Вопрос новичков в сварочном деле: «Как правильно варить сваркой?», является одним из самых популярных. В ответ на него можно посоветовать – сначала научиться, как нужно держать электрод и грамотно продвигать сварочную ванну. Но опытные сварщики скажут, что этого недостаточно.
Нужно ещё знать, как поведёт себя свариваемый металл. Особенностью сварного шва является то, что он «стягивает» соединяемые детали и это может перекосить заготовки. Незнание подобной тонкости приводит в итоге к получению сильно искажённого изделия.
Что касается электрода, то его при сварочных работах наклоняют к себе под углом 30-60 градусов. Точный угол зависит от нужного шва и сварного тока. Глубокий прогрев металла получается при положении «углом назад». При таком варианте ванна и расплавленный шлак продвигаются за кончиком электрода. Важно применить его наклон и скорость так, чтобы шлак поспевал прикрывать расплав.
Если металлу не требуется сильный разогрев, то, для получения небольшой глубины прогрева выполняют изменение угла наклона на противоположный, и «тянут» шов и ванну.
Профессионализм сварщика проявляется в умении удерживать равномерно электрод – в двух-трёх миллиметрах от обрабатываемой поверхности, опуская ниже по мере расплавления. Одновременно необходим контроль размера и состояния ванны, замедляя или ускоряя движение электродом.
Технику данных движений лучше отработать на толстом металле. В самом начале будут получаться не швы, а валики. Но такие упражнения помогут освоить простые навыки, как контроль расстояния от конца электрода до поверхности детали, движение по прочерченной линии и т.д.
Когда сварной валик станет получаться равномерным, с одинаковой шириной и высотой по всей длине, можно переходить на соединение двух деталей.
Здесь первым шагом по технологии сварки является предварительное соединение деталей прихватками – это короткие швы, прокладываемые поперёк в 8-25 см друг от друга. Они не только скрепляют заготовки, но и показывают форму будущего изделия.
Чтобы понять, как варить сварочным аппаратом, необходимо чётко представить алгоритм сварного процесса:
- сначала на свариваемую деталь устанавливается зажим заземления;
- потом с учётом типа и диаметра электрода подбирается соответствующий сварной ток;
- и только после указанных подготовительных операций приступают непосредственно к сварке.
Кратковременное касание к металлической детали – и возникает дуга, которую сложно удержать: при слишком большом или маленьком зазоре между электродом и поверхности свариваемой заготовки она вмиг гаснет. Нужно также попрактиковаться.
Для сварки на инверторе необходимо правильно подобрать электрод по марке, установить силу тока. Данные параметры непостоянные, для каждого металла разной толщины они подбираются отдельно.
Далее электрод нужно поставить в спецдержак, клемму массы накинуть на поверхность свариваемой детали и разжечь дугу известным «чирканьем» или прикасанием. На стыке деталей начинается движение электрода, который расплавляет металл.
Вести электрод быстро нельзя. Потому что наплавление получится неравномерным, и это отрицательно скажется на качестве шва или погаснет дуга. Новый розжиг приводит к избыточному наплавлению или сквозному прожигу детали.
Окалину и излишки наплавленного металла необходимо сразу удалять с поверхности деталей с помощью молотка или иного инструмента.
Если шов необязательно делать сплошным, следует поднять электрод выше – и произойдёт разрыв дуги. Её разжигают по-новому на месте продолжения сварки.
Начальный страх и незнание как пользоваться сварочным аппаратом - обычное состояние для новичка. Поэтому, прежде чем приступать непосредственно к сварке, нужно изучить некоторые требования техники безопасности и правила пользования сварочным оборудованием.
Использование аппарата в сварке требует определённой подготовки. В частности, с места предполагаемой работы убирают все вещи и предметы, которые подвержены лёгкому воспламенению. Также необходимо поступить со всеми горючими материалами и ёмкостями.
Если работы проводятся в помещение, то обязательно вентиляция. Хорошее проветривание важно как для сварщика, так и для аппарата. Также нужно позаботиться о средствах пожаротушения.
После выполнения данных условий и облачения в спецодежду аппарат заземляют, включают, выбирают параметр тока и приступают к сварке.
Учимся основным правилам сварки
Инструкций о том, как научиться варить сваркой, предостаточно. Если такое умение требуется лишь для работы с новой калиткой, то необязательно этому обучаться на курсах или профтехучилищах. Однако теоретическая часть подготовки важна даже при самостоятельной учёбе.
Главным инструментом сварки является аппарат. Существуют агрегаты, которые работают и на переменном, и на постоянном токе. Современное инверторное оборудование, например, инверторы, позволяют выбирать полярность. Инверторные сварочные аппараты считаются самыми подходящими для обучения новичков. Потому так важно различать прямую полярность от обратной. В первом случае «плюсовой» кабель подсоединяется на клемму «земля», а «минусовой» на электрод. А при обратной полярности, наоборот, на «земле» будет «минус», а на электроде – «плюс».
Накладывать правильный и качественный сварочный шов можно с легкостью научиться самостоятельно. Электрическая или дуговая сварка, рассчитанная на начинающих мастеров, подразумевает первоначальное обучение формированию данных соединений неразъемного типа. Начинать следует с самого простого, постепенно переходя к более сложным соединениям, когда удастся накопить достаточное количество опыта.
Для выполнения сварных соединений обязательно осуществляется подготовка соответствующего оборудования. Чтобы работать электрической дуговой сваркой, необходимо взять следующие инструменты и материалы.
- Непосредственно само сварное оборудование, которое бывает разного типа.
- Электроды необходимого диаметра - он обычно зависит от того, какая толщина соединяемых элементов.
- Специальный заостренный молоток, которым будут сбивать шлак.
- Металлическая щетка для зачистки участка металла, где формируется сварной шов.
При формировании стыка следует помнить о соответствующих мерах безопасности. Выполнять работы без соответствующей маски, оснащенной специальными световыми фильтрами, не представляется возможным.
Желательно надевать довольно плотную одежду с длинными рукавами, перчатки, сделанные из замшевых материалов. Кроме того, следует взять выпрямитель, или трансформатор, если оборудование довольно старое. Однако в последнее время все чаще накладывают сварные швы при помощи инверторного оборудования, которое оснащено всем необходимым для преобразования переменного тока в постоянный.
Технология проведения работ
Чтобы правильно класть расплавленный электрод на формируемый сварочный шов, следует принимать во внимание, что сварка является не слишком простой и безопасной технологией. Прежде всего здесь подразумевается использование высокой температуры, которая должна превышать температуру плавления стали.
Под ее непосредственным воздействием осуществляется расплавление основного металла и электрода. Соответственно, возникает так называемая сварная ванна, где смешиваются металлы заготовок и электрода, в результате чего образуется сварное соединение или шов.
Размер сварной ванны напрямую зависит от того, какие были выставлены настройки на оборудовании, местоположения в пространстве, скорости, с какой перемещается электрод, зазора между свариваемыми элементами. Формирование правильного сварного шва подразумевает среднюю ширину соединения - от 4 до 30 мм, в зависимости от толщины заготовок.
Электродуговая технология подразумевает использование электродов с так называемой обмазкой. При подаче напряжения на электрод и сварные элементы с ее помощью образуется специальная газовая зона над ванной. За счет нее происходит абсолютное вытеснение воздуха, что не допускает непосредственного контакта кислорода и свариваемых металлов. Когда сваривают элементы, на поверхности соединения формируется шлак, который также не дает расплавленному железу контактировать с воздухом.
Формирование правильного сварочного шва осуществляется при удалении электрической дуги: металл начинает постепенно остывать и образовывать кристаллическую решетку. Защитный слой шлака после того, как металл затвердеет, следует убрать.
Основы сварки с помощью электрической дуги
Чтобы сделать надежное сварное соединение и правильно положить расплавленный материал электрода, необходимо пристальное внимание уделить началу проведения работ. Лучше всего начинать осваивать данную работу под присмотром опытного сварщика, который позволит избежать наиболее типичных ошибок и посоветовать в случае необходимости.
Соединяемые между собой детали должны быть жестко закреплены. В связи с тем, что работа производится при высокой температуре, необходимо предусмотреть все меры, касающиеся противопожарной безопасности. Поблизости от себя необходимо установить ведро с водой. Не следует выполнять работы на основании из древесины.
Заземляющий зажим закрепляют на свариваемых элементах. Перед этим следует внимательно проверить качество его изоляции. Если она повреждена, пользоваться данным кабелем не следует. Кроме того, он должен быть надежно закреплен в специальном зажиме.
Грамотно выбранные настройки оборудования позволяют накладывать электрод плавно и равномерно, за счет чего производится наплавление металла на свариваемые элементы.
Когда все эти подготовительные работы завершены, осторожно зажигают дугу. Делать это нужно следующим образом: электрод держат под углом к заготовкам примерно 60 градусов, его медленно ведут по поверхности металла вплоть до появления искр. Затем им слегка касаются заготовок и отводят от них на расстояние примерно 5 мм, образуя тем самым электрическую дугу.
Такой зазор придется выдерживать в течение всего времени работы. Если все было сделано правильно, электрод начнет постепенно расплавляться и выгорать, поэтому его придется медленно подводить к заготовкам, сохраняя тем самым требуемое расстояние. Ближе подводить его не следует, так как он может прилипнуть. Если дуга не возникла, придется увеличивать силу тока на оборудовании.
Сварочный шов: как перемещать электрод?
Перемещать электрод при производстве сварных работ следует по одной из трех траекторий.
- Поступательное - электрическая дуга направляется вдоль оси соединяемых элементов. Это позволяет не только поддерживать ее постоянное горение, но и формировать довольно тонкий и прочный сварной шов.
- Продольное - позволяет обеспечить получение ниточного шва различной высоты, которая будет напрямую зависеть от того, с какой скоростью происходит перемещение электрода. По сути, соединение получается весьма прочным, но для его усиления придется совершать некоторые поперечные движения.
- Поперечное - обеспечивает формирование требуемой ширины сварного соединения. Оно подразумевает выполнение колебательных движений. Ширина шва выбирается на основе толщины соединяемых элементов, их размеров и ряда других параметров.
Обычно при проведении работ применяют все эти движения, которые при сочетании друг с другом образуют конкретную траекторию. Она обычно своя у каждого сварщика. В принципе сама по себе траектория не слишком важна, главное, чтобы кромки заготовок были как можно лучше проплавлены и, соответственно, получился шов с заранее заданными параметрами.
Сварка трубопроводов: особенности технологии
Стоит отметить, что сварка подразумевает формирование не только горизонтальных, но и вертикальных швов, что позволяет сваривать в том числе и промышленные трубопроводы, которые нуждаются в выполнении наиболее качественного соединения. В связи с этим к таким работам допускаются только опытные сварщики, имеющие все необходимые документы, свидетельствующие об их высокой квалификации.
В отличие от плоских деталей, при сваривании труб электрод держат под углом 45 градусов. Максимальная высота данного соединения должна составлять не более 4 м. В зависимости от толщины труб ширина шва может быть достаточно большой - в некоторых случаях до 4 см. При проведении промышленных работ для получения полноценного и долговечного соединения участки, где будет формироваться шов, очищают от жиров, ржавчины и прочих загрязнений, которые могут снизить прочность шва.
Сварка подразумевает постоянное совершенствование навыков, только в этом случае удастся получить наиболее качественное соединение, которое будет служить в течение долгого времени.
Электросварка – технология объединения структуры металлов нагревом и расплавлением электрической дугой. Она получила широкое распространение в самых разных сферах народного хозяйства, включая частный сектор.
По сути, таким методом можно выполнять сваривание между собой любых металлов, учитывая температуру электрической дуги (7000-8000 градусов). Но прежде чем обратиться к этой технологии, придётся изучить, как варить вертикальный шов электросваркой, и разобраться с техникой получения горизонтального шва.
Технология сваривания металлов тесно связана с понятием – сварной шов. Таковой формируется в процессе застывания металла, расплавленного дуговой электросваркой.
В зависимости от места исполнения сварки шов может располагаться горизонтально или вертикально. Кроме того, пространственное расположение шва может быть нижним, боковым, верхним.
Виды сварных швов: 1 – горизонтальный в нижней плоскости; 2 – горизонтальный в верхней плоскости (потолочный); 3 – горизонтальный в боковой плоскости; 4 – вертикальный в боковой плоскости
Наиболее простой и легкой для исполнения считается укладка сварных швов в плоскости нижнего горизонта. В таких условиях расплавленный металл достаточно легко поддаётся контролю.
Простой сварочный шов, уложенный в нижней горизонтальной плоскости. Это самый легкий тип шва, что встречается в практике сварочной технологии
Оставшиеся варианты расположения швов в пространстве (боковое и верхнее) признаны технологически сложными для исполнения, требующими изучения техники сварки, наработки соответствующего опыта.
Как варить вертикальный шов?
Сложность контроля сварки в условиях создания вертикального шва обусловлена обычным физическим явлением – силой тяжести. Таковая оказывает действие на массу расплавленного металла, который будучи в жидком виде, устремляется вниз.
Здесь действия профессионального сварщика заключаются в том, чтобы не дать расплавленной массе оторваться от места сваривания. Достичь такого результата поможет стабильно горящая электрическая дуга, удерживаемая на минимально допустимом расстоянии от конца электрода до сварочной ванны.
Техника снизу вверх
Вертикальный стык, как правило, заваривают ходом электрода в направлении от нижней точки к верхней. Такой маршрут обеспечивает более стабильный контроль, а электрическая дуга уверенно держит ванну с расплавом, предупреждая растекание. Именно проходом снизу вверх удаётся сформировать максимально качественный вертикальный шов.
Техника формирования вертикального шва по направлению снизу вверх. Для получения требуемой ширины шва и глубины провара мастера используют разные варианты «рисования» электродом
Конечно же, перед началом сваривания вертикального шва следует подготовить границы стыка, обработать в соответствии с техническими требованиями. Сварочный аппарат нужно настроить под условия сварки (выставить ток, подобрать электрод).
Изначально по линии стыка делаются несколько точечных «прихваток» — сварка коротким швом (1 — 2 см). Цель таких действий — исключить в процессе нагрева смещение свариваемых частей по причине температурной деформации.
Пример вертикального шва, полученного после сварки двух металлических пластин квалифицированным сварщиком. Использовалась техника направления перемещения электрода снизу вверх
Когда делается сварка стыка вертикально, угол удержания электрода относительно плоскости, на которую будет ложится шов, выдерживают в пределах 45-90º.
Инструкция сварщика устанавливает следующие действия:
- Контактом электрода о металл зажигается дуга.
- Делаются «прихватки» в 3-4 точках по линии стыка от её середины к краям.
- Сварка начинается в нижней точке линии стыка.
- Ход электрода направлен вверх, сварочная ванна удерживается в рабочей зоне.
Продвигать электрод следует с умеренной скоростью. Главный скоростной критерий — образование оптимального количества расплава сварной ванны.
Одновременно с вертикальным ходом электрода допустимы поперечные зигзагообразные движения «полумесяцем», «елочкой» или другим «рисунком». Но техника поперечного хода видится актуальной только на металлах с толщиной стенки больше 4 мм.
Техника сверху вниз
Набравшиеся опыта, сварщики без труда укладывают вертикальный шов движением электрода сверху вниз. В чём заключается хитрость исполнения такой операции?
Всё просто: поджигая электрическую дугу, электрод устанавливают относительно рабочей плоскости под углом 90º. Как только металл в точке образования дуги начинает расплавляться, угол установки электрода изменяют на 15-20º, немного опуская держатель.
Техника производства вертикального шва при направлении движения электрода сверху вниз. В этом варианта применяются несколько иные формы поперечной «отрисовки» электродом
Проводка электрода по линии стыка толстостенных металлов также выполняется поперечными зигзагами «пилообразной» или «прямоугольной» формы. Некоторые сварщики пользуются методикой «волнообразного» распределения расплава.
Между тем, способ формирования вертикального шва по направлению сверху вниз сопровождается большими сложностями для сварщика. Однако, по мнению многих специалистов, сварка в таком виде даёт лучший результат в плане качественных показателей.
Технология варки горизонтального шва
Специфика сварки горизонтального шва практически та же, что и для вертикального. Технические нюансы – опять же манипулирование углами установки электрода.
Направление движения в процессе сваривания деталей на стыке может выбираться от его крайней левой точки до крайней правой точки или наоборот. Конкретный выбор направления определяется сварщиком, исходя из степени личного удобства.
Стандартная техника формирования горизонтального шва и практикуемые формы поперечной «отрисовки», применяемые для получения нужных значений ширины и глубины шва
Но как правильно варить горизонтальный шов электросваркой, чтобы исключить вытекание расплава из колеи по причине действующей силы тяжести?
Здесь сварщику нужно подобрать такое положение электрода, при котором сила горения электрической дуги была бы равноценна силе тяжести капель металла. Возможно, потребуется настроить силу тока и опытным путём подобрать оптимальную скорость перемещения электрода.
Обычно сварку горизонтального шва ведут непрерывно до полного завершения. Однако если не удаётся держать под контролем расплав (сварочную ванну), можно попытаться изменить технику – перейти на ход с периодическим гашением дуги.
Все эти тонкости нарабатываются с приходом опыта выполнения сварочных работ. Поэтому не стоит отчаиваться, если с первых попыток ничего не получается.
Практический пример горизонтальных сварных швов, сделанных на металлических пластинах, установленных вертикально. Верхний вариант выполнялся по направлению слева направо, нижний справа налево
Формирование горизонтального шва нужной ширины и глубины провара, как правило, достигается за счёт аккуратного поперечного перемещения горящего конца электрода от края одной стыкуемой детали до края другой.
На сварке металлов толщиной до 4 мм применяют разные варианты «рисунка» поперечного хода электрода. Каких-то конкретных рекомендаций на этот счёт нет. Главное – получить требуемую ширину шва и глубину провара.
Электрическая дуга: контроль оптимальной длины
Величину зазора между горячим концом электрода и плоскостью металла, достаточную для образования электрического разряда, называют длиной дуги. Одна из главных основ инструкции сварщика – это контроль оптимальной длины дуги.
Теоретически в режиме сварки можно получить три дуговых промежутка:
- короткий (1 – 1,5 мм);
- длинный (3,5 – 6 мм);
- нормальный (2 – 3 мм).
Для режима горения короткой дуги характерным является недостаточный прогрев металла по ширине. По краям шва, в таких случаях, отмечается так называемый «подрез» — небольшое углубление. Наличие подобного дефекта свидетельствует о низких качественных показателях сварного шва.
Особое значение для техники сварки имеет длина электрической дуги. Именно за счёт этого параметра выстраивается правильная или неправильная структура сварного шва
Режим сварки длинной дугой, как правило, сопровождается её периодическим гашением. Здесь отмечается малый прогрев металла по глубине. О хорошем качестве шва говорить тоже не приходится.
Таким образом, остаётся единственный вариант, на который следует ориентироваться начинающему сварщику – нормальная длина дуги, которая должна составлять не более Ld = 0,5-1,1 * Dэ (Ld – длина дуги; Dэ – диаметр электрода).
Управление положением электрода
Сварочный процесс может выполняться при положении электрода углом вперёд, углом назад, прямым углом. Применяя любой из этих трёх технологических приёмов, сварщик способен создавать швы в разных условиях производства работ.
Варианты угловых положений электрода для производства сварочных работ. Синие стрелки указывают направление перемещения электрода
Так, способ «углом вперёд» традиционно применяется для соединения элементов горизонтальным и вертикальным швами в условиях верхнего расположения деталей в пространстве (потолочная сварка). Эта же техника успешно используется для сварки неповоротных стыков труб или при сооружении самодельной .
Удерживая электрод строго под прямым углом (90º), сварщик обеспечивает исполнение работ в местах труднодоступных. Наконец, техника «угла назад» позволяет качественно выполнять сварочные работы на угловых стыках.
Устанавливая электрод «углом вперёд», обычно работают с тонкостенными металлами. В таком положении электрода получают широкий шов малой глубины. На толстостенных металлах, напротив, стараются применять технику «углом назад», обеспечивая прогрев металла на достаточную глубину.
Параметры тока и перемещение электрода
Значение силы тока и скорость перемещения электрода – значимые факторы, оказывающие влияние на качество шва. Сварка большими токами сопровождается прогревом металла до большой глубины, что позволяет наращивать скорость перемещения электрода. При условии оптимального соотношения тока и скорости движения электрода получают ровный качественный шов.
Таблица соответствия тока, электрода, толщины металла
Перемещая электрод с определенной скоростью, следует учитывать величину мощности дуги. Чрезмерно быстрая подача электрода при малой мощности не сможет обеспечить достаточной температуры прогрева.
Как результат – не удастся проварить металл до нужной глубины. Шов просто «ляжет» на поверхности, едва «прихватив» границы кромок.
Прожженный металл в точке недопустимо медленного продвижения электрода. Часто встречающийся дефект на сварке тонкостенных металлов дугой повышенной мощности
Напротив, в условиях чрезмерно медленного продвижения электрода создастся атмосфера перегрева, что грозит деформацией металла на линии сваривания. Если металлические элементы имеют тонкую структуру, мощная дуга попросту прожжёт металл.
Успешно попрактиковаться на поприще начинающего сварщика и отточить навыки выполнения швов можно при , основой корпуса которой является металлическая труба. Рекомендуем ознакомиться с полезной информацией.
Инструкция для начинающего сварщика
Сварочные работы допустимо выполнять только при условии применения соответствующей экипировки.
Стандартный комплект содержит:
- Куртку, брюки, перчатки, обувь из несгораемых прочных крепких материалов.
- Головной убор, полностью закрывающий заднюю часть головы.
- Специальную защитную маску для лица и глаз.
Для производства сварки следует применять исправный аппарат, электрическая часть которого закрыта надёжным корпусом. Входящие в состав аппарата электрические кабели должны иметь целую изоляцию и соответствовать электрическим характеристикам прибора.
Место сварщика необходимо оснастить рабочим столом, источниками света, шиной заземления, средствами защиты от поражения электрическим током и противопожарными средствами.
И еще перед началом работ надо скрупулезно проштудировать , рассмотреть и изучить методы и варианты выполнения соединений.
Выводы и полезное видео по теме
Предлагаем посмотреть видеопрактикум сварки: как варят горизонтальный и вертикальный швы:
Необязательно иметь квалификацию профессионального сварщика, но владеть техникой сварки желательно. Благодаря имеющимся навыкам сварного дела, у человека появляется больше возможностей для реализации различных бытовых проектов.
При желании изучить технологию можно всегда, а практический опыт поможет овладеть техникой производства работ на высоком уровне.
Хотите рассказать о собственном опыте в выполнении сварных швов? Знаете тонкости процесса, не приведенные в статье? Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке.
Сварка металлов - наиболее распространенный способ их соединения в различных отраслях хозяйства (строительстве, машиностроении, прокладке трубопроводов и т. д.). В быту (дома, на даче, в гараже) мы также встречаемся с необходимостью применения сварочных работ по металлу. Неспециалисту эта работа кажется непостижимой, трудной и загадочной. Тем более что она сопряжена с определенным риском для жизни.
Давайте разберемся, так ли это. Как варить металл электросваркой?
В современной торговой сети имеется большое разнообразие инверторов, средств защиты при проведении сварочных работ. Они доступны любому, следовательно, купив соответствующее оборудование, можно самостоятельно эти сварочные работы выполнять. Надо только усвоить, что такое технология сварки металлов, каковы требования безопасности. Кроме того, надо получить необходимую практику выполнения сварки.
Виды сварки металлов
В наше время разработано много различных технологий того, как сваривать металл. Например, можно использовать электронное и лазерное излучение, соединять изделия газовым пламенем и варить ультразвуком. Но наиболее широко используется такой источник энергии, как электрическая дуга.
Также следует побеспокоиться о пожаробезопасности - убрать с места проведения сварочных работ все легковоспламеняющиеся материалы и жидкости, подготовить к применению средства пожаротушения (при отсутствии специальных средств подойдет даже ведро с водой), обеспечить проветривание помещения, где будут производиться работы, особенно с передней и задней сторон сварочного аппарата.
Обязательно надо ознакомиться с инструкцией по применению сварочного аппарата и выполнить все данные там рекомендации.
Электробезопасность
Прежде чем пытаться осваивать на практике, как сваривать металл, необходимо убедиться, что параметры электрической сети, от которой запитан сварочный аппарат, соответствуют его требованиям. Иначе могут быть повреждены другие электроприборы, подключенные к сети, причем не только у вас, но и у соседей. Особенно это касается трансформаторных сварочных аппаратов, которые существенно влияют на питающую электросеть наличием бросков напряжения во время начала сварки и увеличенным потреблением электротока при залипании электрода в месте сварки. Кроме того, следует расположить так, чтобы он не мог упасть, повредиться сам или нанести повреждения окружающим людям и предметам во время проведения работ. Провода, подключенные к аппарату, должны иметь исправную изоляцию, были расправлены. Должна быть исключена возможность их повреждения.
Порядок подготовки к работе
Как правильно сварить металл? Место, подлежащее сварке, должно быть зачищено до металла, быть сухим. Запрещено выполнять работы по сварке в сырую погоду, в дождь и при отрицательных температурах воздуха. Нельзя допускать намокания и электродов.
Как правильно сваривать металл электросваркой?
Сварка осуществляется при постоянном напряжении или при переменном. Трансформаторные сварочные аппараты обеспечивают сварку переменным напряжением.
При сварке постоянным током возможно два варианта подключения сварочного аппарата. При подключении плюса к массе, а минуса к электроду (это называется прямой полярностью) больше разогревается металл, зона расплавления создается глубокой и узкой. Такое включение используется при сварке толстого металла и приводит к экономному расходованию электродов. При противоположном включении (обратная полярность) более сильно разогревается и расходуется быстрее электрод, зона расплавления получается широкой и неглубокой. Поэтому обратная полярность используется лишь при сварке тонких листов металла.
Отличительные особенности инверторов
Как правильно варить металл преобразуют переменное напряжение промышленной сети в импульсную последовательность более высокой частоты и затем формируют ток постоянного напряжения. Благодаря наличию электронной схемы, реализующей данные преобразования, инвертор обладает малым влиянием на питающую электросеть при работе, имеет более плавную регулировку выходного напряжения, характеризуется небольшими весом и габаритами. По качеству получаемого инвертор не уступает другому подобному оборудованию. Поэтому сварочные инверторы получили в последнее время, когда цены на такие аппараты снизились, очень широкое распространение. Преимуществом такого аппарата является и относительная простота его использования при сварке.
Как выбрать инвертор
Важным параметром инвертора является период нагрузки (ПВ) источника тока. Эта величина, характеризующая коэффициент полезного действия инвертора, показывает отношение времени сварки к времени холостого хода. Бытовые аппараты не работают непрерывно. Они должны периодически остывать. Так, значение ПВ 30% инвертора означает, что после каждых 3 минут сварки вам придётся 7 минут ожидать, пока источник не остынет. При попытке продолжить работу без перерыва агрегат может сгореть. Или сработает защита, и он выключится. Поэтому следует выбирать инвертор с ПВ не менее 60% и максимальным током не менее 140 - 160 А.
Подготовка к работе с инвертором
Для приобретения опыта в том, как правильно варить металл инвертором, сначала рекомендуется работать с металлом не менее 2-3 мм толщиной и использовать электроды 3 мм. Электроды лучше купить новые. Старые, залежавшиеся, позаимствованные у других, с большой вероятностью будут отсыревшими и непригодными к работе.
Как правильно сварить металл? Если это ваш первый опыт, сначала попытайтесь сделать шов на поверхности одного куска металла, не сваривая его с другой деталью.
Рассмотрим последовательность выполнения работы.
Во-первых, необходимо подключить электрод к его держателю, а провод массы к свариваемой заготовке с помощью клеммы. Другие концы проводов надо соединить с выходами инвертора в прямой полярности.
Во-вторых, надо включить аппарат и установить его выходные параметры в соответствии с рекомендациями в зависимости от толщины свариваемого материала и выбранного размера электрода.
Технология сварки металлов предусматривает, что для разогрева металла до нужной для получения качественного шва температуры необходимо взять соответствующий толщине материала электрод. Чем толще последний, тем больший слой металла он может разогреть и тем больший ток надо установить на инверторе для образования электрической дуги. В то же время чем больше ток, тем быстрее плавится металл и тем быстрее расходуется электрод. Для тонкого слоя металла при высоком токе и толстом электроде часто образуются дыры, прогорание материала насквозь. При слишком малом токе либо не возникает электрическая дуга, либо, при ее возникновении, получается некачественный шов, так называемый непрогар.
Третье, на что следует обратить внимание, - это образование электрической дуги. Для этого надо чиркнуть концом электрода по месту, которое подлежит сварке, как спичкой по коробку, не удаляя конец электрода от металла. При возникновении дуги на металле образуется красное пятно. Но это еще не расплавленный металл, а только флюс, образующийся при плавлении порошковой оболочки электрода. Надо подождать, удерживая конец электрода на расстоянии 1-4 мм от поверхности металла, до тех пор, пока металл в месте дуги не разогреется до образования так называемой сварочной ванны - капли расплавленного металла, характеризующейся ярким оранжевым цветом и подрагивающей от протекания тока.
В-четвертых, надо сдвинуть в сторону выполняемого шва на один-два миллиметра конец электрода, опять-таки удерживая его на указанном расстоянии от металла. Снова подождать образования капли, и так далее, продвигаясь вдоль выполняемого сварочного шва. При касании электродом поверхности металла создается короткое замыкание, дуга исчезает, инвертор отключает ток. Поэтому при выполнении шва надо стараться выдерживать постоянное расстояние между концом электрода и поверхностью металла, приближая постепенно электрод к ней по мере его сгорания. Вернее, электрод не сгорает, а расплавляется, металл в сварочной ванне образуется в основном из металлического сердечника электрода. Порошковое покрытие поверхности электрода, расплавляясь образует флюс и газы, препятствующие поступлению кислорода из окружающего воздуха к месту сварки и окислению металла, а также помогающие процессу образования качественного сварочного шва.
В процессе сварки рекомендуют удерживать электрод под углом примерно 30 градусов от перпендикуляра к свариваемой детали для того, чтобы образовывалась компактная сварочная ванна, а место сварки было вам хорошо видно. Чем сильнее наклонен электрод к детали в процессе сварки, тем более удлиненным в противоположную сторону будет пятно нагреваемой поверхности металла и более время образования сварочной ванны при той же силе тока. Самое узкое пятно плавящегося металла достигается при перпендикулярном положении электрода к поверхности металла. Но в этом случае затруднено наблюдение сварщиком за процессом сварки. Поэтому такое положение используется лишь при сварке в труднодоступных местах.
Как правильно сваривать металл инвертором?
Потренировавшись в выполнении сварочного шва на простой поверхности, можно приступать к соединению металлических деталей. Процесс схож, отличие заключается в том, что привариваемую деталь надо предварительно зафиксировать в нужном месте с помощью струбцины или другим способом, а при появлении сварочной ванны двигать конец электрода не прямо вдоль шва, а зигзагообразными движениями от центра шва в сторону сначала одной, затем другой детали, постепенно продвигаясь вдоль шва, соединяя их таким образом.
Главное - успех приходит с опытом. Приобретя его, вы сможете вместо пользования услугами сторонних специалистов (за довольно большие деньги) научиться выполнять сварочные работы своими руками. Удачного вам обучения и работы!
На дачном участке, у себя в частном доме, гараже или собственной мастерской часто бывают случаи, когда требуются навыки сварщика. Особенно данные навыки полезны при ведении строительства собственными силами. А научиться, как пользоваться электросваркой и использовать ее для своих нужд довольно просто. Для этого нужно понимать основы сварки металла, знать некоторые профильные секреты и научиться ими пользоваться.
Основы сварки
Суть электросварки металла состоит в следующих действиях. Силовой агрегат в виде трансформатора или инвертора вырабатывает определенной мощности ток, который подается по кабелям к специальному электроду из металла. Между металлической заготовкой, приготовленной к сварке и электродом возникает электрический разряд, образуя устойчивую высокотемпературную электрическую дугу, расплавляющую металл. При этом образуется точечная ванночка кипящего металла, в которой плавится и сам электрод, выполняющий одновременно роль присадочного материала.
Сварщик, передвигая дугу, формирует шов , в котором кипящий метал обоих свариваемых между собой заготовок перемешивается образуя единое монолитное соединение.
Виды электросварки
Электрическая дуга горит за счет мощного тока подаваемого к электроду. Ток может быть переменным и вырабатываться сварочным трансформатором или постоянным, подаваемым к месту сварки от инвертора:
- Трансформатор. В зависимости от модели может подключаться к сети 220 либо 380 V. Но работать с этим агрегатом новичку будет сложно, так как при переменном токе электродуга непостоянна и удерживать ее человеку с небольшим опытом сварочных работ довольно трудно. При этом дуга создает шум и ей свойственно разбрызгивать кипящий металл из ванночки. Сам трансформатор отличается большим весом, громоздкостью и создает значительные перепады напряжения в электросети особенно в момент зажигания электродуги. Это, естественно, отрицательно воздействует на бытовую технику.
- Инвертор. Выдает к электроду постоянный ток, преобразованный из переменного, который он получает от централизованной электросети напряжением 220 V. Аппарат имеет небольшой вес, компактный, работает бесшумно и практически не влияет на напряжение в сети, отличается высокой производительностью. Подаваемый к электроду постоянный ток обеспечивает устойчивое горение электродуги, которой даже можно варить жесть, благодаря чему ее проще контролировать и перемещать при сварке.
Именно такой аппарат должен использовать начинающий мастер для приобретения сварочных навыков.
Технология процесса
Электросварка относится к высокотемпературному процессу плавки металла. Чтобы было понятно, как правильно сваривать металл электросваркой, нужно отчетливо осознавать все происходящие процессы:
- Электродуга зажигается при прикосновении электрода к металлу, после чего между ними образуется небольшое расстояние (2−5 мм) которое требуется постоянно удерживать. Под воздействием дуги металл свариваемых заготовок и электрода плавится и перемешивается.
- Объем сварной ванночки зависит от подаваемого на электрод напряжения, ее положения в пространстве, скорости, с которой перемещается электродуга, размера и формы кромок свариваемых заготовок и других аспектов. Средняя глубина ванночки обычно составляет около 6 мм, длина порядка 10−30 мм, а ширина в пределах 8−15 мм.
- Покрытие электрода при сгорании образует облачко газа, которое защищает дугу и расплавленный металл от окисления при взаимодействии с воздухом, а также обеспечивает поддержку определенной температуры, необходимой для плавления металла.
- В момент, когда горящий электрод перемещается из точки, в которой только что был расплавлен металл, начинается процесс кристаллизации и остывания шва, соединяющего сваренные детали. При этом на его поверхности образуется корка шлака, которая в дальнейшем сбивается молотком.
- Образовавшийся на поверхности расплавленного металла шлак от покрытия электрода также способен держать температуру во время кристаллизации металла одновременно, не допуская к нему кислород из воздуха.
Рабочие инструменты сварщика
Инверторы для сварки продаются уже с комплектом кабелей с электродным держателем и прищепкой для массы. Но при покупке все эти рабочие элементы рекомендуется тщательно осмотреть, чтобы убедиться в их качестве.
Сварочные кабели должны быть покрыты гибкой резиновой изоляцией с надежными контактными наконечниками из латуни и подходить к разъему выбранного аппарата. Если инвертор рассчитан для работы в пределах 150А - его кабеля должны иметь сечение около 16 мм 2 . При силе тока в 200А - 25 мм 2 , а свыше 250А - желательно использовать сечение 35 мм 2 . Также нежелательно удлинять провода, так как это снижает мощность тока, подаваемого к электроду.
Держатель электродов . Является самым важным инструментом сварщика, потому, что им производится основная манипуляция электродугой при сваривании металла. Обычно это качественно изолированный и совершенно безопасный держатель в виде прищепки. Эта модель удобна тем, что после замены, перед тем как варить электродом, его можно выставить не только перпендикулярно по отношению к держателю, но и выставить определенный градус в 45 о.
Зажим, при помощи которого масса подключается к свариваемой заготовке, должен иметь мощную пружину и латунные контакты.
Кроме всего этого, сварщик должен быть обеспечен:
- Защитной маской, которая не пропускает вредные лучи сварочной дуги.
- Перчатки и одежду из плотного, непрогораемого материала и кожаной обувью.
- Подсобными инструментами в виде комбинированного молотка с зубилом и металлической щетки.
- Ведром с водой или огнетушителем.
Электроды выбираются в зависимости от толщины металла, который будет свариваться. Мощность напряжения для сварки выставляется в расчете от используемого диаметра электрода, при этом следует отталкиваться от значения - на 1 мм диаметра электрода достаточно мощности в пределах 30−40 А.
Желательно данное значение не превышать, иначе электрод будет вместо спокойной плавки металла просто выдувать его из ванночки.
Азы электродугового способа
В рекомендациях, как научиться варить инвертором, рекомендуется обратить внимание именно на начало процесса сварки. Прежде чем начать работу, следует выставить свариваемые заготовки в заданное положение, а при надобности надежно их зафиксировать на рабочем столе. Для пожарной безопасности рядом должно находиться ведро с водой. Во избежание случайного возгорания нельзя производить сварку на основании из дерева. Не допускается разбрасывать горячие огарки электродов в зоне ведения сварных работ.
Розжиг электродуги и наложение шва
Чтобы зажечь дугу без залипания электрода рекомендуется его наклонить к металлической заготовке под углом примерно около 60 0 и произвести им скользящее движение (примерно, как спичку о коробок). После того как появится искра, электрод следует оторвать от металла на расстояние не более 3−5 мм и удерживать его в таком положении на протяжении всего процесса сварки. Если электрод во время розжига дуги залипнет к поверхности металла, его нужно просто качнуть из стороны в сторону и повторить попытку розжига.
Электрод во время горения дуги нужно медленно перемещать вдоль свариваемых кромок металлических заготовок, плавно совершая им колебательные движения. Этими движениями расплавленный под большой температурой металл как бы «сгребается» в центр ванночки, образуя монолитный, слегка выпуклый шов.
После того как электрод сгорит до минимального размера, его следует заменить новым. После этого удаляется шлак с наваренного шва, а затем на расстоянии примерно около 10−12 мм от углубления, которое образовалось в конце проваренного шва, зажигается электродуга.
После этого электрод возвращается к углублению, заполняется кипящим металлом от электрода, и работа продолжается.
Манипуляция электродом
Перед тем как научиться варить инвертором, нужно познакомиться с траекториями движения электрода, которые нужно делать при сварочных работах. Они могут выполняться по трем направлениям:
- Поступательные движения. Небольшие колебательные движения дуги производятся вдоль свариваемого шва. Для этого достаточно поддерживать стабильное горение электродуги определенной длинны.
- Поперечные движения из стороны в сторону выполняются для формирования определенной ширины сварного шва. Обычно используется для перекрытия ранее наложенных сварных швов.
- Продольное направление. Формируется обычный, но тонкий шов определенной высоты, которая образуется в зависимости от скорости движения электрода и его диаметра. Для придания образовавшемуся шву большей прочности он перекрывается новым, выполненным с помощью поперечного движения электродуги.
На практике при сварке особенно толстого металла используются все три движения, которые производятся по очереди при последовательной накладке очередных швов друг на друга.
Кроме классических манипуляций у каждого сварщика со временем вырабатывается личный почерк. Но главная работа заключается в хорошей проплавке кромок свариваемых деталей и создание шва заданной высоты и ширины.
Работа с трубами
Ручной дуговой сваркой могут накладываться вертикальные, горизонтальные и потолочные швы и самый простой - сварка в нижнем положении. Например, отопление, при горизонтальном положении трубопровода сварка выполняется практически во всех пространственных положениях. Кроме этого, если труба расположена вертикально, накладывается только горизонтальный шов.
Трубу можно самостоятельно заварить путем ее поворота вокруг своей оси, используя газовый аппарат или инвертор. В данном случае ее сваривают вертикальным швом или в нижнем положении.
Если толщина стенок свариваемых труб не более 6 мм, на стык накладываются два шва: коренной и перекрывающий слой. При толщине стенок в диапазоне 6−12 мм накладывается не менее 3 слоев. Если металл имеет толщину больше 19 мм, тогда шов формируется из четырех и более слоев.
Каждый наложенный шов обязательно должен освобождаться от шлака и тщательно зачищаться, после чего разрешается накладывать очередной слой.
Самым ответственным швом является первый (коренной). Он полностью расплавляет кромки трубы и после окончания сварки тщательно проверяется на наличие пор и трещин. Если таковы обнаруживаются, они вырезаются, и это место проваривается по-новому.
Второй слой и все следующие выполняются в более медленном темпе, при этом начало каждого нового слоя должно исходить от предыдущего со смещением в пределах 15−30 мм. Завершающий верхний слой должен плавно сливаться с поверхностью металла свариваемой трубы и иметь определенный катет.
Для улучшения качества проваренного стыка трубы новый слой по отношению к предыдущему ведется в обратном направлении.
Чтобы лучше усвоить практические уроки электросварки, желательно начинать тренироваться с умения накладывать швы на толстом металлическом листе. На нем легче научиться манипулировать электродугой, накладывая самые различные швы, используя простые размеренные движения электрода. Полученные навыки помогут прочувствовать, под каким углом электрода и при каких движениях лучше получается шов и в дальнейшем помогут выработать определенный стиль владения держателем.
Сваривать две заготовки длинным сплошным швом сразу не рекомендуется. При температуре шов будет стягиваться, и сваренная деталь деформируется. Чтобы этого не произошло, заготовки следует временно скрепить между собой небольшими точечными прихватками с шагом примерно 80 - 250 мм. При этом шаг зависит от размеров заготовок, приготовленных к сварке.
