Электродуговая сварка - высокотехнологический способ обработки металла, который позволяет эффективным методом работать с толстыми металлическими конструкциями.

Именно такой вид сварки используют при монтаже различных металлических изделий, а в домашних делах она по сегодняшний день просто великолепный помощник.

Естественно, что характер сварного шва находится в зависимости как от качества изделия, так и от квалификационных данных самого исполнителя. Но если к металлоконструкции не предъявляются особенные требования, то сварное дело может постигнуть даже человек без большого опыта работы. А появившееся недавно современное инверторное оборудование значительно упрощает работу по сварке изделий.

Безопасность работ

Перед тем как разбираться, что такое электродуговая сварка металлов и как ее выполнять, следует подумать от безопасности проведения работ со сварочным оборудованием. Большая часть новичков не обращает внимания на режим техники безопасности, что приводит к неприятным и тяжелым последствиям.

Самым важным является электробезопасность. Необходимо следить за внешним видом силового кабеля, чтобы изоляция была в надлежащем виде. Нельзя работать во время дождя или при влажной погоде.

При сварочных работах следует использовать индивидуальные средства предохранения. Особенно это касается глаз. Ведь электродуговая сварка выделяет много ультрафиолета, что вредно для зрения. Поэтому в работе надо использовать специальный щиток с темным стеклом.

Одежда сварщика должна быть из плотной ткани, так как шлак и расплавленный металл, попадая на открытые участки тела, часто оставляют сильные ожоги, которые долго заживают.

Техника исполнения работ

Сварка осуществляется благодаря тепловой энергии, которую производит электрическая дуга, появляющаяся между горелкой и металлом. Для вырабатывания дуги используют специальные электроды, которые расплавляют кромку изделия и соединяют расплавленный металл, образуя сварочный шов.

Сами электроды для электродуговой сварки состоят из проволоки определенной толщины, на которую сверху нанесено специальное покрытие. Каждый металл и различные режимы работы требуют применения особенных марок электродов. Чаще всего используются марки ЭПС, УОНИ, ЦМ и УП.

Сварочный аппарат

Главное снаряжение, которым пользуется сварщик, называется сварочным трансформатором. В его задачу входит снижение напряжения, которое влияет на усиление силы тока, достаточного для плавки металла.

Аппарат электродуговой сварки может быть «домашним», для применения в бытовых условиях с подключением к одной фазе, и промышленным, обладающим большой мощностью, который подключается к трем фазам. Также сварочное оборудование делится на вырабатывающее постоянный ток и на преобразующее постоянное напряжение (трансформаторы).

1. Небольшой вес.

2. Устойчивость к величине силы тока и выходного напряжения, что, в свою очередь, влияет на качество электрической дуги, практически не зависящее от скачков напряжений в сети.

3. Простота и легкость в работе на высоте.

ГОСТ: сварка ручная электродуговая

Те, кто профессионально занимаются сварными делами, знают, что существуют специально разработанные стандарты сварки металлов, типов соединений, работ с алюминием, качества электродов и так далее. Для более эффективной работы нужно придерживаться этих правил. Например, ГОСТ 5264-80 отвечает за методы соединительных сварных швов металлических конструкций: прямой шов, скошенный или скошенный с замком.

Чем еще регламентируется электродуговая сварка? ГОСТ 14771-76 вводит правила варки в защитных газах. Бывают и другие ГОСТы, регулирующие методы работ с электросваркой. В промышленности и на производствах к этим стандартам относятся серьезно и требовательно. Каждый сварщик, работающий на предприятии, должен знать все ГОСТы и по возможности их применять.

При выполнении домашних работ придерживаться этих стандартов необязательно, но желательно иметь о них хотя бы общее представление. Для примера можно привести ГОСТ (сварка ручная электродуговая) под номером 26-291-79, который устанавливает правила использования электродов определенных марок и толщины для сварки тех или иных металлов и конструкций из них.

Те же стандарты описывают основные сварочные соединения:

Внахлест, когда одна деталь немного накрывает другую.

Встык - оба объекта состыковываются друг с другом на одной плоскости.

Соединение углом.

Торцовая варка в виде буквы «Т».

Технология электродуговой сварки

Техника ручной сварки состоит в следующем: создание дуги и удержание ее в определенном месте, передвижение электрода и образование сварного шва. Дуга может появляться двумя способами:

1. Недолгим касанием (ударом) электрода по металлической поверхности.

2. Скольжением электрода по металлу в виде чирканья спичками.

После того как появилась дуга, горелку немного отводят для устойчивой поддержки горения. Исходя из режима сварки, электрод отводят на расстояние, равное 0,5-1 его диаметра.

Перемещение электрода

Чтобы получались качественные швы электродуговой сварки, надлежит двигать электроды в трех позициях:

Небольшое поступательное движение, при котором электрод то отдаляется, то приближается к поверхности свариваемого материала.

Передвижение электрода вдоль оси шва детали. Это перемещение считается основным в сварочных работах. Скорость движения может быть медленной или быстрой, в зависимости от режима работы, силы тока, а также от типа шва.

Электрод перемещают поперек оси шва. Таким образом соединяются детали металлическим валиком.

Высокая квалификация и профессионализм сварщика обуславливают то, насколько четко и уверенно он может держать дугу, а также его умение совершать все три способа ведения электрода.

Режимы сварных работ

Чтобы узнать силу тока, необходимую для сварки, необходимо определиться, какой тип шва планируется делать и какого диаметра электрод употребляется в работе:

При налаживании нижнего шва ток для электрода в три миллиметра должен быть 75-100 А, а для пяти миллиметров - 160-180 А.

При отвесном монтаже необходимо снизить силу тока для тех же электродов до 80 А и до 150 А соответственно.

Верхние швы, называемые потолочными, накладываются 3-4-миллиметровыми электродами, сила тока которых не должна быть меньше 70 А и больше 100 А.

Нюансы сварочных работ

Электродуговая сварка может преобразовывать электрическую энергию в тепловую. И это ее главная особенность. Дуга нагревается до температуры в 6000-8000 градусов по Цельсию, что дает возможность расплавлять практический любой металл или сплав. Сама дуга окружена ореолом. На поверхности электрода температура несколько снижается и составляет около 4000 градусов по Цельсию.

Во время сварки на поверхности детали формируется ванна раскаленного и расплавленного металла с небольшой ямкой. При этом дуга имеет длину 2-6 мм. Это нормальное рабочее расстояние почти для всех видов бытовых и некоторых промышленных сварных работ.

Сварку выполняют короткой дугой, так как при длинной дуге начинается сильное разбрызгивание, шов прерывается и происходит плохая спайка металла.

Если работы ведутся угольным электродом, то длина электрической дуги может быть порядка 20 миллиметров.

Как уже говорилось, электродуговая сварка может использовать переменный или постоянный ток. При переменном токе электрическая дуга слаба и неустойчива. Для улучшения ее качества увеличивают силу тока. Поэтому необходимо следить за напряжением при варке определенных изделий. Например, если сваривают мелкие детали, то есть опасность их прожечь.

При постоянном токе дуга стабильна, что позволяет сваривать мелкие и тонкие металлоконструкции.

Базовые правила сваривания труб

Электродуговая сварка труб позволяет работать с трубным материалом диаметром 5-120 см и толщиной стенок от 3 до 25 мм.

Стыки труб свариваются несколькими швами. После каждого прохождения обязательно производят зачистку поверхности прошлого шва от наслоения шлака.

Трубы, чей диаметр меньше 22 см, сваривает один рабочий. При этом толщина стенок не имеет значения. Но если изделие превышает обозначенный диаметр, то сварные работы ведут вместе два сварщика.

Процесс варки происходит как можно меньшей дугой, чтобы не нарушить структуру и качество шва. Сам шов обязан перекрывать линию соединения на пару миллиметров в каждую сторону. При этом, чем толще стенки труб, тем больше швов необходимо наложить. Специалисты, работающие сварщиками в нефтяных и газовых компаниях, знают, что:

При толщине стенок до 6 мм - количество шовных слоев - 2;

7-11 мм - 3 слоя;

Особенности существующих сварных материалов

Чугунные изделия

Сварка чугунных деталей — трудоемкий процесс из-за химического состава чугуна и его особенностей. Какой-то определенной технологии работы с чугуном нет, так как различная структура этого материала требует к себе разных подходов. Однако все существующие способы работы с этим металлом делят на два вида: горячую сварку, когда объект нагревают, а потом дают остыть, и холодную - изделие предварительно не разогревают, но варят специально предназначенными для чугуна электродами.

Цветные металлы и их сплавы

Изделия из этих элементов, особенно алюминия, массово применяются для запчастей в автотранспорте. Однако медные, латунные и бронзовые поверхности свариваются трудно, так как эти металлы обладают в расплавленном состоянии большой текучестью, они быстро поглощают кислород и окисляются. В зоне сварки такие металлы изменяют свою структуру.

Специалисты советуют работать с цветметаллом электродами марки МН-5 и ОЗБ-1, а также угольным электродом при постоянной силе тока.

Также многие сварщики при работе с латунью и медью используют прутья, содержащие цинк. Его испарения помогают быстрее остывать поверхности свариваемого материала и улучшают качество шва. Но в процессе работы цинк выделяет ядовитые газы, поэтому при работе с ним необходимо надевать маску или респиратор.

Алюминий

Этот металл нагревается при низких температурах. Так, чистый алюминий начинает плавиться при температуре 660 0 С, а его сплавы - при 2000 0 С. Потому для работы с ним вместо стандартных электродов используют проволоку, которая похожа по своему составу с алюминием. Например, электроды для алюминия ОЗА-1 и ОЗА-2 часто используют на предприятиях и в тяжелой промышленности для сварки автомобильных деталей.

Вывод

Аппарат для ручной электрической сварки - полезная вещь не только на производстве, но и в домашних делах. Практически любую металлоконструкцию можно сварить собственными силами дома, если прислушиваться к советам специалистов и иметь базовые знания и навыки по работе с электродуговой сваркой.

Самым важным элементом при работе на сварочном оборудовании является соблюдение техники безопасности, так как научиться варить металл можно даже методом проб и ошибок, но экспериментировать с собственным здоровьем не следует.

Сварочный аппарат для электродуговой сварки состоит, в принципе из двух частей - источник притания, принимающий напряжение от бытовой сети и непосредственно, сварочный узел - держатель электрода, электрод и нулевой провод. В момент кратковременного касания электродом места соединения возникает пробой (проскакивает искра) воздушного промежутка. В этот момент сварщику необходимо, с одной стороны, успеть отодвинуть разогретый кончик электрода от металлической детали, что бы избежать его прилипания, а с другой стороны, удержать расстояние между электродом и деталью минимальным, что бы сохранялась дуга.

Дуга представляет собой продолжительный электрический разряд между концом электрода и областью сварного шва изделия (дуговой зоной). Температура катодной области электрода превышает 3000 градусов, при относительно небольшом значении разности потенциалов - 20-25 В. При зажигании дуги сначала происходит пробой воздушного промежутка электронами, потом, в течение микросекунд, процесс стабилизируется и в дуговом промежутке, в результате ионизации электронами молекул газов, появляется также ионная проводимость. Стабилизатором горения дуги является плавящаяся и испаряющаяся обмазка электродов.

При сварке электрод плавится под действием высокой температуры. На конце электрода образуется капля расплавленного металла, которая отрывается и переносится на металл изделия. При этом переносится до 95% материала электрода, остальное же превращается в пары и брызги. Размеры капель и скорость их образования зависят от силы тока, диаметра электрода, длины дуги и ряда других условий. Электроды для покрываются оболочкой, образующей шлак, укрывающий капли металла. Поэтому они не замыкают дуговой промежуток при его прохождении.

Источник питания - сварочный трансформатор.

Трансформатор является основным элементом источника питания сварочной системы. Он необходим для понижения сетевого однофазного напряжения с 220 В до необходимого для сварки значения - 50...80 В. Специфические условия работы трансформатора (дуговой режим) требуют максимальной отдачи мощности в момент сварки. Сварочные трансформаторы ориентированы на протекание больших токов. В бытовых конструкциях это токи до 200 А. В простейшем случае трансформатор можно использовать, напрямую подключая его к электроду. Зачастую, бытовые сварочные аппараты для удешевления и облегчения конструкции конструируются именно по такой схеме, как показано на первом рисунке.

Для улучшения характеристик сварочного аппарата используются различные дополнительные элементы цепи. В частности, распространенным способом улучшения устойчивости дуги является включение балластного сопротивления, балластника. Балластник изготавливается из проволоки с большим удельным сопротивлением (нихром). Полученное сопротивление в сотые доли Ома смягает вольт-амперную характеристику трансформатора. В результате, хотя и происходит потеря мощности в 20-30 процентов, дуга становится менее капризна к действиям сварщика, поскольку допускает меньшую точность расположения электрода относитьльно металла.

Улучшение характеристик сварочного аппарата.

Некоторой проблемой для сварки является использование переменного напряжения электрической сети. При этом дуга, условием существования которой является перенос капель металла в одном направлении (с электрода), очевидно поддерживается только в короткие промежутки времени (на пике синусоиды). Для увеличения длины этого промежутка вместо балластного сопротивления ставится дроссель. Благодаря самоиндукции катушки дросселя, синусоида "размазывается", увеличивая тем самым эффективность аппарата. Такое решение достаточно дорого, и ведет к увеличению размеров и веса аппарата, поэтому используется, как правило, в промышленных стационарных устройствах для сварки.

Другим путем преодоления данного недостатка является выпрямление тока посредством одного или нескольких диодных мостов. Горение сварочной дуги при использовании постоянного тока более стабильно, швы получаются более качественными, легче поддерживаются пониженные значения сварочных токов. Существуют типы электродов, в частности электроды для сварки нержавеющей стали, которые работают только на постоянном токе. Впрочем, электроды, предназначенные для переменного тока, нормально работают и на постоянном токе. Постоянный ток в бытовых сварочных аппаратах получается путем выпрямления переменного тока с помо­щью полупроводниковых выпрямительных мостов. Диодный мост подключается к выходу сварочного трансформатора.

Апрель 12, 2017

Как правильно варить ручной дуговой сваркой?

Ручная и автоматическая дуговая сварка выполняется парой неплавких угольных (графитовых) или одним плавким сварочным электродом. В первом случае электрическая дуга возникает между двумя электродами. Она обладает настолько высокой температурой, что свариваемые детали и присадочный материал оплавляются до полужидкого состояния, заполняя стык между двумя деталями сварочным швом.

Во втором случае электрическая дуга возникает между плавким электродом и металлической поверхностью свариваемых деталей. Во избежание удара тока последние необходимо обязательно заземлять! Зазор между ними заполняется расплавленным металлом, который капает в стык с электрода.

Данная электросварка позволяет:

• сваривать металл в ограниченном пространстве;
• быстро производить сварочные работы;
• работать с обширной номенклатурой марок стали. Это объясняется богатым выбором электродов, отличающихся своим химическим составом;
• простота выполнения процедуры, которая под силу даже малоопытному сварщику.

Впрочем, качество и крепость получаемого результата очень сильно зависят именно от опыта сварщика.

Для того чтобы варить дуговой сваркой при помощи постоянного тока, вам потребуются инверторы. А это весьма дорогостоящий электроприбор. С другой стороны, инверторная сварка характеризуется меньшим потреблением электроэнергии, что в длительной перспективе окупает стоимость приобретения инвертора.

Процедура выполнения дуговой сварки

При выполнении дуговой сварки двумя неплавкими электродами электрическая дуга возникает в любом положении. При сварочных работах одним плавкими электродом электрическая дуга появляется при прикосновении последнего к металлической поверхности и отделении электрода от детали на 3 мм.

Но и в первом, и во втором случае электроды необходимо держать как можно ближе к поверхности свариваемых деталей. От этого будет зависеть температура электрической дуги и, соответственно, скорость и качество выполнения сварочных работ.

Опытные сварщики определяют оптимальное расстояние по равномерному и однотонному звуку. Если расстояние оказывается слишком большим, возникает резкий звук, часто прерываемый громкими хлопками. Если дистанция оказывается слишком большой, электрическая дуга разрывается. В этом случае сварку следует продолжить с точки разрыва.

Обратите внимание, при варке важных зон, на которые воздействуют динамические нагрузки или где особо проявляется эффект усталости металла, необходимо использовать парные неплавкие электроды. Дело в том, что в этом случае необходимо зажигать электрическую дугу вне зоны сварочных работ. А для этого лучше всего подходят именно парные электроды.

Особенности дуговой сварки

Ручная электродуговая сварка при помощи постоянного тока может производиться с прямой и обратной полярностью. При прямой полярности на электроды подводят «минус», а на свариваемые детали - «плюс». При обратной полярности «минус» и «плюс» меняют местами.

В точке проведения сварки образуется , состоящая из расплавленного металла и перегретого газового пузыря, из которого выдавливается атмосферный кислород. Это не позволяет металлу окисляться в процессе сварочных работ.

Обратите внимание, в процессе сварочных работ из металлов испаряются легирующие составные металлических сплавов. Из-за этого ручная дуговая сварка считается небезопасной для здоровья, поскольку часть этих испарений попадает в лёгкие сварщика.

Что влияет на качество и размеры сварного шва?

Качество сварного шва определяется проваром - отношением ширины к глубине сварного шва. Чем шире сварной шов, тем меньше его глубина. И наоборот, меньшая ширина сварного шва свидетельствует о его большей глубине.

На качество выполняемых сварных ворот также влияет сила тока, от которого увеличивается глубина проплава. Обратите внимание, при равной силе тока может быть разная глубина проплава. Чем плотнее металл, тем более глубоким будет проплав.

Но на ширину сварного шва сила тока никак не влияет. На него влияет характеристика электрического тока. Так, постоянный ток создает узкий шов, причём это правило особенно заметно при напряжении от 30 В и выше. Электрическая дуговая образует, наоборот, широкий сварной шов.

На глубину и ширину сварочного шва влияет поперечное сечение используемого электрода. Чем поперечное сечение больше, тем подвижнее будет электрическая дуга, тем шире будет сварной шов. И наоборот, чем меньше будет поперечное сечение, тем менее подвижной будет электрическая дуга, тем глубже будет проплав.

Наконец, последний показатель, влияющий на качество и размеры сварного шва, - это напряжение электрической дуги. Точнее, напряжение влияет только на ширину шва: большее напряжение - большая ширина, меньшее напряжение - меньшая ширина.

При выполнении сварочных работ одинарным плавким электродом вместе с каплями расплавленного металла в сварочную ванну попадает ещё и шлак, содержащийся в электроде.

Химический состав выделяемого шлака серьёзно влияет на качество проводимых сварных работ. В частности, он:

• способствует лучшей металлургической обработке стали;
• улучшает тепловые режимы дуговой сварки и увеличивает скорость сплавления кромок свариваемых деталей;
• оптимизирует формирование сварных швов;
• поддерживает максимальный температурный режим электрической дуги и улучшает её стабильность.

Дуговая сварка под флюсом - ещё одна разновидность выполнения сварочных работ с образованием шлака. Последний образуется при расплавлении флюсовой прослойки, находящейся между электродом и свариваемой поверхностью. По остывании слой шлака отделяется от сварного шва. Отметим, что эта разновидность сварных работ производится только на промышленном оборудовании.

В заключение отметим, что автоматическая дуговая сварка обеспечивает на порядок лучший результат, чем ручная, именно за счет того, что все параметры сварных работ, и прежде всего расстояние между поверхностью и электродом, контролирует микропроцессор.

Как варить швы в разных положениях?

Ручная и автоматическая дуговая сварка выполняются по различным технологиям, в зависимости от места проведения сварных работ. Рассмотрим, как правильно варить в трёх самых распространенных расположениях сварного шва.

Нижнее положение

Данная технология ручной дуговой сварки требует полного проплавления сечений и предотвращения образования прожогов. Чтобы этого достигнуть, необходимо надёжно закрепить свариваемые детали. Это позволит поддерживать оптимальные размеры ванны сваривания. Для повышения качества можно подложить съёмные медные подкладки.

Вертикальное положение

Сложность данного режима заключается в том, что расплавленные металлы под действием силы тяжести будут стекать вниз, что негативно скажется на качестве образующегося сварного шва.

Поэтому вертикальную сварку выполняют снизу вверх, чтобы расплавленные металлы стекали уже на сформировавшийся сварной шов. Но такая технология существенно замедляет скорость выполнения сварочных работ. Сварка сверху вниз значительно ускорит процесс, но при этом существенно сократится глубина проплава. Качество сварки повысится только при работе с тонкими деталями и при использовании специальных электронов.

Потолочное положение

Ручная дуговая сварка в таком положении крайне сложна. Расплавленный металл сдерживает от того, чтобы не закапать вниз, только сила поверхностного натяжения. Она будет удерживать расплавленный металл лишь при небольшом весе последнего. Поэтому при потолочном сваривании дуговой сварки необходимо максимально уменьшить площадь сварочной ванны. Для этого необходимо регулярно прекращать сварочные работы, чтобы расплавленный металл смог кристаллизоваться.

Комментариев:

• Предварительная подготовка
• Особенности процесса сварки
• Начало электродуговой сварки
• Характеристики сварки трубопровода

Соединение деталей сварочным путем является одним из самых практичных и надежных. Его применяют и в промышленных целях, и в домашнем хозяйстве.

Ручная дуговая сварка: 1-электрод; 2-покрытие электрода; 3-газовая защита.

Как правильно варить? Такой вопрос обычно задают начинающие мастера.

Предлагаем разобраться с азами процедуры и некоторыми нюансами сварки.

Предварительная подготовка

Как правильно варить? Первым делом нужно приготовить все необходимое. Стандартный набор – электроды, аппарат для сваривания, молоток для шлаковой отбивки, щетка. Размеры электрода подбирают в соответствии с толщиной металлического листа. Подумать о защите следует также своевременно. Для чего подготавливают маску со специальным светофильтром, костюм из уплотненной ткани и перчатки, предпочтительнее из замши. Еще нужны будут инвертор (трансформатор) – прибор для преобразования переменного тока, сварочный выпрямитель.

Вернуться к оглавлению

Особенности процесса сварки

Сварка – это процесс, который проводится при высоких температурах. Она осуществляется посредством электрической дуги, идущей от электрода к свариваемой поверхности. Дуга плавит материал основы и металлический материал электрода. Появляется так называемая сварная ванна. Ее назначение – смешивание основного металла с электродным. Размеры появляющейся ванны обусловлены выбранным режимом, расположением в пространстве, скоростью дугового передвижения, формой и величиной кромки и пр. Средняя ширина ванны – 0,8-1,5 см, длина – 1,0-3,0 см, глубина порядка 0,6 см.

Обмазка, которой покрыт электрод, расплавляясь, создает особую газовую область в зоне дуги, а также над верхом ванны. Ею вытесняется вся воздушная масса из района сварки, исключая контактирование плавящегося металла с кислородом. Помимо прочего, в ней располагаются пары металлов (от электрода и основного). На шве происходит образование шлака, препятствующего слиянию расплавленного состава с воздухом, а это негативно отражается на качестве процесса. Исчезновение электрической дуги предшествует образованию шва, объединяющего свариваемые элементы. Поверх шва накладывается защита из шлака, которую в последующем убирают.

Вернуться к оглавлению

Начало электродуговой сварки

Чтобы правильно варить, сварка требует повышенного внимания в самом начале. Приветствуется получение начального опыта сварки под руководством наставника, который вовремя укажет на возможные ошибки и даст ценную подсказку. К работе приступают, надежно прикрепив деталь. Ведро с водой нужно готовить заранее и держать около себя в целях безопасности. Эта же причина не допускает небрежного отношения к различным остаткам употребленного электрода и выполнения работ на основе из дерева.

Надежно устанавливают зажим «заземление». Контролируют кабельную изоляцию и заправку в держатель. На аппарате для сварки задают расчетный показатель мощности тока, соответствующий подобранному диаметру электрода. Производят зажигание дуги: электрод устанавливают относительно изделия под углом в 60 градусов, небыстро проводят им. После появления искр выполняют прикасание электрода к металлу, приподнимают его не выше 0,5 см.

При правильном проведении процедуры зажигается дуга. Зазор в 0,5 см необходимо соблюдать в течение всего хода работ. Нужно учесть: если правильно варить, сварка приведет к постепенному выгоранию электрода, для чего его понемногу приближают к металлу. Перемещают электрод медленно, при его залипании выполняют качание в сторону. В ситуации незажигания дуги проверяют (и увеличивают) силу тока.

После зажигания и поддержания дуги начинают наплавлять валик. Дугу зажигают, плавно и небыстро перемещают электрод в горизонтальном направлении, совершая им легкие поступательные движения. Металл, который расплавляется, словно поступает к центру дуги. В итоге должен образоваться крепкий шов с волнами средних размеров.

При полном выгорании электрода и незавершенном шве работу приостанавливают на время. Употребленный элемент меняют на новый, удаляют шлак. Процесс возобновляют. Отступив 1,2 см от образовавшегося заглубления (кратера) в окончании шва, зажигают дугу. К кратеру электрод приближают таким образом, чтобы сплавлялся металл прежнего и нового электрода, и после этого сварку шва продолжают.

Разнонаправленное передвижение электрической дуги может выражаться в 3-х типах траектории:

1. Поступательная – дуговое движение по направлению оси электрода. Выдерживать стабильную длину дуги легко.
2. Продольная формирует ниточный ролик. Высота последнего зависит от скорости перемещения электрода, его толщины. Шов это обычный, но тонкий. Для его закрепления прибегают к продольным движениям электрода.
3. Поперечная – создается заданная ширина шва. Обеспечена движениями колебательного характера, ширину которых подбирают исходя из положения и величины шва, формы разделки и пр.

На деле все 3 движения участвуют одновременно, накладываясь и образуя определенное направление. Есть классические варианты, но каждый мастер имеет свой неповторимый «почерк». Суть в другом – в качестве шва заданной формы.

Вернуться к оглавлению

Характеристики сварки трубопровода

Электросваркой дугой выполняют шов по вертикали, располагаемый сбоку на трубе, а горизонтальный шов – по кругу трубы. Потолочный и нижний швы располагаются (соответственно) вверху и внизу. Наиболее удобным для исполнения признан последний тип шва. Стальные трубы сваривают встык с непременным привариванием кромок. Для уменьшения наплывов внутри трубы выбирают угол наклона электрода не больше 45 градусов относительно горизонтали. Высота шва – 0,2-0,3 см, ширина – 0,6-0,8 см. При сваривании внахлест высота шва достигает порядка 0,3 см, а ширина – 0,6-0,8 см.

Перед свариванием труб электросваркой производят ряд подготовительных мероприятий:

• деталь основательно зачищают;
• деформированные концы трубы отрезают или исправляют;
• до появления блеска металла чистят кромки. 1,0 см минимум – величина очищаемой кромки от ее края.

После этого приступают к сварке. Если правильно варить, сварка стыков ведется непрерывно, пока они окончательно не приварятся. Поворотную и неповоротную состыковку труб с шириной стенки 0,6 см осуществляют в 2 слоя минимум. При ширине стенки 0,6-1,2 см выполняют 3 слоя, более 1,9 см – 4 слоя.

Особенность сварки труб состоит в следующем: каждый накладываемый на стык шов должен быть очищен от шлака, и только потом выполняют следующий. Первое соединение самое ответственное. При нем должны полностью расплавиться имеющиеся кромки. Он подлежит обязательному исследованию с целью поиска трещин. При их обнаружении трещины выплавляют (вырубают), потом данное место заплавляют обратно.

Ручная электродуговая сварка используется человечеством более ста лет. Она остается наиболее универсальной технологией для соединения металла.

Методы сварки

Электрическая сварка - это универсальный способ скрепления металлических деталей. Электросварка проста в использовании, а сварной шов долговечен. Сварные работы менее затратнее, нежели другие способы соединений, будь то заклепки, резьбовые или болтовые соединения.

Рассмотрим три основных типа електрической сварки:

• MMA - ручная дуговая сварка, выполняется штучным электродом;

• TIG - сварка производится не плавящимся вольфрамовым электродом;

• MIG-MAG - полуавтоматическая сварка электродной или порошковой проволокой.

Каждый из способов сварки имеет свои плюсы и минусы. В большинстве случаев для частного использования в домашних условиях, здесь нет особых требований к сварным конструкциям и для упрощения сварных работ, - используют технологию ММА. Электроды можно купить в ближайшем хозяйственном магазине и они всегда доступны.

Как выбрать сварочный аппарат

Для технологии сварки ММА применяют два основных типа сварочных аппаратов: трансформаторные и инверторы.

Сварочные трансформаторы - с помощью трансформатора понижают напряжение бытовой электросети 220В к 40-70В рабочего напряжения сварки. Трансформаторы могут работать на переменном (АС) и на постоянном (DC) напряжении. Ток может быть регулируемым плавно или ступенчато в пределах 40-200А.

Одним из главных требований сварочного трансформатора является постоянство напряжения в сети. Если ваша электросеть работает нестабильно, то за счет сварочного аппарата она будет «проседать» еще больше. В связи с этим могут возникнуть неудобства у ваших соседей.

Сварочные трансформаторы не имеют сложных электронных компонентов, поэтому они очень надежные и долговечные. Все сварочные трансформаторы дешевле своих собратьев по сварочному делу. Технология изготовления отработанная десятилетиями и очень редко дает сбой.

Инвертор - последнее слово техники в ММА. Ето компактный и легкий сварочный аппарат. Обеспечивает систему стабилизации горения дуги, регулирует выходное напряжение, обладает системой защиты и системой ускоренного поджига дуги.

Поскольку сварочные инверторы высокотехнологичны и имеют серьезную электронную начинку, по этому надежность таких аппаратов меньше. Также не исключено использование китайских запчастей в самых брендовых производителей.

При выборе инвертора следует учесть такие моменты:

Максимальный сварочный ток. В зависимости от максимального тока мы можем использовать электроды большего диаметра - 4-5мм, и варить толстые и глубокие швы. Для бытовых условий достаточно максимального тока в 150 А при работе электродом Ø4мм.

Рабочий цикл - условное количество времени работы и простоя сварочного инвертора для того, чтобы он остыл. Выражается в %. Для всех моделей цикл составляет 5 или 10 мин. Время работы в цикле будет также зависеть от рабочего тока: чем ток ниже, тем больше времени можно варить в одном рабочем цикле.

Гарантия , да-да, именно гарантия, поскольку инвертор - сложное электронное оборудование. По этому, чем больше гарантия, тем больше вероятность того, что он не откажет и в послегарантийный срок. Ведь, если производитель использовал качественные комплектующие для производства инвертора, то и строк гарантии может достигать 3-х лет.

Основы дуговой сварки

Металлический стержень электрода взаимодействуют с основным металлом при температуре около 5000°К. Расплавленный металл образует сварной шов. Глубина, на которую расплавился металл изделия, называют глубиной проплавления. Ширина, на которую расплавился основной металл называют шириной сварочной ванны. Глубина и ширина сварочной ванны зависит от силы сварочного тока, режима сварки, диаметра электрода.

Выделим главные критерии при работе дуговой сваркой:

Сварочный ток - устанавливается соответственно диаметру и покрытию электрода.

Обратите внимание, что при увеличении диаметра электрода при том же сварочном токе плотность последнего уменьшается. Как следствие уменьшается глубина провара, происходит увеличение ширины шва, появление «блуждающей» дуги.

Напряжение дуги - зависит от ее длины, она должна составлять не больше диаметра электрода.

Скорость сварки - устанавливается таким образом, чтобы металл из сварочного электрода успел заполнить ванну сварного шва, образуя бугорок без подрезов и наплывов.

Типичные проблемы сварного шва:

Сварку переменным током очень часто применяют в бытовом хозяйстве, выполняется электродами с рутиловым покрытием. Хорошо свариваются низколегированные и низкоуглеродистые стали.

Сварку постоянным током применяют для сваривания среднеуглеродистых сталей и чугуна. Обратную полярность применяют для повышения скорости сварки.

Зажигание сварочной дуги производят серией коротких и резких прикосновений электродом к металлу, или чирканьем электродом о поверхность изделия в направлении будущего сварного шва. Если электрод «прилип» к изделию, его необходимо оторвать резким покачивание вправо-влево с отводом держака вверх. После зажигания дуги электрод может находится в трех положениях:

• углом назад;
• углом вперед;
• под прямым углом.

При завершении сварного шва, для предупреждения образования кратера, дугу необходимо обрывать после заварки кратера несколькими круговыми движениями.

Техника выполнения сварных швов

Существует несколько десятков режимов сварки и методов манипулирования электродом при выполнении сварных швов. В процессе сварки электрод всегда перемещается в трех направлениях:

Поступательное движение вниз - поддерживает электрическую дугу в процессе плавки электрода, регулирует глубину сварочной ванны. Скорость движения зависит от скорости горения электрода.

Перемещение электрода вдоль направления сварного шва, образует сварочную ванну. Скорость движения зависит от ширины шва и режима сварки.

Поперечные движения - перемещение электрода в стороны для образования ширины сварочной ванны. Колебательные движения определяют ширину сварного шва, но не должны превышать 3-х диаметров электрода.

Металл нужно держать в расплавленном состоянии до образования валика сварного шва. Нужно не допускать преждевременного остывания металла в сварочной ванне. Необходимо контролировать ширину сварочной ванны, глубину проплавления.

Техника безопасности при работе с электросваркой

Сварочные работы - это работы с повышенным уровнем опасности. Поэтому каждому сварщику необходимо соблюдать правила охраны труда и пожарной безопасности. Все работу должны проводится в защитных костюмах, перчатках или рукавицах, обязательно использовать сварочную маску с различными светофильтрами. Ограждать зону сварки. Правила безопасности регламентируются СНиП 12-03-2001.