Как правильно варить сваркой: советы экспертов, правила

Основные понятия

Сварка на сегодняшний день — самое надежное соединение металла, ведь при ней материалы сплавляются в одно целое. Процедура проходит под воздействием высоких температур. Большая часть сварочных аппаратов использует для работы электрическую дугу.

Принцип ее работы таков: она разогревает металл в определенной небольшой зоне до температуры плавления. Называется такая сварка электродуговой.

При образовании электрической дуги может использоваться как постоянный, так и переменный ток. При переменном применяются трансформаторы, при постоянном — инверторы.

Проще работа обстоит с инверторами, т. к. они работают от сети 220 В. Отличаются небольшими размерами и весом, порядка 4−8 кг. Почти не издают шума и не влияют на напряжение.

Гораздо труднее обстоит работа с трансформаторами, т. к. ток переменный, он оказывает влияние на скачки напряжения, чему обычно не очень рады соседи и бытовая техника. Аппарат при этом большой и тяжелый.

Таким образом становится очевидно, что для новичков больше подойдет сварочный инвертор.

Азы электросварки

Сварочный шов соединяет две металлические заготовки в единое целое. Для этого их кромки требуется нагреть до температуры плавления. Это делают за счет электродуги. Между кромками образуется зона расплавленного металла, после остывания она кристаллизуется, соединяя обе детали воедино.

Виды

Электродуга может поддерживаться как постоянным, так и переменным током. Источником переменного тока служит сварочный трансформатор, понижающий сетевое напряжение 220 или 380 вольт и соответственно повышающий силу тока. Трансформаторы — морально устаревший вид сварочного оборудования, они громоздки, весят несколько десятков и даже сотни килограммов.

Стабильность электродуги сильно зависит от параметров электросети, кроме того, работа сварочного трансформатора вызывает скачки напряжения в сети. Такая техника требует от сварщика высокой квалификации и солидного опыта.

Начинать обучение лучше со сварочным инвертором . Этот источник выполняет двойное преобразование входного напряжения. Благодаря использованию высокочастотного генератора габариты инверторного аппарата начального уровня доведены до размеров обувной коробки, а вес- до нескольких килограммов. Устройство не зависит от колебаний входного напряжения и не влияет на электросеть. Оно нетребовательно к уровню подготовки сварщика и имеет подсистемы стабилизации дуги и облегчения ее розжига.

Технология работ

Для возбуждения электродуги требуется создать разность потенциалов между заготовкой и кончиком электрода . Электрод состоит из прямого отрезка сварочной проволоки, покрытой флюсовой обмазкой. Когда электрод подносят к заготовке на расстояние в несколько миллиметров, между ними проскакиваете разряд.

Такой постоянно действующий разряд и называют электрической дугой. Она выделяет большое количество тепла, от которого плавится сердечник электрода и кромки заготовок. Образуется зона расплавленного металла, называемая сварочной ванной. По мере ведения электрода вдоль линии шва сварочная ванна перемещается вслед за дугой. Расплавленный металл, остывая, кристаллизуется и образует сварной шов, соединяющий две заготовки воедино.

Покрытие электрода плавится и испаряется, и образует газовое облако, защищающее сварную ванну от контакта с воздухом и образования оксидов.

На поверхности остывающего шва возникает шлаковый слой. Это отходы от горения обмазки. После остывания этот слой удаляют механической обработкой.

Основы сварки инвертором

Для начала разберемся в конструкции сварочного инвертора. «Начинку» рассматривать не будем, осмотрим, что есть сверху и чем придется пользоваться.

Из чего состоит инверторный сварочный аппарат (Чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Этот аппарат представляет собой небольшой металлический ящик, который в зависимости от мощности весит от 3 кг до 6-7 кг. Корпус обычно металлический, некоторые производители делают в нем вентиляционные отверстия — для лучшего охлаждения «начинки» (большей частью — трансформатора). Для переноски есть ремень, иногда есть еще и ручка: ремень надевают на плечо, если работа требует передвижения.

На одной из панелей есть клавиша или тумблер включения питания. В лицевой части расположены индикаторы питания и перегрева. Также есть ручки выставления напряжения и сварочного тока. Также на передней панели есть два выхода — «+» и «-» к которым подключаются рабочие кабели. Один кабель заканчивается зажимом-прищепкой, который цепляют к детали, второй — держателем электрода. Разъем подключения кабеля электропитания находится, как правило, сзади. Вот собственно, все.

При покупке инвертора обратите внимание, чтобы кабели были достаточно длинными и гибкими: так удобнее работать. Именно на недостаточно длинные и жесткие рабочие кабели больше всего нареканий у пользователей популярной марки сварочных инверторных аппаратов «Ресанта».

Общие принципы работы с инверторным сварочным аппаратом рассказаны в этом видео.

Сварка инвертором для начинающих

Как при любой электросварке, расплавление металла происходит за счет теплоты электрической дуги. Она возникает между сварочным электродом и свариваемым металлом. Для создания дуги их подключают к противоположным полюсам: на один подают «+», на второй «-«.

При подключении электрода к «минусу» а детали к «плюсу» соединение называют «прямым». Если на электрод подан «плюс» — подключение — обратное. И тот и другой вариант используются при сварке, но только для металлов разной толщины: обратную — для сварки тонких металлов; прямую — для сварки толстых металлов (толщиной более 3 мм). Но это — не непреложное правило, иногда поступают наоборот.

Прямая и обратная полярность подключения на сварочном инверторе

Чем на практике вызвано такое разделение? Физикой процесса. Электроды при возникновении дуги движутся от минуса к плюсу. И передают при этом положительно заряженной поверхности еще и свою энергию, увеличивая ее температуру. Потому тот элемент, который подключен к положительному выходу, нагревается больше. При сварке металлов достаточной толщины их нужно хорошо разогревать, чтобы они сплавились и шов был качественный. Потому на них подают «+». Тонкий металл, наоборот, от перегрева может прогореть и к нему цепляют «минус», сильнее разогревая электрод, с которого в шов поступает больше расплавленного металла.

Правильно варить металл инвертором можно только если электрод хорошо вами контролируется. Для этого нужно держак взять правильно. Как это сделать, смотрите в видео.

Как при сварке образуется шов

Чтобы азы сварки инвертором были понятнее, рассмотрим, что происходит при образовании шва. Для начала уточним, что сварочный электрод для сварки металлов состоит из металлического сердечника и обмазки — специального покрытия, которое закрывает область сварки от контакта с кислородом, содержащимся в воздухе.

Теперь собственно о процессе сварки. Электрическая дуга образуется при контакте сердечника электрода и металла (как разжечь дугу читайте чуть ниже). При этом начинает гореть обмазка. Она частично расплавляется, переходя в жидкое состояние, частично превращается в газы. Эти газы окружают зону сварки — сварную ванну. Они не дают «прорваться» к расплавленному металлу кислороду из воздуха. Та часть обмазки, которая перешла в жидкое состояние, покрывает расплавленный металл, создавая второй слой защиты. После остывания она превращается в шлак, который коркой покрывает шов. И на этом этапе шлак защищает горячий еще металл от кислорода.

Как происходит сварка инвертором

Но шлак и защита — далеко не единственный процесс, который при этом происходит, и который нужно контролировать. При сварке необходимо следить за тем, чтобы место соединения двух кусков металла прогревалось равномерно и достаточно. Обе детали должны расплавиться на одинаковое расстояние от края. Чтобы прогрев был равномерным, нужно удерживать одинаковое расстояние от кончика электрода до детали. Делать это не очень просто: электрод в время сварки плавится, и частицы его расплавленного металла дугой переносятся в шов. Потому приходится держатель электрода постепенно пододвигать ближе к детали. Но и на этом еще не заканчивается техника сварки электродом. Нужно еще его кончиком «выписывать» некоторые фигуры — зигзаги, круги, елочки и т.д. Они позволяют сделать шов шире и сплавить две детали вместе. Самые распространенные движения электрода представлены на фото ниже.

Движения электрода при сварке инвертором: для начинающих сварщиков нужно отработать несколько движений до автоматизма

То есть, двигать электрод нужно из стороны в сторону на ширину шва по одной из этих траекторий, следить при этом за тем, в каком состоянии находится сварная ванна, и еще опускать по мере прогорания электрод, поддерживая расстояние до детали постоянным. Вот такая непростая задача стоит перед тем, кто хочет научиться варить металл. Сварочным инвертором это проще — дуга постоянная и не скачет, но поначалу у вас может не получиться.

В этом видео с очень большим замедлением показан процесс переноса частиц металла с электрода в сварную ванну и то, как она формируется.

Пошаговая инструкция по сварке инвертором

В первую очередь для сварки необходимо иметь защитные элементы:

• перчатки из грубой ткани;
• сварочная маска со специальным фильтром защищающая глаза;
• грубая куртка и брюки из материала, который не загорается от искр, появляющиеся в процессе сварочных работ;
• закрытая обувь на толстой подошве.

Положение электрода при сварке.

Прежде чем начать варить сварочным инвертором необходимо соблюсти необходимые мероприятия, направленные на создание безопасных условий труда.

Правильная подготовка рабочего места заключается в:

• обеспечении на столе необходимого свободного места, следует убрать все лишние предметы, но которые могут попасть брызги;
• создании качественного освещения;
• выполнять сварочные работы необходимо стоя на деревянном настиле, защищающем от поражения током.

Затем настраивается ток в зависимости от толщины деталей и выбираются электроды. Последние необходимо подготовить. Если они только были куплены в торговой сети и их качество не вызывает никаких сомнений, то это действие можно пропустить.

Если же стержни долгое время находились в неотапливаемом сыром помещении, то их нужно высушить в течение двух-трех часов при температуре 2000 градусов. В этих целях можно воспользоваться старым духовым шкафом или специальным оборудованием, если таковое имеется.

После подготовки электродов к изделию подключается клемма массы.

Чтобы получить качественное и надежное соединение метал должен быть подготовлен:

• с кромок изделия полностью удаляется ржавчина;
• с помощью растворителей выполняется очистка от различных загрязнений;
• на последнем этапе кромки проверяются на чистоту, наличие жира, лакокрасочных и других загрязнений недопустимо.

Далее нужно подключить сварочный инвертор. Тренировки лучше проводить на толстом металлическом листе, формируя шов в виде валика. Первое соединение выполняйте на металле, горизонтально лежащем на столе. На нем проведите прямую линию мелом, по которой будет идти шов.

Электрическая схема инвертора.

В процессе тренируясь на таком объекте можно существенно повысить технику сварки.

Процесс сварки начинается с розжига дуги.

Существуют два способа выполнения данного действия:

• чирканье о металл;
• постукивание по металлу.

Выбор метода зависит от предпочтений человека, главное при разжигании не оставлять следов сварки вне зоны соединения.

После зажигания дуги от контакта с металлом зажигается дуга, сварщик отводит электрод от поверхности детали на небольшое расстояние, соответствующие длине дуги и начинает сварку.

В результате в месте соединения двух металлических деталей формируется сварочный шов. Он будет покрыт окалиной – накипью на поверхности. Ее необходимо удалить. Сделать это очень просто путем постукивания небольшим молоточком по шву.

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:

1. 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.
2. Наклон деталей под углом в 60° или 30° – несимметричная «лодочка». 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.

Стыковые сварные швы характеризуются по следующим критериям:

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 подносят 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 с помощью трубореза. 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.

Как получаются вертикальные швы

На рисунке 69а, показана вертикальная сварка. Так как варить вертикальный шов электросваркой достаточно проблемно из-за того, что капли расплава стремятся упасть, то нужно варить такие швы используют короткую дугу. Поверхностное натяжение не дает каплям сразу скатиться вниз. Они быстрее попадают в кратер.

Кончик электрода убирают от капли, чтобы она стала твердой. Вертикальную сварку нужно начинать снизу, постепенно двигаясь наверх. Нижележащий кратер не даст упасть каплям металла. Смотри рисунок 69в. При работе можно наклонять электрод. Когда его наклоняют вниз, сварщик видит, как распределяются капли в месте разделки шва.

Когда нужно выполнить вертикальную сварку, начинаются с верхней точки, электрод необходимо установить в положение I. Смотри рисунок 69г.

Когда капли начинают опускаться, электрод устанавливается в положение II. Капля не будет стекать, ей не позволит короткая дуга.

Наиболее подходящим диаметром электродов для вертикальной сварки, считаются 3 – 4 мм. Величина тока не должна быть очень высокой, примерно 160 ампер.

Чтобы добиться минимального стекания расплава, когда свариваются горизонтальные швы (смотри рисунок. 70, а), кромки скашиваются у одной верхней детали.

Возбуждение дуги должно происходить на нижнем торце (положение I). Затем дуга переводится на торец верхней детали (положение II). Стекающая капля начинает подниматься.

Как должен двигаться конец электрода, когда выполняется однослойная горизонтальная сварка, можно посмотреть на рисунке 70а, в правой стороне.

Горизонтальные швы разрешается варить в виде продольных валиков. Самый первый должен вариться 4 миллиметровым электродом, а все остальные, диаметром 5 миллиметров.

Это основные нюансы, которые позволят правильно варить вертикальный шов электросваркой.

Как электросваркой сварить потолочный шов

Частый вопрос: как варить потолочный шов электросваркой, ведь он стекает? Ответ прост: такие швы варятся короткой дугой. Сварочный электрод должен иметь тугоплавкое покрытие. Когда происходит сварочный процесс, на торце возникает чехольчик, который не позволяет каплям металла, скатиться вниз. (Смотри рисунок. 70, б). Во время работы конец электрода равномерно удаляют, а потом приближают к свариваемой детали. Когда удаляется, дуга сразу гаснет, шов начинает твердеть. Чтобы выполнить потолочную сварку, независимо от направления, пользуются только электродами малых диаметров. Сила тока уменьшается (10-12%), если сравнивать сварку металла аналогичной толщины, производимой внизу.

Когда свариваются потолочные швы, начинают всплывать пузырьки газа. Они оказываются в самом корне шва. От этого страдает прочность и качество сварного соединения.

Применение потолочной сварки имеет ограниченный характер. О ней вспоминают, когда невозможно получить шов из нижнего положения.

Как варятся угловые швы

Расплавленный металл при этой сварке, будет стекать вниз. Оптимальным способом сварки подобных швов из нижнего положения, считается «в лодочку». Деталь устанавливается таким образом, чтобы не происходила течь шлака прямо перед дугой. (Смотри рисунок. 68, а).

Когда сваривается угловой шов, при горизонтальном расположении нижней плоскости, иногда плохо провариваются вершины угла.

Причиной образования такого непровара может стать начало сварочного процесса с листа, стоящего вертикально. Расплавленный металл начинает стекать вниз, на лист, не успевший хорошо прогреться. Именно поэтому варить такие швы нужно с нижней плоскости. Причем дуга должна зажигаться в определенной точке (А). Движение должно осуществляться согласно схеме рисунка 68 б.

Электрод наклоняется под 45 градусов, по отношению к свариваемым деталям. Во время сварки нужно электрод немного наклонять в разные стороны. (Смотри рисунок 68 в).

Если угловые швы варятся не «в лодочку», сварка делается однослойной, с катетом шва менее 8 мм. Если величина катета превышает это значение, выполняют несколько слоев.

Для сварки нескольких слоев углового шва, нужно сначала создать узкий валик. Для этого пользуются 3-4 мм электродом. Такой диаметр позволяет полностью проварить корень.

Чтобы определить количество проходов, учитывают размер площади поперечного сечения, имеющегося шва. Обычно эта величина равна 30—40 кв. миллиметров. Рисунок 68 г наглядно показывает, как должны выглядеть угловые швы с разным количеством слоев, имеющие разделку кромок, полностью проваренные.

Как варятся стыковые швы

Если кромки не имеют скосов, накладываемый валик должен иметь небольшое расширение с каждой стороны стыка. Чтобы не допустить непровара, требуется создать равномерное распределение расплавленного металла.

Только правильная установка тока и грамотный подбор электродов, позволит хорошо проварить 6 миллиметровый металл, если детали не имеют скоса кромок. Величина тока подбирается опытным путем. Для чего сваривается несколько пробных планок.

Если детали имеют V-образные скосы, стыковая сварка может быть однослойной или иметь несколько слоев. Главную роль в этом вопросе играет толщина металла.

Когда варится один слой, возбуждение дуги должно происходить в пункте «А», на границе скоса, согласно рисунку 67а. После чего электрод опускают вниз. Полностью проваривается корень шва, затем дугу отправляют на следующую кромку.

Когда электрод движется по скосам, его движение специально замедляют, чтобы обеспечить хороший провар. На корне шва, наоборот ускоряют движение, чтобы не допустить сквозного прожога.

На обратной стороне сварочного соединения, профессионалы советуют накладывать дополнительный подварочный шов.

В некоторых случаях на противоположную сторону шва монтируют стальную 2-3 миллиметровую подкладку. Для этого повышают сварочный ток, примерно на 20–30% относительно стандартной величины. Сквозное проплавление в данном случае полностью исключается.

Когда создается валик шва, стальная подкладка также приваривается. Если она не мешает конструкции изделия, ее оставляют. При сварке очень важных конструкций, делается проварка противоположной стороны корня шва.

Если нужно сварить стыковой многослойный шов, вначале проваривается корень шва. С этой целью используют электроды, диаметром 4–5 миллиметров. Затем выполняется наплавка следующих слоев расширенными валиками, для чего используются электроды больших размеров (Смотри рисунки 67, б, в).

Подбор сварочных электродов

Чтобы правильно выбрать подходящий электрод, необходимо учесть несколько важных параметров:

• Толщину заготовки;
• Марку стали.

В зависимости от вида электрода подбирается значение силы тока. Сварка может выполняться в самых разных положениях. Нижняя подразделяется на группы:

• Горизонтальная;
• Тавровая.

Сварка вертикального типа может быть:

• Снизу вверх;
• Потолочная;
• Тавровая,

Каждый производитель в инструкции к электродам, обязательно сообщает значение сварочного тока, при котором они будут нормально работать. В таблице показаны классические параметры, применяемые опытными сварщиками.

На величину силы тока оказывает влияние пространственное положение, а также величина зазора. К примеру, чтобы работать с 3 миллиметровым электродом, сила тока должна достигать 70–80 ампер. Таким током можно пользоваться для выполнения потолочной сварки. Этого будет достаточно для сварки деталей, когда величина зазора намного превосходит диаметра электрода.

Чтобы варить снизу, при отсутствии зазора и соответствующей толщине металла, разрешается для обыкновенного электрода установить силу тока в 120 ампер.

Сварщики с большим опытом рекомендуют для расчета использовать определенную формулу.

Для определения силы тока берется 30–40 ампер, которые должны соответствовать одному миллиметру диаметра электрода. Другими словами, для 3 мм электрода нужно установить ток 90-120 ампер. Если диаметр равен 4 мм, сила тока будет равна 120–160 амперам. Если выполняется вертикальная сварка, сила тока уменьшается на 15 %.

Для 2 мм устанавливается примерно 40 – 80 ампер. Такую «двойку» всегда считают очень капризным.

Существует мнение, что если диаметр электрода имеет малые значения, значит с ним очень легко работать. Однако это мнение ошибочно. К примеру, чтобы работать с «двойкой» нужна определенная сноровка. Электрод быстро горит, он начинает сильно греться при установке большого тока. Такой «двойкой» можно варить тонкие металлы при малом токе, но необходим опыт и большое терпение.

Электрод 3 — 3.2 мм. Сила тока 70–80 Ампер. Сварка должна проводиться только на постоянном токе. Опытные сварщики считают, что выше 80 ампер, невозможно выполнить нормальную сварку. Это значение годится для резки металла.

Сварку нужно начинать с 70 Ампер. Если увидите, что невозможно проварить деталь, добавьте еще 5-10 Ампер. При непроваре в 80 ампер, можно установить 120 ампер.

Для сварки на переменном токе можно установить силу тока 110-130 ампер. В некоторых случаях устанавливают даже 150 Ампер. Такие значения характерны для трансформаторного аппарата. При сварке инвертором, эти значения намного ниже.

Электрод 4 мм. Сила тока 110-160 Ампер. В данном случае разброс, равный 50 амперам зависит от толщины металла, а также вашего опыта работы. «Четверка» также требует особого мастерства. Профессионалы советуют начинать со 110 ампер, постепенно увеличивая силу тока.

Электрод 5 миллиметров и больше. Такие изделия считаются профессиональными, их используют только профи. В основном их применяют для наплавки металла. В сварочном процессе они практически не участвуют.

Зачем прокаливают электроды

Это делается только с одной целью, удалить влагу. При сварке сырым электродом, возможно появление дефектов сварочного шва. Такой электрод будет все время липнуть к детали.

В каждой строительной компании обязательно установлено оборудование, которое прокалывает электроды. Такая операция недоступна сварщикам-любителям.

Если вы начали работать с новой пачкой, но не смогли израсходовать ее до конца, оставшееся количество электродов нужно спрятать в сухое и теплое место. Никогда не храните электроды в подвале и на чердаке. Они быстро отсыреют и придут в негодность.

Необходимые инструменты

Для сварочных работ необходим набор инструментов и спецзащиты. Это непосредственно сам сварочный аппарат, электроды, молоток и щетка. Диаметр электродов зависит от материала, над которым предстоит работать.

Не стоит забывать и о защите. Для защиты глаз обязательно необходима сварочная маска, также нужно надеть одежду из плотного материала и замшевые перчатки и прочную обувь. Еще пригодятся приборы, преобразующие переменный ток в постоянный — это выпрямитель, инвертор или трансформатор.

Технология работ

Чтобы возникла электрическая дуга, необходимы токопроводящие элементы: в этом случае это металл и электрод. При соприкосновении металла и электрода появляется электрическая дуга. В этом же месте сразу начинает плавиться металл, одновременно с ним плавится и электрод, который переносится в сварную ванну.

Также в процессе горит и защитная поверхность электрода, при этом частично испаряясь и выделяя определенное количество газов. Эти газы создают завесу и защищают металл от окисления. Также металл покрывается шлаком, который помогает металлу, поддерживая температуру.

Образование шва происходит при перемещении электрода, в чем и заключается весь секрет сварки. Еще необходимо следить за углом наклона и параметрами тока. После остывания металла на нем остается корка шлака, которая защищает металл от окисления. Шлак затем отбивают при помощи молотка.

Как научиться варить

В первое время проводить сварочные работы необходимо под надзором опытного сварщика, он покажет как научиться варить сваркой, даст совет и поможет в случае проблем. Можно попрактиковаться на куске металла.

Для начинающих сварщиков больше всего подойдет 3 мм электрод. Он стоит немного дороже, но с ним проще работать. Позже, как будет получен опыт, можно будет перейти к другим вариантам. Зафиксировать его можно в специальном держателе, который бывает пружинный и винтовой и крепится к одному из кабелей. После фиксирования электрода можно приступить к соединению кабелей.

На сварочном аппарате имеется два выхода: положительный и отрицательный. Также есть два кабеля, один из них заканчивается держателем, куда вставляется электрод, другой — специальным зажимом.

При обычных видах сварки подключают прямую полярность: минус идет на электрод, плюс на деталь. Но при некоторых работах используют обратную полярность.

Процесс электросварки

После приготовления всех деталей и приборов можно приступать к работе. Первым делом крепится кабель с зажимом. Затем нужно проверить другой кабель на изоляцию и надежное фиксирование электрода. Потом на сварочном аппарате выставляется мощность тока в зависимости от диаметра выбранного электрода.

Зажигается электрическая дуга. Чтобы это сделать, нужно слегка дотронуться электродом до металла, при этом должны брызнуть искры. После первого контакта электрод прикасается к металлу и приподнимается на высоту, равную 5 мм.

Высоты 5 мм нужно придерживаться на протяжении всей операции. По ходу процесса должен выгорать электрод и его нужно будет менять. Также он может периодически прилипать к металлу, в этом случае необходимо слегка качнуть им.

После зажигания дуги можно перейти к наплавлению валика. Делается это легкими колебательными движениями, плавно перемещая электрод. В результате операции должен получиться шов с небольшим наплавлением металла.

Движение электрода может протекать по трем направлениям:

• Поступательное.
• Поперечное.
• Продольное.

Во время работы можно накладывать один вариант на другой. Каждый мастер предпочитает работать по собственному направлению. Ведь основная задача состоит в надежном соединении металлов, а каким образом это происходит — не так важно.

Что такое ручная дуговая сварка?

рис.1

Процесс ручной дуговой сварки состоит в том, что с помощью инвертора или трансформатора образуется электрическая дуга между кончиком электрода и поверхностью металла. Повышенная температура плавит металл и электрод, способствуя сплавке материалов. (рис. 1) Место, где металл соединяется с электродом, называется сварочной ванной. Стандартные размеры ванны:

• ширина 7-15 мм;
• длина 10-32 мм;
• глубина 5-6 мм.

Параметры сварочной ванны условны и зависят от разных факторов: режима сварки, формы краев свариваемых изделий, скорости движения электрода и других.

При расплавлении электрода, его покрытие образует защитный газовый слой, который не даёт прогорать металлу, а также защищает от воздействия кислорода. Образуется сварочный шов, покрытый слоем шлака. Шлак впоследствии удаляют с помощью молотка сварщика.

Ручная дуговая сварка очень популярна благодаря преимуществам:

• доступность;
• доступные расходные материалы и оборудование;
• не требует переналадка оборудования для сварки разных материалов;
• хорошее качество шва.

Как продолжить сварку после её остановки?

Так как варить электросваркой длинный шов без остановки невозможно, приходится менять электрод или были другие причины прерывания, то на месте остановки получается небольшое углубление, получившее название: кратер. Для возобновления работы, необходимо выполнить следующие действия:

1. Дуга должна зажигаться не на самом кратере. Необходимо отступить от него 12 мм. Затем ее медленно пододвигают к кратеру.

2. Колебательными движениями тщательно заваривается сам кратер.

3. После этого можно продолжать сварку, выдерживая установленный режим. Для получения надежного соединения, сварка должна иметь несколько слоев:

• Заготовка, толщиной 6 мм – 2 слоя;
• При толщине 6–12 мм – 3 слоя;
• Если толщина металла превышает 12 мм – 4 слоя.

Движение электрода в каждом слое должно быть одинаковым. Сварочный шов, после завершения операции обрабатывают, снимая все излишки.

Как правильно варить?

Сварка начинается с розжига дуги. Существует два способа, чтобы разжечь дугу:

• Касание. Электрод держат под углом 60°, затем концом электрода касаются металла и тут же поднимают электрод на расстояние 3-5 мм. Образуется дуга.
• Чиркание. Кончиком электрода быстро проводят по поверхности металла и тут же быстро приподнимают его на 2 мм.

Оптимально выдерживать длину дуги 5 мм. Если слишком приблизить, произойдёт залипание электрода, длинная же дуга не проваривает металл, образует много брызг. Если залипание происходит слишком часто, значит, силы тока маловато и следует его добавить. Длину дуги можно контролировать по звуку: если звук ровный, однотонный, значит, длина постоянная, если же образуются резкие звуки с хлопками, значит длина слишком большая.

Как только сварщик поймает дугу, он приступает к сварке. Электрод медленно и плавно перемещают по горизонтали, выполняя лёгкие колебательные движения. Если вдруг дуга оборвалась или же электрод сгорел раньше, чем закончился шов, то нужно правильно продолжить работу. В конце шва образуется углубление (кратер). Нужно отступить от него приблизительно на 12 мм и зажечь дугу. Медленно двигаясь вперёд, тщательно заварить кратер и продолжить сварку шва.

Как правило, сваривают в несколько слоёв:

• детали толщиной до 6 мм двумя слоями;
• заготовка 6-12 мм – тремя слоями;
• детали толщиной более 12 мм – 4 слоями.

Траектория движения дуги делится на виды:

• Поступательная – электрод просто перемещается вдоль оси электрода;
• Продольная – для формирования ниточного тонкого шва;
• Поперечная – колебательные движение электрода определённой ширины (рис. 2)

рис.2

Обычно мастер совмещает все три траектории. Одновременно необходимо контролировать расстояние между электродом и поверхностью, так как электрод сгорает и уменьшается в длине. Также нужно следить за состоянием ванны, её размерами, чтобы вовремя увеличивать или уменьшать скорость движения.

Нужно помнить, что сваривать детали сразу сплошным швом нельзя, это приведёт к перекашиванию металла. Две заготовки соединяют струбцинами или иным способом, затем делают точечные швы на расстоянии 8-25 см друг от друга, в зависимости от длины шва. Рекомендуется выполнять точечные швы с двух сторон, чтобы не возникло напряжение металла. И только потом приступать к выполнению основного шва.

Секреты сварки электродом

Получить качественный шов можно, если усвоить несколько главных правил. При верно сварочном токе, очень важно выдерживать нужную длину дуги и правильно её перемещать. Сварочная дуга считается длиной, если её длина составляет более 5 мм. Длинной дугой можно запросто прожечь тонкий металл, поэтому это очень важно учитывать при сварке.

Также, когда сварочная дуга слишком длинная, происходит активное окисление и азотирование расплавленного металла. Сварочный шов образуется с большим количеством пор, получается «рыхлым», «слабым» и непрочным. Если же сварочная дуга будет слишком короткой, то можно получить так называемый непровар сварного шва . Вот почему очень важно правильно выдерживать нужную длину дуги при сварке инвертором.

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.

Дополнительная информация по свариванию вертикальных и горизонтальных швов электросваркой представлена в этой статье.

Частые ошибки новичков

Схема дуговой сварки.

Начинающим сварщикам свойственно совершать ошибки, связанные с незнанием азов, касающихся использования сварочного оборудования. Например, новички могут не знать, как правильно выбрать полярность сварки инвертором, что приведет к некачественному формированию соединения или даже к прожигу детали.

Можно выделить следующие основные ошибки:

• пренебрежение техникой безопасности;
• неправильный выбор сварочного автомата;
• применение некачественных или неподготовленных электродов;
• работа без пробных швов.

Для новичков стоит отдельно отметить одну особенность, если варить сваркой Ресанта. Это оборудование очень популярно, однако оно имеет короткие кабели подключения, что может создавать неудобства в работе.