Процесс происходит следующим образом: Дуга зажигается, металл соединяемой детали и электрод расплавляются и смешиваются в сварочной ванне, а когда расплавленный металл остывает, образуется сварной шов. Чем выше сварочный ток, тем глубже проникает металл (сварка).
Как варить сваркой электродами для начинающих
Узнайте, как правильно сваривать электродами для начинающих и каких ошибок следует избегать при сварке.
Что-то нужно сварить в гараже, на даче, в частном доме. Вам не нужны курсы по сварке, чтобы научиться сваривать — все, что вам нужно, это домашний сварочный аппарат, некоторые инструменты, принадлежности и немного практики. Узнайте, как правильно сваривать электродами в качестве новичка и каких ошибок следует избегать.
В этой статье:
Электросварка предполагает создание дуги между двумя концами с разной полярностью. Это создает температуру до 5000 градусов, которая расплавляет основной материал и присадочный металл и образует сварное соединение.
Электрическая сварка может быть выполнена с помощью сварочного трансформатора. Он имеет простую конструкцию первичной и вторичной обмотки, которая снижает напряжение до безопасного уровня и увеличивает силу тока. Трансформаторы сваривают переменным током, они сильно гудят, а дуга трещит и плюется. Сварные швы могут быть неравномерными по ширине, высоте и глубине проплавления. При работе с трансформатором нередко возникают перепады напряжения во всей сети, что может вызвать недовольство соседей.
Электросварка с использованием трансформатора осуществляется постоянным током, частота которого предварительно была повышена (на этапе переменного тока), а затем ток выпрямлен. Это гарантирует:
Инверторы более компактны, чем трансформаторы, и создают меньшую нагрузку на электросеть. Существуют модели с напряжением 220 В и 380 В. Если вы новичок, вам следует начать с инвертора RTD (ручная дуговая сварка). Такие устройства также называют ММА-инверторами. Вы найдете хороший выбор в разделе Ручные дуговые сварочные аппараты (MMA).
Полуавтоматическая сварка или сварка вольфрамовым электродом также основана на плавлении металла электрической дугой, но здесь используются другие методы для защиты сварочной ванны и переноса присадочного металла.
Технология ручной дуговой сварки
При сварке RTD ток проходит от аппарата к рабочим проводам. Провод заземления подключается к заготовке, а в руках сварщика остается провод с гнездом для электрода. Температура дуги расплавляет края шва.
Плавящиеся электроды используются для увеличения количества металла в сварном шве. Во время горения жидкий металл переносится на заготовку. Сварочная ванна защищена от внешней среды корпусом электрода. При этом образуется плотное облако дыма, которое препятствует контакту расплавленного металла с воздухом. Когда сварной шов остывает, на его поверхности остается тонкая корка шлака. Это предотвращает передачу тепла и способствует равномерному охлаждению и закалке сварного шва. Шлакование производится специальным молотком для визуального контроля качества шва.
Сварной шов формируется специальными движениями электрода. Если все сделано правильно, швы имеют равномерную толщину и высоту, а также правильную глубину проникновения.
Азы электросварки
Сварные металлические соединения в настоящее время являются самыми надежными: детали или компоненты сплавляются в единое целое. Это является следствием высоких температур. Большинство современного сварочного оборудования использует электрическую дугу для расплавления металла. Он нагревает металл в зоне воздействия до температуры плавления на небольшой площади. Поскольку используется электрическая дуга, процесс сварки называется дуговой сваркой.
Виды электросварки
Дуга может генерироваться постоянным или переменным током. Сварка переменным током осуществляется с помощью сварочных трансформаторов, а сварка постоянным током — с помощью инверторов.
Работать с трансформатором сложнее: ток переменный, потому что сварочная дуга «прыгает», сам аппарат — тяжелый и громоздкий. Другой большой проблемой является шум, создаваемый трансформатором и дугой во время работы. Есть еще один неприятный момент: трансформатор сильно «сушит» сеть. И скачки напряжения значительны. Соседи не в восторге от такой ситуации, а ваша бытовая техника может быть повреждена.
Инверторы в основном предназначены для работы от сети 220 В. Они маленькие и легкие (около 3-8 кг), работают тихо и почти не влияют на напряжение. Соседи даже не заметят, что вы используете сварочный аппарат, если не увидят вас. А поскольку дуга вызывается постоянным током, она не скачет, и ее легче перемешивать и контролировать. Поэтому если вы хотите научиться сваривать металлы, вам следует начать с инверторного сварочного аппарата. О выборе инверторного сварочного аппарата читайте здесь.
Технология сварочных работ
Для создания дуги необходимы два проводящих элемента с противоположными зарядами. Одна из них — металлическая часть, а другая — электрод.
Электроды, используемые при ручной дуговой сварке, состоят из металлического стержня, покрытого специальным защитным составом. Существуют также неметаллические графитовые и угольные сварочные электроды, но они используются для специальных задач и вряд ли подойдут для начинающих сварщиков.
Когда вы касаетесь электрода и металла с разной полярностью, возникает электрическая дуга. Как только образуется дуга, металл в заготовке начинает плавиться там, куда направлена дуга. В то же время металл электродного стержня плавится и переносится дугой в зону плавления — сварочную ванну.
Во время этого процесса сгорает и защитный слой, который частично плавится, частично испаряется и выделяет некоторое количество раскаленных газов. Газы окружают сварочную ванну и защищают металл от контакта с кислородом. Их состав зависит от типа защитного слоя. Расплавленный шлак также покрывает металл и помогает поддерживать его температуру. Для правильной сварки необходимо убедиться, что шлак покрывает сварочную ванну.
Сварка осуществляется за счет движения бассейна. Он перемещается за счет движения электрода. В этом и заключается секрет сварки: вы должны перемещать электрод с определенной скоростью. Также важно выбрать правильный угол и силу тока в зависимости от типа соединения, которое вы хотите сделать.
Как научиться варить сваркой
Это начинается с подготовки рабочей зоны. При работе с электросварщиками особое внимание следует уделять безопасности: Существует опасность получения травм как от электричества, так и от высоких температур. Поэтому важно серьезно отнестись к подготовке.
Легче научиться сваривать, паяя на более толстом куске металла: Лучший способ сделать это — практиковаться. В дополнение к сварочному оборудованию вам понадобится пара сварочной обуви (толстые перчатки) и сварочная маска. Вам также необходима плотная одежда, защищающая все тело, и прочная обувь из толстой кожи. Они должны быть устойчивы к искрам и ржавчине. Вам также понадобятся молоток и металлическая щетка для удаления шлака. Для защиты глаз необходимы защитные очки.
Как подключать электрод
Сварка для начинающих будет проще, если вы купите универсальный электрод диаметром 3 мм (3,2 мм, если быть точным). Они дороже, но проще в использовании. После того как вы научитесь сваривать металл, вы можете использовать и более дешевое оборудование, но лучше начать именно с него.
Электрод вставляется в гнездо, прикрепленное к одному из сварочных проводов. Существует два типа удерживающих систем: Пружина и винт. Если гнездо для электрода подпружинено, нажмите кнопку на рукоятке и вставьте электрод в указанное гнездо. Для поворота ручки используйте винтовой зажим. Открутите его, вставьте электрод и затяните. В любом случае, он не должен шататься. После того как электрод установлен на место, можно подключить провода.
Сварочный аппарат постоянного тока имеет два выхода: один положительный и один отрицательный. Также имеются два сварочных кабеля:
- один заканчивается металлическим зажимом-фиксатором — подсоединяется к детали;
- другой — держателем для электрода.
Полярность подключения при сварке зависит от вида работ. В инверторах положительный полюс обычно подключается к заготовке, а отрицательный — к электроду. Этот вариант называется прямой полярностью. Однако есть ряд профессий, где полярность обратная: Минус — к заготовке, плюс — к электроду (например, при сварке нержавеющей стали).
Прямая полярность обеспечивает лучший нагрев металла, что необходимо для большинства соединений. Это происходит потому, что электроны движутся от отрицательно заряженного полюса — электрода прямой полярности — к положительному полюсу — заготовке. Таким образом, они еще больше передают свою энергию металлу и повышают его температуру.
Начало сварки: зажигаем дугу
Подключение электрода к преобразователю понятно. Теперь к вопросу о том, как запустить дугу. Она создается при непосредственном контакте электрода с заготовкой. Есть две возможности:
Из названия все понятно: в одном случае нужно провести электродом вдоль шва (чтобы не оставить следов), во втором — несколько раз ударить деталь краем электрода.
Если электрод новый и его край оголен, зажигание происходит легко. Если он уже был введен в эксплуатацию, вокруг стержня образуется защитное покрытие толщиной в несколько миллиметров. Это покрытие необходимо удалить, несколько раз постучав наконечником по заготовке.
Используются оба метода розжига, и каждый может выбрать тот метод, который ему больше нравится. Это первый навык, которым вы должны овладеть, если хотите научиться электросварке.
Поэтому вы берете несколько электродов, толстый кусок металла, и пытаетесь зажечь дугу. Как только вы освоитесь, можно переходить к следующему этапу обучения.
Как правильно сваривать металл
Для получения хорошего результата недостаточно научиться правильно держать электрод и двигать ванну. Вам необходимо знать некоторые особенности поведения металлов, с которыми вы соединяетесь. Одна из особенностей заключается в том, что сварка «вытягивает» детали, что может привести к их скручиванию. В результате форма изделия может сильно отличаться от предыдущей.
Поэтому перед выполнением работ детали закрепляются винтами, зажимами и другими приспособлениями. Детали также свариваются небольшими поперечными швами, расположенными с интервалом в несколько десятков сантиметров. Они соединяют детали вместе и придают изделию форму. При сварке швы накладываются с обеих сторон: это выравнивает возникающие напряжения. Только после этих подготовительных мероприятий начинается процесс сварки.
Как выбрать ток для сварки
Нельзя научиться электросварке, не зная, как установить силу тока. Она зависит от толщины свариваемых деталей и используемых электродов. Их зависимость показана в таблице.
Но при ручной дуговой сварке все соединено. Например, упало напряжение в сети. Инвертор просто не может обеспечить необходимый ток. Но вы можете работать даже в таких условиях: Вы можете перемещать электрод медленнее и добиться хорошего нагрева. Если это не помогает, вы можете изменить способ перемещения электрода, проходя по одной и той же точке несколько раз. Другой вариант — использовать более тонкий электрод. Комбинируя все эти методы, можно добиться хорошего сварного шва даже в таких условиях.
Теперь вы знаете, как правильно сваривать. Остается только отработать навыки. Выберите сварочный аппарат, купите электроды и сварочную маску и начинайте практиковаться.
Чтобы закрепить информацию и сделать меньше ошибок, посмотрите обучающее видео по сварке.
О технике безопасности
- Работать следует в защитной маске и сварочных рукавицах. Маску в процессе работ не снимать!
- Надевать негорючую одежду и обувь. Идеально подойдут брезентовая куртка и кирзовые сапоги.
- Сварочные работы рекомендуется проводить подальше от деревянных построек. Я варил мангал на улице в 10 метрах от дома.
Первое, что я сделал перед началом работы, был сварочный стол. Она была сделана из старого мебельного картона, который я когда-то давно жил в деревне. Об этом есть целая история. Я положил доску на толстый ствол дерева перед домом, чтобы 10-метровый удлинитель мог дотянуться до сварочного аппарата. Я скрепил части вместе зажимами.
Я подключил сварочный аппарат к розетке через 10-метровый удлинитель (2 кВт), но я думаю, что лучше взять более короткий и мощный удлинитель. Честно говоря, мне было лень доставать его из сарая. Подключите провод заземления и штекер электрода к устройству. Второй провод заземления подключается к заготовке. На задней панели машины находится переключатель. Нажмите кнопку и подождите несколько минут, пока машина нагреется.
Какую силу тока следует установить? Начните со значения, указанного на упаковке электрода. Выключатель питания расположен на передней панели сварочного аппарата. Теперь вы можете запустить дугу.
Возникает закономерный вопрос: где соединить плюс и минус? В принципе, вы можете сваривать как угодно. Но если плюс подключен к свариваемым деталям, металл нагревается лучше. В моем случае, при сварке тонкостенных профилей, лучше всего подключать «минус» к заготовке, а «плюс» к электроду. Таким образом, снижается вероятность того, что заготовка сгорит.
Я сварил свои первые металлические профили на таком сварочном столе. Понимание магического заклинания «держи ванну» еще не было. Фото автора
Конечно, я мало практиковался, но у меня руки чешутся сварить что-нибудь, что в этом нуждается. Я начал с табурета, сделанного из квадратной трубы 25 мм x 25 мм с толщиной стенки 1,5 мм. Я немного поэкспериментировал с разными токами. Он легко горит при 80 А. Мне пришлось научиться заваривать отверстия. Я уменьшил ток до 70 А — отверстия стали меньше.
Казалось, что устройство держит дугу. К сожалению, я не измерил ток, с которым он работает. Фото автора
Мне понравилась маска хамелеона: Стекло внутри становится темнее, когда проскакивает искра. Несколько лет назад я попробовала это сделать с помощью старой маски. Я вообще ничего не мог разглядеть и сдался.
У меня были некоторые сомнения в том, что устройство будет выдавать указанный ток. Но дуга была включена, и аппарат держал дугу. Сварив три табуретки, я почувствовал, что приобрел навык.
Табуреты имеют металлический каркас. Сиденье изготовлено из 18-миллиметровой фанеры. Фото автора
После трех табуреток у меня возникла идея сварить гриль из старого цилиндра. Для этого мне не потребовалось особых навыков, я просто приварил ножки к цилиндру. Затем я сварил еще несколько табуреток.
Инструкция от профи
В процессе сварки я старался следовать рекомендациям опытного сварщика Ивана. На мой взгляд, они очень разумны.
Как вставить электрод в держатель?
При сварке на столе, если зажать электрод на основании под углом 90°, он начинает плавиться. При использовании короткого электрода рукоятка касается стола или заготовки, что вынуждает вас менять угол сварки.
При коротком электроде ручка начинает мешать поддерживать угол. Фото с канала 100 ампер
Этого можно избежать, зажав электрод на штекере под углом 45°.
Электрод зажимается под углом 45° — кнопка больше не мешает. Фото с канала «100 ампер»
Здесь вы спокойно держите электрод под прямым углом, пока его конец и ручка не окажутся в стороне от вас.
Как правильно варить?
Электрод следует держать на минимальном расстоянии от заготовки. Поверните шов назад (к себе), совершая синусоидальные движения электродом.
Перемещайте электрод змеевидным движением и старайтесь держать его на минимальном расстоянии. Фото с канала «100 ампер».
Слегка придерживайте электрод за концы, чтобы нагреть металл.
Траектория движения электрода. Фото с канала «100 Amp»
Рекомендуемый угол наклона электрода составляет 65°. Наклон необходим для удаления шлака. В принципе, можно сваривать и под углом 90°.
Электрод удерживается под углом 65°. Сварка идеальна. Фото с канала «100 Amp».
Не рекомендуется работать электродом в большой дуге, она должна быть минимальной. (Дуга — это расстояние между электродом и заготовкой).
Старайтесь, чтобы расстояние было как можно меньше. Фото с канала «100 Amp».
Идеальным является расстояние около одного миллиметра, но здесь, конечно, все зависит от руки сварщика. Во время сварки расстояние естественным образом изменяется: иногда оно увеличивается, иногда уменьшается. А мастерство сварщика заключается в том, чтобы держать электрод на минимальном расстоянии. Если увеличить расстояние, например, до 5 мм, дуга обрывается и сварной шов становится неровным.
В принципе, электрод можно направить и вперед, но это еще больше затрудняет соблюдение минимального расстояния.
Если угол слишком крутой, т.е. электрод установлен под углом 30°, дуга нагревает металл на меньшую глубину, и большая часть тепла уходит в сам шов.
Если угол наклона электрода крутой, металл сваривается на меньшую глубину. Фото с канала 100 ампер
Острый угол очень полезен при сварке тонкостенных деталей (например, секционных труб с толщиной стенки 1,5 мм).
Сварка тонкостенных труб. Фото с канала «100 ампер».
Сварка под острым углом значительно снижает риск прожога трубы. Электрод три — ток 65 ампер.
Эффект очевиден. Фото с канала «100 ампер».
На этом фокус заканчивается — остальное — дело практики. Чтобы создать такой шов, мне еще нужно много времени для практики. Но я воплотил свои идеи в жизнь — и гриль сварил из старого баллона, и стол новый для кухни, и табуретки уже год используются. Поэтому я могу с уверенностью сказать, что уже могу сварить профильную трубу!
Процесс сварки
Технология электродной сварки состоит из нескольких этапов. Электрод подключается к сварочному аппарату для получения переменного тока. Если используется постоянный ток, необходим выпрямитель. Когда электрод касается металла или ударяет по нему, возникает дуга. Под воздействием сверхвысокой температуры металл и конец облицовочной трубки расплавляются.
Одним из необходимых условий для правильной сварки электродами является правильное соединение. Когда анод подключен к изделию, ручная сварка выполняется на прямой полярности. Если подключен отрицательный полюс, полярность будет обратной. Следует ли подключать электрод в прямом или обратном направлении, зависит от толщины заготовки. Для тонких металлов используется обратное соединение, а при толщине более 0,3 см — прямое соединение.
Метод электродной сварки требует выбора правильного тока в сварочном аппарате. Аппарат имеет два кабеля — один с зажимом, а другой с гнездом для электрода. Плотно зажмите электрод в электрододержателе и зажгите дугу постукиванием или нажатием.
При контактном методе электрод держат перпендикулярно свариваемой поверхности. После прикосновения она немного оттягивается назад. Постукивание выполняется уверенным движением, после чего электрод таким же образом отводится в сторону. Если дуга не зажигается, попробуйте увеличить силу тока.
Перед сваркой электродом необходимо выбрать правильный диаметр, который напрямую зависит от толщины металлических деталей. Предположим, что необходимо сварить детали с поперечным сечением 3 мм. Из таблицы видно, что для правильной сварки электродом диаметром 3 мм следует выбирать электроды диаметром от 2 до 3 мм.
Техника правильной сварки электродом заключается в том, что он постоянно приближается к поверхности металла во время постепенного горения. Если произошло залипание, проводник следует отсоединить, потряхивая его в разных направлениях.
Положение электрода
Наука о правильной сварке металлов сварочным аппаратом говорит о том, что важной частью процесса является правильное размещение электрода.
Правила сварки электродами включают три варианта: Прямой угол, обратный угол и прямой угол. Угол отклонения от вертикали находится в диапазоне 30-60 градусов. В положении под углом вперед сварщик следует за электродом. Шлак начинает двигаться к сварочной ванне и покрывает расплавленную часть металла. Небольшое количество шлака вытесняет более тяжелый металл. По мере увеличения шлака угол наклона электрода уменьшается. Если ситуация особенно критична, электрод выравнивается и через некоторое время возвращается в исходное положение.
Прямой угол — это вариант того, как держат электрод при сварке в труднодоступном месте. При использовании этого метода сварной шов получается ровным и красивым.
В случае с опцией «Угол назад» все наоборот. Жидкий шлак отбрасывается назад и оказывается за сварочной ванной. В существующих вариантах угол должен быть выбран таким образом, чтобы жидкий шлак стекал за электрод и покрывал расплавленный металл. Такой угол обеспечивает глубокое проникновение.
Если вы будете следовать советам по удержанию электрода во время сварки, сварка станет проще, а сварной шов будет более качественным.
Расстояние между электродом и деталью
Важно, на каком расстоянии вы должны держать электрод при сварке. Это влияет на форму, ширину и шероховатость сварного шва. В зависимости от этого параметра определяется длина дуги. Идеальной считается длина дуги 2-3 мм.
При сварке более толстых изделий следует выбирать короткое расстояние. Поперечные движения становятся ненужными. Малая дуга достигается, когда расстояние между кончиком электрода и поверхностью металла составляет половину диаметра электрода. Это расстояние увеличивает глубину проникновения. Ширина сварного шва уменьшается. Короткая дуга подходит для вертикальных сварных швов, но может использоваться и для других положений и всех типов соединений.
Средняя дуга равна диаметру сварочного электрода. Сварной шов намного шире, а напряжение выше. При таком расстоянии сварки ток и проплавление увеличиваются, а ширина сварки и напряжение уменьшаются. Преимуществом является отличная защита ванны. Средняя дуга возникает, когда расстояние между электродом и поверхностью металла равно или немного больше диаметра электрода.
Длинная дуга в полтора раза больше диаметра электрода. Это не особенно желательно, поскольку сварной шов становится слишком широким, глубина проплавления уменьшается, и пятна горячего металла разлетаются во все стороны. В сварном шве образуются поры. Защита ванны значительно снижается.
Положения при сварке
Различают низкие, горизонтальные, вертикальные и возвышенные положения.
Сложность различных пространственных позиций сильно варьируется. Самое простое положение — нижнее, когда заготовки находятся внизу, а сварщик — вверху. К таким сварным швам должен приступать человек, который никогда раньше не имел с ними дела.
Это объясняется тем, что расплавленный металл не вытекает из сварочной ванны, что значительно облегчает процесс сварки.
Следующими по сложности являются горизонтальные и вертикальные швы. При вертикальной и горизонтальной дуговой сварке соединяемые элементы находятся в вертикальном положении.
На этой должности существует риск утечки расплавленной жидкости из сварочной ванны, поэтому сварщик должен иметь более высокую квалификацию. Для достижения хороших результатов в этом положении дуга должна быть короткой, и следует использовать электроды, не допускающие утечки.
В случае вертикального сварного шва рекомендуется вести процесс снизу вверх, чтобы сформировать ступеньку, препятствующую вытеканию металла наружу. Ведение электрода сверху вниз возможно, но может повлиять на качество сварного шва из-за потери металла и недостаточного проникновения в шов.
Положение на крыше считается самым сложным, поскольку не только физически трудно удерживать руку над собой в течение длительного времени, но и обеспечить качество сварного шва.
Чтобы понять, как сваривать кровельный шов, каждому сварщику необходима практика. Чтобы выполнить работу без повторной сварки, мы рекомендуем выбирать электроды с основным покрытием и выполнять процесс короткой дугой при низком напряжении.
Умение делать кровельные швы считается признаком хорошего сварщика.
Основные ошибки
Теперь, когда мы изучили основы, давайте поговорим о распространенных неисправностях электродов и о том, как их избежать.
Неправильное ограничение сварочной дуги. Это приводит к неравномерному плавлению металла. Это приводит к появлению ожогов, грубых чешуек и других внешних дефектов.
Использование недостаточно просушенных электродов. Это приводит к образованию большого количества пор. Важно, чтобы сварочный материал хранился в сухом месте.
Большая длина дуги. Эта ошибка может привести к ожогам и порам.
Скорость, с которой движется электрод. Это может привести к расслаиванию или покрытию электрода. Это зависит от того, идет ли процесс быстрее или медленнее, чем оптимально. Скорость сварки и сила тока выбираются сварщиком индивидуально. Один сваривает быстро и устанавливает более высокий ток. Кто-то, наоборот, медленнее, устанавливает меньший ток. Это приходит с опытом. Вначале следует придерживаться рекомендуемых значений.
Угол наклона. Глубина проникновения в значительной степени зависит от угла наклона. Тонкий металл сваривается под углом в передней части.
Советы начинающему сварщику
- Перед началом выполнения работы провести подготовку.
- Не забывайте произвести очистку свариваемых элементов от грязи и ржавчины, масла, краски, пыли.
- Работы можно проводить только в защитном снаряжении (маска, спецодежда, спецобувь), в противном случае, весьма вероятны травмы при работе.
- Подбираем электроды для каждого материала индивидуально. Не варим все подряд уонями.
- Электроды просушиваем (иногда можно прогреть резаком, но лучше как положено в печи).
- Особое внимание уделите выбору режима.
Это ответ на вопрос, как сварить металл. Если у вас остались вопросы о сварке в целом, или о том, как выполнить ту или иную металлообработку, мы будем рады приветствовать вас на нашем сайте mrmetall.ru Вы всегда сможете получить интересные ответы, и даже открыть для себя что-то новое, полезное и интересное в мире сварки.
