Как научиться электросварке самостоятельно видео. Домашнее хозяйство: как правильно варить сваркой

Основы электросварки
Процесс электросварки
Подготовительный этап
Образование дуги
Формирование сварочного шва
Как сваривать после остановки?
Техника безопасности

Сварка металлов является одной из важнейших операций при изготовлении и эксплуатации металлических конструкций. Изготовление сложных металлических деталей, узорных изделий, изделий из высоколегированных сталей – это удел профессионалов, которые хорошо знают, как правильно варить металл электросваркой. Ведь именно электросварка является самым распространенным видом, имеющим много преимуществ.

В жизни часто возникает необходимость соединения или ремонта простых металлических деталей – труб, профилей, полосы, простых конструкций. Познакомившись с тем, как правильно варить металл электросваркой, любой человек способен произвести все работы своими силами.

Основы электросварки

Электросварка основана на процессе соединения металлических деталей путем расплавления прилегающих друг к другу кромок деталей и заполнения этого участка расплавленным металлом. Расплавление металла производится при помощи электрической дуги. Дуга между электродом и поверхностью заготовки создается путем подачи постоянного тока большой мощности.

Комплект сварочного аппарата включает в себя инвертор, трансформатор, кабель, держатель. Инвертор предназначен для преобразования переменного тока в постоянный. С помощью трансформатора обеспечивается необходимая сила сварочного тока. Сила тока регулируется в зависимости от толщины свариваемой заготовки, вида металла и типа электрода и составляет от 30 до 400 А.

Электрод представляет собой металлический провод (наиболее распространены диаметром 3-5 мм), покрытый специальной обмазкой. Его длина обычно составляет 250-500 мм. Обмазка в процессе сварки выполняет роль инертной среды. В состав обмазки обычно входит смесь металлов (никель, марганец, железо) и минералов (глинозем, магнезия, известняк).

Вернуться к оглавлению

Процесс электросварки

Оборудование и инструмент, необходимый для производства сварки:

сварочный аппарат;
комплект электродов;
молоток;
зубило;
защитный щиток;
щетка металлическая;
напильник;
шкурка наждачная;
болгарка;
штангенциркуль;
шаблоны и щупы.

Последовательность процесса электросварки развивается следующим образом. На электрод через держатель подключается положительный полюс (анод) и подается постоянный электрический ток. В зазоре между электродом и поверхностью заготовки формируется электрическая дуга, которая расплавляет весь металл, попадающий в зону ее действия.

Одновременно расплавляется металл основы электрода. Этот металл в виде капель заполняет пространство между расплавленными кромками заготовки в сварочной ванне – в результате образуется сварочный шов. Под воздействием высокой температуры возникает газовое облако из испарений обмазки. Это облако за счет своей химической инертности обеспечивает защиту расплавленного металла от взаимодействия с воздухом. Поверх сварного шва появляется шлак из продуктов распада обмазки, который образует дополнительный защитный слой от окисления. Сварной шов постепенно остывает, а металл в нем кристаллизуется. Так обеспечивается соединение заготовок.

Вернуться к оглавлению

Подготовительный этап

Первым делом необходимо выбрать электрод и установить величину сварочного тока. Как правило, электроды используются диаметром 3,2 или 4 мм. Далее следует штангенциркулем замерить толщину заготовки для установки силы тока. Электрод диаметром 3,2 мм можно применять при толщине заготовки до 3 мм, а сила тока устанавливается 90 А. Использовать электрод диаметром 4 мм следует для заготовок толщиной до 4 мм; при этом сила тока при толщине заготовки до 3 мм – 100 А, а при толщине 3-4 мм – 120 А.

Перед сваркой необходимо подготовить участок сварки. Для этого заготовка очищается от грязи и внешних покрытий (краска, грунтовка и т. д.). Участок непосредственных работ необходимо зачистить болгаркой, шкуркой или напильником до металла основы. Заготовка закрепляется.

Вернуться к оглавлению

Образование дуги

Процесс сварки начинается с формирования дуги между электродом и поверхностью заготовки. Для этого держатель устанавливается под углом 60º к поверхности заготовки и слегка проводится по ней до появления искр. Если произойдет залипание электрода, он высвобождается легким наклоном из стороны в сторону. После появления искр электрод приподнимается над поверхностью на высоту до 5 мм.

В промежутке между электродом и поверхностью заготовки должна образоваться электрическая дуга. Минимальная длина дуги 3 мм, но рекомендуется обеспечить оптимальную длину дуги, равную 5 мм. Если стабильная дуга не образуется, следует увеличить силу сварочного тока. Дуга должна поддерживаться все время сварки с заданным размером. Увеличение длины дуги не допустимо, так как в увеличенном зазоре могут развиться окислительные процессы или реакция азотирования, происходит разбрызгивание расплавленных металлических капель, может возникнуть пористость в сварном шве. В процессе сварки длина электрода уменьшается, но необходимо длину дуги сохранять неизменной, плавно приближая остаток к поверхности.

Вернуться к оглавлению

Формирование сварочного шва

Образованная дуга направляется в начало участка работ и расплавляет металл. Сварной шов формируется путем плавного медленного продольного движения электрода по линии сварки. По виду его перемещения швы можно подразделить на несколько видов.

Самый простой – ниточный шов, получается только при продольном направлении движения. Ширина такого шва составляет 2-3 мм. Такой шов обладает невысоким качеством и может использоваться только в неответственных деталях.
Более качественным, но также не гарантирующим надежность является шов, образованный движением электрода в двух направлениях, продольном и поперечном. Ширина такого шва – до 15 мм. Проекция движения электрода представляет собой зигзаг или синусоиду. В этом случае электрод медленно продвигают вдоль линии сварки и одновременно двигают поперечно из стороны в сторону на ширину 10-15 мм.
Надежный сварочный шов образуется при движении электрода в трех направлениях. Сохраняется продольное и поперечное движение, но при достижении крайних положений по обе стороны от линии сварки электрод сдвигают назад на 10-20 мм. Так обеспечивается возвратно-поступательное движение, которое позволяет вторично обработать шов. Шаг до следующего сдвига составляет 30-50 мм. В проекции такое движение в трех направлениях представляет собой винтообразную линию или орнамент.

При формировании сварного шва электрод направляется под углом 75-80º к поверхности заготовки в направлении линии сварки и строго под углом 90º по направлению в сторону от линии сварки.

Если вам хочется научиться пользоваться электросваркой, сперва вам следует обзавестись необходимым оборудованием, так как электросварка для начинающих – дело ответственное. Для применения в домашних условиях вполне хватит сварочного аппарата даже начального типа. Хотя, подойдет совершенно любой:

выпрямитель;
инвертор;
сварочный трансформатор.

Хорошо, если предельная сила тока будет превышать 160 ампер. Также следует обзавестись средствами защиты:

маска сварщика;
рабочие перчатки;
одежда из плотного материала (не синтетического);
ботинки из грубой кожи или кирзы;
молоток;
щетка по металлу.

Из основных средств безопасности вам понадобится лишь огнетушитель или хотя бы ведро с водой. Также нужно соблюдать все меры предосторожности, используя электрические приборы.

Чтобы научиться пользоваться электросваркой, следует запомнить одно несложное правило: электроды надо выбирать с учетом толщины металла, а силу тока устройства выставлять согласно виду электрода.

Работая на сварочном трансформаторе, на каждый миллиметр толщины металла, выставляют ток 30-40 ампер. При применении инвертора, наибольшая сила тока для электрода 3 мм толщиной составляет 80 ампер, так как при 100 амперах он может разрезать металл. В случае с электродами 2-миллимитровой толщины силу тока выставляют на 20-30 ампер, а при выставлении 40 ампер он может разрезать металл.

Перед тем, как приступать к сварке, нужно подготовить рабочее место, а также заготовки, которые будут применяться для обучения работы со сваркой. Щеткой по металлу или при помощи болгарки очистите точку сварки от ржавчины и грязи. Для фиксации и стыковки свариваемых элементов нужно применять струбцины или тиски.

Обучаться работе со сварочным аппаратом нужно с простого – сваривания валиков. Для этого нужно купить электроды диаметром 3 мм. Новичкам вполне хватит АНО-21 или АНО-36, которые считаются универсальными и самыми недорогими. Лучше пользоваться новыми электродами, так как старые иногда сыреют и становятся непригодны к работе.

Зажим массы нужно прикрепить к детали, а электрод вставить в держатель.

Нужно чиркать электродом по металлической детали, словно спичкой, слегка замедляясь. При возникновении дуги, ее нужно удержать, придерживая электрод в нескольких миллиметрах от поверхности заготовки и отводя в сторону.
Постукивание – это второй способ. Концом электрода нужно постукивать по заготовке и сразу отрывать его, удерживая дугу. Водить электрод по заготовке нужно, сохраняя зазор от 3 до 5 мм.

Научиться варить сварочным аппаратом можно, научившись сперва правильно водить по заготовке электродом. Наклон должен быть порядка 75 градусов в направлении ведения дуги. Выставив правильное значение тока, дуга получится стабильной, а металл и электрод будут одновременно проплавляться. Если ток слишком большой, металл начнет гореть и разбрызгиваться.

Пробуем варить

Попробуйте сварить две детали друг с другом. Зажгите дугу, и начните электрод плавно вести вдоль шва под углом 75 градусов. При этом следует осуществлять колебательные движения полумесяцем, будто бы подгребая металл с каждой заготовки к сварному стыку. Так у вас получится в итоге ровный и сплошной шов. После остывания металла нужно отбить шлак молотком.

Главное – тренироваться, и тогда ваш навык начнет улучшаться. В будущем вы сможете осваивать более сложные методики сварки, к примеру, варить вертикальные или потолочные швы. Таким способностям вы всегда найдете применение в хозяйстве.

Комментариев:

Как делать разные швы?
Как удалить шлак?

Люди, проживающие в собственном доме, имеющие дачу или хотя бы частный гараж, периодически сталкиваются с необходимостью проведения сварочных работ. Как правило, они пользуются услугами профессиональных сварщиков. Однако многие при желании сэкономить или попросту из интереса варят самостоятельно, используя для этого специализированное оборудование. Если и вы относитесь к таким людям, которые любят делать все самостоятельно, но никогда ранее вам не приходилось работать с электросваркой – бояться не стоит. Всему можно научиться, в том числе и варить электросваркой. Самое главное – ознакомиться с теорией и немного попрактиковаться. И уже очень скоро у вас будут получаться швы не хуже, чем у профессионального сварщика.

Подготовка к работе и выбор электродов

Прежде чем начинать учиться варить электросваркой, следует подготовить требуемые инструменты и защитные принадлежности. Подготовьте следующее:

маску сварщика;
защитную одежду и перчатки;
молоток для удаления шлака;
электроды;
щетку по металлу;
сварочный аппарат.

Защитная одежда должна быть изготовлена из плотного материала.

Перед началом работы запомните одно простое правило: электроды нужно подбирать в соответствии с толщиной металла, а ток выставлять по выбранному электроду. Расчет предельно прост. К примеру, вы используете сварочный трансформатор.

В данном случае на 1 мм электрода будет приходиться порядка 30-40 А. Если же вы будете работать сварочным инвертором, то 3 мм электрода будет соответствовать 80 А. При повышении тока до 100 А уже можно будет резать металл.

Место для проведения сварочных работ должно быть удобным для вас. Особых требований к нему не предъявляется. Обязательно принесите на рабочее место ведро с водой.

Подготовьте все необходимое для работы, а также сами заготовки. Тщательно зачистите места сварочных швов при помощи щетки по металлу. Пока у вас нет опыта, по возможности выставляйте рабочие заготовки при помощи тисков или струбцин.

Для того чтобы разобраться в технологии работы с электросваркой, для начала потренируйтесь на сваривании валиков на плоской площадке. При этом лучше всего применять 3 мм электроды – наиболее ходовой и универсальный вариант.

Не стоит надеяться, что вы сможете научиться варить электросваркой «за 1 электрод». Подготовьте как минимум пачку электродов. Они относительно дешевые, зато вы сможете вдоволь напрактиковаться.

Вернуться к оглавлению

Пошаговая инструкция по работе с электросваркой

Для начала прикрепите зажим массы к рабочей заготовке и вставьте электрод в держатель. Далее, вам нужно будет зажечь дугу. Чтобы все было проще и понятнее, во время работы представляйте, что электрод – это карандаш. Его нужно будет установить под углом порядка 70 градусов к рабочей заготовке. Выбрав оптимальное расположение электрода, проведите по заготовке со скоростью примерно 7-10 см в секунду. Если появился характерный треск и искры – все сделано правильно.

Далее, приблизительно под таким же углом вам нужно будет прикоснуться к рабочей заготовке и сразу же приподнять электрод таким образом, чтобы получился зазор в 3-5 мм. В результате дуга начнет гореть. При этом будет расплавляться как металл заготовки, так и самой дуги. Нужно стараться поддерживать данный зазор и одновременно перемещать электрод по горизонтали.

В случае если электрод начинает прилипать, покачайте им из стороны в сторону, отрывая от заготовки, и повторно зажгите дугу.

Если электрод прилипает, то это явный признак слишком малой силы тока. Следовательно, ее необходимо немного повысить. Практикуйтесь, меняйте силу тока, пока не найдете значение, при котором длина дуги между деталью и концом электрода будет составлять 3-5 мм.

После того как вы научились зажигать дугу и поддерживать ее в устойчивом состоянии, можете учиться наплавлять валик. Зажмите дугу и начинайте плавно двигать электрод по шву сварки, т.е. по горизонтали. Во время такого передвижения нужно делать движения с амплитудой около 2-3 мм, будто бы «подгребая» расплавленный материал к кратеру дуги. Именно так создается красивый шов с еле видимыми волнами наплавленного металла. Шов отличается достаточно высокой надежностью.

Вернуться к оглавлению

Как делать разные швы?

Однако рассмотренный выше шов является не единственным доступным. Перед тем как переходить к изучению разных швов, нужно запомнить, что главным условием качественной сварки является грамотное поддержание и передвижение дуги. Если дуга будет слишком длинной, то расплавленный металл начнет окисляться и азотироваться, его капли разбрызгаются по поверхности, а шов будет иметь пористую структуру.

Принцип сварки электродом.

Движение дуги может осуществляться по 3 главным направлениям. В первом случае совершается поступательное движение вдоль оси электрода. В данном случае длина дуги будет поддерживаться в нормальном состоянии. Она зависит от скорости плавления электрода. По мере его плавления между ним и сварочной ванной будет увеличиваться расстояние. Чтобы это предотвратить, перемещайте электрод вдоль оси. За счет этого дуга будет иметь постоянную длину.

При продольном перемещении электрода по оси шва будет получаться т.н. ниточный сварочный валик, рассмотренный ранее. Толщина такого шва зависит от того, какой диаметр имеет используемый электрод и насколько быстро он перемещается. Ширина валика в большинстве случаев превышает диаметр электрода на 2-3 мм. Валик уже является сварочным швом, однако слишком узким. Для создания прочного соединения его обычно недостаточно. По этой причине, перемещая электрод вдоль оси шва, нужно сделать еще одно движение, но уже поперек.

Получить шов нужной длины можно за счет поперечного движения электрода. В данном случае совершаются возвратно-поступательные колебательные движения. В каждом конкретном случае ширина этих колебаний определяется в индивидуальном порядке. Прежде всего, на нее влияют размер и положение шва, форма разделки, характеристики рабочих материалов, а также требования, предъявляемые к самому сварочному соединению. В большинстве случаев ширина шва не выходит за пределы 1,5-5 диаметров используемого электрода.

При работе с электросваркой подходящее перемещение дуги следует подбирать таким образом, чтобы кромки соединяемых изделий проплавлялись с образованием требуемого количества наплавленного металла и шва заданной формы.

Среди гениальных изобретений человечества электросварка, бесспорно, занимает одну из ведущих позиций – настолько универсальным и многоплановым является метод соединения деталей посредством расплавления электрода под воздействием электрического тока.

Использование этого метода соединения металлических частей и конструкций уже давно вышел за пределы привычного понимания сварки, как метода соединения металлических деталей из черного металла.

Уже давно стали привычными такие разновидности электросварки как сварка алюминиевых конструкций, чугуна, соединение деталей под водой, в безвоздушном пространстве, и даже эксперименты в области медицины по соединению тканей организма.

И все же наибольшего развития технология электросварки нашла в строительстве и машиностроении, при этом наибольшего распространения получила технология дуговой сварки в защитной среде (ММА).

Основные азы сварочных работ

Осваивая первые шаги в сварочном деле необходимо понимать, что успешное обучение является результатом усвоения как теоретических знаний, так и практических умений.

К теоретическим знаниям следует отнести:

знание теоретических основ физических процессов электродуговой сварки;
знание основных характеристик и принципа работы сварочного оборудования разных типов;
знание порядка организации работ, привил техники безопасности;
знание основных маркировок электродов, технологии сваривания различных материалов и компонентов.

Пошагово технологию сварки можно представить примерно так:

электрический ток большой силы от 10 до 160 и даже 250 ампер образует электрическую дугу между электродом и свариваемыми поверхностями металла;
вследствие создания электрической дуги происходит повышение температуры электрода и происходит горение обмазки, в горении участвуют вещества, которые выжигают вокруг себя кислород, образую небольшой объем пространства, защищенного от кислорода;
образовавшийся газ высокой температуры плавит сердцевину электрода, которая образует сварочную ванну, в которой металл находится в жидком состоянии и заполняет шов между свариваемыми деталями.

Необходимые материалы/инструменты/защита

Переходя к практическому освоению навыков сварочных работ, следует выбрать сварочный аппарат:

Трансформаторный сварочный аппарат – вид сварочного оборудования, который выдает переменный ток, ранее был самым распространенным видом сварочного оборудования, прост, неприхотлив в работе, но требует хорошей электропроводки и нормального напряжения в сети;
– относительно новый тип сварочного оборудования, легок как в смысле работы, так и в плане веса, может работать при довольно существенных перепадах напряжения, в отличие от трансформатора выдает постоянный ток на сегодняшний день является наиболее перспективным видом оборудования для любительского использования;
– это оборудование, для различных видов сварочных работ проводимое сварочной проволокой в среде инертных газов, для работы полуавтоматической сваркой требуется использование баллона с инертным газом, это весьма дорогое оборудование, однако сварочным полуавтоматом можно проводить сварку даже очень тонких деталей.

К минимально обязательному набору инструментов сварщика нужно отнести:

сварочный молоток;
щетку по металлу;
различные зажимы и струбцины;
болгарку с набором отрезных и шлифовальных кругов.

Важно! Учитывая, что при сгорании электрода выделяется свет в 55-70 раз интенсивнее солнечного, обязательным элементом защиты сварщика является маска сварщика со специальным затемненным стеклом.

Кроме этого, сварщику нужно иметь:

Специальные термостойкие перчатки.
Специальный костюм сварщика из брезента.
Рекомендуется иметь и специальную обувь – ботинки с высоким берцем или сапоги, при этом брюки костюма должны быть выпущены поверх ботинок или голенища сапог. Такое может быть немодное решение, не допустит во время работ попадания окалины внутрь обуви.
И если сварщик хочет иметь еще долгое время модную шевелюру на голове, то обязательным элементом одежды должна стать шапка или кепка.

Как выбрать правильное оборудование, электроды и экипировку

При выборе сварочного аппарата для освоения первоначальных навыков работы достаточно и сварочного трансформатора, сварочный инвертор как оборудование более высокого класса разумно приобретать с прицелом на постоянную работу.

Стандартные кабели к сварочному аппарату, чаще всего бывают длиной в 1,5 метра , чего явно недостаточно для работ на высоте или в небольших помещениях, поэтому рекомендуется приобрести кабели большей длины.

Сварочные аппараты последнего поколения, независимо от того трансформаторные или инверторные сегодня оборудуются системой принудительного обдува, поэтому при покупке нелишне проверить их работоспособность при включении оборудования в сеть.

Приобретая электроды для начального обучения, рекомендуется для более эффективного овладения навыками покупать не пачку в 5 кг, а купить несколько пачек электродов разного диаметра от 2 мм до 5 мм по 1 кг. Этого количества электродов вполне достаточно для того чтобы понять как варить.

Немаловажным моментом при покупке электродов является маркировка – УОНИ, марка электродов для постоянного тока, и пытаться положить правильный шов на трансформаторном аппарате будет бессмысленно. Электроды марки АНО-4 обладают универсальными качествами и могут использоваться для сварки любым аппаратом.

При выборе защитной маски следует знать, что современные маски с автоматической защитой имеют наибольший эффект, они не требую постоянного держания в руке, фильтр автоматически включается при появлении дуги, но к сожалению, сегодня такие маски пока еще весьма дороги для многих начинающих мастеров.

Маски старого образца с неизменяемым светофильтром, а в особенности те, что стандартно продаются в комплекте сварки, требуют определенной доработки:

Во-первых , они не имеют защитного стекла, такое самое обыкновенное стекло вставляется с наружной стороны маски и защищает светофильтр от искр и попадания окалины. Со временем, такое стекло просто снимается и заменяется новым.
Во-вторых , сам светофильтр в таких масках идет с довольно большой степенью защиты, для новичка это не совсем правильно, ведь новичок только овладевает навыками работы, а не проводит сваривание 6 часов кряду. Поэтому рекомендуется заменить фильтр, на более прозрачный, например, на светофильтр №3 что дает намного лучший результат.

Пошаговая инструкция по проведению сварочных работ

Подготовка к проведению сварочных работ подразумевает не только подготовку материалов и оборудования, но и строгое соблюдение правил техники безопасности!

Следует знать, что сварочные работы это работы с повышенным риском, поэтому строгое соблюдение правил эксплуатации электроустановок, пожарной безопасности при работах должны быть соблюдены неукоснительно:

рабочее место должно обеспечивать свободный доступ к свариваемым конструкциям;
огнеопасные материалы должны быть убраны;
сварочные работы должны проводиться в сухом помещении, при обеспечении правил электробезопасности;
сварщик должен быть экипирован соответствующим специальным костюмом, перчатками, обувью.

Приступая к работам:

свариваемые детали очищаются от ржавчины , краски, смазки и прочих веществ;
места сварки тщательно подгоняются напильником или болгаркой зачищаются заусеницы;
свариваемые детали прижимаются друг к другу и фиксируются;
провод массы держателем прикрепляется к одной их деталей;
включается в сеть сварочный аппарат;
вставляется электрод в электрододержатель стороной свободной от обмазки;
несколькими движениями электрод проводится по одной их деталей , для проверки наличия тока и розжига электрода;
берется маска, электрод подносится к месту сварки , маска подносится к глазам и производится сваривание деталей несколькими небольшими швами по 3-5 мм;
после сваривания швов проводится проверка правильности соединения , поскольку при дуговой сварке возможно смещение деталей и самого металла, вследствие чего образуются достаточно большие щели;
через 1-2 минуты после прихватывания деталей сварочным молотком аккуратно, надев обычные защитные очки, легкими ударами оббивается шлак и окалина, проверяется качество шва;
при удовлетворительном результате проводится сваривание непрерывным швом по всей длине деталей;
через 3-5 минут молотком и щеткой по металлу очищается шов , проверяется качество;
отключается аппарат , производится уборка рабочего места.

Как делать разные виды швов

Мастерство сварщика формируется постепенно, и не стоит ставить невыполнимую задачу научиться варить с после 1–2-х электродов. Мастерство появится тогда, когда сварщик научится не только правильно держать электрод, но и определять размер шва и ванны на ощупь.

Зажигая дугу, следует несколько раз провести в сторону шва электродом по поверхности, флюс начнет постепенно плавиться, при этом начнет образовываться ванна. Ведя электрод в сторону по шву внимание нужно обращать не на искры, а на образовавшуюся ванну, таким образом, контролируя процесс сварки.

При сварке толстых деталей следует сначала 2-3 секунды прогреть металл, сформировать ванну и только после этого формировать шов.

Научившись держать дугу, следующим этапом овладения мастерством будет умение формировать шов. В зависимости от условий работы основными умениями будут считаться умения сварки:

горизонтального шва;
вертикального шва;
потолочного шва (сварщик находится под свариваемыми деталями, вся работа производится вверху).

На начальном этапе достаточно овладеть навыками создания простого горизонтального шва. Для этого:

электрод держится на расстоянии 2–3 мм от поверхности, формируется ванна;
легким движением электрода в сторону ванна тянется по шву;
при движении кончик электрода описывает полукруг, наплавляя металл в виде чешуи.

После окончания сварки, очистив шов от шлака, в результате должен получиться ровный шов в виде полоски накрывающих один другого чешуек.

При сварке вертикальных швов шов ведется снизу вверх или сверху вниз, таким образом, чтобы электрод надежно держал ванну, для этого кроме описывания полукруга электродом его нужно, то приближать, то удалять от поверхности, проваривая металл на достаточную глубину.

Потолочный шов формируется зигзагообразными движениями, но для таких видов работ используются специальные электроды, обмазка которых формирует внутри чашечку с расплавленным металлом. Такие электроды позволяют сваривать детали без растекания металла и создания большого количества искр.

Особенности сварки труб

Сваривание труб в зависимости от расположения шва проводится следующим образом:

на концах свариваемых труб формируется фаска;
свариваемые концы совмещаются друг с другом;
в нескольких точках прихватывается шов;
при горизонтальном расположении от крайней нижней точки проваривается сектор до середины трубы с нижней части, после с верхней части.

Профессионалы делают шов непрерывным, меняя положение электрода, для новичка достаточно обварить нижнюю, а потом верхнюю часть.

При сварке труб большого диаметра и толщине стенок, больше 6 мм трубы сваривают в 2 слоя, чем больше диаметр и толщина стенок, тем больше слоев нужно проваривать, условно каждые 6 мм толщины добавляют один слой.

Как правильно варить тонкий металл

Условно тонким металлом считается металл толщиной до 2 мм. Основной проблемой при сварке таких изделий является прожиг электродом сквозного отверстия. Для этого используются электроды небольшого диаметра – 2 и 2,5 мм и небольшую силу тока.

Так, для сварки металла 1 мм достаточно электрода 2 мм и силу тока сварочного инвертора 30-35 ампер. Кроме этого, для сварки тонкого листового металла и более толстого основания используют различные накладки из более толстого листового металла, приваривая который проваривается и тонкий лист.

При сваривании деталей необходимо учитывать, что существует опасность тепловой деформации металла, особенно когда сами свариваемые детали не совсем плотно прилегают друг к другу в таком случае рекомендуется сначала прихватить конструкцию в нескольких местах, а после производить окончательную сварку.

Планируя сварочные работы необходимо просушить электроды при высокой температуре, влажная обмазка не позволяет формировать нормальный шов, она крошится, распадается, образует большое количество шлака.

После остывания шва нужно обязательно проверить наличие раковин. Их необходимо очистить от шлака и вновь проварить.

Несколько десятков лет назад не было такого, чтобы люди сами могли выбирать, каким способом варить металл. Было один-два способа. Нынче же, в эпоху технологического прогресса и требований к качеству материалов существует множество способов сваривания металла. Самым оптимальным и эффективным из них является сварка дуговым аппаратом. Им пользуются наибольшее количество людей, поэтому это способ наиболее популярен.

Принцип работы аппарата дуговой сварки

Преимущество дуговой сварки - температура дуги, которая достигает более 5 тыс. градусов. Она гарантирует сваривание абсолютно любых материалов, так как может расплавить даже самый крепкий материал. Зона максимально высокой температуры сосредотачивается в дуговом разряде. Направление дуги можно менять на прямую дугу, и косвенно действующую.

Рассмотрим разницу между дугой прямого действия и косвенного. Огонь между сварочными металлами и электродом характеризует сварку с дугой прямого действия. Косвенная дуга начинает гореть между самими электродами. В этом случае, металлы для сплавки не обрабатываются сварочным током.

Зажечь дугу можно только тогда, когда сквозь основу электрода протекает ток, а конец электрода соприкасается с металлом. После, дуга начинает гореть между металлом, который расплавляется в процессе и, основанием электрода. Впоследствии этой дуги, температура мгновенно повышается, и металл начинает плавиться. Одновременно с расплавкой металла, плавиться и электрод.

Расплавленный металл имеет небольшую впадину и образует сварочную ванну.

Там он продолжает плавиться вместе с покрытием выбранного электрода. Когда расплавляется электрод, вокруг ванны образуется некий газовый слой, который защищает, шлаковую ванну. Если бы на электроды не наносили специально предназначенную обмазку, расплавленный металл не защищался бы шлаком. Когда, по каким-то причинам, в процессе проварки не нужен шлаковый защитный газ, можно это предусмотреть и выбрать электроды, которые не обработаны минеральными частицами и разными ферросплавами. Именно эти покрытия электрода, при плавлении, дадут нужную газовую защиту от внешней среды.

Сварочная дуга не стоит на месте, а продвигается по мере провара. Смещение дуги вызывает охлаждение проваренного места и отвердевание его. После того, как он охладится, станет видно сварочный шов, имеющий маленький налет шлака, который напоминает корку.

Разновидности аппаратов позволяющих варить металл: сварочный трансформатор, выпрямитель, сварочный инвертор

На сегодняшний день существует огромное количество разных материалов, требований к их проварке в труднодоступных местах, поэтому требования к сварочному аппарату очень серьезные. Это отразилось на количестве разных аппаратов для сварки, которые уже можно поделить по типу источника переменного или постоянного тока на три основных вида.

Сварочные трансформаторы

Это наиболее простое решение, для получения нужного тока. Принцип его работы - понизить сетевое напряжение, до оптимального, для работы сварочного аппарата, с чем и должна справляться его главная деталь - трансформатор. Получить на выходе постоянный ток невозможно с использованием трансформатора, так как он может позволить выдать только переменный. В работе довольно часто нужно регулировать силу выделяемого тока, про что не забыли изготовители, оснастив аппарат так, что передвигая первичную и вторичную обмотку, меняется сила тока. Хотя, кроме этого способа, существуют и несколько других. Но, поскольку они используются крайне редко, нет нужды говорить о них подробно.

Сварочный трансформатор имеет все необходимые возможности, чтобы варить качественно и точно, при условии, что к нему будут подобраны специальные электроды для переменного тока. В этом случае шансы на качественную проварку металла только увеличиваются. Раз уж разговор зашел о качестве и эффективности аппарата, просто нельзя позабыть о коэффициенте полезного действия (КПД). Дело в том, что сварочный трансформатор достигает отличных результатов - 90%. Всегда и у всех аппаратов разного применения будут потери эффективности (нагрев, внешняя среда), и 10% это сравнительно небольшой процент. Стоит упомянуть, что только на охлаждение ему потребуется много усилий, но сварка имеет очень мощные вентиляторы, способные охлаждать температуру в сотни раз.

Что может быть главнее эффективности трансформаторной сварки? Конечно, ее стоимость и долговечность. Удивительно, но цена - невысокая и полностью себя оправдывает, а срок работы аппаратуры - главный плюс и козырь трансформаторного сварочного аппарата.

Сварочный выпрямитель

Их основная цель - выпрямлять напряжение, преобразовывать и делать постоянный ток, используя непостоянный. Структура этих аппаратов очень простая: один трансформатор понижения тока, диодный блок (выпрямитель) и системы для регулировки защиты, а также пуска. Если сравнивать состав этого выпрямителя с компонентами трансформаторной сварки, то абсолютно точно можно подчеркнуть, что выпрямители порядком сложнее, чем трансформаторы. Что является их достоинством, ведь это непосредственно оказывается на практике - работают намного стабильнее - сварочный ток и дуга имеют лучшие характеристики.

Если качество работы выпрямителей намного выше предыдущих, то существенно лучше и качество получаемого шва.

Нельзя сказать о плохом качестве швов в трансформаторах, однако выпрямители делают его еще лучше и надежнее. Небольшие минусы здесь все-таки присутствуют: большой вес выпрямительного аппарата и работает он под очень большим напряжением, что сказывается на ухудшении напряжения в сети, во время его работы.

Современные сварочные аппараты - инверторы

Бывает и так, что для нормальной работы 50 Гц напряжения недостаточно, и использование трансформаторов, как и выпрямителей в некоторых ситуациях невозможно. Из-за этого, благодаря нынешним технологиям, широко производятся новые, намного более мощные сварочные аппараты. Они называются инверторными, и работают под частотой более 500 Гц.

Для передачи энергии, не нужен трансформатор внушительных размеров, а достаточно маленького, который обеспечит протекание постоянного тока все время. Чтобы сравнить, в сколько раз меньше весит силовой трансформатор от обычного, нужно отталкиваться от их одинаковых параметров силы тока. Силовому трансформатору для выработки тока в 160А не надо весить 20 кг и более. А это уменьшает вес полной сборки инвертора в 5-7 раз. В то время как обычному трансформатору никак не удастся избежать несколько десятков килограммов массы.

Вес полностью укомплектованного инвертора не превышает 8 кг (бывает меньше, но не больше). Это очень удобно и компактно, так как, транспортируя аппарат, тратится намного меньше усилий.

Комплектующие инвертора немного похожи на выпрямительный аппарат.

В состав инвертора входит сетевой фильтр, два выпрямителя, преобразователь переменного напряжение, работающего на очень высоких частотах и последнее - схемы управления. Им можно работать намного дольше, без перерыва, так как его работа максимально стабильная. Кроме этого, инвертор позволяет сварщику расширено выбирать сварочный ток. Переключатель находится на самом инверторе и может очень точно переходить к разным значениям силы тока. Это просто необходимо, если варить потребуется тоненькими электродами.

При выборе любого типа сварочного аппарата, нужно сосредотачивать внимание на диапазоне допустимого изменения сварочного тока. Именно этот показатель, указывает на его активную мощность. От широкого диапазона зависит много: выбор электродов (большой диапазон позволяет использовать электроды большого размера, но и малые тоже). Важно и то, как быстро аппарат сможет зажечь дугу, от этого, в некоторой мере, зависит продуктивность работы. Как понять, будет ли данный аппарат быстро зажигать дугу или медлить? Очень просто, эти параметры специально указываются в технических характеристиках любых сварочных аппаратов в колонке - ток холостого хода. Рекомендуемое значение данного параметра 60 - 80В, если больше - лучше, и дуга будет загораться мгновенно.

Достаточно редко встречаются сварочные аппараты, использующие углекислый газ, которые называются полуавтоматами.

Они имеют профессиональное качество проварки металла, работают с достаточно тонкими металлическими листами. Стоимость полуавтоматов весьма внушительная, поэтому они не распространены в домашнем процессе сварки, а широко используются на более ответственном и масштабном уровне.

Каким бы аппаратом не пользовался сварщик, трансформаторным или инверторной сваркой, все равно не сможет начать процесс без неотъемлемой части сварочного аппарата - электрода. А значит следующий этап для успешного протекания процесса - подбор электродов по определенным требованиям и в зависимости от материалов металла.

Какие бывают электроды, и как не ошибиться в их выборе?

Электрод похож на тонкую металлическую палочку с защитным покрытием. Так и есть на самом деле, электрод - это самый натуральный металлический стержень, а образованное покрытие - ферросплавы и минералы. В процессе расплава металла и образования сварочной ванны они будут защищать ее, создавая слой защитного газа, сквозь который воздух не сможет попасть и окислить сварочную ванну.

Электрод должен в сварочном процессе расплавиться и расплавить также необходимое место металлического листа. Осуществляется это за счет прохождения тока значительной величины по самому электроду. Электрический ток, который попадает на электрод, начинает проходить и попадает к месту, где вскоре образуется шов, из-за того, что электрод будет соприкасаться с листом металла.

Электроды различаются по типажу:

Чугунные, стальные и стальные с добавлением минералов.
Плавящиеся с получаемым сечением.

Неплавящиеся для работы при контактной сварке..

Электроды нестандартные, и бывают всевозможного диаметра и длины. В зависимости от задач и сложности сварки, выбираются или маленькой длины, которые уменьшают напряжение, или длинные - основная их задача - повысить сопротивление.

Не всем известно, что сварщики различают электроды: профессиональные и обычные. В полуавтоматической сварке используются только первые. Это - вольфрамовые электроды, плазменные. Принцип действия одинаковый - плавясь, они выделяют защитный газ.

Покрытие электрода, как уже известно, защищает сварочную ванну от агрессивного воздействия воздуха, но еще и помогает гореть дуге более устойчиво. На электродах можно увидеть разное покрытие: кислое, основное, целлюлозное и другие, малоиспользуемые.

Самое главное, выбирая электроды - покупать только те, которые будут соответствовать целям сварки. Выбор сварочных аппаратов напрямую меняет тип электродов. Чаще всего используют электроды марки УОНИ-13/НЖ/12х13. Их применяют при работе с низколегированной сталью и углеродистыми листами. Р-3С используют для сварки переменным и постоянным током. Используются для таких же материалов.

Технология выполнения ручной дуговой сварки своими руками

Все домашние работы, которые нуждаются в сварочной работе, не могут обойтись без ручного аппарата дуговой сварки. Даже спустя многие годы, этот аппарат не потерял своей актуальности, а стал еще более популярным и используемым.

Одним из существующих способов является вариант сварки электродом, вместе с защитными газами (аргон с добавлением небольшого количества кислорода). Электроды в этом случае используют неплавкие и, часто вольфрамовые.

Важным моментом следует отметить качество шва. Чтобы место сварки было качественным, а не ослабленным швом, нужно правильно подбирать электроды под материал(они должны быть того же качества, что и металл). Только тогда, расплавка и смешивание химического состава электрода и металла не будет различаться, и ухудшать его. Сваривание ручной дуговой сваркой требуется проводить постоянным током. Исключение составляет сварка алюминия, которую лучше производить переменным и током с обратной полярностью. Объясняется это тем, что алюминий имеет некий слой оксидной пленки, а она, в свою очередь, имеет очень высокую температуру плавления (больше 1000 градусов), и переменный ток лучше ее плавит.

Сварка с аргоном более дорогая, в сравнении с обычной, и скоростью похвастаться не может, зато можно уверенно сказать о преимуществе данного типа для работы производственном масштабе. Для начинающих же сварщиков не рекомендуется использовать этот способ дуговой сварки, так как освоить и хорошо управлять им немного сложнее. Электроды для обычной ручной сварки подходят простые, но покрытые химическими элементами. Один конец у них оставляют непокрытым, так как он будет крепиться в держателе.

Итак, первое, на что надо обратить внимание, начиная работу с дуговой ручной сваркой - подбор силы тока. Оптимальный выбор силы сварочного тока гарантирует шов хорошего качества. Тем, кто не знает, как в домашних условиях выбрать силу тока, расстраиваться не нужно, а всего-навсего заглянуть в документацию к сварочному аппарату, где должно быть указано, как выбирать.

Следующим этапом рассмотрим быстроту сварки. Скорость перемещения электрода зависит от толщины материала. Чем толще металл, тем дольше будет его плавка, а значит, скорость немного упадет. Главным показателем выбора скорости является наполнение сварочной ванны расплавленным металлом. Держать электрод нужно на одном место столько, чтобы эта ванна наполнилась и немного возвышалась над остальным слоем металла на несколько миллиметров. Перемещать электрод слишком медленно тоже недопустимо, так как сварочный шов, точнее расплавленный металл начнет растекаться, и препятствовать дальнейшему процессу.

Очень важный момент в работе - это зажигание сварочной дуги. Именно с ее появления начинается процесс сварки металла. Зажечь ее можно не одним способом, однако, самым активно используемым методом является соприкосновение электрода и поверхности выбранного листа металла. Касаться или чиркать нет разницы, в любом случае дуга должна появиться. Эти действия проводят только с новым электродом. Любой новичок или опытный сварщик сделают это легко, и бояться этого не стоит. Другой метод вызывания сварочной дуги предназначен для всех труднодоступных и мало контролируемых мест. Для того чтобы вызвать дугу, надо коснуться электродом поверхности металла, после чего отвести на несколько миллиметров. Подводить электрод нужно обязательно под прямым (вертикально) углом.

Как осуществить наплавку швов поверхностей которые размещены под углом и внахлест?

При условии, что электрод находится под углом 45 градусов, относительно поверхностей, можно уверено твердить, что шов получится очень высокого качества и результат будет положительный. При этом поверхности лучше всего сложить «Г-образно». Только в таком положении двух поверхностей получится наплавить швы, имеющие большое сечение.

Два элемента, которые находятся внахлест, наплавляют короткой дугой, при этом двигая электродом вперед-назад, для разогрева всей поверхности. Разогрев всей поверхности важен, так как это будет влиять на равномерное заполнение жидким металлом ванны.

Техника безопасности или как защитить себя сварщику?

Самым важным элементом защиты и безопасного проведения работ на сварочном аппарате является защитный щиток и перчатки. Эти элементы просто неотъемлемы при сварке, и должны быть одеты еще перед включением дугового аппарата. Если нет защитной маски, которая одевается на голову, сварщик может использовать щиток подобного типа, но его надо держать другой рукой. Сквозь защитное стекло будет видно расплавленный металл и место сварки. Стоит отметить, что держать щиток не нужно все время, от включения сварочного аппарата и до самого окончания. Защитное стекло, которое включает в себя подложку из оргстекла, должно защищать глаза только в период возгорания дуги.

Кроме перчаток, сварщику в обязательном порядке нужно быть одетым в специальный защитный костюм, который плохо горит, а значит и возможности тлеть у материалов не будет. Хорошо подходят ткани из брезента и кожи. При работе нельзя гарантировать, что ни капли расплавленного металла, не попадет на одежду или обувь, поэтому все части тела должны быть защищены.

Чтобы не нарушить правила техники безопасности, приниматься за работу надо только на том оборудовании, которое изначально было проверено.

Последнее, важное замечание к безопасности относят плохое закрепление сварных деталей. Именно этим правилом пренебрегают многие любители домашней сварки. Это в некоторых случаях очень опасно, так как в противоположном случае, горячая или расплавленная часть материала может упасть на пол или на ногу.