очищаются. Осматриваются торцы трубы. Если они деформированы, их выправляют или обрезают. Затем зачищают до металлического блеска кромки деталей изнутри и снаружи на расстояние как минимум 1 см от края. Затем приступают к сварке.
Стык сваривают не прерываясь до тех пор, пока он полностью не заварится. Для неповоротных стыков труб со стенками шириной до 0,6 мм выполняется два сварочных прохода, для изделий со стенками шириной от 0,6 до 1,2 см – три прохода, для деталей со стенками шире 1,9 см – четыре прохода. При этом каждый последующий шов накладывается только после того, как с предыдущего снята окалина.
Наиболее важно качество первого шва. В процессе его выполнения должны полностью расплавиться все притупления и кромки. Трещин, даже самых маленьких, быть не должно. Если они есть, их выплавляют либо вырубают. После чего фрагмент снова заваривается. Аналогично выполняется сварка поворотных труб.
Возможные дефекты сварочных соединений и швов
Электрическая сварка –это сложный процесс и не всегда все идет гладко. В результате ошибок в работе швы и соединения могут иметь различные дефекты, среди которых:
- Кратеры. Небольшие углубления в валике сварочного шва. Могут появляться в результате обрыва дуги или ошибки в выполнении конечного фрагмента шва.
- Поры. Сварочный шов становится пористым в результате загрязнения кромок деталей ржавчиной, маслом и др. Кроме того, пористость может появиться при слишком быстром охлаждении шва, при высокой скорости сварки и при работе непросушенными электродами.
- Подрезы. Выглядят как небольшие углубления с обеих сторон шовного валика. Появляются при смещении электродов в направлении вертикальной стенки при сваривании угловых соединений. Помимо этого, подрезы образуются при работе длинной дугой или если значения сварочного тока слишком высоки.
- Включения шлака. Внутри сварочного валика находятся кусочки шлака. Это может случиться при загрязнении кромок, высокой скорости сварки или в том случае, если сварочный ток слишком мал.
Это наиболее часто встречающиеся дефекты сварочных швов, но могут быть и другие.
Выводы и полезное видео по теме
Особенности сваривания труб:
Как правильно выбрать сварочный инвертор:
При желании любой домашний мастер сможет освоить азы сварки. Это не так уж и сложно. Потребуется терпение, аккуратность и, безусловно, точное исполнение всех инструкций. Все будет намного проще, если процесс освоения нового навыка будет проходить под руководством опытного специалиста.
Проведение ручной сварки с помощью инвертора набирает всё большую популярность среди домашних мастеров, что обусловлено широким предложением различных моделей с разным ценовым диапазоном. Для соединения изделий из железа при помощи сварки инвертором требуется минимум оборудования, характеризующегося своей многофункциональностью наравне с низким энергопотреблением и компактными габаритами, что ещё больше привлекает внимание неопытных мастеров. Изучение технологии сварки инвертором для начинающих не составит ни малейшей трудности.
Принцип работы сварочного инвертора
Сварочный инвертор – мощнейший блок питания, который по способу преобразования энергии аналогичен импульсному блоку питания.
Основные стадии преобразования энергии в инверторе:
- Приём и выпрямление тока сети с напряжением 220 В и частотой 50 Гц.
- Преобразование полученного выпрямленного тока в переменный с высокой частотой от 20 до 50 кГц.
- Понижение и выпрямление высокочастотного переменного тока в ток, сила которого находится в пределах 100…200 А, и напряжение от 70 до 90 В.
Преобразование высокочастотного электротока до тока нужной величины позволяет уйти от неудобных габаритов и большого веса инвертора, которые имеют обычные трансформаторные аппараты, в которых значение тока достигается путём преобразования ЭДС в индукционной катушке. Также при включении сварочного инвертора в сеть не будет наблюдаться резких скачков электрической энергии, и более того, устройство содержит в своей схеме специальные аккумуляционные конденсаторы, которые защищают аппарат при сварке в период неожиданного отключения электричества и позволяют произвести розжиг дуги инвертора более мягко.
Получение качественного шва при сварке зависит от многих факторов, поэтому, до начала работ, мастеру в обязательном порядке необходимо ознакомиться с тем, как правильно пользоваться инвертором согласно прилагаемой инструкции, а также основными правилами и нюансами выполнения сварочных работ, которые будут подробно описаны ниже.
Особое внимание следует обратить на диаметр электродов для сварки. Важно знать, что количество потребляемой энергии напрямую зависит от толщины сварочных стержней, и, соответственно, чем больше их диаметр, тем выше и энергопотребление. Эта информация поможет правильно рассчитать максимальное потребление электрической энергии инвертором, что предупредит неблагоприятные последствия от его работы в отражении на бытовой технике. Также существует зависимость диаметра электрода от выбираемой для работы силы тока, уменьшение которой приведёт к ухудшению качества шва, а увеличение – к излишней скорости сгорания сварного стержня.
Конструкция инвертора для сварки
С целью понимания, как правильно пользоваться сварочным аппаратом, начинающему мастеру следует ознакомиться с конструкцией инвертора.
Сварочный инвертор – это металлическая коробка с внутренним составляющим, общим весом около 7 кг, которая для удобства переноски снабжена ручкой и наплечным ремнём. Корпус сварочного инвертора может содержать в себе вентиляционные отверстия, которые способствуют лучшему оттоку воздуха при охлаждении агрегата. Передняя панель имеет кнопки переключения рабочего состояния, ручки-регуляторы для выбора необходимого напряжения и тока, выходы для подключения рабочих кабелей, а также индикаторы, сигнализирующие о наличии питания и перегреве инвертора при сварке. Кабель для подключения аппарата к электросети обычно подсоединяется в разъём, расположенный с задней стороны инвертора.
При контакте электрода во время сварки со свариваемыми металлическими пластинами образуется высокотемпературная дуга, вследствие чего происходит расплавление и элементов сварного стержня, и металла сварного соединения. Ванна, образованная в области дуги расплавленными металлами пластин и электрода, защищается от окисления разжиженной обмазкой электрода. После полного охлаждения металла, верхняя поверхность шва, защищаемая электродной обмазкой в течении проведения сварки, превратится в затвердевший шлак, который достаточно легко устранится легким механическим воздействием (например, постукиванием). Важно соблюдать одинаковое расстояние-зазор между металлом сварного соединения и электродом (длину дуги), что предупредит её угасание. Для этого, подача электрода в область сплавления должна осуществляться с постоянной скоростью, а ведение сварного стержня по стыку сварного шва должно быть ровным.
Техника безопасности
Перед тем, как приступить к домашней сварке, электросварщику необходимо позаботиться о технике безопасности:
- надеть защитный костюм из прочной натуральной ткани высокой плотности, которая не подвержена возгоранию и оплавлению при попадании на неё искр. Костюм должен скрыть область шеи, и иметь рукава, которые плотно застёгиваются на запястье.
- защитить руки рукавицами из грубого полотна;
- обуть удобную кожаную обувь с толстой подошвой;
- защитить глаза маской сварщика со светофильтром, который зависит от силы тока при сварке.
Место, где будет проводиться сварка, также должно быть тщательно подготовлено:
- уложен деревянный настил, выполняющий защитную функцию от возможного поражения током;
- место проведения сварки освобождено от всего лишнего (для предупреждения попадания сварочных брызг);
- освещение должно быть качественным;
- движения сварщика не должны быть стеснены.
Азы сварки инвертором
Научиться варить сварочным инвертором несложно. Самым первым этапом овладения техникой сварки будет подготовка свариваемых металлических пластин:
- очищение кромки пластин от следов коррозии металлической щёткой;
- обезжиривание кромки растворителем.
Полагаясь на диаметр электродов, выбор которых основывается на марке свариваемого металла, необходимо выбрать величину тока для сварки. Значение сварочного тока также будет обусловлено и сечением свариваемых элементов. Чтобы качество шва при сварке инвертором не пострадало, предварительно сварные стержни следует просушить в духовом шкафу с температурой нагрева 200 º в течении 2-3 ч.
Для того, чтобы сварить металл, клемму массы нужно подключить к плоскости свариваемого элемента. Далее нужно разжечь дугу. Сделать это можно двумя способами:
- чиркая по металлической поверхности пластины, по аналогии с розжигом спичечной головки;
- постукивая электродом по свариваемой поверхности.
Работа сварочным инвертором будет более удобной, если при сварке кабель держака прижать к телу, предварительно обмотав его вокруг предплечья рабочей руки. В таком положении кабель не будет тянуть в сторону держак и регулировка его положения будет более сподручной. Поэтому, при выборе инвертора особое внимание необходимо уделить длине и гибкости кабелей, ведь именно от этих показателей будет зависеть удобство работы сварщика.
После розжига дуги, электрод нужно отвести от плоскости металлической пластины на расстояние, равное длине дуги (примерно 2-3 мм) и можно приступать к сварке. Чтобы сделать качественную сварку, необходимо постоянно следить за длиной электродуги. Короткая дуга (около 1 мм) способна вызвать сварочный дефект, носящий название «подрез». Этот изъян сварки характеризуется возникновением неглубокой канавки, параллельной сварному шву, и приводящей к снижению показателей прочности шва. Длинная дуга нестабильна, обеспечивает более низкую температуру в зоне сварки, и, как следствие, такой шов имеет слишком малую глубину и «размазанность». Сварщик, который умеет правильно регулировать длину дуги, получит шов высокого качества.
После окончания сварки, следует аккуратно отбить молотком застывшую поверх шва окалину.
Полярность при сварке инвертором
Плавление металла обуславливается воздействием на него высокой температуры сварочной дуги, которая возникает в результате присоединения противоположных клемм инвертора к металлической пластине и к сварному стержню. В зависимости от порядка подключения клемм сварочного инвертора, различают прямую и обратную полярность.
Полярность– это задание направления движения электронов. И прямая, и обратная полярность применяется при сварке инвертором, поэтому начинающему сварщику важно знать отличия этих видов подключений.
Прямая полярность – это полярность, возникающая после подсоединения электрода к клемме «минус», а металлопластины — к клемме «плюс». При таком подключении движение тока идёт от электрода к металлу, в результате чего металл прогревается более интенсивно, и зона расплавления становится резко ограниченной и глубокой. Прямая полярность подключения сварочного инвертора выбирается при сварке толстостенных элементов и при инверторной резке.
Обратная полярность характеризуется подключением «минуса» к металлической пластине, а «плюса» — к электроду. Зона сплавления при таком подключении более широкая и имеет малую глубину. Направление тока направлено от металлической заготовки к электроду, в результате чего происходит более сильный нагрев электрода. Такой порядок уменьшает риск возникновения прожога и применяется при сваривании тонкостенных металлических изделий.
Работа с тонким металлом
Сварку тонкостенных металлических изделий инвертором проводят путём подключения клемм по схеме, соответствующей обратной полярности, и расположения электрода углом вперёд. Эта техника сварки обеспечивает получение меньшей зоны нагрева при достаточной ширине шва.
Розжиг электрода следует производить предельно аккуратно, ведь начало ведения ванны при сварке тонкого металла зачастую сопровождается прожогом. Сварку тонкого металла инвертором необходимо проводить постепенно, заваривая небольшие участки с кратковременным отводом электрода от ванны. В этот момент требуется следить, чтобы жёлтое свечение кончика электрода не погасло.
Качество сварного шва напрямую зависит от качества электродов, которые помогут избежать излишнее образование шлака в шве малого сечения. Также использование электродов малого диаметра позволяет избежать прожога металла.
При завершении шва не следует резко отрывать электрод для гашения дуги, ведь в таком случае на конце шва образуется заметный кратер, который ухудшит показатели прочности металла сварного соединения и результат работы оборудования сварочный аппарат окажется неудовлетворительным.
Ещё один дефект, часто возникающий при сварке тонкого металла – это деформация изделия. Для предупреждения её появления, необходимо перед сваркой тщательно закрепить свариваемые детали.
Сварщик с малым опытом часто задаётся вопросом о том, как правильно сваривать металл электросваркой. Общие советы по работе с инвертором и правила сварки металла электродом будут приведены в разделе ниже.
Сваривая металл инвертором, необходимо тщательно контролировать, чтобы сварной шов шёл вровень с металлом. Электродуга, проникающая в металл с интенсивной скоростью и достаточной глубиной, заставляет ванну двигаться назад и создаёт сварной шов, который способен стать дефективным, если скорость движения электрода будет слишком высока. Идеальный шов получится, если электрод будет совершать зигзагообразные и круговые колебания.
При изменении направления движения электрода следует помнить, что ванна следует за теплом. Формирование подреза происходит на фоне недостаточности металла электрода, поэтому стоит строго следить за границами ванны и контролировать их.
Располагая электрод под определённым углом можно управлять направлением движения ванны, при этом вертикальное положение электрода будет способствовать достаточному проплавлению. Ванна при таком положении будет вдавлена вниз и иметь хорошие границы, а шов будет иметь меньшую выпуклость. Слишком большой наклон электрода не позволит управлять ванной.
Сварка инвертором также применима и при выполнении работ по свариванию труб. Сварка проходит в достаточно сложных условиях, поэтому необходимо большое внимание обращать на качество провара на поворотных стыках. Угол, равный 30º, является стандартным углом наклона электрода к поверхности трубы. На трубах из низколегированных сталей с сечением стенки до 12 мм шов будет однослойным. Для труб с большей толщиной стенки следует наложить повторный шов, за счёт чего общая прочность сварного шва повысится. После каждого нового наложения шва следует в обязательном порядке очистить затвердевший шлак. Трубы с диаметром до 0,5 м необходимо проваривать непрерывно.
Инвертор – простой сварочный аппарат, который идеально подойдёт начинающему сварщику для проведения сварочных работ в домашних условиях. При выборе инвертора необходимо полагаться на собственные нужды, и соответствие им выбираемого аппарата, таким образом обеспечивая свои потребности.
Научиться варить можно в профессионально-техническом училище, колледже, на курсах. На это требуется 2-3 года. В случае же если вы не планируете в дальнейшем работать сварщиком, но хотите уметь варить сваркой, вам вовсе не обязательно тратить время на столь длительное обучение. Перед тем как научиться варить, нужно внимательно изучить теоретическую часть, а уже после этого приступать к тренировкам. Освоить все самостоятельно довольно сложно, но при большом желании вы научитесь сварке и сможете все делать не хуже опытного мастера.
Сварка может понадобится в любое время, поэтому следует знать основы этого дела, для того, что бы не нанимать мастера.
Подготовка к работе со сваркой: изучение инструментов и комплектующих
Прежде чем приступать к изучению сварочного мастерства, нужно разобраться в том, что используется непосредственно для выполнения такой работы. Главным элементом является, конечно же, сварочный аппарат. Существующие агрегаты могут работать на переменном и постоянном токе. При работе с электродуговой сваркой на постоянном токе электроды движутся в одном направлении. Поэтому «главное» направление определяется в соответствии с полярностью. Современные инверторы позволяют самостоятельно устанавливать полярность. Кстати, опытные мастера рекомендуют новичкам начинать освоение данной работы именно с инверторов. При помощи современного агрегата вы научитесь сварке в кратчайшие сроки.
Важно различать такие понятия, как обратная и прямая полярность. При прямой полярности «плюс» провода подсоединяется на клемму «земля», а «минус» — на электрод. В случае с обратной полярностью «минус» будет на «земле», а «плюс» подключится на электрод.
Сварочные аппараты различаются по самым разнообразным характеристикам. При выборе конкретного агрегата опирайтесь в первую очередь на то, какие именно работы вы планируете выполнять с его помощью. Определившись с типом устройства и полярностью, переходите к изучению зажимов и проводов.
Для обеспечения агрегата током используются провода с быстросъемными зажимами. Сварочные работы лучше всего проводить с применением изолированных медных проводников. Проводники, за счет которых осуществляется соединение электрододержателей при электродуговой сварке, работают на источниках переменного напряжения 220 В и номинальной частоты 50 Гц. Провода могут быть обозначены как:
- КОГ 1. В данном случае жилы имеют сечение 16-35 мм².
- КОГ 2. Сечение жил составляет 25-35 мм².
Медные многопроволочные жилы проводят ток. Синтетическая пленка выполняет функции сепаратора.
На конце рабочего провода находится быстросъемный зажим с подключенным 3-метровым проводником и электрододержателем. Следующим этапом изучения сварочного аппарата и сопутствующих агрегатов является именно электрододержатель. Он выполняет функции главного «контактера». Без данного элемента сварщик попросту не сможет держать электрод в нужном состоянии и обеспечивать контакт.
Электрододержатели оснащаются теплоизолирующими рукоятками высокой прочности. Провод жестко фиксируется. Внешне электрододержатель похож на плойку, которой женщины пользуются для завивки волос. Только вместо локона во время работы будет использоваться сварочный электрод.
Что нужно знать об электродах для сварки?
Первое, что вам нужно знать об электродах для сварки, они должны быть высококачественными. Штучный электрод выглядит как металлический стержень длиной до 30 см. Электроды могут иметь разное покрытие. Основным является рутиловое. На рынке представлено несколько разных видов электродов, различающихся по своему предназначению, а именно:
- Электроды общего назначения.
- Электроды для сварки низколегированных сталей.
- Электроды для работы с ответственными конструкциями.
Это далеко не полный перечень. Существует множество электродов специального назначения, позволяющих наилучшим образом выполнять те или иные работы.
Электроды для сварки должны иметь высокие технологические свойства и отвечать следующим требованиям:
- Обеспечивать легкое зажигание и поддержку сварочной дуги в стабильном состоянии.
- Способствовать формированию качественного шва и хорошей отделимости шлака.
- Предотвращать значительное разбрызгивание расплавленного металла.
- Обеспечивать стойкий сварной шов без пор и трещин.
- Способствовать получению бездефектных швов в усиленном режиме.
- Обеспечивать легкость ведения шва сварки в процессе повторного зажигания дуги.
Электросварочный процесс будет иметь свои различия в зависимости от того, какой тип электрода вы выберете.
Защита сварщика: очки, костюм, щитки.
И последний из основных моментов — это защита сварщика. Работать можно только «при полной амуниции», т.е. в специальной одежде, перчатках и щитке.
Для выполнения сварочных работ вам понадобится следующее:
- Сварочный аппарат.
- Электроды и проволока для сварки.
- Доступ к источнику электроэнергии.
- Защитная одежда, перчатки и щиток электросварщика.
Электросварочные работы: основные положения
Купите или возьмите у кого-нибудь на прокат сварочный аппарат на время обучения и выполнения необходимых работ. Электроды рекомендуется купить сразу с большим запасом, т.к. в процессе обучения вы испортите достаточно большое их количество, прежде чем сможете выйти на приличный результат. Начинать обучение рекомендуется с электродами диаметром 3 мм. Они лучше всего подходят для домашних тренировок. Более толстые электроды увеличат нагрузку на сеть. Тонкие же изделия предназначены для сварки тонколистового металла, к работе с которым рекомендуется приступать только после получения определенного опыта и навыков.
Ручную дуговую сварку освоить не очень легко, но нет ничего невозможного. Нужно запастись терпением и выделить на это свободное время. Залогом успешного освоения сварочного мастерства являются регулярные частые практические занятия. По возможности рекомендуется пригласить опытного сварщика, который будет контролировать процесс обучения и сразу указывать на ошибки.
Начинайте тренироваться на каком-нибудь ненужном металлическом изделии. Заранее уберите подальше от рабочего места горючие материалы и изделия. Рядом поставьте ведро с водой, чтобы при возгорании можно было оперативно предотвратить распространение пламени. Будьте максимально осторожны. Даже мельчайшая искра может стать причиной серьезного пожара.
Сначала вам нужно надежно прижать к обрабатываемой детали зажим «заземления». Убедитесь в качестве изоляции кабеля. Он должен быть заправлен в держатель. Выставьте нужный ток на сварочном аппарате в соответствии с диаметром электрода.
Попробуйте зажечь дугу. Чтобы это сделать, вам нужно установить электрод под наклоном около 60-70 градусов к детали и очень медленно провести им по ее поверхности. Когда появятся искры, нужно прикоснуться электродом к детали и поднять его на расстояние до 5 мм. Должна зажечься дуга. Выдерживайте заданное расстояние в течение всей работы. Помните о том, что электрод будет выгорать. Перемещайте его равномерно, с небольшой скоростью. При залипании качните электродом в сторону. Если дуга так и не появится, установите более высокое значение силы тока на сварочном агрегате. Ваша цель — получить стабильную дугу длиной в 3-5 мм.
Если вы смогли зажечь дугу и научились поддерживать ее в стабильном состоянии, для начала попробуйте наплавить т.н. валик. Для этого зажгите дугу и, путем плавного передвижения электрода горизонтальными колебательными движениями, сделайте наплав. Вам необходимо пытаться «подгребать» расплавленный металл к центру дуги. В результате получится аккуратный шов с небольшими волнами из наплавленного металла. Когда научитесь делать такие валики, можете переходить к более серьезной работе, т.е. свариванию отдельных деталей.
Инструкция по работе с ручной дуговой сваркой
Как отмечалось, чтобы сварка была качественной, вам нужно научиться поддерживать электрическую дугу на постоянной величине и правильно ее перемещать. Если дуга будет слишком короткой, расплавленный металл начнет окисляться и азотироваться, станет разбрызгиваться, из-за чего шов примет пористую структуру. При чересчур длинной дуге изделие может прожечься.
Существует 3 основных направления дуги, ее можно перемещать:
- Поступательно вдоль оси электрода.
- Продольно по оси свариваемого шва. При таком перемещении создается т.н. ниточный сварочный валик. Его толщина будет зависеть от скорости передвижения электрода и его диаметра.
- Поперечно. За счет таких движений можно задавать нужную ширину сварного шва. Выполняется такой шов колебательными движениями возвратно-поступательного характера.
При наложении этих трех движений друг на друга будет создаваться довольно сложная траектория движения сварочного электрода. Характер перемещения дуги нужно выбирать таким образом, чтобы осуществлялось проплавление кромок соединяемых деталей с образованием требуемого количества наплавленного металла и нужной формы шва.
Помните о том, что при электродуговой сварке электрод может выгорать практически полностью. В результате в зажиме держателя будут оставаться лишь небольшие кусочки.
Если вы не успеваете завершить шов к этому моменту, временно остановите работу, замените электрод, устраните шлак и возобновляйте сварку.
Для завершения оборванного шва зажгите дугу на расстоянии порядка 12 мм от углубления, образовавшегося на конце шва. Его еще называют кратером. Верните электрод к кратеру, чтобы получить сплав старого и нового электрода, а затем приступайте к его перемещению по выбранной изначально траектории.
Таким образом, при желании каждый научится варить сваркой. Следуйте инструкции — и все получится. Удачной вам работы!
Получить специальность сварщика можно после 2 лет обучения в профессиональном техучилище или колледже, в крайнем случае, можно пройти курсы. Для тех же, кто не хочет этим заниматься профессионально, а просто желает умело выполнять сварочные швы, поможет нижеприведенная подборка распространенных сварочных швов.
Инструменты для сварки
Покупка необходимого оборудования – немаловажная подготовка к успешному выполнению сварочных швов. Главным приспособлением для их создания является сварочный аппарат. Его вариации могут работать как от постоянного, так и от переменного тока. При работе на сварочном аппарате нужно приобрести электроды.Если применяется электродуговая сварка, то электроды при постоянном токе двигаются в одном направлении, которое определяется в соответствии с полярностью.
Существует несколько аппаратов для сварки:
- Трансформатор . При помощи него электричество, поставляемое сетью, преобразовывается в переменный ток, необходимый для сварочного процесса. Если выбирать дешевый его вариант, то можно получить тяжелое устройство, с которым будут возникать трудности при транспортировке, а также высокое постоянство дуги и потеря напряжения при работе.
- Выпрямитель . Он преобразовывает переменный ток сети в постоянный для сварки. Он имеет практически такие же недостатки и достоинства, как и предыдущее устройство. Но качество швов после его применения значительно лучше, так как он удерживает стабильность дуги.
- Инвертор . Обеспечивает постоянный ток и напряжение для сварки. Это компактное устройство, в котором предусмотрена плавная регулировка тока, оно отличается от своих аналогов быстрым срабатыванием и легким зажиганием.
Сварочные инверторы нового поколения превосходят по точности, ранее применяемые для сварки трансформаторы, генераторы и выпрямители, на них полярность допускается устанавливать самостоятельно. Новичкам рекомендуются осваивать сварку с инверторов.
Успешное использование этих устройств зависит от правильного понятия полярности. Если выбрана прямая полярность, то провод с «минусом» идет на электрод, а с «плюсом» - на клемму «земля». При обратной полярности всё будет выполняться наоборот.
Сварочный аппарат обеспечивается током через провода с быстросъемными клеммами. Проводники должны быть выполнены из меди и изолированы, они проводят ток, а синтетическая пленка функционирует как сепаратор.
Электроды для сварки металла выполняются из сварочной проволоки. А вот для чугуна используется присадочная проволока с графитовым стержнем. Чугун в отличие от стали очень хрупкий материал, и его сварка должна проводиться холодным методом. При выполнении сварки нужно постоянно контролировать разогрев его поверхности, иначе могут возникнуть трещины. Шов выполняется не цельным, а урывками с обязательной проковкой.
Азы начинающего сварщика
Освоение сварочного дела начинается с тренировочных занятий на ненужных кусочках металла. Лучше запастись емкостью с водой, если вдруг из-за неопытности произойдет возгорание, то можно будет быстро устранить возгорание. При первых шагах нужно быть аккуратным и бдительным, даже если отскочит небольшая искра, этого будет достаточно, чтобы получить пожар:- На выбранном аппарате проверяется изоляция кабеля, правильность его заправки в держатель.
- Выставляется нужная величина тока, ориентируясь по диаметру электрода.
- Зажигается дуга, которую выставляют под наклоном в 60-70 градусов и медленно проводят по свариваемой поверхности. К детали прикасаются дугой, когда от электрода будут идти искры. Между дугой и электродом в процессе сварки нужно соблюдать расстояние в 5 мм. При работе электроды будут выгорать. Если при движении электрод будет прилипать к металлу, его нужно качнуть в сторону.
- Дуга с первого раза может не появиться, тогда увеличивается величина тока так, чтобы получилась дуга постоянной длиной в 5 мм.
- Когда получиться ее зажечь, нужно пробовать наплавить валик, стараясь собирать расплавленный металл к центру дуги.
После такой тренировки можно будет переходить к свариванию 2 частей металла.
Правильное выполнение вертикального сварочного шва (видео)
На приведенном ролике демонстрируют, как выполнять вертикальный шов на тонком металле, толщина которого составляет всего 2 мм.Для сварки применяются корейские электроды диаметром 2,6 мм. Обычно такие швы выполняют углом вперед, но так как используется профиль, на котором выполнен небольшой зазор, то работа будет проходить перпендикулярно или с небольшим противо уклоном. Для сравнения швов вначале половину зазора заваривают при 45 амперах, а затем переходят на 60 и 70. Через светофильтр видно, что сварка осуществляется с нижней части профиля. В результате получилось 2 шва. Как можно будет рассмотреть, при 70 амперах он получается более гладким и аккуратным.
Как варить потолочный шов электросваркой? (видео)
Эта разновидность сварочного шва выполняется на примере тонких пластин, для которых используются электроды УОНИ с основным покрытием.Вот инструкция к сварке:
- Первое движение электродом делается «елочкой», при этом нужно выполнять небольшие колебательные движения. При варке потолочного шва применяется ток 85 ампер, выполняется она без отрыва. Еще одним вариантом выполнения такого шва является движение электрода слегка назад, а затем вперед.
- После заваривания всех пластин переходят к выполнению полупотолочного углового шва, который проводят, начиная с небольшого шва и возврата, а затем используется все та же «елочка», выполняемая углом назад. Для углового шва нужно устанавливать более сильный ток в 90 ампер. Можно выполнять угловую сварку вторым методом, используя движения вперед-назад.
- Последние швы проводятся на нахлесточном соединении пластин. Это полупотолочный стык. Из-за того, что верхняя пластина тонкая, движения «елочкой» нужно выполнять плавно с небольшим шагом, не заводя электрод сильно на нее, чтобы избежать подрывов. Движения на одном шве можно комбинировать. Ток остается тот же - в 90 ампер.
На нахлесточном шве видно, что при выполнении широких движений электродом образуются подрезы из-за тонкой платины. Вначале швов имеются поры, которые возникли в результате плохой зачистки металла.
Видео-урок выполнения сварочных швов для начинающих
Умение варить швы характеризуется их красотой и качеством. Чтобы выполнять эти требования нужно, обладать определенными навыками. Их можно приобрести только с опытом. А для начинающих сварщиков-самоучек нет лучшего пособия, чем видео профессионала, в котором по полочкам разложено, как правильно и надежно варить швы.Зазор между трубами равен 2 миллиметрам. Плавка по трубе будут осуществлять с отрывом, используя электроды с рутиловым покрытием. Сварка проводится углом назад, точечно без отрыва электрода, в одно и то же место, пока не сформируется валик. Реальный ток в аппарате будет примерно 110 ампер. Ход выполнения сварки демонстрируется через светофильтр и при дневном свете. Перед выполнением шва электрод немного нужно прогнуть, чтобы было удобней варить. При рассмотрении шва, выполненного при светофильтре после отбивания шлака видно, что он образует ровный наплыв, только в месте замка автор ролика усиливает его дополнительной каплей.
Главным условием получения красивых поворотных швов является применение подходящего метода сварки и расположение дуги.
После покупки необходимого инструмента и правильного выполнения подготовительных работ можно самостоятельно выполнять приведенные в статье швы. А правильность их создания можно контролировать сравнением с представленными примерами в видео-уроках от профессионалов сварочного дела.