В повседневной жизни в собственном доме, на дачном участке или в гараже всегда найдется немало дел, требующих навыков сварщика. Этот навык особенно полезен при строительстве, которое производится собственными руками. В природе нет более надежного способа соединить две детали из металла, чем сварка. И обучиться этому мастерству вполне возможно самостоятельно и с пользой применять полученный навык. Сегодня разберемся, как научиться варить электросваркой и самостоятельно освоить азы этой специальности.
Основы сварки
Чтобы понять, как правильно варить электросваркой, предварительно нужно ознакомиться с теорией сварочного процесса.
Соединение металлических деталей в монолит при помощи сварки является на сегодняшний день самым надежным и прочным методом. Это достигается благодаря получению высокой температуры. Подавляющая часть аппаратов для сварки применяет для расплавления металлов электрическую дугу: это так называемая электродуговая сварка металлов. В месте воздействия она нагревает металл до температуры его плавления и делает это на ограниченной территории.
Появление электрической дуги происходит благодаря току – постоянному или переменному. Первый характерен для инверторных сварочных агрегатов, второй – для трансформаторов. Рассмотрим их подробнее.
- Трансформатор значительно затрудняет сварочный процесс. Из-за переменного тока сварная дуга постоянно скачет, процесс сварки довольно шумный. Еще один значительный минус подобных аппаратов заключается в сильном воздействии на электрическую сеть, в результате которого возникают скачки напряжения;
- Инвертор проще и тише в работе, питается от 220В. Из-за постоянного тока электродуга легче контролируется и перемещается. Если есть необходимость научиться варить электросваркой, то урок № 1 лучше взять на инверторном аппарате.
Образование электрической дуги становится возможным при наличии двух элементов, которые проводят ток и имеют противоположные заряды. При сварке это металл и электрод. Начинающему сварщику рационально использовать традиционный электрод с центральным элементом из металла.
Чтобы понять, как правильно варить металл, необходимо четко понимать происходящие процессы:
- Электрическая дуга появляется в момент соприкосновения металлической детали и электрода;
- В месте образования дуги свариваемый металл расплавляется;
- Вместе с металлом подвергается плавке сам электрод, его расплавленные частицы перемещаются в сварную ванну;
- Защитное покрытие, которым покрыт стержень электрода, также горит и образует газовое облако. Оно оберегает ванну от воздействия кислорода. Это обеспечивает поддержание в месте сварки температуры плавления металла;
- Поддержанию температуры способствует и образуемый при сварке шлак. Необходимо контролировать, что шлак ограждает сварную ванну;
- Шов при сварке образуется в момент движения электрода и перемещения ванны;
- Когда металла после сварки остывает, на нем остается шлаковая корка. Ее отбивают при помощи молотка.
Это теория сварочных работ. Понять, как правильно сваривать металл без опыта невозможно, поэтому обратимся к практике.
Аппараты полуавтоматической сварки в среде инертного или активного газа (MIG/MAG).
Более сложные и дорогостоящие аппараты. Но производительные и удобные. Широко применяются в авто ремонте. Небольшой аппарат очень удобен в личном хозяйстве.
Используется для сварки железа, стали, нержавеющей стали, алюминия.
Состоит из трансформатора с крутопадающей вольтамперной характеристикой, выпрямителя, привода проволоки и рукава с горелкой. Сварка производится с помощью проволоки обычно 0,6 – 1,2 мм толщиной из различных металлов в среде защитного газа. Ток на выходе регулируется обычно ступенчато (4,8,16,32 ступени), реже плавно. За редким исключением регулируется скорость проволоки. Комбинацией этих двух параметров устанавливаются режимы работы.
Основные характеристики:
- Напряжение питания. Питание бывает 220 или 380В, однофазное или трехфазное.
- Напряжение холостого хода. Обычно порядка 35-37В.
- Диапазон регулировки тока. Чем больше ток, тем выше может быть скорость работы (при определенном умении), возможность использовать проволоку большего диаметра. При токе больше 165А возможно производить точечную сварку без предварительного засверливания.
- Диаметр используемой проволоки. Обычно используют проволоку 0,6 – 0,8 мм.
- Материал проволоки выбирается исходя из того, какой металл будет свариваться.
- Размер бобины проволоки, устанавливаемой на аппарат. Обычно используются бобины весом 15, 5, 0,8 кг.
Разные модели аппаратов могут работать только с газом , с газом и без газа, только без газа. При необходимости работы без газа используется специальная флюсовая проволока. Это удобно – не требуется баллон, проволока примерно в 5 раз выше. У аппаратов работающих как с газом, так и без него требуется переключать полярность горелки. При сварке разных металлов используется разный газ. Железо – СО2, сталь – смесь СО2 и аргона, алюминий – аргон. Баллон подсоединяется к аппарату через редуктор с регулятором (желательно с манометром). Использовать можно промышленные баллоны или специальные фирменные не перезаряжаемые. При различных режимах сварки требуется различное количество защитного газа, подаваемого в сварочную ванну.
Готовим инструменты
Перед тем, как варить электросваркой, необходимо подготовить все инструменты и обмундирование для защиты:
- Сварочный аппарат и электроды к нему. Рекомендуем запастись достаточным количеством электродов для практики. Пословица «первый блин комом» в области обучения сварочной профессии работает без исключений;
- Защита: маска для сварки, защитная одежда и перчатки из плотных материалов. Пренебрегать защитой во время сварочных работ нельзя. Это вопрос здоровья и безопасности!
- Подсобные инструменты – молоток и щетка по металлу – для удаления сварного шлака;
- Объект для тренировок – металлические элементы;
- Ведро с водой. В прямом смысле на всякий пожарный случай.
Выбор электродов производится в соответствии с толщиной свариваемого металла, а выставление тока зависит от электрода. 1 мм электрода берет около 30-40 А, важно не превышать данные значения, иначе дуга будет не варить, а резать металл.
Зачистка швов
После окончания всех работ необходимо зачистить сварку от шлака, иначе есть шанс образования коррозии. Есть 3 основных способа:
- Термическая обработка. Убирает из материала остаточное напряжение, формирующееся во время сварки. Есть двух видов: местная (нагревается или охлаждается сам шов) и общая (обрабатывается весь шов).
- Механическая обработка. Снимает с детали остаточный шлак. Зачищенный шов после этого необходимо проверить на прочность, постучав молотком или плоскогубцами.
- Химическая обработка. Наносится специальный антикоррозийный материал.
Термическая зачистка Источник gidpokraske.ru
Для зачистки можно использовать много инструментов, главное – правильно их подобрать. Можно использовать щётку по металлу, специальную шлифовальную машинку или УШМ с абразивным кругом.
Для механической обработки самый простой способ – это ручной, так как для его применения нужна только металлическая щётка. Но наличие специальных машинок, указанных выше, ускорит процесс. С помощью такой зачистки можно убирать заусеницы, окислы, окалины и следы побежалости. Также важно помнить, что для качественной обработки необходимо правильно подобрать диск для шлифовки.
Химическая зачистка считается эффективной, если совместить её с механической. Можно обрабатывать травлением или пассивацией. Для первого варианта используют специальный состав, формирующий однородный слой, который через определённое время можно убрать механически. На материале после этого не образовывается коррозия.
Коррозия на соединении Источник otoplenie-gid.ru
Приступим к сварке
Итак, разберемся пошагово, как правильно варить сваркой металл. Вероятно, для получения приемлемого результата, придется повторить этот алгоритм не один раз. Но научившись, Вы быстро освоитесь в роли сварщика и сможете выполнять довольно сложные операции.
В первую очередь помещаем электрод в специальный держатель. Теперь нужно зажечь дугу. Электрод нужно держать под углом примерно 70° к поверхности, такое положение является оптимальным.
Далее начинаем заваривать шов:
- Выставив угол между электродом и металлом, прочертите быструю линию, двигаясь около 10 см в секунду. При правильном положении появятся искры и треск – это верный признак.
- Оставив оптимальный угол наклона электрода, нужно им коснуться металла и тут же поднять электрод так, чтобы образовалась дорожка в 3-5 мм. Если все проделано верно, то дуга станет гореть и металл начнет плавиться.
- Нередки случаи, когда электрод прилипает к основе. В этом случае надо его слегка раскачать и оторвать, а далее опять разжечь дугу. Частое залипание электрода может говорить о чересчур малой силе тока. Попробуйте повысить ее и сравнить результаты.
- Как только зажигание дуги и ее удерживание в стабильном состоянии усвоены, можно приступить к наплавлению валика. Зажатая дуга плавно перемещается по сварному шву. При этом совершаются движения, которые как бы загребают расплавленный металл. Это достигается равномерными колебательными движениями с амплитудой около 2-3 мм. Чем размереннее движение, тем красивее получится заваренный шов. Кстати, равномерность шва свидетельствует о его высоком качестве и прочности.
На первом этапе лучше всего тренироваться на толстом куске металла и пытаться вывести дугой различные дорожки – от простых размеренных движений с небольшой амплитудой до более сложных и узорчатых швов. Эти навыки пригодятся в последующей работе и позволят хорошо прочувствовать, как варить и какой угол наклона электрода лучше выбирать.
После окончания сварки необходимо дождаться пока металл остынет. Сварной шов будет закрыт шлаков. Чтобы он отлетел достаточно постучать по детали молотком или пройтись щеткой по железу.
Меры безопасности
Для начала начнем с того, что расскажем немного о культуре этого процесса и чистоте. Сварка – это грязный процесс и, невзирая на то, что увлекательное, довольно опасное. Все опасности относятся с тремя вещами – возможность ожога, ослабление зрения и легкие, где скапливается со временем осадок, который ведет к неприятным болезням. От этого нужно защищаться и беречь себя максимально возможными способами – то есть, соблюдать правила безопасности, а именно:
- Органы дыхания. Увы, защитить легкие почти не получится – естественно, можно пользоваться респиратором, но это определенные неудобства в работе, тем более для начинающих. В общем-то, если речь идет о 5-10 минутах работы, это еще не так страшно, но если рассматривать полный рабочий день, то тут, к сожалению, респиратор не станет лучшим помощником.
- Защита глаз – эту фразу надо говорить очень громко. Ее необходимо запомнить как два плюс два. Без этого вопрос, как научиться правильно варить сваркой, просто не решается. Крик (или предупреждение) «Глаза!!!» необходим, чтобы работающие рядом люди смогли успеть защитить органы зрения от действия яркой дуги.
- Спецодежда – именно одежда в основном защищает от ожогов, которые появляются от попадания на кожу расплавленного металла, а также от большой дозы ультрафиолета. Сварщику нужно работать одетым, так сказать, с ног до головы, и эта одежда не является отнюдь легкой и тоненькой футболкой или шортами – это плотный брезент, одевающийся поверх нательного белья. Естественно, понятно, что летом эта экипировка вызывает некоторые сложности – сказать, что жарко работать, это просто промолчать. Безусловно, потихоньку привыкаешь, но вначале это очень неприятно.
И, конечно же, голова на плечах. Бездумное обращение со сваркой может быть чревато печальными последствиями, как для работы, так и для вас лично.
Некоторые моменты сварочной работы
Конечно, сварка не заключается в выписывании на куске металла замысловатых узоров. Все вышеописанное – это только подготовка и обучение этому довольно непростому ремеслу. Основное назначение сварки заключается в надежном скреплении металлических элементов и к нему необходимо стремиться в своем обучении.
Сварка металлических элементов имеет множество нюансов, знакомство и понимание которых придет с опытом. Но есть некоторые теоретические моменты, знать которые необходимо до практики:
- Соединять две детали сразу сплошным и длинным швом неверно. В большинстве случаев это перекашивает металл, так как шов начинает стягивать элементы;
- Перед выполнением основного шва необходимо прихватить детали друг к другу. Для этого выполняются маленькие точечные швы на стыках двух деталей в шагом 8-25 см в зависимости от размеров скрепляемых элементов.
- Скрепляющие швы лучше исполнять с обеих сторон сварочной поверхности, так минимизируется возможное напряжение металла.
- После выполнения прихватов делается основной шов.
Положение электрода
Знание, как класть сварочный шов, начинается с умения выбрать нужное положение электрода. Иначе, может произойти ситуация, при которой произойдет шлакование шва, что не пойдет на пользу его качеству. Существует три варианта положения электрода при сварке. Первые два предполагают его наклон в разные стороны в одинаковых пределах, а третий происходит под прямым углом.
Способ «углом вперед» подразумевает движение вперед от сварщика. Он подходит для сваривания нетолстых металлов в вертикальном и горизонтальном положениях. При «угле назад» движение осуществляется по направлению к сварщику. Удобно применять на коротких дистанциях для сваривания стыковых и угловых швов. В труднодоступных местах используется положение угла 90 градусов. Это несколько сложнее, но решает вопрос со сваркой потолочного шва.
Подведем итоги
Сварочная работа требует особых знаний, навыков и специального оборудования. Обратим внимание, что это довольно сложный и опасный процесс, требующий строго соблюдения техники безопасности.
Навыки сварщика требуют определенного времени и практики. Нет ничего зазорного в тренировке на куске ненужного металла. Это позволяет набить руку и понять суть сварочного процесса.
Прежде чем приступить к сварке деталей, следует отточить владение сварочным аппаратом и умение наваривать швы на заготовках и затем перейти к более сложным элементам.
Плюсы и минусы инверторной аппаратуры
Среди всех существующих методик техника сварки инвертором для начинающих считается самой удобной и доступной. При желании всего за один день можно научиться как варить инверторным сварочным аппаратом в бытовых условиях.
Преимущества такого типа оборудования неоспоримы:
- Доступность. Стоимость аппаратуры невысокая и практически в каждом специализированном магазине предложен обширный выбор моделей.
- Мобильность. Благодаря небольшому весу (всего 3-10 кг) оборудование без сторонней помощи можно переносить с одного места в другое.
- Универсальность. Правила сварки инвертором разрешают использовать электроды для постоянного и переменного тока, что огромное значение имеет в случаях сваривания цветного металла, чугуна и других сплавов.
- Удобность. Аппарат позволяет регулировать в большом диапазоне силу тока, за счет чего становится возможной аргонодуговая сварка неплавящимися вольфрамовыми электродами.
- Многофункциональность. В большинстве моделей схема управления дает возможность осуществлять разные функции, облегчающие процесс сваривания деталей.
Говоря о плюсах нельзя упомянуть также об экономичности устройств в плане потребления электроэнергии, а также легкости обучения, позволяющем узнать секреты сварки инвертором в сжатое время.
Наряду с преимущественными свойствами инверторов им характерны также некоторые отрицательные моменты, которые необходимо изучить перед тем как варить сварочным инвертором:
- в сравнении с обычным трансформатором примерно в 2-3 раза больше составляет цена сварочного инвертора. Обусловлено это высшей сложностью и эффективностью оборудования;
- поскольку в схеме устройства используются полупроводниковые детали, то аппаратуре свойственна повышенная чувствительность к пыли и в течение сезона необходимо как минимум 2-3 раза проводить чистку;
- некоторые модели не способны полноценно работать при минусовых температурах, что ограничивает сферу их применения.
Но если сравнить минусы с множественными положительными качествами, но они кажутся не существенными и полностью компенсируются легкостью обучения сварному мастерству, удобности в применении и возможности создавать прочные неразъемные соединения.
Что такое прямая и обратная полярность?
Металл расплавляется под влиянием дуги. Она создается между изделием и инструментом под действием электрического тока. Допустимо выполнять сварку несколькими способами, они отличаются друг от друга методом подключения.
При прямой полярности стержень подключают к минусу, а само изделие к плюсу. Зона расплавления глубокая и узкая. При обратной полярности все наоборот и методика подключения, и итог. Место расплавления неглубокое, но широкое.
Большему нагреву подвержен элемент, который подключен к плюсу, это важно учитывать при выборе методики. Допустимо применение нескольких способов при работе с одним изделием
Существует специальная таблица, где указаны рекомендации по выбору того или иного метода. Все зависит от толщины металла.
Классификация по назначению
Электроды предназначены для сварки:
- Сталей: низкоуглеродистых, высокоуглеродистых, легированных — в том числе, нержавеющих и жаропрочных (аустенитных).
- Чугунов — сплавов с повышенным содержанием углерода — 2,14% или более.
- Алюминия и сплавов.
- Меди, латуни и бронзы.
- Для сварки сталей разных марок
- Для работы с чугунными сплавами
- Для сварки алюминия
- Для работы с медью и её сплавами
Чтобы обеспечить качественное соединение, нужно стараться, чтобы материал электрода по составу максимально соответствовал сплаву свариваемых деталей.
Сырые электроды. Часто встречающаяся проблема. Связана она с влагой, которую впитало покрытие (обмазка) электрода. Даже если электроды хранятся в сухом помещении, но в открытом виде они будут впитывать в себя всю влагу. Для избегания этого электроды поставляются в упаковке в целлофановом покрытии.
