Безопасность
Излучение дугового разряда настолько сильное, что повредит вам сетчатку глаза, поэтому нужно обзавестись защитным щитком, который будет оснащен темным стеклом. При покупке вам дадут одно стеклышко, но вам необходимо докупить на разные силы тока различные по силе светофильтры, которые вы будете менять для комфортной работы. Потому как сила тока будет меняться от 20А до 380А. В особых случаях может понадобиться 500А.
Защита рук – это рукавицы и перчатки. Чтобы меньше брызг попадало между пальцами – используете рукавицы, они эффективнее оберегают руки, но и менее удобны при выполнении точных работ.
Отдельное внимание нужно обратить на такой важный момент, как опасность удара электрического тока. Обязательно вы должны быть одеты в спецодежду, ботинки, краги, защитную маску
Помните о рисках повреждения глаз и способах лечения
Очень важно все подобные вопросы тщательно изучить. Природные силы будут к вам относиться по своим собственным законам
Поэтому позаботитесь о себе, подумав о защите органов дыхания, тела и глаз, а также других людей, которые будут находиться рядом с вами. Если будете варить в гаражных условиях, ознакомьтесь с рекомендациями в статье «Сварка в домашних условиях. Средства защиты». Изучите металловедение, курс оказания первой помощи. При сварке в гараже обязательно должен быть в наличии огнетушитель, а бензобаки закрыты негорючими материалами. Не работайте в одиночку среди емкостей с горючими веществами и т.д. и т.п., учитывайте множество других правил, которые спасут вам жизнь.
Во время сварки обязательно ставьте щиты, которые защищают от излучения окружающих.
Классификация электродов для ручной дуговой сварки
Рассматривая различные виды электродов для ручной дуговой сварки, следует уделить внимание тому, что различные обмазки могут стабилизировать образующуюся дугу во время горения. Все виды покрытия стержня имеют свои особенности, которые следует учитывать, рассматривая типы электродов для ручной дуговой сварки. Одни и те же марки могут изготавливаться различными производителями
Стоит учитывать, что качество расходного материала может существенно отличаться
Одни и те же марки могут изготавливаться различными производителями. Стоит учитывать, что качество расходного материала может существенно отличаться.
Предназначение электродов может быть самым различным. По этому критерию проводится следующая классификация электродов ручной дуговой сварки:
- Довольно большое распространение получили легированные металлы, так как за счет добавления различных химических веществ существенно улучшаются эксплуатационные характеристики. Некоторые химические вещества могут существенно повысить теплоустойчивость металла. Для подобных сплавов применяются электроды, которые в маркировке имеют букву «Т».
- Для сваривания сталей, которые имеют низкую концентрацию примесей, применяют варианты исполнения, при маркировке которого применяется буква «У». Кроме этого, подобные электроды для ручной дуговой сварки подходят соединения металлов со средней концентрацией углерода. Достигаемое значение сопротивления на разрыв составляет 600 МПа.
- Конструкционные стали также получили весьма широкое распространение. В их составе также встречаются легирующие элементы. Сопротивление на разрыв в этом случае составляет 600 МПа.
- В некоторых случаях может проводиться напайка металла на поверхность. Металл может обладать исключительными эксплуатационными качествами. Для этого случая подходит вариант исполнения, при обозначении которого применяется буква «Н».
- В продаже встречаются электроды, предназначенные для сталей с высокой концентрацией легирующих элементов.
- В отдельную группу отводят стали, которые обладают высокими пластичными свойствами. Работать с подобным материалом достаточно сложно, поэтому стали выпускать электроды по алюминию или другим подобным сплавам. В маркировке указывается буква «А».
Виды электродов для сварки
Диаметры электродов для ручной дуговой сварки могут существенно отличаться, что связано с особенностями проводимой работы. Классификация проводится также по толщине создаваемого покрытия. Выделяют следующие виды электродов:
- С тонким покрытием. При обозначении применяется буква «М». Как правило, в этом случае поверхностный слой около 20% (показатель берут от общего значения диаметра).
- Со средней толщиной покрытия. При обозначении указывается буква «С». В этом случае наносится слой, толщина которого составляет 45% от диаметра применяемого стержня при изготовлении.
- Толстое покрытие составляет 80% от диаметра, в маркировке указывается буква «Д».
- Есть и особо толстые варианты исполнения, при обозначении которых указывается буква «Г». В этом случае толщина более 80%.
Не стоит забывать о том, что электроды могут иметь ограничения по применению и относительно положения во время проведения работ. Примером можно назвать то, что некоторые вещества обладают повышенной текучестью, и проводить работы у потолочной поверхности будет сложно. Для того чтобы можно было быстро определить предназначение электродов для ручной дуговой сварки применяется определенная схема маркировки:
- 1 – варианты исполнения, которые можно использовать практически в любом положении. Это связано с тем, что применяемая обмазка сохраняет свою форму и не слишком текучая.
- 2 – можно использовать практически во всех положениях, за исключением работы при вертикальном расположении применяемого инструмента.
- 3 – эти электроды предназначены для горизонтального и вертикального применения, исключается потолочное положение
- 4 – электроды для ручной дуговой сварки, которые могут применяться только в горизонтальном положении.
Разные марки электродов для сварки
Стоит учитывать, что в разных странах применяются различные стандарты маркировки. В продаже встречаются электроды для ручной дуговой сварки отечественных и зарубежных производителей, классификация которых может существенно отличаться.
Что такое сварочный инвертор и как он работает
Инвертором это устройство назвали потому, что он преобразует переменный ток сети 220 В с частотой 50 Гц, в высокочастотные колебания, а затем — в постоянный ток. При этом устройство имеет высокий КПД: порядка 85-90% и даже при довольно больших нагрузках счетчик «мотает» немного. Во всяком случае, бешеные счета вам оплачивать не придется. Расход будет чуть выше, чем без сварки, но ненамного.
Этот небольшой ящик и есть инверторный сварочный аппарат
Большинство инверторных сварочных аппаратов работают от бытовой сети 220 В (есть аппараты и от 380 В). И это — один из их плюсов. Причем, они практически никак на нее не влияют, т.е. не «садят» напряжение. Насчет соседей будьте спокойны: они и не будут знать, что вы занимаетесь сваркой. Второй немаловажный плюс в том, что они более-менее нормально могут работать и при пониженном напряжении. Нужно, конечно, смотреть в характеристиках, но при 170 В большая их часть еще позволяет работать электродом 3 мм
Это очень важно особенно для сельской местности, где низкое напряжение — скорее норма, чем исключение
Что еще хорошо для новичков — что дугу при инверторной сварке и получить и удержать легче. И вообще, по мнению многих варит от «мягче» и дуга у него «легче». Так что хотите научится варить — пробуйте сначала инверторной сваркой.
Режим ручной дуговой сварки покрытыми электродами
Режим ручной дуговой сварки включают следующие параметры:
- величина сварочного тока;
- род и полярность сварочного тока;
- диаметр покрытого электрода;
- напряжение дуги;
- скорость сварки;
Выбор величины сварочного тока зависит от разных параметров — диаметра покрытого электрода, вида его покрытия и пространственного положения шва. Величина сварочного тока предопределяет производительность сварки (количество металла, наплавленного за единицу времени) и глубину провара.
При малом токе количества выделяющегося тепла, может быть недостаточно, чтобы расплавить сварочные кромки или ранее наплавленные валики, что может привести к несплавлению и непровару, что приведет к браку.
При слишком большой величине сварочного тока, электрод и основной металл будут быстро сильно плавиться, что может привести к прожогу и наплывам, которые являются недопустимыми дефектами.
На упаковке с покрытии электродами содержатся рекомендации завода изготовителя по выбору сварочного тока, но можно воспользоваться и формулой для расчета:
I = (35-45)*D
I — сварочный ток,
D — диаметр электрода.
С учетом толщины стенки свариваемых деталей и пространственного положения шва при сварке, значение сварочного тока поправляют: при сварке деталей толщиной до 3 мм. и при вертикальных и потолочных положениях шва, значение сварочного тока должно быть уменьшено на 10-15% ниже заданного.
Форма и размер шва зависят от рода и полярности тока, которые выбирают в зависимости от типа электродного покрытия, марки и толщины основного металла. При постоянного тока обратной полярности количество теплоты выделяющиеся на электроде на 20-40% больше, чем на основном металле и наоборот при сварке на прямой полярности, количество теплоты больше выделятся на основном металле.
Так при сварке переменным током глубина проплавления будет на 15-20 % меньше по сравнению со сваркой на постоянным током обратной полярности.
Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемых деталей, марки стали, формы разделки кромок, пространственного положения, в котором осуществляется сварка, и вида сварного соединения. Применение покрытых электродов большего диаметра не рекомендуется, поскольку это приводит к возникновению ряда дефектов, непроваров и зашлаковыванию сварного шва. Лучше использовать электроды диаметром 3-4 мм. Когда толщина металла превышает 12 мм и сварку ведется в нижнем положении, можно применять электроды диаметром 4-5 мм.
При сварке в других вертикальных, горизонтальных и потолочных швов а также корня шва следует использовать электроды диаметром не более 3 мм, при сварке заполняющих слоев и облицовочного, можно применять электроды диаметром до 4 мм.
В зависимости от прочностных и других механических характеристик свариваемых сталей выбирают электроды соответствующего типа и марка.
В процессе ручной дуговой сварки электрод должен совершать определенные поступательно колебательные движения, смотрите рисунок выше.
Если перемещать электрод исключительно в направлении сварки без поперечных колебательных движений, то наплавленный валик будет узким (ниточным). Такой способ применяется при сварке тонколистового металла, и подварке дефектов, а также при сварке когда не допускаются большие тепловложения.
Технология ручной дуговой сварки покрытыми электродами
Технология ручной дуговой сварки включает в себя следующие операций: разделку и подготовку сварочных кромок, возбуждение сварочной дуги, перемещение электрода в время сварки, порядок наложения сварных швов в зависимости от марки материалов и конструкции сварных соединений.
Ручная дуговая сварка требует качественной подготовки кромок и прилегающий поверхности свариваемых деталей. Механическую обработку и зачистку, свариваемых деталей выполняют на станках или вручную. Свариваемые кромки зачищают до металлического блеска, не должно быть следов ржавчины, рыхлого слоя окалины грязи, масляных пятен, потому что недостаточно качественная подготовка приведет к дефектам и как следствие уменьшению прочностных характеристик сварного соединения. Обязательной зачистке подлежат свариваемые кромки и прилегающая к ним поверхность металла шириной не менее 20 мм;
Форма подготовки кромок под ручную дуговую сварку покрытыми электродами устанавливается стандартами на конструктивные элементы сварных соединений в зависимости от толщины деталей. Угол скоса кромок, притупление и зазор между соединяемыми деталями должны быть равномерными и не выходить за пределы установленных допусков.
Конструктивные элементы сварных соединений
Сборочно-подготовительные работы следует проводить в таком порядке, чтобы конструкция располагалась удобно для работы и проведения сварки в нижнем положении. Все изделия, поступающие на сборку, должна проверятся на соответствие чертежам и правильности подготовки кромок под сварку. Для предотвращения в процессе сварки деформаций сборку следует проводить на прихватках или в жестко закрепленных кондукторах. Для прихватки применяются те же электроды что и для сварки если иное не оговорено в технической документации. Длина прихваток должна быть не менее 50 мм с шагом не менее 500 мм. Для избежания дефектов в конце сварки необходимо использовать выводные планки.
Зажигание сварочный дуги производится двумя способами, сварщик касается концом покрытого электрода до поверхности свариваемого изделия, или чиркает концом электрода по поверхности металла и быстро отводит его в сторону примерно на 2-4 мм. Так возбуждается дуга. При сварке длину дуги следует поддерживать постоянной, минимально возможной, для чего сварщик подает покрытый электрод по мере его плавления. Слишком длинная дуга не обеспечивает необходимой глубины проплавления основного металла, идет чрезмерно сильное разбрызгивание металла, и плохая защита от атмосферного воздуха, в результате возможно образование недопустимых дефектов. Короткая сварочная дуга обеспечивает, мелко капельный перенос металла, покрытый электрод расплавляется равномерно процесс сварки идет более стабильно чем при длинной дуге.
Если сварочная дуга обрывается, следует зачистить место обрыва. Возобновлять сварку следует отступив от места обрыва 5 — 10 мм на ранее наплавленный валик, и тщательно заварить кратер образовавшийся в месте обрыва.
При сварке электрод нужно держать под определенным углом к свариваемым деталям. Наклон электрода зависит от пространственного положения, толщины и марки основного металла, диаметра электрода его вида и толщины покрытия.Сварку можно вести слева направо, справа налево,от себя и к себе. Независимо от направления сварки электрод должен быть наклонен к оси шва так, чтобы основной металл проплавлялся на наибольшую глубину и правильно формировался шов.
Во время сварки следуют соблюдать режимы сварки установленные в технической документации.
Сварка стыковых соединений в потолочном положении
Корень шва
Корневой валик в зависимости от величины зазора и притупления кромок следует варить без манипулирования или с поперечными колебательными движениями по методу «лестница» электродом диаметром 3 мм на сварочном токе в диапазоне минимального или среднего значения. В зависимости от требований чертежа и техусловий сварку первого корневого валика можно выполнить по двум рекомендациям:
1) Если предусмотрена выборка и подварка обратной стороны корня шва, необходимо при проплаве в зазор все внимание обратить на формирование валика со стороны сварки. Валик должен быть без нависаний и подрезов. Лучше всего такой валик выполнить манипулированием электродом от кромки к кромке и задержками на них (рис
61). Такой валик не потребует дополнительной выборки, и после зачистки от шлака и брызг сразу можно приступать к сварке второго валика
Лучше всего такой валик выполнить манипулированием электродом от кромки к кромке и задержками на них (рис. 61). Такой валик не потребует дополнительной выборки, и после зачистки от шлака и брызг сразу можно приступать к сварке второго валика.
2) Если необходимо в стыковом соединении сформировать обратный валик (без выборки и подварки обратной стороны корня шва), необходимо постоянное поступательное движение электрода вверх в зазор (на предельно короткой дуге), добиваясь при этом, чтобы сварочная дуга горела с обратной стороны (рис. 62). Электродный металл растекается в виде «фонтанчика»(зонтика). Это самый лучший вариант для формирования обратного валика
Все внимание на формирование обратного валика и при возможности скорость сварки выдерживать в зависимости от формирования валика снизу (во избежание чрезмерной выпуклости). Если корневой валик со стороны сварки получился «горбатым», обязательна механическая выборка до чистого металла по рисункам в предыдущих главах
Заполнение разделки
Сварка второго и третьего валиков ведется в зависимости от ширины корневого валика электродом диаметром 3 мм на среднем-максимальном сварочном токе или диаметром 4 мм — в среднем диапазоне, достаточном для нормального сварочного процесса (рис. 63).
Чтобы избежать «горбатости» 2 и 3 валиков, очень важен момент задержки на краях валика, затем небольшой спуск по кромке изделия и после этого переход методом «лестница» на другую кромку «Нормальный» или «вогнутый» валик можно получить, так же используя скорость сварки, наклон электрода «углом вперед», величину шага чуть большую, чем при вертикальной сварке. Не рекомендуются валики большого объема, т.к. металл шва в жидком состоянии находится длительное время и стремится вниз, что приводит к чрезмерной выпуклости шва. 4-й и 5-й слои выполняются в зависимости от ширины предыдущего валика во всю ширину или в два валика. Последующие слои рекомендуется выполнять без колебательных движений в виде наплавки и при подходе к кромке оставлять расстояние между предпоследним валиком каждого слоя и кромкой не менее диаметра электрода (с покрытием). Последний валик каждого слоя выполнить по способу как второй и т.д.
Сварка лицевого слоя
Предпоследний слой в разделке должен быть выполнен так, чтобы незаполнение разделки было не более 0,5-2 мм. В зависимости от толщины металла и ширины лицевого слоя сварку можно выполнить в один или более проходов. При сварке в один проход при незаполненной разделке в 0,5-1 мм рекомендуется, во избежание излишней высоты шва, сварку производить методом «дугой вперед», подбирая шаг в зависимости от формирования валика. При глубине незаполненной разделки от 1 мм до 2 мм — методом «лестницей».
При сварке лицевого слоя в несколько проходов, как показано на рис. 63, 9-й и 10-й валики выполняются в зависимости от каждого конкретного случая с манипулированием или без него, «лестницей» или «дугой вперед». Валик 11 выполняется с манипулированием электродом так, чтобы соединить вершины боковых валиков любым из методов, подходящих в данной ситуации.
Сущность метода сварки ММА
В процессе работы к электроду и металлическому изделию осуществляется подача электротока, в результате чего происходит образование электродуги между металлом стержня и поверхностью свариваемой детали.
Схема ММА сварки.
Высокая температура дуги разогревает металл стержня и детали, приводя к появлению области плавления. Жидкий металл образует своеобразную зону – сварочную ванну. Плавящийся металл стержня в виде отдельных частиц, покрытых шлаковыми образованиями, поступает в ванну.
Здесь осуществляется смешивание поступающего металла с металлом изделия, а расплавившийся шлак поднимается на поверхность расплава. Глубина, на которую осуществляется плавление материала изделия, носит название “глубина проплавления”.
Размеры образуемой сварочной ванны полностью находятся в прямой зависимости от режима ведения сварных работ. При образовании ванны в результате действия электродуги доля основного металла в ее формировании составляет максимально до 35%.
Плавление электрода приводит к плавлению его покрытия, что способствует образованию в области формирования ванны особого газового режима. Газы, образующиеся при плавлении, способствуют вытеснению воздуха и формированию защитного газового слоя. Этот слой препятствует взаимодействию расплава с газами атмосферы. Газовая оболочка места сваривания содержит в своем составе пары плавящихся металлов и легирующих элементов.
Расшифровка аббревиатур
ММА (РДС)
MMA (Manual Metal Arc)-ручная дуговая сварка штучными (покрытыми) электродами с помощью инвертора или трансформатора. Техническая литература советских времен оперировала обозначением РДС. Процесс сварки происходит за счет плавления металлического стержня – электрода, покрытого специальной обмазкой, которые имеют свою классификацию. Основное ее предназначение заключается в защите сварочной ванны от воздуха, предотвращая окисление металла. Расплавленный стержень образует сварочный шов, а использованное покрытие остается в виде шлака.
Сварка покрытым электродом
РДС возможна как на постоянном, так и на переменном токе. При постоянном токе возможны два варианта подключения зажима массы и держателя электрода, поэтому существует сварка на прямой и обратной полярности. Переменный ток такой особенностью не обладает – как подключать электрод в данном случае не имеет значения. Приведенный рейтинг надежности сварочных инверторов поможет подобрать аппарат, который прослужит долгие годы.
Поскольку метод ММА самый популярный ввиду его простоты и относительно недорого применяемого оборудования, с вопросом как научиться варить электросваркой самостоятельно стоит ознакомиться непременно.
TIG(WIG) или РАДС
TIG (Tungsten Inert Gas) – технология дуговой сварки в среде инертного газа неплавящимся электродом. Вольфрам – (англ.Tungsten) очень тугоплавкий металл с температурой плавления около 3500 С, поэтому он является основой для производства подобного рода электродов. Иногда можно встретить иные вариации этого способа:
- WIG(Wolfram Inert Gas) – название образовано от немецкого написания;
- GTA (Gas Tungsten Arc) – в данной аббревиатуре опущено химическое взаимодействие защитного газа.
Т.к. электрод является неплавящимся, процесс аргонной сварки происходит по другому сценарию:
- электрическая дуга возбуждается между концом электрода и свариваемым металлом;
- заполнение сварочного шва происходит путем подачи в сварочную зону специального присадочного материала – прутка;
- сварочная ванна защищается газовым облаком.
Процесс сварки по методу TIG
Защитным инертным газом, т.е. газом, молекулы которого химически не взаимодействуют в процессе сварки с основным и присадочным материалом, в данном случае выступает аргон. Именно поэтому за ним закрепилось название “ручная аргонно-дуговая сварка” или РАДС.
Аргон может использоваться при сварке плавящимся электродов – MIG метод, речь о котором пойдет ниже.
В технических характеристиках сварочного оборудования помимо обозначения TIG всегда дополняется упоминанием рода сварочного тока DC (Direct Current) – постоянный ток или AC/DC (Alternating Current/Direct Current) – переменный/постоянный ток
В данном случае это очень важно. К примеру, сварка алюминия аргоном производится на переменном токе
MIG / MAG
MIG/MAG (Metal Inert/Active Gas) – метод дуговой сварки в защитной среде инертного/активного газа с помощью плавящегося электрода в виде стальной или иной проволоки в зависимости от типа соединяемого металла.
Схематичное изображение mig/mag-метода
Под МИГ или МАГ сваркой обычно подразумевают полуавтоматическую. Основной задачей данного способа была идея создания “бесконечного электрода”, чтобы тем самым добиться значительной производительности сварочных работ. Ведь при РДС методе приходится часто менять электрод по мере его расходования, что в некоторых случаях является крайне не удобным. Как и при ТИГ сварке здесь применяются защитные газы.
В роли инертного обычно выступает аргон и его смеси, который подходит, к примеру, для сварки алюминия и его сплавов полуавтоматом. Активным газом, т. е. взаимодействующим в процессе со свариваемым металлом, как правило является углекислый газ( углекислота). Вы можете услышать от сварщика словосочетание “сварка полуавтоматом в среде углекислого газа“, подразумевающий способ MAG(МАГ).
Данный способ наиболее распространен ввиду повышенной производительности по сравнению с MMA, и дающий лучший результат в качестве сварного шва.Определиться с выбором сварочного аппарата поможет рейтинг бытовых полуавтоматов на основе отзывов опытных сварщиков.
Надеемся, что данная статья поможет разобраться в классификации основных методов сварки, а также будет полезной при выборе оборудования и материалов с английскими аббревиатурами.
Ближе к конкретике …
Говоря о сварных швах, новичкам нужно определиться, каковы критерии хорошего и плохого шва. Поэтому вначале освойте немного теорию.
При сварке бытовых теплиц из уголков малого сечения, монтаже заборных секций, лестничных поручней, карнизов, навесов и других тому подобных вещей качество сварки не играет какой-то ведущей роли, поскольку нагрузки на такие изделия незначительные. И совсем другие требования к прочности шва предъявляются при сварке высоконагруженных конструкций: опор, перекрытий, несущих узлов автомобилей, прицепов, магистральных жидкостных, газовых и нефтяных трубопроводов под давлением, мостов. Швы таких конструкций уже проверяются неразрушающими методами контроля (НМК).
Однако, самый первый метод, по которому оценивается качество сварного шва — это визуальный осмотр. Если сварщик сам сможет оценить свои швы, значит его мастерство начнет быстро расти, он увидит свои ошибки и в дальнейшем не допустит их повторения.
Как научиться сварке? Неплохо было бы начать с изучения бумажной части…
