Как правильно варить металл: основы, технология, рекомендации

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.

Подробности

Типы аппаратов для сварки

На строительном рынке есть множество моделей сварочных аппаратов, и среди всего разнообразия стоит выделить следующее:

Выпрямители.
Плазменные.
Трансформаторы.
Автоматы.
Инверторы.
Полуавтоматы.

В условиях дома или мастерской обычно используют трансформаторы из-за малой стоимости, а также инверторы из-за удобства и простоты выполнения работ. Остальные потребуют либо особые условия для работы, которые можно создать лишь на производстве, или потребуется длительное приобретение навыков и особое обучение.

Трансформаторные

Устройство подобных автоматов самое обычное – это понижающий и мощный трансформатор, причем именно в его вторичную обмотку и включают электрическую рабочую цепь. Достоинства такого устройства заключаются в его простоте, неприхотливости, живучести и дешевизне. А из недостатков выделим большой вес и размеры, низкий уровень стабильности дуги, работа на переменном токе и создание бросков напряжения в сети питания. Подобный аппарат потребует от сварщика большого опыта и мастерства. Для обучения начинающего мастера устройство плохо подходит.

Инверторы

Кроме того, устройство не вызывает напряжения бросков в сети питания. Но есть пару недостатков – высокая стоимость и малая степень устойчивости к морозу. Обучение начать стоит именно с инвертора, потому что стабильность параметров души и наличие дополнительных функций облегчат старт и предотвратят залипание, а также дадут возможность новичкам сосредоточиться на шве и как можно скорее освоить новую для них технологию.

Что нужно для выполнения работ начинающим мастерам

Для того, чтобы приступить к обучению, потребуется выбрать соответствующую экипировку и оборудование

Особое внимание стоит уделять собственным средствам защиты, потому что сварочные работы представляют собой вредный процесс для органов дыхания и зрения. Потребуется организовать рабочее место, а если оно находится в мастерской, то комнату потребуется снабдить эффективной вытяжной системой и прекрасным освещением

Чтобы правильно варить металл инвертором или другим приспособлением, немаловажную роль будет играть и место. Если вы желаете начать обучение на свежем воздухе, то делать это следует на сухом основании и под навесом, который будет защищать вас и оборудование от дождя. Рабочее место должно получится просторным, не быть захламленным, а также не стеснять движения сварщика. Кабели следует прокладывать так, чтобы вы на них не наступили и не запнулись при перемещении вокруг заготовок. В качестве заготовки для отработки навыков стоит выбирать обрезки проката и стальные листы, а начинать с важных конструкций не рекомендуется.

Средства защиты и инструменты

Из инструментария, оборудования и материалов нужно:

Болгарка (УШМ) для нарезания заготовок и зачистки швов.
Набор ручных слесарных инструментов – зубила, молотки, пассатижи и прочее.
Щетка из металла для зачистки заготовок.
Струбцины и зажимы для того, чтобы заготовки были соединены между собой.
Электроды.

И, конечно же, вам потребуется инвертор.

Какие выбрать электроды

Чтобы научиться хорошо варить металл, потребуется выбрать сварочные материалы по типу свариваемых материалов и их толщиной. В качестве задания для учебы стоит выбирать стандартные низкоуглеродные конструкционные стали. Для них прекрасно подойдут популярные электроды с обмазкой. Обычно требуется учить на электродах с диаметром 1.6, 2 и 3 мм (это для тонкостенных конструкций), а с толщиной от 4 до 6 мм для сваривания заготовок с толстыми стенками.

Чаще всего для домашних условиях применяют электроды с диаметром в 3 мм, а более тонкие подойдут для сваривания деталей с тонкими стенками. Мощность устройства обязательно должна соответствовать диаметру электрода, а в руководстве пользователя есть табличка для определения рабочего тока по номера электрода.

Азы электродуговой сварки

В различных инструкциях о том, как правильно варить электросваркой, делают акцент на начале сварочного процесса. Первая электросварка для начинающих специалистов в этом деле должна проходить под контролем опытного сварщика, который исправляет недочёты и даёт рекомендации новичку.

Сварка электродом начинается с надёжного закрепления детали. Для того чтобы не возникло пожароопасной ситуации, следует налить в ведро холодную воду и поставить его около сварочного места.

Нельзя заниматься сварочной работой на верстаках из дерева и поверхностно относиться к любым обрезкам применяемых электродных элементов.

Для того чтобы электрическая дуга загорелась, нужно выполнить следующие действия:

прочно закрепить зажим «заземление»;
изолировать кабельный провод, после чего осторожно заправить его в держатель;
выставить на сварном аппарате значение тока — в соответствии с определённым диаметром электродного элемента;
установить электродный элемент относительно сварочной детали под углом, равным 60 градусам;
нужно осторожно провести электродом по металлической поверхности – и она заискриться;
подвести электродный элемент к металлу и приподнять его на высоту, равную 5 мм.

Если вышеперечисленные действия были проведены в правильном порядке, то дуга загорится.

Зазор, равный 5 мм, надо соблюдать во время проведения сварочный работы — от начала до конца.

При правильной сварке металла электросваркой электрод медленно выгорает, в связи с чем его аккуратно приближают к металлу. Нельзя быстро перемещать электродный элемент, потому что он может залипнуть. При возникновении такой ситуации придётся немного отодвинуть его в сторону.

Если сама дуга не зажглась, следует увеличить силу тока.

После того как дуга зажглась, надо медленно передвинуть электродный элемент по горизонтали, делая им небольшие колебания. Металл, который уже расплавился, в такой ситуации будет приближаться к центру дуги.

В итоге образуется шов с маленькими волнами.

В такой ситуации надо поменять старый электродный элемент на новый, убрать шлак и возобновить сварочный процесс.

Далее, на расстоянии 12 мм от шва углубления — кратера, следует зажечь дугу. При этом надо подвести электрод к кратеру таким образом, чтобы появился сплав прежнего и нового электродных элементов, после чего нужно возобновить сварку шва.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Траектория движения дуги при сварке деталей имеет 3 направления:

поступательное. Дугу перемещают вдоль электродной оси. В таком случае сохраняется длина дуги;
продольное. В такой ситуации образуется ниточный ролик сварки. Его высота связана со скоростью перемещения и длиной электродного элемента.

В итоге образуется тонкий шов. Чтобы он не исчез, при перемещении электродного элемента вдоль шва надо делать поперечные движения;

поперечное. В этой ситуации в результате колебательных движений устанавливается конкретная ширина шва. Амплитуда таких колебаний устанавливается в зависимости от размера швов, их положения и др.

Опытные сварщики применяют все 3 направления движения дуги.

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.

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.

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

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;
шва соединения труб;
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.

Технология электросварки

Электросварка — это процесс, который происходит под воздействием высоких температур, выше плавления металла. В результате сварки на поверхности металла образуется так называемая сварочная ванна, которая заполняется расплавленным электродом, формируя при этом сварочный шов.

Поэтому главные условия для осуществления электросварки, это зажечь электродную дугу, расплавить металл на свариваемых заготовках и заполнить им сварочную ванну. Казалось бы, на всю простоту, сделать это неподготовленному человеку очень сложно. Во-первых, нужно понимать, как быстро горит электрод, а это зависит от его диаметра и силы тока, а также уметь отличать шлак во время сварки металла.

Кроме того, нужно сохранять равномерную скорость и правильное движение электродом во время сварки (из стороны в сторону), чтобы сварочный шов получился ровным и надежным, способный выдержать нагрузки на разрыв.

Как зажечь дугу

Начинать освоение электросварки следует с правильного зажигания дуги. Тренировки лучше осуществлять на ненужном куске металла, однако он не должен быть ржавым, поскольку это серьезно затруднит задачу и может сбить с толку начинающего сварщика.

Зажечь дугу можно двумя простыми способами:

Быстрым касанием электрода поверхности заготовки и его последующим отведением вверх на расстояние 2-3 мм. Если оторвать электрод от металла выше, то дуга может исчезнуть или станет слишком нестабильной;
Чирканьем электрода о поверхность свариваемой заготовки, как будто вы зажигаете спичку. Нужно коснуться кончиком электрода металла, и на 2-3 см провести его по поверхности (в сторону места сварки) до тех пор, пока дуга не загорится.

Второй способ зажигания дуги лучше всего подходит начинающим электросварщикам, поскольку он самый простой. Также, кратковременное ведение по металлу, прогревает электрод, и дальше им варить становится намного проще.

После зажигания дуги её следует удерживать как можно ближе к поверхности заготовки, на расстоянии не более 0,5 см. Кроме того, данное расстояние нужно все время удерживать примерно одинаковым, в противном случае сварочный шов будет некрасивым и неровным.

Скорость сварки

Скорость ведения электродом зависит от того, какой толщины сваривается металл. Соответственно, чем он тоньше, тем быстрее осуществляется скорость сварки, и наоборот. Опыт в этом придёт со временем, когда вы научитесь зажигать дугу и начнёте мало-мальски варить. На картинках ниже представлены наглядные примеры, по которым можно понять, с какой именно скоростью осуществлялась сварка.

Если медленно, то сварочный шов получается толстым, а его края, сильно оплавленными. Если наоборот, слишком быстро вести электродом, то шов получается слабым и тонким, а также неровным. При правильной скорости сварки, металл полностью заполняет собой сварочную ванну.

Кроме того, тренируясь варить, нужно следить за правильным углом электрода по отношению к поверхности металла. Угол должен быть примерно 70 градусов и может быть изменён при необходимости. Во время формирования сварочного шва, движение электродом может быть продольным, поступательным и колебательным, из стороны в сторону.

Каждая из этих техник ведения электрода, позволяет добиться получения нужного шва, уменьшить или увеличить его ширину, а также изменить некоторые другие параметры.

https://youtube.com/watch?v=JYrmpMqKKzA

Типы сварочных аппаратов

По производительности, мощности сварочные аппараты можно разделить на два типа: бытовые, промышленные. Первыми можно сваривать детали толщиной до 5–6 мм. Промышленное оборудование способно долго работать без остановки.

Сварка металлов происходит за счет нагрева до высоких температур. Расплавление достигается различными способами. Каждому из них соответствует свое оборудование. Оно делится на группы по принципу работы:

трансформаторы;
инверторы;
выпрямители;
TIG-аппараты;
полуавтоматы;
спотеры.

Кроме того, применяются аппараты для газовой обработки металлических заготовок, холодная сварка, создающая высокое давление и другие виды соединения деталей.

Сварочные аппараты

Трансформаторные

Классические сварочные аппараты были изобретены первыми. Они просто понижали напряжение тока, оставляя его переменным. Силовой трансформатор понижает напряжение сети до значений холостого хода — 50–60В. По настройке параметров работы различают следующие типы оборудования:

тиристорные — фазовая регулировка;
с магнитным рассеиванием;
со стандартным рассеиванием.

Недостаток аппарата заключается в нестабильной дуге из-за переменного тока. Трансформаторы отличаются крупными габаритами и большим потреблением энергии.

Инверторы

Инверторы создают оптимальные условия для сварки металлов. Они выравнивают переменный ток и делают его высокомощным, регулируемым с большой точностью. Работают инверторы от потребительской сети 220V с частотой 50Грц, промышленной в 380 V.В процессе преобразования, ток проходит:

сетевой выпрямитель;
частотный преобразователь;
высокочастотный трансформатор;
силовой выпрямитель.

Инверторы настраиваются на работу с прямым, обратным током. Работают с электродами любого типа, варят высоколегированные черные, цветные металлы. Они имеют защиту от перепадов, скачков напряжения. Подходят для обучения новичков, поскольку имеют стабильную дугу.

Для работы с постоянным током используют и выпрямители, которые состоят из диодов и полупроводников. Они преобразуют переменный ток в постоянный, позволяют регулировать его величину. Тонкой настройки не имеют.

Все остальные виды сварочного оборудования представляют собой различные варианты трансформатора и инвертора.

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).

Что потребуется для работы начинающему сварщику

Для начала обучения придется подобрать соответствующее оборудование и экипировку.

Особое внимание следует уделять индивидуальным средствам защиты, поскольку сварочные работы — процесс вредный для зрения и органов дыхания. Если вы решили начать обучение на свежем воздухе– то обязательно на сухом основании и под навесом, который защитит вас и оборудование от дождя. Если вы решили начать обучение на свежем воздухе- то обязательно на сухом основании и под навесом, который защитит вас и оборудование от дождя

Если вы решили начать обучение на свежем воздухе- то обязательно на сухом основании и под навесом, который защитит вас и оборудование от дождя.

Рабочее место должно быть просторным, не захламленным, не стеснять движений сварщика.

Кабели нужно раскладывать таким образом, чтобы не наступать на них и не запнуться при перемещении вокруг заготовок.

В качестве заготовок для отработки навыков лучше выбрать обрезки проката и стальных листов. Начинать с ответственных конструкций не рекомендуется.

Техника безопасности

Электросварка популярна. Небольшой по габаритам аппарат способен герметично соединить детали в любых пространственных положениях, сварка идет быстро и управляемо. При работе следует помнить о рисках для здоровья:

Травма глаз. Сварочная дуга излучает световую энергию, которая может обжечь роговицу глаза, отпечататься на сетчатке. Ощущение песка под веками, сложно моргнуть, припухлости — эти симптомы проходят довольно долго. Защитить глаза поможет маска со специальным стеклом, перед зажжением дуги предупреждайте окружающих возгласом: «Глаза!»
Поражение электрическим током. Электрическая дуга — пропуск электрического тока через зазор между электродом и металлом. Чем больше сила тока, тем ярче дуга. Но если этот ток пройдет через тело человека, он умрет. Чтобы избежать поражения электрическим током, нужно: Следить за целостностью оплетки кабелей, изоляцией держака.
Использовать качественные изолированные держаки, не хватать голыми руками держак за оголенные части.
При постоянной работе обувать спецобувь с прорезиненной подошвой.

Ожоги кожи. Ультрафиолет дуги и летящая во все стороны окалина травмируют кожу. Чтобы избежать проблем, используйте защитные перчатки — краги. Одеваться стоит только в хлопчатобумажную или специально пропитанную одежду — сварочную робу, джинсы. Для защиты рук применяются хлопчатобумажные рукавицы или сварочные краги. При сварке оголенных участков кожи быть не должно.
Отравление газами. Все работы должны проводиться в проветриваемом помещении, под вытяжкой или на свежем воздухе. Полезным будет применение фильтрующих полумасок или респираторов.

Как правильно варить металл

Пошаговая инструкция по сварке инвертором