Сварка – это надежный процесс соединения между собой двух металлических деталей. Опытные сварщики и домашние умельцы с ее помощью изготавливают различные емкости, печи для гаражей и бань, тепличные каркасы, металлические ворота и прочие необходимые в быту вещи. На первый взгляд кажется, что процесс сварки является простым, однако это далеко не так.

Предварительно требуется много чему научиться и много что учесть. Поэтому, прежде чем браться за самостоятельное изготовление изделий при помощи сварки, рекомендуется изучить этот процесс , узнать все его тонкости, посмотреть видео урок. Начинающим сварщикам лучше всего начать обучение со сварки при помощи легкого в управлении инвертора.

Что представляет собой инверторный аппарат

Такое оборудование появилось сравнительно недавно, существенно облегчив работу большинству сварщиков. Применение нового способа сварки позволило значительно уменьшить габариты аппарата и вес его оснащения. Начинающим сварщикам будет достаточно просто учиться соединять детали с помощью максимально удобного и очень экономичного инвертора.

Инверторный аппарат для сварки представляет собой небольшой ящик, вес которого зависит от его мощности и может составлять от 3 до 7 кг. Вся конструкция находится в механическом корпусе с вентиляционными отверстиями, который можно переносить при помощи ручки или ремня.

На панели устройства расположен тумблер или ручка для включения питания. Индикаторы перегрева и питания находятся на лицевой части корпуса. Здесь же есть два выхода для подключения рабочих кабелей – «плюс» и «минус». Один кабель аппарата заканчивается электродом, а второй зажимом-прищепкой. Их разъем подключения к электропитанию находится с торцевой стороны корпуса. Для выставления сварочного тока и напряжения аппарат оборудован специальными ручками.

Принцип работы инверторного устройства

Работает инвертор от обычной бытовой электрической сети с частотой в 50 Гц .

1. Устройство имеет выпрямляющую схему, с помощью которой переменный ток преобразовывается в постоянный.
2. После этого специальным фильтром происходит окончательное сглаживание.
3. Инвертором называют электрический узел аппарата, в котором постоянный ток преобразовывается в переменный. Получаемая на выходе частота измеряется десятками килогерц. Иногда это значение может быть до 60 кГц В зависимости от модели используемого устройства).
4. Полученный на выходе высокочастотный ток понижается до нужного напряжения, в результате чего сила тока достигает необходимого для сварки значения в 120-200 ампер.

Такое двойное преобразование нужно для того, чтобы для понижения напряжения высокочастотного тока можно было использовать небольшие по весу и объему трансформаторы. Так, например, для инвертора с силой тока в 160А требуется трансформатор в 250 грамм. Вес оборудования для работы по старой технологии составляет 18 килограмм.

Достоинства и недостатки сварочного инвертора

Наряду с небольшим весом, современный сварочный аппарат имеет еще достаточно много плюсов:

Для более объективного описания этого сварочного устройства стоит отметить его недостатки:

• существенный минус такого оборудования – его цена, которая в 2-3 раза выше обычных сварочных аппаратов;
• при частой и длительной эксплуатации инвертора его необходимо регулярно чистить, так как из-за полупроводниковых деталей он очень чувствителен к пыли;
• кабель устройства должен быть не более 2,5 метров длиной, что существенно сковывает движения сварщика;
• многие модели такого оборудования при пониженных температурах использовать не рекомендуется.

Сварка инвертором для начинающих – инструкция

Перед началом работ тем, кто будет соединять детали при помощи сварочного аппарата впервые, рекомендуется изучить сам процесс сварки, посмотрев для этого видео ролики. Разделить его можно на несколько этапов:

Во время сварочного процесса большую роль играет электрод, который используется для образования сварочной ванны без кислорода. Нанесенный на него порошок необходим для поддержания равномерного горения дуги.

До начала работ сварщик должен подготовить для себя защитную амуницию:

• грубую куртку;
• специальный защитный шлем;
• перчатки из грубой ткани.

Теперь нужно выбрать электрод и настроить сварочный ток. Для инверторных аппаратов электроды должны иметь диаметр в 2-5 мм. В зависимости от их толщины и толщины обрабатываемых деталей выставляется сварочный ток. Каково должно быть его значение обычно указывается на корпусе инвертора.

После того как все подготовлено, клемма массы подключается к свариваемой поверхности и начинается процесс сварки. Чтобы не происходило залипание электрода, во время сварочных работ его не рекомендуется подносить близко к металлической поверхности.

Пошаговая инструкция сварки инвертором для начинающих:

То, что после процесса сварки должно получиться, можно посмотреть по видео ролику с уроком для начинающих сварщиков.

Дуговой промежуток

Опытные сварщики все работы выполняют уже практически не глядя, а вот начинающим во время этого процесса необходимо тщательно следить за дуговым промежутком. Поддержание его одинаковой величины во время сварки является важным моментом.

Если зазор будет большим , то дуга начнет скакать, а наплавляемый материал криво укладываться.

При маленьком зазоре основной металл не будет успевать прогреваться и шов получиться выпуклым.

При обеспечении зазора с оптимальным расстоянием будет хороший провар, и в результате получится ровный и нормальный шов. Также в процессе сварки не нужно забывать, что электрод плавится постепенно. Поэтому, если его не двигать, то расстояние между ним и металлом будет увеличиваться.

Урок для начинающих по формированию правильного шва

В процессе сварочных работ очень важно следить, чтобы шов был на уровне металла. Глубоко и интенсивно протекающая в материал дуга толкает ванну назад, в результате чего образуется шов. Если движения электродом будут слишком быстрыми, то шов получится дефективным.

Для образования идеального шва можно делать зигзагообразные и круговые движения .

1. При движениях в разные стороны следует контролировать образование шва сначала с одного края детали, потом сверху ванны и затем с другого края изделия.
2. При круговых движениях ванна распределяется по кругу и контролируется уровень шва.

Меняя направление, нужно знать, что ванна следует за теплом. Когда металла электрода недостаточно, формируется подрез. Чтобы не допустить его появления необходимо тщательно следить за ванной и контролировать наружные границы.

С помощью расположенной на конце электрода силой дуги можно манипулировать ванной. При наклоне электрода она будет не тянуться, а толкаться.

Чем вертикальнее будет расположение электрода, тем менее выпуклым будет шов, так как ванна будет хорошо проплавляться , вдавливаться вниз и распространяться вокруг.

Если электрод будет наклонен слишком сильно, то прикладываемая по направлению шва сила не даст управлять ванной.

При слегка наклоненном электроде шов всплывает, так как сила направляется назад.

Поэтому для того чтобы сдвинуть ванну назад или получить плоский шов, наклоны электрода должны быть под разным углом. Начинать следует с угла в 45 до 90 градусов . С помощью такого угла можно нормально выполнить сварку и получить плоский шов.

Тем, кто задумал обучиться сварочным работам, лучше всего заняться этим с помощью инвертора. Простой в использовании он идеально подойдет для начинающих сварщиков. Однако следует знать, что продаваться могут модели, которые подходят для любительской сварки, а также дорогостоящее оборудование для профессионалов, которое чаще всего используется в промышленности. Не стоит забывать и о том, что для сварочных работ обязательно нужны средства индивидуальной защиты. На дугу ни в коем случае нельзя смотреть без специальной маски.

Профессия: «Электросварщик ручной дуговой сварки»

Рабочий - сварщик
Электросварщик

Сварочные работы используются практически во всех отраслях промышленности. Сложно назвать какой-либо сегмент производства, где не требовался бы труд сварщика. В качестве профессии электросварка для начинающих предоставляет возможность получения перспективной работы. Сварщики работают на стройплощадках, создавая системы различных коммуникаций и конструкций, в промышленности, применяя свои навыки и опыт, в кораблестроении, машиностроении, энергетике, сельском хозяйстве, нефтеперерабатывающей промышленности.

В первую очередь сварщик в совершенстве должен владеть сварочным оборудованием. При этом от него, как специалиста, требуется доскональное знание принципов его действия, подготовки оборудования к работе и выявления возможных неисправностей. Сварщик должен владеть технологией проведения сварочных работ от подготовки соединяемых поверхностей до зачистки сварного шва.

Специалист, выполняющий сварочные работы, должен знать, как правильно сваривать электросваркой, определить оптимальный режим для сварки различных материалов, выставить значение тока. Сложность работы газоэлектросварщика также заключается в том, что в процессе проведения сварочных работ изменение режима сварки может отрицательно влиять на их качество, поэтому крайне важно с самого начала правильно определить скорость сварки. Квалифицированные сварщики выполняют ручную дуговую сварку, современную плазменную и могут создавать довольно сложные металлоконструкции и трубопроводы. Сварщик должен знать, как обращаться с разными видами металлов: сплавами, сталями, цветными металлами (в том числе с ограниченной свариваемостью).

Профессии сварщика обучают в колледжах, профессионально-технических училищах, курсах. Обучение проводится три года на базе девятых и два года на базе одиннадцатых классов.

Если же вы не собираетесь работать сварщиком, но хотите узнать, как научиться работать электросваркой, чтобы самому, при необходимости, уметь что-либо заварить, можете воспользоваться советами этой статьи, или литературой из серии «Электросварка самоучитель». Конечно при этом вы не станете сварщиком экстра класса, но этого ведь и не требуется. Главное - понять как правильно пользоваться электросваркой, изучить основы электросварки, научиться основным приемам работы.

Азы электросварки

Прежде всего, надо приобрести сварочный аппарат и электроды, которыми надо запастись в приличном количестве, так как в процессе обучения, их много придется испортить, прежде чем вы добьетесь первого положительного результата. Электроды для сварки своими руками выбирайте диаметром 3 мм. Для обучения в домашних условиях они самые подходящие, так как более тонкие подходят для очень тонкого металла, варить который могут только опытные сварщики, а более толстые сильно нагружают электросеть.
Электросварка своими руками

Ручная дуговая сварка для начинающих - нелегкое, но вполне осуществимое дело, хотя и требует большой усидчивости. Нужно только побольше практиковаться. А процесс обучения лучше проводить под присмотром профессионалов, которые могут помочь советом и исправить ошибки.

Чтобы понять, как правильно варить металл, воспользуйтесь каким-нибудь ненужным металлическим куском. Заранее поставьте рядом ведро воды. Ни в коем случае не выполняйте работу на деревянном верстаке. Соблюдайте осторожность, так как даже маленькие остатки уже использованного электрода могут вызвать пожар.

Надежно прикрепите зажим «заземления» к детали. Кабель должен быть хорошо изолирован и заправлен в держатель. После этого можете выставить значение мощности тока на сварочном аппарате. Оно должно соответствовать диаметру электрода.

Сварной шов разные пространственные положения
Пространственные положения сварного шва

Теперь можно попробовать зажечь дугу. Для этого установите электрод под углом около 60 градусов по отношению к заготовке. Очень медленно проведите по поверхности электродом. После появления искр прикоснитесь электродом к заготовке и приподнимите его так, чтобы зазор не превышал 5 миллиметров. Если все сделано правильно, то зажжется дуга. Такой зазор нужно поддерживать на протяжении всего времени работы. Учтите, что электрод будет выгорать. Перемещать его надо медленно. Если произойдёт залипание электрода, то качните им в сторону. Если дуга длиной 2 - 3 миллиметра не зажигается, то необходимо увеличить силу тока на сварочном аппарате. Старайтесь получить устойчивую дугу длиной 3 - 5 миллиметров между деталью и концом электрода.

Если у вас все получилось с зажиганием и поддержанием дуги, то можете попробовать наплавить валик. Для этого надо зажечь дугу и плавно перемещать электрод по горизонтали, выполняя при этом колебательные движения (подробнее смотрите ниже). Расплавленный металл как бы «подгребайте» к центру дуги. В итоге должен получиться красивый шов, имеющий маленькие волны из наплавленного металла.

Технология ручной дуговой сварки

Для образования и удержания электрической дуги к свариваемому изделию и электроду от источника питания поступает сварочный ток (постоянный или переменный).

электросварка своими руками
Схема движения электрода

При подсоединении положительного полюса источника питания (анода) к изделию, производится ручная дуговая сварка прямой полярности. Если к изделию подключен отрицательный полюс, то выполняется сварка обратной полярности. Под действием дуги металлический стержень электрода (так называемый электродный металл), его покрытие и материал изделия (основной металл) расплавляются. Электродный металл, теперь представляющий собой отдельные капли, покрытые шлаком, поступает в сварочную ванну, в которой смешивается с основным металлом, при этом расплавленный шлак выходит на поверхность.

Величина сварочной ванны зависит от пространственного положения и режимов сварки, конструкции сварного соединения, скорости перемещения дуги на поверхности изделия, размеров и формы разделки соединяемых кромок и т. д. Она обычно колеблется в следующих пределах: ширина 8 - 15 мм, глубина до 6 мм, длина 10 - 30 мм.

Длиной дуги называется расстояние от одного активного пятна на поверхности сварочной ванны до другого на расплавленной поверхности электрода. При плавлении покрытия электрода над сварочной ванной и около дуги образуется газовая атмосфера, вытесняющая воздух из сварочной зоны сварки и предотвращающая его взаимодействие с расплавленным металлом. В ней также находятся пары легирующих элементов электродного и основного металлов.

Покрывающий поверхность сварочной ванны и капель расплавленного электродного металла, шлак препятствует их взаимодействию с атмосферным воздухом и способствует очищению от примесей расплавленного металла.

При постепенном удалении дуги металл в сварочной ванне кристаллизуется, образуя шов, соединяющий свариваемые детали. На его поверхности образуется слой застывшего шлака.

Техника ручной дуговой сварки

Залогом качественной сварки является правильное поддержание и перемещение электрической дуги. При слишком длинной дуге происходит окисление и азотирование расплавленного металла, разбрызгивание его капель и создание пористой структуры шва.

Ровный, красивый и качественный шов получается только при правильном размере дуги и ее равномерном перемещении. Оно может происходить по трем основным направлениям.

как научиться работать электросваркой
Схема внахлест

Поступательное перемещение сварочной дуги происходит вдоль оси электрода. С помощью этого движения можно поддерживать необходимую длину дуги, зависящую от скорости плавления электрода. Его длина уменьшается по мере плавления одновременно с увеличением расстояния между ним и сварочной ванной. Чтобы этого не происходило, электрод надо перемещать вдоль оси, тем самым поддерживая постоянную длину дуги. При этом очень важно поддерживать синхронность укорочения электрода с его перемещением в сторону сварочной ванны.

Как научиться варить электросваркой
Потолочный шов

Продольное перемещение электрода по оси свариваемого шва способствует формированию так называемого ниточного сварочного валика, толщина которого находится в зависимости от диаметра электрода и скорости его передвижения. Как правило, ширина ниточного сварочного валика 2 - 3 мм превышает диаметр электрода. Строго говоря, это уже и есть сварочный шов, только очень узкий. Чтобы создать прочное сварочное соединение одного этого шва будет недостаточно. Поэтому, при перемещении электрода вдоль направления оси сварочного шва необходимо выполнять еще одно движение, с направлением поперек сварочного шва.

как правильно варить металл
Тавровый шов с односторонней разделкой

Применение поперечного движения электрода позволяет получить требуемую ширину шва. Его выполняют колебательными возвратно-поступательными движениями. Ширина таких поперечных колебаний электрода для каждого конкретного случая определяется индивидуально, и сильно зависит от положения и размера шва, свойств свариваемых материалов, формы разделки и требований, которые предъявляются к сварному соединению. Как правило, ширина шва колеблется в пределах от 1,5 до 5,0 диаметров электрода.

пособие по электросварке
Сварка с опиранием электрода

В результате все три движения, накладываясь друг на друга, создают достаточно сложную траекторию движения электрода. На практике у каждого опытного мастера есть свои навыки выбора траектории перемещения электрода. Классические траектории движения электрода, выполняемые при ручной дуговой сварке, представлены ниже на рисунках. Но в любом случае, траектория перемещения дуги должна выбираться так, чтобы кромки соединяемых деталей проплавлялись, образуя необходимое количество наплавленного металла и заданную форму шва.

технология ручной дуговой сварки - сварные швы
Нижние многослойные швы

В процессе выполнения электродуговой сварки металлов электрод может выгорать почти полностью - остается только небольшой кусочек стержня в зажиме держателя. Если к этому моменту шов не удается закончить, то сварку следует временно прекратить. После замены электрода надо удалить шлак и снова возобновить сварку.

Техника сварки вертивальных швов
Схема движения электрода при выполнение вертикальных швов

Чтобы завершить оборванный шов, дугу зажигают на расстоянии 12 миллиметров от углубления, которое образовалось на конце шва и называется кратером. Для этого электрод возвращают к кратеру с целью образования сплава нового и старого электродов, а потом снова начинают его перемещать по первоначально выбранной траектории.

как правильно пользоваться электросваркой
Горизонтальный шов на вертикальной плоскости

Преимущества ручной дуговой сварки:

возможность выполнения работ в местах с ограниченным доступом;
возможность сварки различных видов сталей благодаря очень широкому выбору выпускаемых типов электродов;
возможность сравнительно быстрого перехода от одного соединяемого материала к другому;
возможность проведения сварки из любых пространственных положений;
простота и достаточно легкая транспортабельность сварочного оборудования.
К недостаткам электродуговой сварки металлов можно отнести:

вредные условия процесса выполнения сварки;
низкие производительность и КПД в сравнении с другими видами сварки;
зависимость качества соединений от квалификации сварщика.

Как сваривать металл: пошаговая инструкция

Самый распространенный способ сварки металла – это плавление. При таком способе металлические детали ставят друг к другу впритык, оставляя небольшой зазор. При помощи специального источника тепла кромки деталей расплавляют и соединяют.

Инструкция
1Если разогревали только детали, то на месте стыка деталей образуется шов, который состоит лишь из того металла, из которого изготовлены детали. Если же между деталями ввели дополнительный металл, то соединительный шов получается из основного и дополнительного металла. Чаще всего используется второй вариант. Сварка происходит при температуре от 2000 градусов. Сварку плавлением осуществляют электродуговым, газовым, электроннолучевым и электрошлаковым способом. Самые распространенные – электродуговая сварка и газовая сварка.

2Тепло, используемое при электродуговой сварке, производится электрическим разрядом в газах. Температура при таком разряде достигает 30 000 градусов. Чтобы зажечь дугу используют напряжение, которое возникает в электроде и самой металлической детали. Сам электрод может участвовать в образовании шва (если в качестве электрода используется сварочная проволока), а может быть и неплавящимся (если электрод графитовый, угольный или вольфрамовый).

3Так как при такой сварке металл образует на поверхности соединения с азотом и кислородом, что может привести к снижению прочности соединения, электрод покрывают специальными веществами, и насыпают вокруг электрода флюс, расплавляясь, спец. вещества и флюс образуют газовую пелену, которая изолирует соединение от воздуха. Для этих же целей используют струю газа, которая подается через специальное сопло. Эти газы успешно изолируют плавящийся металл.

4Для газовой сварки используют тепло сгорающих в кислороде газов, чаще всего ацетилена, который дает температуру до 3200 градусов. Сваривать при помощи ацетиленовой горелки можно металлические детали толщиной до 6 мм.

Как научиться сваривать металл. Советы для начинающих.

Автор этой статьи - сварщик самоучка. Поэтому профессионалов прошу отнестись к данной статье весьма скептически. С другой стороны, тем, кто только начинает пробовать себя в электросварке, постараюсь показать, что ничего страшного в том, чтобы научиться дуговой сварке, нет. Не боги горшки обжигают. Лучший учитель - практика, практика и практика. Сварка - это соединение деталей путем расплавления материала самих соединяемых деталей. Как правило с добавлением дополнительного однородного материала.

Оборудование - сварочный трансформатор, вырямитель или инвертор. К счастью, сейчас в продаже их превеликое множество. Делать ли самому самодельный сварочный аппарат - решать каждому. На мой взгляд - не стоит. Научитесь варить - он в 99% случаев перестанет вас удовлетворять, вы все равно придете к необходимости купить нормальную технику. Советую купить его сразу. Надо сказать, что однажды научившись сваривать металл, вы сможете решать огромное количество проблем, возникающих у дачника в процессе освоения вверенного ему участка.

Какой сварочный аппарат покупать? Для начинающих лучше всего подойдет тот сварочный аппарат, что имеет плавную регулировку сварочного тока. Дело в том, что для зажигания и поддержания сварочной дуги большое значение имеет сила тока в электроде. А поскольку и электроды разных производителей разные (согласно допускам их ТУ) и влажность флюса на электроде может быть разной, и масса свариваемых деталей разная, и диаметр электродов разный, то лучше иметь возможность плавно подбирать сварочный ток для каждого случая сварки.

Что еще потребуется? Разумеется, защитная маска или щиток сварщика. При сварке электрическая дуга от души излучает жесткое ультрафиолетовое излучение в таком количестве, что любой солярий отдыхает. И если посмотреть на такую дугу подольше, то можно «наловить зайчиков». Научным языком - обжечь роговицу глаза. При этом глаз так начнет себя чувствовать, словно в него насыпали пригрошню песку. Страдания можно облегчить путем наложения холодного компресса или пасты из сырой картошки на глаза. Но пару дней вы проведете в горизонтальном положении точно.

Еще потребуется халат или куртка, брюки из плотного материала и такие же перчатки. Желательно из толстой кожи или брезентовые. Так как искры от электрической дуги брызжут во все стороны и тонкие х/б перчатки ими прожигаются насквозь. И не надейтесь варить «на вытянутой руке», чтоб искра не долетела... Обязательно долетит и попадет в такое место, что забудете, что варили. Да! Еще нужен молоток в 200-300 граммов с острым концом, что бы сбивать окалину со сварочного шва. Это необходимо, потому что шов покрыт шламом и не всегда видно, насколько надежно произведена сварка.

Лучше всего начинать учиться варить, на мой взгляд, с электрода диаметром 2,5 - 3 мм. Это самые ходовые электроды в "бытовых" условиях. Более тонкими электродами варят очень тонкий металл, и вообще, в этих случаях лучше использовать сварочные полуавтоматы с газовым обдувом места сварки. А электроды в 4-5 мм применяются довольно редко. Да и для сварки ими требуется мощная электросеть, которая не всегда доступна в дачных условиях.

Первые упражнения. Не стремитесь сразу сварить что-то «полезное». Вы только испортите заготовки. Потренируйтесь сначала на куске никчемного металла. Весьма кстати будет наличие поблизости ведра воды. Поскольку по незнанию вы можете попытаться начать варить и на деревянном верстаке... В радиусе одного метра не должно быть ничего горючего! Даже просто остаток использованного электрода может что-нибудь зажечь!

Зажим "массы" надежно прикрепите к детали, а в держатель электродов заправьте электрод. Установите на сварочном аппарате ток, соответствующий диаметру электрода. Учиться, кстати, лучше на совершенно новых электродах, чтобы понять суть процесса. Потому что старые электроды очень нестабильны и могут навсегда отбить охоту учиться сварке.

Зажигание дуги. Представьте, что электрод - это карандаш. Установите его под углом примерно 60-70 градусов по отношению к заготовке, то есть почти вертикально, но все же под углом. Со скоростью 5-10 см/сек проведите электродом по заготовке. Сноп искр и треск. Отлично! Теперь примерно под тем же углом прикоснитесь к заготовке и тут же приподнимите электрод так, чтобы зазор составил 3-5 мм. Дуга зажжется и будет гореть, расплавляя металл как заготовки, так и дуги. Старайтесь поддерживать этот зазор по мере выгорания электрода и одновременно перемещайте его по горизонтали. Если электрод прилипает, качните его из стороны в сторону, оторвите и снова зажгите дугу. Прилипание электрода или отсутствие дуги длиной менее 2-3 мм говорит о слабой силе тока. Немного увеличьте его. Добейтесь навыка получения устойчивой дуги при расстоянии 3-5 мм между концом электрода и деталью.

Не думайте, что вы научитесь варить "за один электрод". Ну разве что вы прирожденный сварщик, доселе закапывавший свой талант. Тогда быстрее бросайте все и бегите устраиваться сварщиком - они в большой цене... Рассчитывайте на пару пачек электродов как минимум. Электроды стоят не очень дорого, считайте это платой за обучение.

Итак, вы научились зажигать и устойчиво поддерживать дугу. Ну хотя бы 3-4 раза на один электрод, не более. Теперь попробуем наплавить валик. Для этого зажигаем дугу и начинаем плавно перемещать электрод по горизонтали (по шву сварки). При этом совершаем колебательные движения с амплитудой 2-3 мм, как бы «подгребая» расплавленный металл к кратеру дуги. Тогда и образуется тот самый красивый шов с легкими едва заметными волнами наплавленного металла. Сплошной и надежный.

Удаление шлака. Но тот самый шов как правило, покрыт слоем шлака, который образуется при сгорании флюса, которым покрыт электрод. Что бы убедиться в надежности шва, после его остывания постучите по нему молотком. Тогда шлак отлетит и откроется собственно шов электросварки, блестящий чистым металлом.

Вот после того, как вы научитесь делать валик длиной 2-3 см, можно приступать и к деловой сварке, варить какие то реальные детали и инструмент.

Купите сварочный аппарат или сварочный инвертор, потратьте несколько часов на самостоятельное обучение сварке и откройте для себя огромные возможности ее применения в дачном строительстве. Ремонт и изготовление новых садовых инструментов, монтаж различных конструкций, сварка деталей из металла и т.д и т.п. вам станут так же доступны, как рытье ямы при помощи лопаты.

Текущая страница: 1 (всего у книги 17 страниц)

Евгений Максимович Костенко

Сварочные работы: Практическое пособие для электрогазосварщика

Введение

В условиях научно-технического прогресса особенно важно развитие определяющих его областей науки, техники и производства. К ним могут быть отнесены сварка и резка металлов, которые во многих отраслях промышленности являются одними из основных факторов, определяющих темпы технического прогресса, и оказывают существенное влияние на эффективность общественного производства. Практически нет ни одной отрасли машиностроения, приборостроения и строительства, в которой не применялись бы сварка и резка металлов.

Сварное исполнение многих видов металлоконструкций позволило наиболее эффективно использовать заготовки, полученные прокаткой, гибкой, штамповкой, литьем и ковкой, а также металлы с различными физико-химическими свойствами. Сварные конструкции по сравнению с литыми, коваными, клепаными и т. п. являются более легкими и менее трудоемкими. С помощью сварки получают неразъемные соединения почти всех металлов и сплавов различной толщины – от сотых долей миллиметра до нескольких метров.

Основоположниками электрической дуговой сварки металлов и сплавов являются русские ученые и изобретатели.

По уровню развития сварочного производства СССР являлся ведущей страной в мире. И впервые осуществил эксперимент по ручной сварке, резке, пайке и напылению металлов в открытом космосе.

Успешно ведутся работы в специализированном институте сварочного профиля – Институте электросварки им. Е. О. Патона АН Украины (ИЭС).

Рост технического прогресса – введение в эксплуатацию сложного сварочного оборудования, автоматических линий, сварочных роботов и т. д. – повышает требования к уровню общеобразовательной и технической подготовки кадров рабочих-сварщиков. Цель настоящей книги – помочь учащимся профессионально-технических училищ, учебно-курсовых комбинатов, а также учащимся при подготовке на производстве освоить профессию электрогазосварщика.

Раздел первый

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СВАРКЕ, СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ И ШВАХ

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ВИДОВ СВАРКИ

1. Общие сведения об основных видах сварки

Сваркой называется процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их нагревании или пластическом деформировании, или совместном действии того и другого (в соответствии с существующими стандартами).

Различают два основных наиболее распространенных вида сварки: сварку плавлением и сварку давлением.

Сущность сварки плавлением состоит в том, что металл по кромкам свариваемых частей оплавляется под действием теплоты источника нагрева. Источником нагрева могут быть электрическая дуга, газовое пламя, расплавленный шлак, плазма, энергия лазерного луча. При всех видах сварки плавлением образующийся жидкий металл одной кромки соединяется и перемешивается с жидким металлом другой кромки, создается общий объем жидкого металла, который называется сварочной ванной. После затвердевания металла сварочной ванны получается сварной шов.

Сущность сварки давлением состоит в пластическом деформировании металла по кромкам свариваемых частей путем их сжатия под нагрузкой при температуре ниже температуры плавления. Сварной шов получается в результате пластической деформации. Сваркой давлением хорошо свариваются только пластические металлы: медь, алюминий, свинец и др. (холодная сварка).

Среди большого разнообразия различных видов сварки плавлением ведущее место занимает дуговая сварка, при которой источником теплоты является электрическая дуга.

В 1802 г. русский ученый В. В. Петров открыл явление электрического дугового разряда и указал на возможность использования его для расплавления металлов. Своим открытием Петров положил начало развитию новых отраслей технических знаний и науки, получивших в дальнейшем практическое применение в электродуговом освещении, а затем при электрическом нагреве, плавке и сварке металлов.

В 1882 г. ученый-инженер Н. Н. Бенардос, работая над созданием крупных аккумуляторных батарей, открыл способ электродуговой сварки металлов неплавящимся угольным электродом. Им был разработан способ дуговой сварки в защитном газе и дуговая резка металлов.

Ученый-инженер Н. Г. Славянов в 1888 г. предложил производить сварку плавящимся металлическим электродом. С именем Славянова связано развитие металлургических основ электрической дуговой сварки, создание первого автоматического регулятора длины дуги и первого сварочного генератора. Им были предложены флюсы для получения высококачественного металла сварных швов. (В Московском политехническом музее имеется подлинный сварочный генератор Славянова и экспонируются образцы сварных соединений.)

В 1924-1935 гг. применяли в основном ручную сварку электродами с тонкими ионизирующими (меловыми) покрытиями. В эти годы под руководством академика В. П. Вологдина были изготовлены первые отечественные котлы и корпуса нескольких судов. С 1935-1939 гг. стали применяться толстопокрытые электроды. Для электродных стержней использовали легированную сталь, что позволило использовать сварку для изготовления промышленного оборудования и строительных конструкций. В процессе развития сварочного производства, под руководством Е. О. Патона (1870-1953), была разработана технология сварки под флюсом. Сварка под флюсом позволила увеличить производительность процесса в 5-10 раз, обеспечить хорошее качество сварного соединения за счет увеличения мощности сварочной дуги и надежной защиты расплавленного металла от окружающего воздуха, механизировать и усовершенствовать технологию производства сварных конструкций. В начале 50-х годов Институтом электросварки им. Е. О. Патона была разработана электрошлаковая сварка, что позволило заменить литые и кованые крупногабаритные детали сварными; заготовки стали более транспортабельными и удобными при сборке-монтаже.

Промышленное применение с 1948 г. получили способы дуговой сварки в инертных защитных газах: ручная – неплавящимся электродом, механизированная и автоматическая – неплавящимся и плавящимся электродом. В 1950-1952 гг. в ЦНИИТмаше при участии МВТУ и ИЭС им. Е. О. Патона была разработана сварка низкоуглеродистых и низколегированных сталей в среде углекислого газа – процесс высокопроизводительный и обеспечивающий хорошее качество сварных соединений. Сварка в среде углекислого газа составляет около 30 % объема всех сварочных работ в нашей стране. Разработкой этого способа сварки руководил доктор наук, профессор К. Ф. Любавский.

В эти же годы французскими учеными был разработан новый вид электрической сварки плавлением, получивший название электроннолучевой сварки.

Этот способ сварки применяется и в нашей промышленности. Впервые в открытом космосе была осуществлена автоматическая сварка и резка в 1969 г. космонавтами В. Кубасовым и Г. Шониным. Продолжая эти работы, в 1984 г. космонавты С. Савицкая и В. Джанибеков провели в открытом космосе ручную сварку, резку и пайку различных металлов.

К сварке плавлением относится также газовая сварка, при которой для нагрева используется тепло пламени смеси газов, сжигаемой с помощью горелки (в соответствии с существующими стандартами). Способ газовой сварки был разработан в конце прошлого столетия, когда началось промышленное производство кислорода, водорода и ацетилена. В этот период газовая сварка являлась основным способом сварки металлов и обеспечивала получение наиболее прочных соединений. Наибольшее распространение получила газовая сварка с применением ацетилена. С развитием сети железных дорог и вагоностроения газовая сварка не могла обеспечить получение конструкций повышенной надежности. Большее распространение получает дуговая сварка. С созданием и внедрением в производство высококачественных электродов для ручной дуговой сварки, а также разработкой различных методов автоматической и механизированной дуговой сварки под флюсом и в среде защитных газов, контактной сварки газовая сварка вытеснялась из многих производств. Тем не менее, газовая сварка применяется во многих отраслях промышленности при изготовлении и ремонте изделий из тонколистовой стали, сварке изделий из алюминия и его сплавов, меди, латуни и других цветных металлов и их сплавов; наплавочных работах. Разновидностью газопламенной обработки является газотермическая резка, которая широко применяется при выполнении заготовительных операций при раскрое металла.

К сварке с применением давления относится контактная сварка, при которой используется также тепло, выделяющееся в контакте свариваемых частей при прохождении электрического тока. Различают точечную, стыковую, шовную и рельефную контактную сварку.

Основные способы контактной сварки разработаны в конце прошлого столетия. В 1887 г. Н. Н. Бенардос получил патент на способы точечной и шовной контактной сварки между угольными электродами. Позднее эти способы контактной сварки, усовершенствованные применением электродов из меди и ее сплавов, стали наиболее распространенными.

Контактная сварка занимает ведущее место среди механизированных способов сварки. В автомобилестроении контактная точечная сварка является основным способом соединения тонколистовых штампованных конструкций. Кузов современного легкового автомобиля сварен более чем в 10 000 точек. Современный авиалайнер имеет несколько миллионов сварных точек. Стыковой сваркой сваривают стыки железнодорожных рельсов, стыки магистральных трубопроводов. Шовная сварка применяется при изготовлении бензобаков. Рельефная сварка является наиболее высокопроизводительным способом сварки арматуры для строительных железобетонных конструкций.

Особенность контактной сварки – высокая скорость нагрева и получение сварного шва. Это создает условия применения высокопроизводительных поточных и автоматических линий сборки узлов автомобилей, отопительных радиаторов, элементов приборов и радиосхем.

Контрольные вопросы:

1. Что называется сваркой и какие основные два вида сварки вы знаете?

2. Расскажите о сущности сварки плавлением и сварки давлением.

3. Расскажите о новых видах сварки.

4. Что вы знаете о применении газовой сварки?

5. Что вы знаете о контактной сварке и ее достоинствах?

2. Классификация сварки плавлением

Сварку плавлением в зависимости от различных способов, характера источников нагрева и расплавления свариваемых кромок деталей можно условно разделить на следующие основные виды:

электрическая дуговая, где источником тепла является электрическая дуга;

электрошлаковая сварка, где основным источником теплоты является расплавленный шлак, через который протекает электрический ток;

электронно-лучевая, при которой нагрев и расплавление металла производится потоком электронов;

лазерная, при которой нагрев и расплавление металла происходит сфокусированным мощным лучом микрочастиц – фотонов;

газовая, при которой нагрев и расплавление металла происходит за счет тепла пламени газовой горелки.

Более подробную классификацию можно провести и по другим характеристикам, выделив сварку плавящимся и неплавящимся электродом, дугой прямого и косвенного действия; открытой дугой, под флюсом, в среде защитного газа, дуговой плазмой.

Классификация дуговой сварки производится также в зависимости от степени механизации процесса сварки, рода и полярности тока и т. д.

По степени механизации различают сварку ручную, механизированную (полуавтоматом) и автоматическую. Каждый из видов сварки в соответствии с этой классификацией характеризуется своим способом зажигания и поддержания определенной длины дуги; манипуляцией электродом для придания свариваемому шву нужной формы; способом перемещения дуги по линии наложения шва и прекращения процесса сварки.

При ручной сварке указанные операции выполняются рабочим-сварщиком вручную без применения механизмов (рис. 1).

При сварке на полуавтомате плавящимся электродом механизируются операции по подаче электродной проволоки в сварочную зону, а остальные операции процесса сварки осуществляются сварщиком вручную (рис. 2).

При автоматической сварке механизируются операции по возбуждению дуги и перемещению ее по линии наложения шва с одновременным поддержанием определенной длины дуги (рис. 3). Автоматическая сварка плавящимся электродом производится, как правило, сварочной проволокой диаметром 1-6 мм; при этом режимы сварки (сварочный ток, напряжение дуги, скорость перемещения дуги и др.) более стабильны. Этим обеспечивается качество сварного шва по его длине, однако требуется более тщательная подготовка к сборке деталей под сварку.

Рис. 1. Схема ручной сварки покрытым электродом: 1 – сварочная дуга; 2 – электрод; 3 – электрододержатель; 4 -сварочные провода; 5 – источник питания (сварочный трансформатор или выпрямитель); 6 – свариваемая деталь, 7 – сварочная ванна; 8 -сварной шов; 9 – шлаковая корка

Рис. 2. Схема механизированной (полуавтоматом) сварки под слоем флюса: 1 – держатель; 2 – гибкий шланг, 3 – кассета со сварочной проволокой; 4 – подающий механизм; 5 -источник питания (выпрямитель), 6 – свариваемая деталь; 7 – сварной шов; 8 – шлаковая корка; 9 -бункер для флюса

Рис. 3. Схема автоматической дуговой сварки под слоем флюса: 1 – дуга; 2 – газовый пузырь (полость); 3 – сварочная головка; 4 – тележка (сварочный трактор); 5 – пульт управления; 6 -кассета со сварочной проволокой; 7 – свариваемая деталь; 8 – сварочная ванна; 9 – сварной шов; 10 – шлаковая корка; 11 – расплавленный флюс; 12 – нерасплавленный флюс

Контрольные вопросы:

1. Назовите основные виды сварки плавлением.

2. Что вы знаете о механизированных способах сварки?

3. Каковы особенности автоматической сварки?

3. Сущность основных способов сварки плавлением

При электрической дуговой сварке энергия, необходимая для образования и поддержания дуги, поступает от источников питания постоянного или переменного тока.

В процессе электрической дуговой сварки основная часть теплоты, необходимая для нагрева и плавления металла, получается за счет дугового разряда (дуги), возникающего между свариваемым металлом и электродом. При сварке плавящимся электродом под воздействием теплоты дуги кромки свариваемых деталей и торец (конец) плавящегося электрода расплавляются и образуется сварочная ванна. При затвердевании расплавленного металла образуется сварной шов. В этом случае сварной шов получается за счет основного металла и металла электрода.

К плавящимся электродам относятся стальные, медные, алюминиевые; к неплавящимся – угольные, графитовые и вольфрамовые. При сварке неплавящимся электродом сварной шов получается только за счет расплавления основного металла и металла присадочного прутка.

При горении дуги и плавлении свариваемого и электродного металлов необходима защита сварочной ванны от воздействия атмосферных газов – кислорода, азота и водорода, так как они могут проникать в жидкий металл и ухудшать качество металла шва. По способу защиты сварочной ванны, самой дуги и конца нагреваемого электрода от воздействия атмосферных газов дуговая сварка разделяется на следующие виды: сварка покрытыми электродами, в защитном газе, под флюсом, самозащитной порошковой проволокой и со смешанной защитой.

Покрытый электрод представляет собой металлический стержень с нанесенной на его поверхность обмазкой. Сварка покрытыми электродами улучшает качество металла шва. Защита металла от воздействия атмосферных газов осуществляется за счет шлака и газов, образующихся при плавлении покрытия (обмазки). Покрытые электроды применяются для ручной дуговой сварки, в процессе которой необходимо подавать электрод в зону горения дуги по мере его расплавления и одновременно перемещать дугу по изделию с целью формирования шва (см. рис. 1).

При сварке под флюсом сварочная проволока и флюс одновременно подаются в зону горения дуги, под воздействием теплоты которой плавятся кромки основного металла, электродная проволока и част флюса. Вокруг дуги образуется газовый пузырь, заполненный парами металла и материалов флюса. По мере перемещения дуги расплавленный флюс всплывает на поверхность сварочной ванны, образуя шлак Расплавленный флюс защищает зону горения дуги от воздействия атмосферных газов и значительно улучшает качество металла шва Сварка под слоем флюса применяется для соединения средних и больших толщин металла на полуавтоматах и автоматах (см. рис. 3).

Сварку в среде защитных газов выполняют как плавящимся элек тродом, так и неплавящимся с подачей в зону горения дуги присадоч ного металла для формирования сварного шва.

Сварка может быть ручной, механизированной (полуавтоматом и автоматической. В качестве защитных газов применяют углекислый газ, аргон, гелий, иногда азот для сварки меди. Чаще применяются смеси газов: аргон + кислород, аргон + гелий, аргон + углекислый газ + ккислород и др. В процессе сварки защитные газы подаются в зон горения дуги через сварочную головку и оттесняют атмосферные газы от сварочной ванны (рис. 4). При электрошлаковой сварке тепло, идущее на расплавление металла изделия и электрода, выделяется под воздействием электрического тока, проходящего через шлак. Сварк осуществляется, как правило, при вертикальном расположении свариваемых деталей и с принудительным формированием металла шв (рис. 5). Свариваемые детали собираются с зазором. Для предотвращения вытекания жидкого металла из пространства зазора и формирования сварного шва по обе стороны зазора к свариваемым деталям прижимаются охлаждаемые водой медные пластины или ползуны. По мере охлаждения и формирования шва ползуны перемещаются снизу вверх.

Рис. 4. Схема сварки в среде защитных газов плавящимся (а) и неплавящимся (б) электродом. 1 – сопло сварочной головки; 2 – сварочная дуга; 3 – сварной шов; 4 – свариваемая деталь; 5 – сварочная проволока (плавящийся электрод); 6 – подающий механизм

Рис. 5. Схема электрошлаковой сварки:

1 – свариваемые детали; 2 – фиксирующие скобы; 3 – сварной шов; 4 – медные ползуны (пластины); 5 – шлаковая ванна; 6 – сварочная проволока; 7 – подающий механизм; 8 – токоподводящий направляющий мундштук; 9 – металлическая ванна; 10 – карман – полость для формирования начала шва, 11 – выводные планки

Обычно электрошлаковую сварку применяют для соединения деталей кожухов доменных печей, турбин и других изделий толщиной от 50 мм до нескольких метров. Электрошлаковый процесс применяют также для переплава стали из отходов и получения отливок.

Электронно-лучевая сварка производится в специальной камере в глубоком вакууме (до 13-105 Па). Энергия, необходимая для нагрева и плавления металла, получается в результате интенсивной бомбардировки места сварки быстро движущимися в вакуумном пространстве электронами. Вольфрамовый или металлокерамический катод излучает поток электронов под воздействием тока низкого напряжения. Поток электронов фокусируется в узкий луч и направляется на место сварки деталей. Для ускорения движения электронов к катоду и аноду подводится постоянное напряжение до 100 кВ. Электронно-лучевая сварка широко применяется при сварке тугоплавких металлов, химически активных металлов, для получения узких и глубоких швов с высокой скоростью сварки и малыми остаточными деформациями (рис. 6).

Лазерная сварка – эта сварка плавлением, при которой для нагрева используется энергия излучения лазера. Термин «лазер» получил свое название по первым буквам английской фразы, которая в переводе означает: «усиление света посредством стимулированного излучения».

Современные промышленные лазеры и системы обработки материалов показали существенные преимущества лазерной технологии во многих специальных отраслях машиностроения. Промышленные СО2-лазеры и твердотельные снабжены микропроцессорной системой управления и применяются для сварки, резки, наплавки, поверхностной обработки, прошивки отверстий и других видов лазерной обработки различных конструкционных материалов. С помощью СО2-лазера производится резка как металлических материалов, так и неметаллических: слоистых пластиков, стеклотекстолита, гетинакса и др. Лазерная сварка и резка обеспечивают высокие показатели качества и производительности.

Рис. 6. Схема формирования пучка электронов при электронно-лучевой сварке: 1 – катодная спираль; 2 – фокусирующая головка; 3 – первый анод с отверстием; 4 – фокусирующая магнитная катушка для регулирования диаметра пятна нагрева на детали; 5 – магнитная система отклонения пучка; 6 – свариваемая деталь (анод); 7 – высоковольтный источник постоянного тока; 8 – сфокусированный пучок электронов; 9 – сварной шов

Контрольные вопросы:

1. Что такое сварочная ванна?

2. Из чего состоит металл сварного шва при сварке плавящимся и неплавящимся электродами?

3. Какие функции выполняют плавящиеся и неплавящиеся электроды?

4. Для чего необходима защита сварочной ванны, дуги и конца нагретого электрода?

5. На какие виды подразделяется электрическая сварка плавлением по способу защиты?

6. Расскажите, в чем сущность сварки покрытыми электродами?

7. За счет чего осуществляется защита зоны горения дуги при сварке под слоем флюса?

8. В чем сущность сварки в защитных газах?

9. Кратко охарактеризуйте электрошлаковую сварку.

10. Каковы достоинства электронно-лучевой и лазерной сварки?

Дуговая сварка металла — распространённый и универсальный метод соединения металла. Технология дуговой сварки: электрический ток сварочного источника образует дугу между основным металлом и расходуемым электродом. На электроде горит обмазка, которая выделяет газ, защищающий область от кислорода. Перегретый окружающий газ плавит металл, при этом металл с электрода переносится в сварочную ванну.

Главная задача для новичка — научиться вести сварочный шов. Перед тем, как начнем жечь электроды , узнаем о применяемом оборудовании. Задача сварочного аппарата, независимо от его размера или формы, — обеспечить достаточный регулируемый ток, идущий к электроду. Сварочный аппарат выдает постоянный или переменный ток на электрод. Раньше для сварки использовали трансформаторы. Им на смену приходят компактные и стойкие к просаживанию сети сварочные инверторы.

Сварка прямой и обратной полярности

Для переменного тока используют соответствующие электроды. Профессиональные сварщики предпочитают постоянный ток. При сварке постоянным током поток электронов движется в одном направлении. Сварочный инвертор позволяет выбрать полярность. Полярность — направление движения потока электронов, зависит от того, к какой клемме вы подключили провода.

Обратная полярность при сварке: плюс на электроде, минус на клемме «земля». Ток идет от отрицательного к положительному контакту, поэтому электроны движутся от металла на электрод. Это приводит к сильному нагреву конца электрода. Для обычной сварки используется плюс на электроде, минус на клемме.

Прямая полярность при сварке: минус на электроде, плюс на клемме «земля». Ток идет от электрода к металлу, электрод холодный, а металл горячий. Это используется в специальных электродах для скоростной сварки листового металла.

Комплектация сварочника

Запомните, разные аппараты сваривают по-разному! Поэтому при обучении используйте один аппарат, насколько это возможно. Также важны изолированные медные провода. Они бывают разных размеров (сечения). На конце основного провода ставится быстросъемный зажим, к нему присоединяется 3-х или 4-х метровый провод определенного сечения с электрододержателем на 200, 300 или даже на 500 А (используются для толстых электродов и больших токов). Для домашнего применения 200 А удобнее. Существуют держатели подобные пассатижам, а есть держатель сварочный, в который вставляют электрод и поворачивают ручку (если нужен электрод под различными углами, согните его у основания). Так же нужна клемма заземления с быстросъемным зажимом.

Светофильтры

Яркость дуги примерно в 10 тысяч раз выше приемлемой для человеческого глаза яркости света. Защитный фильтр защитит глаза от ожога, когда вы смотрите на расплавленную ванну. Они бывают разных номеров. Меньше цифра — светлее фильтр маски сварщика. Люди по-разному чувствительны к свету. Светофильтр сварщика должен защищать глаза, но вы должны ясно видеть сварочную ванну. Если вы используете толстые электроды и большие токи, вы должны применять светофильтры с бо́льшим номером. Светофильтры для масок хрупкие. Чтобы защитить их от искр или царапин используйте защитные пластиковые стекла спереди и сзади. При сборке маски используйте уплотнитель и клипсу. После установки фильтра посмотрите на свет, проверьте, что нет зазоров. Если при варке увидите засветку, прекратите сварку, чтобы не получить ожог сетчатки (зайчик). Заменяйте сварочные защитные стекла, когда они грязные или поцарапались. Чистота стекла важна для четкого видения сварочной ванны.

Начинаем сваривать!

Сварочные электроды покрыты флюсом, он делает возможным процесс сварки. Сгорая, флюс создает защитный газ и очищает ванну, вытесняя кислород воздуха, удерживая его от соединения с расплавленным металлом, не давая образоваться порам, а так же стабилизирует дугу и поддерживает чистоту расплавленного металла. Когда металл остывает, образуется сварочный шлак, который обеспечивает дополнительную защиту металла от воздуха.

Сварка — постепенная практика, это нетрудно. Сначала обратите внимание, чтобы все было готово для сварки. В любой момент сварки вам должно быть удобно! Электрод сгорает не сразу, поэтому расслабьтесь, возьмите держак обеими руками и обопритесь о стол настолько устойчиво, как это возможно.Когда все готово, начинайте процесс дуговой сварки, опустите щиток сварщика или настройте зажим маски, чтобы по кивку головы она опускалась.

Зажигайте дугу, как зажигаете спичку: чиркайте электродом по металлу и ведите конец на начало шва. При чиркании начнет плавиться флюс электрода, который очищает ванну. Чтобы избежать следов, чиркайте в направлении варки. После чирканья электродом возникает поджиг дуги, конец электрода должен находиться в 3-х мм от поверхности, это создает зазор для дуги, оттуда идет яркий свет. При сварке смотрите не на свет, а дальше дымящихся искр, фокусируйтесь на расплавленной ванне за электродом.

Удобнее брать держак так, чтобы его рычаг располагался под большим пальцем. Чтобы извлечь электрод, возьмите его левой рукой, нажмите рычаг и достаньте электрод. Если электрод залипает, то, скорее всего, флюс на кончике поврежден. Чиркните, чтобы сжечь конец электрода до начала заполнения сварочной ванны.

Когда дуга загорелась, формируйте ванну. Здесь нужно некоторое время, чтобы прогреть основной металл. По времени это занимает 2-3 маленьких оборота электродом вокруг сварочной ванны. Далее во время сварки основной металл прогревается и ванна расходится. Сначала ванна маленькая, сделайте так, чтобы ванна была достаточно широкой и не меняла форму.

Контроль дугового промежутка

Во время сварки держите электрод над металлом. Это называется дуговой промежуток. Контролировать этот зазор первое и, самое важное, чему надо научиться. При движении по шву электрод расходуется, поэтому его надо опускать. Удерживайте постоянный зазор между концом электрода и основным металлом.

Если зазор мал, то нет времени на прогрев основного металла, шов будет выпуклый с несплавлением по краям.

Если зазор слишком большой, дуга начнет скакать, будет плохой провар и тяжело управлять укладкой наплавляемого металла.

Постоянный зазор нормальной величины — первый шаг к управлению сварочной ванной и формированием качественного шва с хорошим проваром.

Чем лучше вы управляете длиной дуги, тем лучше вы будете варить! Когда дуга проходит через зазор, она плавит основной металл и формирует сварочную ванну. Так же она переносит металл с электрода в ванну.

Формирование шва. Дефекты сварных швов

При сварке смотрите по сторонам шва, он должен быть на уровне металла. Формирование шва обычно происходит круговыми или зигзагообразными движениями. При круговых движениях, двигайтесь вбок и смотрите справа от сварочной ванны, потом наверх границы ванны и шлака, а потом на другую сторону и просто распределяйте ванну по кругу. Такова техника дуговой сварки. Зигзагообразные движения из стороны в сторону делают похожий шов: смотрите с одной стороны, наверх ванны и с другого края. При каждой смене направления помните, что расплавленная ванна следует за теплом.

Это шов сварен электродом, который быстро двигали. Линия ванны ниже поверхности основного металла. Интенсивная дуга этого электрода проникла глубоко в основной металл оттолкнула ванну назад и сформировала шов.

Когда вы движете ванну поперек, заполняющий металл с электрода движется позади, а если металла вокруг недостаточно, вы оставляете подрезы. Подрез — пустое место, канавка на краю шва, ниже уровня металла.

Чтобы избежать этого, контролируйте внешние границы, наблюдая за ванной и утоньшая ее на поверхности. Сила дуги на конце электрода может быть использована для манипуляций ванной. Наклоняя электрод, мы как бы толкаем ванну, а не тянем. Чем вертикальнее держим электрод, тем менее выпуклый шов. И наоборот.

Электрод стоит вертикально, все тепло концентрируется под электродом, сила дуги давит на ванну вниз, это приводит к глубокому проплавлению и распространяет ванну вокруг.

Если наклонить электрод, сила дуги направлена назад и шов начинает подниматься (всплывать).

Если наклон слишком велик, дуга будет давить в направлении шва, делая ванну плохо управляемой.

Бывают ситуации, когда надо варить плоский шов, а бывает, когда нужно оттолкнуть ванну назад. Поэтому используются разные углы наклона электрода. Мы начинаем с угла между 45 и 90 градусами. Он удобнее, сварочная ванна хорошо видна, нормально варится.

Владение техникой получения прочного сварного шва – отличный навык, приносящий настоящему хозяину немало пользы. Хорошо изученный процесс может настолько увлечь, что после изготовления простенького каркаса для теплицы, печки для гаража или бака на дачу захочется создать нечто сложное и оригинальное типа ажурной изгороди, скамейки, мангала. Но перед реализацией планов необходимо выяснить все вопросы о том, как научиться варить электросваркой, ознакомиться с информацией и учебным видео. Освоив азы, можно смело приступать к созданию уникальных шедевров из металла.

С прочностью сварных швов вряд ли смогут состязаться другие виды соединения деталей из металла, если состыковка их должна быть неразъемной. Нагрев металлических сплавов электрической дугой вызывает пластическую деформацию материалов. В результате взаимного проникновения частиц электрода и соединяемых элементов формируются сверхпрочные межмолекулярные связи.

Электросварка залог прочности соединения деталей из металла

Внедрение прогрессивных технологий позволяет сейчас выполнять сварку с применением лазерного и электронного излучения, металлы сваривают ультразвуком и газовым пламенем. Чаще всего источником энергии служит электрическая дуга, создаваемая инвертором или сварочным аппаратом. С простейших и наиболее распространенных способов сварки и стоит начать обучение.

Подготовка к практическим занятиям

Навыками сварщика овладевают в основном на практике. Потому необходимо знать, чем нужно запастись начинающему сварщику, получившему теоретические сведения и желающему применить знания.

Внимание. Сварка сопряжена с опасностью получения ожогов от брызг расплавленных металлов, с отравлением токсичными выделениями, с вероятностью поражений электротоком. Излучение может вызвать ожог роговицы глаз. Тщательно подготовьтесь без экономии на экипировке и оборудовании.

Работа сварщика сопряжена с угрозой травмирования, отравления газом, получением ожогов

Выбор правильного оборудования

Для практических занятий можно сделать сварочный агрегат собственноручно. Но если и в этом деле нет практики, желательно взять в аренду или купить сварочное оборудование с устройством плавной регулировки показателей силы тока, максимальные значения которого около 160 А. Научиться мастерству сварщика помогут:

• Сварочный трансформатор, осуществляющий преобразование переменного тока, поставляемого сетью, в переменный ток сварочного процесса. У простого в обслуживании, производительного, дешевого агрегата есть недостатки: он не обеспечивает высокую стабильность дуги, «просаживает» напряжение, отличается излишней тяжестью.
• Сварочный выпрямитель, действие которого основано на получение постоянного тока сварки за счет преобразования переменного тока сети. В отношении набора недостатков и достоинств агрегат аналогичен предыдущему варианту, но лучше поддерживает стабильность дуги, благодаря чему у сварочных швов повышается качество.
• Сварочный инвертор, поставляющий для сварки постоянный ток и напряжение, полученное в результате преобразования переменного тока. Это легкий компактный аппарат с плавной регулировкой параметров тока, быстродействующее и производительное оборудование с легким зажиганием.

Выбор сварочного оборудования должен производится исходя из нужд

Бывалые сварщики советуют купить инвертор. Он и места много не займет и в обучении лучше поможет. Посмотрите ролик о том, как подобрать аппарат, как подготовиться и как научиться варить электросваркой – видео поможет наглядно представить начало практического курса.

Чем различаются электроды?

Дуговая сварка выполняется с использованием плавящихся электродов. Их функция заключается в подведении тока ко шву. Основным компонентом автоматической или полуавтоматической сварки может служить порошковая проволока, механизированным способом поставляемая в зону плавления по мере использования. Однако большинство обучающих курсов рекомендуют начать с электродов, выпускаемых в виде твердых стержней со специальным плавящимся покрытием. С ними можно быстрее «набить» руку и получить навыки в формировании четких ровных наплавленных линий.

Сварочные электроды в виде металлических стержней — оптимальный выбор для начинающих

Оптимальными для начинающих признают электроды-стержни с диаметром 3 мм. Для работы с более «толстыми» электродами потребуется мощное оборудование. Стержни с сечением 2 мм используют для сварки деталей из тонколистового металла. Не стоит использовать старые, завалявшиеся у кого-то компоненты дуговой сварки, а если они к тому же отсырели, вообще толку не будет.

Экипировка сварщика – обеспечение безопасности

Будущему сварщику обязательно нужен защитный щиток или маска сварщика. Они оберегут глаза от ожогов, получаемых из-за воздействия яркого излучения, и кожу лица от раскаленных металлических брызг.

Для практических занятий потребуется защитный щиток или маска сварщика

Кожу рук тоже нужно защитить от попадания обжигающих брызг расплавленного металла. Нужны рабочие брезентовые рукавицы или замшевые перчатки (трикотажные и х/б не подойдут).

Костюм или халат со штанами должны быть из плотного материала, лучше всего из толстого брезента высокой плотности.

Важно. Рядом с местом работы нужно поставить наполненное водой ведро, запастись старым плотным пледом для возможности погасить возгорание от случайной искры.

Для практических занятий предпочтительно, но необязательно расположиться на улице. Все возгораемые предметы в районе работ и вероятной досягаемости искры нужно убрать.

Первые шаги будущего хорошего сварщика

Первоначально каждый из обучающихся мастерству делает на ненужных кусках металла валики, просто расплавляя материал без создания соединительных швов. Поверхность нужно очистить от ржавчины и загрязнений.

Начало практических занятий: как сделать валики

• Электрод вставляется в держатель сварочного аппарата.
• Инициировать поставку тока в зону плавления можно, чиркая по металлу концом стержня, словно спичкой, или касаясь заготовки постукивающими движениями.
• После создания электрической дуги электрод нужно направить на заготовку. Зазор между электродугой и металлом должен быть постоянным, не меньше 3х, но не больше 5-ти мм.

Обратите внимание. От умения поддерживать постоянный зазор зависит качество будущего шва. При изменении расстояния дуга прервется, шов получится с дефектами.

• Стержень держат под углом к плоскости заготовки. Удобным считается наклон в 70º, причем электрод может быть наклонен вперед или назад, как удобней исполнителю. В будущем размер наклона можно поменять в зависимости от предпочтений сварщика и от специфики выполняемой операции.

На данном этапе практических занятий необходимо научиться подбирать силу тока для его стабильной подачи. При недостатке тока дуга будет гаснуть, слишком мощный поток проплавит металл. Навыки выставления режима сварки можно получить только путем экспериментов.

Учимся делать сварные соединения

Убедившись в том, что валики выходят ровные и почти красивые, можно попрактиковаться в выполнении соединительных швов. Это уже действия для уверенной руки почти опытного практиканта, знающего, как правильно научиться варить электросваркой, и реализующего полученные сведения.

Второй шаг обучения: выполнение имитации сварного шва на заготовке

Все первоначальные действия по зажиганию электрода аналогичны описанным выше процессам. Только рука сварщика, соединяющего детали, движется не по прямой, а совершает колебательные движения, как-бы перераспределяя расплавленный металл одной детали на соседний элемент и наоборот. Траектория движения может быть зигзагообразной, петлевидной, напоминать череду елочек или серпов.

Несколько типов швов, выполняемых дуговой электрической сваркой

Потренироваться нужно снова на куске ненужного металла, прочертив на ней мелом линию, заметную через затемняющее стекло маски. Вдоль нее и нужно прокладывать своеобразный шов, вычерчивая сплошную неширокую полосу по одной из вышеуказанных траекторий.

От остывшего шва молоточком нужно отбить шлак, после чего перед взором предстанет произведение сварщика.

Шлак с остывшего шва нужно сбить небольшим молотком

После получения первых навыков можно приступить к производству соединительных швов. Они бывают тавровые, стыковые, угловые, внахлест, выполняются по горизонтали или по вертикали снизу вверх и в противоположном направлении. Чтобы рука двигалась уверенно, нужно немало потренироваться и лишь затем приступать к изготовлению полезных красивых самоделок.

Типы сварных соединений и их внешний вид

Видео руководство для начинающих

Навыки работы со сварочным аппаратом помогут сделать массу полезных металлических конструкций для дачи, гаража, бани, хранилища. Наверняка после первых шагов захочется сделать что-нибудь потрясающее. Только чтобы овладеть всеми нюансами мастерства, нужно немало потрудиться для получения сноровки. Ну и, конечно, для более сложных приемов сварки потребуется более углубленная информация типа профессиональных пособий с описанием сложных процессов и перечнем технических регламентов.